JP2002024033A - 割込信号生成装置 - Google Patents

割込信号生成装置

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JP2002024033A JP2000207817A JP2000207817A JP2002024033A JP 2002024033 A JP2002024033 A JP 2002024033A JP 2000207817 A JP2000207817 A JP 2000207817A JP 2000207817 A JP2000207817 A JP 2000207817A JP 2002024033 A JP2002024033 A JP 2002024033A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータシステムを動作させるためのバ
スクロックが供給されないストップモードであっても、
バスクロックが供給される通常モードと同様に割込信号
を生成する。 【解決手段】 割込信号生成装置は、一定の時間間隔を
カウントし、かつカウントの終了を示すカウントアップ
信号を出力するカウンタ部と、カウントアップ信号によ
り示されるカウントの終了を検出し、かつ検出を示す第
1の割込信号を第1のクロックに従って生成する第1の
生成部と、カウントアップ信号により示されるカウント
の終了を検出し、かつ検出を示す第2の割込信号を第2
のクロックに従って生成する第2の生成部と、第1の割
込信号及び第2の割込信号を選択的に出力する選択部と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータシス
テムに用いられる割込信号を生成する割込信号生成装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータシステムは、予め定められ
た割込処理をCPU(Central Processig Unit)に、一
定時間ごとに、即ち周期的に実行させるべく、CPUに
割込処理を要求するための信号(以下、「割込信号」と
いう。)を生成する割込信号生成装置を有する。また、
コンピュータシステムは、その消費電力を低減すべく、
動作モードを、例えば、通常モードとストップモードと
の間で切り換える。
【0003】通常モードでは、実行すべき処理をコンピ
ュータシステム全体で同期を取りつつ遂行するためのク
ロック(以下、「バスクロック」という。)が供給され
る。このことから、従来の割込信号生成装置は、通常モ
ードでは、割込信号の生成をこのバスクロックに同期し
て行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ストッ
プモードでは、実行すべき処理が無いことから、バスク
ロックの供給は停止される。従って、従来の割込信号生
成装置は、ストップモードでは、割込信号を生成するこ
とができない。即ち、従来の割込信号生成装置には、割
込信号の生成をモードに左右されることなく行うことが
できないという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明の割込信号生成装置は、第1のクロックを
供給し及び供給を停止させ、かつ第1のクロックの周期
より長い周期を有する第2のクロックを常時供給するコ
ンピュータシステムに用いられ、第2のクロックの周波
数から分周された周波数に対応する時間間隔毎に、割込
処理の実行を要求する割込信号を出力する割込信号生成
装置であって、第2のクロックに基づき、時間間隔をカ
ウントし、かつカウントの終了を示すカウントアップ信
号を出力するカウンタ部と、第1のクロックが供給され
ているときに、カウントアップ信号により示されるカウ
ントの終了を検出し、かつ検出を示す第1の割込信号を
第1のクロックに従って生成する第1の生成部と、第1
のクロックの供給が停止されているときに、カウントア
ップ信号により示されるカウントの終了を検出し、かつ
検出を示す第2の割込信号を第2のクロックに従って生
成する第2の生成部と、第1の割込信号及び第2の割込
信号のいずれかを出力する選択部とを備える。このよう
な構成を有することにより、割込信号生成装置は、第1
のクロックが供給されるか否かに拘わらずに、割込信号
を生成することが可能になる。即ち、割込信号生成装置
は、たとえ第1のクロックが供給されないときであって
