JP2000039932A - クロック供給回路 - Google Patents
クロック供給回路Info
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Abstract
クを受け入れて、2種以上のクロック信号を生成して出
力する。セレクタ7、8は、クロック分周部10の出力
する2種以上のクロック信号のうちのいずれかを選択し
て、印刷制御ブロックや読み取り制御ブロックに出力す
る。比較・判断部11は、各ブロックの動作状態を監視
して、動作の不要なブロックに対して供給するクロック
の周波数を、動作中のブロックに対して供給するクロッ
クの周波数と比べて低くなるように制御する。 【効果】 常に一定の周波数のクロックを各ブロックに
供給する場合に比べて、カスタムIC全体の消費電力を
減少させ、ノイズも低減する。
Description
ルベースIC等のカスタムICにより実現されるクロッ
ク供給回路に関する。
電気回路には、要求される仕様を低コストで満足するた
め、ゲートアレーやセルベースIC等のカスタムIC
(集積回路)が使用されている。カスタムICにより提
供される機能は様々であるが、その論理構造は、一般
に、組み合わせ回路と順序回路により構成される。組み
合わせ回路は、出力信号値が全ての入力信号値により決
定されタイミングの制御は伴わない。一方、順序回路
は、外部より入力されるクロック信号によりタイミング
が作成されて、そのタイミングに基づいて出力信号が変
化する。
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。カスタムICでは複数の機能を一つのICの中に統
合した設計が一般的である。従って、各機能ごとに設け
られた順序回路が、それぞれ異なった周波数のクロック
を使用する場合もある。この場合、外部から取り入れた
システムクロックをクロック供給回路が受け入れて分周
し、それぞれのブロックに対して動作に必要な周波数の
クロックを提供する。
し、動作クロック周波数が高いブロックが多く含まれる
ようになると、カスタムIC全体の消費電力が増大す
る。また、カスタムICが高周波で動作すると、放射さ
れるノイズ成分が大きくなるため、カスタムICが搭載
されているプリント基板や装置に厳重なノイズ対策が必
要になるという問題があった。
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉システムクロックを受け入れて、2種以上の
クロック信号を生成して出力するクロック分周部と、こ
のクロック分周部の出力する2種以上のクロック信号の
うちのいずれかを選択して出力するセレクタと、装置を
構成する各ブロックの動作状態を監視して、動作の不要
なブロックに対して、供給するクロックの周波数を、動
作中のブロックに対して供給するクロックの周波数と比
べて低くなるように、上記セレクタの選択動作を制御す
る比較・判断部を備えたことを特徴とするクロック供給
回路。
路において、比較・判断部は、いずれかのブロックの動
作が終了したことを検知するタイマを備え、当該動作の
終了したブロックに供給するクロックの周波数が低くな
るように制御することを特徴とするクロック供給回路。
て、クロック信号を生成して出力するクロック分周部
と、このクロック分周部の出力するクロック信号を装置
を構成する各ブロックに供給する状態と、そのクロック
の供給を遮断する状態とをとるゲート回路と、上記各ブ
ロックの動作状態を監視して、動作の不要なブロックに
対して、供給するクロックを停止するように、上記ゲー
ト回路の動作を制御する比較・判断部を備えたことを特
徴とするクロック供給回路。
ク供給回路において、比較・判断部は、いずれかのブロ
ックの動作が終了したことを検知するタイマを備え、当
該動作の終了したブロックに供給するクロックを停止す
るように制御することを特徴とするクロック供給回路。
例を用いて説明する。 《具体例1》 〈構成〉この例では、動作の不要なブロックに対して供