も、第2のクロックを用いて第2の割込信号を出力する
ことが可能になる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、割込
信号生成装置の具体例を説明する。図1は、具体例の割
込信号生成装置の構成を示す図である。割込信号生成装
置の説明及び理解を容易にすべく、その説明に先立ち、
この装置を含むコンピュータシステムについて説明す
る。
【0007】図2は、具体例のコンピュータシステムの
構成を示す図である。このコンピュータシステムは、動
作モードとして、通常モード及びストップモードを有す
る。コンピュータシステムは、通常モードでは、通常通
りにプログラムに従って処理を実行し、ストップモード
では、消費電力を低減すべく、原則として何ら動作しな
い。
【0008】また、通常モードでは、時間をカウントす
るためのカウンタクロックCC、及びシステム全体を同
期合わせするために用いられる、カウンタクロックCC
の周波数より高い周波数を有するバスクロックBCの両
方が供給され、一方、ストップモードでは、カウンタク
ロックCCのみが供給され、バスクロックBCは供給さ
れない。
【0009】このようなモード及びクロックを動作の基
盤としつつ、割込信号生成装置100は、通常モードで
は、カウンタクロックCCに基づき、かつバスクロック
BCに同期して割込信号INTを生成する。一方、スト
ップモードでは、カウンタクロックCCに基づいてのみ
割込信号INTを生成する。
【0010】割込信号生成装置100に加えて、コンピ
ュータシステムは、クロックジェネレータ200、シス
テムコントローラ300、CPU400、及び割込コン
トローラ500を備える。割込信号生成装置100は、
これら周辺装置200〜500と共に、バス信号BS
(データ信号、アドレス信号、リード・ライト信号等か
らなる信号)及びこのバス信号をシステム全体で同期し
て用いるための、上述したバスクロックBCを共有す
る。また、割込信号生成装置100は、モード信号MS
及び許可信号PERによる制御の下に、カウンタクロッ
クCC及びバスクロックBCに従って生成した割込信号
INTを割込コントローラ500へ出力する。
【0011】割込信号生成装置100の周辺装置200
〜500の機能は、以下の通りである。クロックジェネ
レータ200は、カウンタクロックCC及びバスクロッ
クBCを常に生成する。クロックジェネレータ200
は、生成したカウンタクロックCCを割込信号生成装置
100へ供給し、また、生成したバスクロックBCをシ
ステムコントローラ300へ出力する。
【0012】システムコントローラ300は、CPU4
00による制御の下に、入力されるバスクロックBCを
割込信号生成装置100へ供給したり、その供給を停止
したりする。CPU400は、予め用意されたプログラ
ム(図示せず)に従って、コンピュータシステムの動作
モードを通常モードからストップモードへ切り換える。
【0013】割込コントローラ500は、ストップモー
ドにおいて割込信号INTを与えられると、動作モード
をストップモードから通常モードへ移行させる。具体的
には、割込コントローラ500は、ストップモードにお
いて停止していたバスクロックBCを再び供給すること
をシステムコントローラ300に要求し、この要求に応
答して、システムコントローラ300は、バスクロック
BCの供給を再開する。バスクロックBCの供給が再開
されると、CPU400は、割込信号INTに対応する
予め定められた処理を、バスクロックBCに同期しつつ
実行する。
【0014】図1に戻って、割込信号生成装置100
は、上述したように、主に、カウンタクロックCC、バ
スクロックBC、モード信号MS、及び許可信号PER
を入力され、これらの信号に基づいて割込信号INTを
生成する。割込信号INTの生成のために、割込信号生
成装置100は、カウンタ回路1、微分回路4、8、保
持回路5、9、セレクタ回路15、AND回路6、1
6、OR回路11、12、及び、RSフリップフロップ
回路(以下、「F/F回路」と略称する。)2、3、
7、10、13、14を有する。
【0015】カウンタ回路1は、割込信号INTを周期
的に出力するべく、割込信号INTを出力する周期、即
ち、割込信号INTを出力する時間間隔を、カウンタク
ロックCCを分周することによりカウントする。カウン
タ回路1は、また、その周期をカウントアップするごと
に、即ち、その時間間隔が経過するごとに、その旨を示
すカウントアップ信号CUを出力する。この時間間隔
は、CPU400によってカウントデータD0〜D3を
用いて設定される。
【0016】微分回路4は、カウントアップ信号CUに
よって示されるカウントアップを認識すべく、カウント
アップ信号CUのエッジを検出する。保持回路5は、微
分回路4によるエッジの検出を契機に信号s3としてh
ighレベルの出力を開始し、highレベルの信号s
r1が印可されるまで信号s3のhighレベルを維持
し続ける。
【0017】セレクタ回路15は、選択信号selに従
って割込信号int1または割込信号int2を選択す
る。具体的には、セレクタ回路15は、通常モードのと
きには、即ち、選択信号selがlowレベルであると
きには、割込信号int1を選択し、また、ストップモ
ードのときには、即ち、選択信号selがhighレベ
ルであるときには、割込信号int2を選択する。この
ようにして、選択割込信号sel_intとして、通常
モードのときには割込信号int1を出力し、ストップ
モードのときには割込信号int2を出力する。
【0018】AND回路6、16は、入力される2つの
信号に論理積を施し、OR回路11、12は、入力され
る2つの信号に論理和を施す。F/F回路2、3、7、
10、13、14は、入力される信号をバスクロックB
Cに同期して出力し、また、リセット端子Rに入力され
るバスリセットBRに従って、その出力信号をリセット
する。
【0019】バスリセットBRは、コンピュータシステ
ムの初期動作時やリセット時等のみにhighレベルと
して印可され、この割込信号生成装置100をリセット
する。
【0020】割込信号生成装置100の動作について説
明する。動作として、通常モード、ストップモード、ス
トップモードから通常モードへの移行、及び通常モード
からストップモードへの移行を説明する。
【0021】図3は、割込信号生成装置の通常モードで
の動作を示すタイムチャートである。以下、このタイム
チャートに沿って動作を説明する。なお、通常モードで
は、モード信号MSは、lowレベルである。これによ
り、AND回路6へ入力される信号s4は、そのまま信
号s5として出力される。また、モード信号MSのlo
wレベルにより、F/F回路13が出力する選択信号s
elもまたlowレベルであることから、信号s5から
生成される割込信号int1が割込信号INTとしてセ
レクタ回路15から出力される。
【0022】フェーズ10:カウンタ回路1は、カウン
タクロックCCを分周することにより所定時間をカウン
トアップすることにより、カウントアップした旨を示す
カウントアップ信号CUを出力する。より具体的には、
カウンタ回路1は、カウントアップ信号の立下りエッジ
により、カウントアップした旨を示す。カウンタクロッ
クCCとバスクロックBCとは非同期であることから、
この立下りエッジは、バスクロックBCとは非同期に出
力される。
【0023】フェーズ11:カウントアップ信号の立下
り後のlowレベルを入力されると、F/F回路2は、
バスクロックBCに同期して、信号s1としてlowレ
ベルを出力する。
【0024】フェーズ12:F/F回路2から信号s1
としてlowレベルを受けると、F/F回路3は、バス
クロックBCに同期して、信号s2としてlowレベル
を出力する。さらに、信号s2としてhighレベルか
らlowレベルへ変化する立下りエッジを与えられる
と、微分回路4は、その立下りエッジを検出し、検出し
た旨を示す信号s3として、バスクロックBCの1サイ
クル分のパルスを出力する。
【0025】フェーズ13:信号s3としてパルスを供
給されると、保持回路5は、信号s4としてhighレ
ベルを出力する。保持回路5から信号s4を与えられる
と、上記の条件から、AND回路6は、信号s4を信号
s5としてそのまま出力される。 フェーズ14:信号s5を与えられると、F/F回路7
は、バスクロックBCに同期して、割込信号int1と
してhighレベルを出力する。さらに、上記の条件か
ら、セレクタ回路15は、この割込信号int1を選択
割込信号sel_intとしてそのまま出力する。
【0026】フェーズ16:割込信号int1を与えら
れた後、AND回路16は、バスクロックBCに同期し
て与えられる、highレベルの許可信号PERを契機
にして、highレベルの割込信号INTを出力する。