給するクロックの周波数を、動作中のブロックに対して
供給するクロックの周波数と比べて低くなるように制御
する図1は、具体例1のクロック供給回路のブロック図
である。この回路は、ファクシミリ装置に使用されるカ
スタムICにクロックを供給するための回路で、クロッ
ク分周部10、比較・判断部11、及び、セレクタ1
2、13により構成される。なお、この回路の説明の前
に、この回路が使用されるファクシミリ装置用カスタム
ICの構成を説明する。
ロック図である。このカスタムIC5は、上記のクロッ
ク供給回路1、読み取り制御ブロック2、印刷制御ブロ
ック3、IO制御ブロック4から構成される。読み取り
制御ブロック2は、ファクシミリ原稿の読み取りセンサ
制御、原稿駆動用モータ制御、センサより読み取ったデ
ータの処理を行う。印刷制御ブロック3は、印刷部の印
字ヘッド制御、印刷用モータ制御、印刷用データ処理を
行う。IO制御ブロック4は、周辺IOデバイス、メモ
リ制御を行う。クロック供給回路1からは、読み取り制
御ブロック2、印刷制御ブロック3、IO制御ブロック
4に、それぞれクロックC2、C3、C4が供給される
ように構成されている。
力されたシステムクロックを分周して、カスタムIC内
部で必要な周波数(fio,fis,fss,fcs,fip,fpp,fcp)の
クロックを生成する分周器である。比較・判断部11
は、読み取り制御ブロック2からの1ライン読み取り開
始信号R1、1ライン読み取り終了信号R2と印刷制御
ブロック3からの1ライン印刷開始信号P1、1ライン
印刷終了信号P2を監視して、その結果に基づき周波数
選択信号7,8を作成する論理回路により構成される。
セレクタ12は、周波数選択信号7に基づき読み取り制
御ブロック2に供給するクロックC2を選択する回路で
ある。セレクタ13は、周波数選択信号8に基づき印刷
制御ブロック3に供給するクロックC3を選択する回路
である。
のタイミングチャートを示す。図において、横軸は時間
軸であって、各ラインの読み取りと印刷は、時間T毎に
一定の周期で行われる。なお、以後に示すタイミングチ
ャートはいずれもこの図と同様の形式で示す。クロック
供給回路1の比較・判断部11には、読み取り制御ブロ
ック2の1ライン読み取り開始信号R1、1ライン読み
取り終了信号R2、印刷制御ブロックの1ライン印刷開
始信号P1、1ライン印刷終了信号P2が入力される。
(a)に示すように、読み取り制御ブロック2から出力
される1ライン読み取り開始信号R1は、図示しないC
PUが読み取り制御ブロック2中の図示しない1ライン
読み取り開始レジスタに書き込みを行い、(b)に示す
読み取り動作に先立ち出力される信号である。(c)に
示す1ライン読み取り終了信号R2は1ラインの読み取
りが終了した時点で出力される信号である。
ブロック3から出力される1ライン印刷開始信号P1
は、図示しないCPUが印刷制御ブロック3中の図示し
ない1ライン印刷開始レジスタに書き込みを行い、
(e)に示すように印刷動作に先立ち出力される信号で
ある。また、(f)に示すように、1ライン印刷終了信
号P2は1ラインの印刷が終了した時点で出力される信
号である。以下、上記の回路の動作を説明する。
態における動作概念図である。この図も、図3と同様の
形式で記載したものである。ファクシミリの動作状態
は、大きく分けると待機時、送信時、受信時、コピー時
とに区別することができる。待機時では、図2に示すカ
スタムICの内部はIO制御ブロック4の一部を除いて
動作しない。この状態は図示していない。(a)のコピ
ー時においては、コピー時では、IO制御ブロック4、
読み取り制御ブロック2、印刷制御ブロック3が動作し
ている。(b)に示す送信時ではIO制御ブロック4と
読み取り制御ブロック2が動作し、印刷制御ブロック3
は動作しない。(c)に示す受信時ではIO制御ブロッ
ク4と印刷制御ブロック3が動作し、読み取り制御ブロ
ック2は動作しない。
読み取りと印刷の両方の動作を行う必要があるため、回