このようにして、割込信号生成装置100から割込コン
トローラ500へ、highレベルの割込信号INTが
供給される。 フェーズ17:highレベルの割込信号INTを与え
られると、F/F回路14は、バスクロックBCに同期
して、信号s7としてhighレベルを出力する。信号
s7としてhighレベルを供給されると、OR回路1
2は、そのhighレベルを契機にして、信号sr1と
してhighレベルを出力する。この信号sr1のhi
ghレベルにより、F/F回路2、3、7、14、微分
回路4、及び保持回路5はリセットされる。即ち、割込
信号INTは、lowレベルに戻る。
【0027】動作の説明に先立って述べたように、バス
クロックBCの周波数は、カウンタクロックCCの周波
数より高く、しかも、カウンタクロックCCの周波数が
分周されたカウントアップ信号が生成される。従って、
バスクロックBCの周波数は、カウントアップ信号CU
の周波数より極めて高い。この結果、割込信号INTと
してのパルスは、カウントアップ信号CUの立下りエッ
ジと概ね同時に生成されるとみなすことができる。この
ことから、割込信号INT中の隣接するパルス同士の間
の時間間隔は、カウントアップ信号CU中の隣接する立
下りエッジ同士の間の時間間隔とみなすことができる。
結論的には、通常モードでは、割込信号INTのパルス
が生成される周期は、カウントアップ信号CUの立下り
エッジが生成される周期と同一であると位置付けられ
る。
【0028】図4は、ストップモードでの割込信号生成
装置の動作を示すタイムチャートである。以下、このタ
イムチャートに沿って動作を説明する。ストップモード
では、モード信号MSは、通常モードとは対照的にhi
ghレベルである。従って、セレクタ回路15は、割込
信号int2を選択する。一方、モード信号MSがhi
ghレベルであることにより、割込信号int1は、セ
レクタ回路15によって阻止されるだけでなく、同時
に、AND回路6によっても阻止される。
【0029】フェーズ20:モード信号MSの切り換え
に先立ち、バスクロックBCに同期して、許可信号PE
Rとしてhighレベルが与えられる。 フェーズ21:モード信号MSは、通常モードを表すl
owレベルからストップモードを示すhighレベルへ
切り換わる。
【0030】フェーズ22:モード信号MSが変わる
と、バスクロックBCの供給が停止される。その後、カ
ウントアップ信号CUがカウントアップを示すべく、h
ighレベルからlowレベルに変わると、即ち、立下
りエッジを示すと、微分回路8は、その立下りエッジを
検出することにより、信号s6としてカウンタクロック
CCの1サイクル相当のパルスを出力する。
【0031】信号s6としてhighレベルを与えられ
ると、保持回路9は、割込信号int2としてhigh
レベルを出力し続ける。上記の条件により、割込信号i
nt2は、選択割込信号sel_int、割込信号IN
Tとしてそのまま出力される。このようにして、割込信
号INTは、割込信号生成装置100から割込コントロ
ーラ500へ供給される。この供給と同時に、割込信号
INTは、F/F回路14にも与えられる。
【0032】フェーズ23:割込信号INTを受ける
と、割込コントローラ500はバスクロックBCの供給
の再開をシステムコントローラ300に要求し、この要
求に応えて、システムコントローラ300は、バスクロ
ックBCの供給を再開する。バスクロックBCが与えら
れると、F/F回路14は、バスクロックBCに同期し
て、信号s7としてhighレベルを出力する。この信
号s7は、そのまま信号sr2を生起する。即ち、この
とき、信号sr2もまたhighレベルになる。hig
hレベルの信号sr2を与えられると、微分回路8、及
び保持回路9は、リセットされる。これにより、割込信
号int2は、lowレベルになり、この結果として、
選択割込信号sel_int、及び割込信号INTもl
owレベルになる。
【0033】フェーズ24:バスクロックBCに同期し
て、信号s7がlowレベルになり、この結果、信号s
r1もまたlowレベルになる。これにより、F/F回
路2、3、7、微分回路4、保持回路5の動作の再開が
可能になる。 フェーズ25:モード信号MSがhighレベルからl
owレベルへ切り換わると、即ち、ストップモードから
通常モードに戻ると、許可信号PERは、highレベ