路を駆動するクロックを高速化して動作を速くしなけれ
ばならない。一方、送信時には、読み取り動作のみを行
えばよいので、コピー時に比較して読み取り動作時間を
長くすることができる。よって、回路を駆動するクロッ
クもコピー時に比べて低速化できる。同様の理由によ
り、受信時もコピー時に比べて印刷動作時間を長くする
ことができるためクロックを低速化できる。待機時は、
読み取り、印刷共に動作が不要なため、更にクロック周
波数を低速化できる。
シミリの動作状態によって、カスタムIC内部の各ブロ
ックに供給するクロック周波数を変化させるようにす
る。これにより、不必要な電力消費を抑え、ノイズ発生
も低減する。これを実現するためには、ファクシミリが
どの動作状態であるかを判定する必要があるが、これは
次のような方法による。
タイミングチャートである。図6は、具体例1の回路の
送信時の動作タイミングチャートである。図7は、具体
例1の回路の受信時の動作タイミングチャートである。
これらの図において、読み取り制御ブロック2に供給す
るクロックC2の周波数をfs、印刷制御ブロック3に供
給するクロックC3の周波数をfpとし、待機時に読み取
り制御ブロック2に設定するクロックC2の周波数をfi
s、読み取り時に読み取り制御ブロック2に設定するク
ロックC2の周波数をfss、コピー時に読み取り制御ブ
ロック2に設定するクロックC2の周波数をfcs、待機
時に印刷制御ブロック3に設定するクロックC3の周波
数をfip、印刷時に印刷制御ブロック3に設定するクロ
ックC3の周波数をfpp、コピー時に印刷制御ブロック
3に設定するクロックC3の周波数をfcpとする。上述
の通り各クロック周波数の間にはfis<fss<fcs,fip<
fpp<fcpの関係が成り立つ。
わらず固定のクロック周波数fioで回路を駆動する。図
5において、コピー時は、図示しないCPUが読み取り
開始、印刷開始を指示すると、読み取り制御ブロック2
からは1ライン読み取り開始信号R1、印刷制御ブロッ
ク3からは1ライン印刷開始信号P1がクロック供給回
路に対して出力される。1ライン読み取り開始信号R
1、1ライン印刷開始信号P1の両方を検出したら、fs
=fcs、fp=fcpとなるようにセレクタ12、13がクロ
ック周波数を選択する。1ページのコピーが終了して、
最終ラインの1ライン読み取り終了信号R2、1ライン
印刷終了信号P2を検出したら、fs=fis、fp=fipとな
るようにセレクタ12、13がクロック周波数を選択す
る。
始を指示すると読み取り制御ブロック2からは1ライン
読み取り開始信号R1が出力される。1ライン読み取り
開始信号R1のみを検出したら、fs=fss、fp=fipとな
るようにセレクタ12、13がクロック周波数を選択す
る。1ページの読み取りが終了して、最終ラインの1ラ
イン読み取り終了信号R2を検出したら、fs=fis、fp
=fipとなるようにセレクタ12、13がクロック周波
数を選択する。
始を指示すると、印刷制御ブロック3からは1ライン印
刷開始信号P1が出力される。1ライン印刷開始信号の
みを検出したら、fs=fis、fp=fppとなるようにセレク
タ12、13がクロック周波数を選択する。1ページの
読み取りが終了して、最終ラインの1ライン印刷終了信
号P2を検出したら、fs=fis、fp=fipとなるようにセ
レクタ12、13がクロック周波数を選択する。
ファクシミリの動作状態に適した周波数の動作クロック
を、カスタムIC内部の読み取り制御ブロック、印刷制
御ブロック等に対して供給し、動作が不要なブロックへ
のクロック周波数を下げるので、常に一定の周波数のク
ロックを各ブロックに供給する場合に比べて、カスタム
IC全体の消費電力を減少させることができ、また、高
い周波数のクロック発生によりカスタムICから放射さ
れるノイズ成分を少なくすることができる。
ク2、印刷制御ブロック3から出力される1ラインの処
理が終了した旨の通知をCPU等から受け入れて、最終
ラインを検出し、読み取り制御ブロック2、印刷制御ブ
ロック3に供給するクロック周波数を選択した。具体例
2では、この終了通知を不要にする。従って、この例で
はクロック供給回路が自動的に該当するブロックの動作
終了を検出する。これにより、CPUに負荷をかけるこ
となく、制御が可能になる。
ロック図である。図において、クロック分周部10とセ
レクタ12、13は部分は、図1に示したものと同一で
ある。この回路には、図1に示した回路にカウンタ9を
追加した。比較・判断部11は、各ブロックからの処理
の開始を示す、1ライン読み取り開始信号R1と、1ラ
イン印刷開始信号P1とを受け入れる。また、この比較
・判断部11は、カウンタ9からそのカウント値に相当
するTC信号を受け入れる。そして、受け入れた信号の
内容に基づき周波数選択信号7、8を作成する。
の処理が終了したことを示す1ライン読み取り終了信号
R2と、1ライン印刷終了信号P2を検出したらカウン
トを開始し、ターミナルカウントとなったらTC信号を
出力する回路である。カウンタ9は、カウント途中に各
ブロックからの処理の開始を示す1ライン読み取り開始
信号R1や1ライン印刷開始信号P1が入力したらカウ
ント値をクリアしてからカウントを停止するように動作
する回路である。
が具体例1とは異なる。以下、送信時を例にとって説明
をする。図9は具体例2の回路の動作タイミングチャー
トである。図に示すように、1ライン読み取り開始信号
R1や1ライン印刷開始信号P1の内容は、図6と同一
である。1ラインの読み取り時間とカウント値(ターミ
ナルカウント)の和を1ラインの周期より長く設定す
る。CPUが読み取り開始を指示すると読み取り制御ブ
ロック2からは1ライン読み取り開始信号が出力され
る。図の時刻t1に1ライン読み取り開始信号のみを検
出したら、fs=fss、fp=fipとなるようにセレクタ1
2、13がクロック周波数を選択する。カウンタ9は図
の時刻t2に、1ライン読み取り終了信号R2を検出し
たらカウントを開始する。
は、カウンタ9がターミナルカウントとなる前の時刻t
3に、再度1ライン読み取り開始信号R1を検出するた
め、カウンタ9はクリアされてカウントを停止する。そ
の後の、時刻t4では、読み取りラインが最終ラインの
ため、カウンタ9はターミナルカウントまでカウント
し、時刻t5にTC信号を出力する。TC信号を検出し
たら、fs=fis、fp=fipとなるようにセレクタ12、1
3がクロック周波数を選択する。
が、受信時もコピー時も同様の要領で、動作の終了を検
出できる。上記カウンタはタイマの役割を果たすもので
あって、その構成や、起動のきっかけとなる信号は任意
である。対象となるブロックの動作が一定時間以上停止
したことを検出できればそれでよい。また、対象となる
ブロックの動作停止がもっと簡単に検出できるなら、そ
のブロックについては、タイマ監視を行わないで良い。
制御が必要な読み取り動作において、最終ラインの通知
をCPU等から受信する必要がないので、CPUに負荷
をかけないで動作できる。また、外部からその旨を通知
する信号線の数を減少できる。なお、この具体例の構成
は、あとで説明する具体例3にも応用することが可能で
ある。
選択信号7、8に基づき、セレクタ12、13にて各ブ
ロックに供給するクロックを選択していた。一方、この
具体例3では、ゲート回路を追加して各ブロックに供給
するクロックを停止する。これにより、不要なクロック
の供給による電力消費を抑制する。
ブロック図である。図の回路は、図1に示した回路に2
つのゲート回路15、16を追加したものである。ゲー
ト回路15は、セレクタ12の出力する読み取り制御ブ
ロック用クロックC2を通過させたり遮断する機能を持
つ。ゲート回路16は、セレクタ13の出力する印刷制
御ブロック用クロックC3を通過させたり遮断する機能
を持つ。
にクロック制御信号17を供給し、ゲート回路16にク
ロック制御信号18を供給して、各ゲートの開閉制御を
行うように構成されている。
時の動作タイミングチャートである。図に示すように、
1ライン読み取り開始信号R1や1ライン読み取り終了
信号R2の内容は、図6と同一である。この具体例で
は、読み取り制御ブロック2が動作していないときには
ゲート回路15のゲートを閉じて、読み取り制御ブロッ
ク2へのクロック供給を止める。印刷制御ブロック3が
動作していないときには、ゲート回路16のゲートを閉
じて、印刷制御ブロック3へのクロック供給を止める。
読み取り開始前(待機状態)では、比較・判断部11が
クロック制御信号17、18をOFFにして、読み取り
制御ブロック2、印刷制御ブロック3へのクロック供給
を止める。CPUが読み取り開始を指示すると、読み取
り制御ブロック2からは1ライン読み取り開始信号R1
が出力される。
始信号R1を検出したら、周波数選択信号7を出力し、
fs=fssとなるようにセレクタ12がクロック周波数を
選択する。これと同時に、読み取り制御用のゲート回路
15に入力されるクロック制御信号17をONにして、
クロックが読み取り制御ブロック2に供給されるように
する。1ページの読み取りが終了して、最終ラインの1
ライン読み取り終了信号R2を検出したら、クロック制
御信号17をOFFにして、読み取り制御ブロック2へ
のクロック供給を止める。他の動作は図6を用いて説明
したのと同様である。
回路16に供給するクロック制御信号18によって、印
刷制御ブロック3が動作しているときのみクロックC3
が出力されるように制御する。その要領は送信時と同様
なため、図示は省略する。なお、上記いずれの具体例
も、ファクシミリのカスタムICを例にとって説明した
が、本発明は、これに限らず、各種の装置のクロック供
給回路に利用できる。
ック供給を止めることにより、ブロックの動作を完全に
停止することが可能なため、具体例1に比べて、更にカ
スタムIC全体の消費電力を減少させることができ、ま
た、その結果として、カスタムICから放射されるノイ
ズ成分を少なくすることができる。
る。
る。
チャートである。
である。
ャートである。
ートである。
ートである。
る。
る。
ある。
ャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 システムクロックを受け入れて、2種以
上のクロック信号を生成して出力するクロック分周部
と、 このクロック分周部の出力する2種以上のクロック信号
のうちのいずれかを選択して出力するセレクタと、 装置を構成する各ブロックの動作状態を監視して、動作
の不要なブロックに対して、供給するクロックの周波数
を、動作中のブロックに対して供給するクロックの周波
数と比べて低くなるように、前記セレクタの選択動作を
制御する比較・判断部を備えたことを特徴とするクロッ
ク供給回路。 - 【請求項2】 請求項1に記載のクロック供給回路にお
いて、 比較・判断部は、いずれかのブロックの動作が終了した
ことを検知するタイマを備え、当該動作の終了したブロ
ックに供給するクロックの周波数が低くなるように制御
することを特徴とするクロック供給回路。 - 【請求項3】 システムクロックを受け入れて、クロッ
ク信号を生成して出力するクロック分周部と、 このクロック分周部の出力するクロック信号を装置を構
成する各ブロックに供給する状態と、そのクロックの供
給を遮断する状態とをとるゲート回路と、 前記各ブロックの動作状態を監視して、動作の不要なブ
ロックに対して、供給するクロックを停止するように、
前記ゲート回路の動作を制御する比較・判断部を備えた
ことを特徴とするクロック供給回路。 - 【請求項4】 請求項1または2に記載のクロック供給
回路において、 比較・判断部は、いずれかのブロックの動作が終了した
ことを検知するタイマを備え、当該動作の終了したブロ
ックに供給するクロックを停止するように制御すること
を特徴とするクロック供給回路。
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