ルを維持する状態から定期的にパルスを生成する状態に
切り換わり、また、選択信号selは、lowレベルに
変わることにより、セレクタ回路15に割込信号int
1を選択させる。以後、先に説明した通常モードの動作
が実行される。
【0034】動作の説明に先立ち説明したように、カウ
ントアップ信号CUは、カウンタクロックCCを分周、
より正確には、数百分の一、数千分の一、数万分の一…
のように分周することにより得られる。割込信号INT
のパルスは、カウントアップ信号CUの立下りエッジを
起点としてカウンタクロックCCの1サイクル分後に生
成されるものの、このような周波数の関係から、割込信
号INTのパルスは、カウントアップ信号CUの生成と
概ね同時に生成されとみなすことができる。ストップモ
ードでのこのような動作及び、上述した通常モードでの
動作から、少なくとも動作モードが移行するとき以外の
ときには、割込信号INTは、カウントアップ信号CU
の周期と概ね同じ周期に生成されると結論付けることが
できる。
【0035】上述したように、具体例の割込信号生成装
置によれば、通常モードで割込信号INTが生成される
ことに加えて、たとえバスクロックBCが供給されない
ストップモードであっても、微分回路8が、カウントア
ップを示す、カウントアップ信号CUの立下りエッジを
検出し、かつ保持回路9がその検出を契機にして、割込
信号INTの元になる割込信号int2を生成すること
から、通常モードのときと同様に、割込信号INTを出
力することが可能になる。
【0036】さらに、具体例のコンピュータシステムで
は、割込信号INTを与えられると、割込コントローラ
500がバスクロックBCの供給を再開することをシス
テムコントローラ300に要求し、その要求に応答し
て、システムコントローラ300は、バスクロックBC
を再び供給する。このバスクロックBCの再供給によ
り、割込信号生成装置100内のF/F回路14は、信
号sr2を用いて割込信号INTをリセットすることが
可能になる。即ち、F/F回路14は、ストップモード
から通常モードへ移行する過程における極めて早期の段
階で、ストップモードで生成された割込信号INTをリ
セットすることが可能になる。
【0037】図5は、ストップモードから通常モードへ
の移行動作を示すタイムチャートである。以下、このタ
イムチャートに沿ってその動作を説明する。 フェーズ30:ストップモードでは、図4により説明し
た割込信号INTのパルスは、カウントアップ信号CU
の立下りエッジE30を起点としてカウンタクロックC
Cの1サイクル後に生成される。ここで、カウンタクロ
ックCCの周波数がカウントアップ信号CUの周波数に
比べて極めて高いことから、割込信号INTのパルスP
30は、カウントアップ信号CUの立下りエッジE30
と概ね同時に生成されるとみなすことができる。
【0038】フェーズ31:ストップモードから通常モ
ードへ切り換わると、図3で説明したように、割込信号
INTのパルスP31は、カウントアップ信号CUの立
下りエッジE31を起点としてバスクロックBCの数サ
イクル分だけ後に生成される。即ち、割込信号INTの
パルスP31は、カウントアップ信号CUの立下りエッ
ジE31の生成と概ね同時に生成されるとみなすことが
できる。
【0039】フェーズ30でパルスP30が生成される
タイミング、及びフェーズ31でパルスP31が生成さ
れるタイミングから、パルスP30とパルスP31との
間の時間間隔は、カウントアップ信号CUの立下りエッ
ジが生成される時間間隔と同一であるとみなすことがで
きる。結果的に、ストップモードから通常モードへの移
行過程においても、割込信号INTのパルスは、カウン
トアップ信号CUの周期で生成されると結論付けること
ができる。
【0040】図6は、通常モードからストップモードへ
の移行動作を示すタイムチャートである。以下、このタ
イムチャートに沿ってその動作を説明する。 フェーズ40:通常モードでは、割込信号INTのパル
スP40は、カウントアップ信号CUの立下りエッジE
40を起点としてバスクロックBCの数サイクル後に生
成される。 フェーズ41:通常モードからストップモードに切り換
わると、割込信号INTのパルスP41は、カウントア
ップ信号CUの立下りエッジE41を起点として、カウ
ンタクロックCCの1サイクル後に生成される。このこ
とから、パルスP40とパルスP41との間の時間間隔
もまた、カウントアップ信号CUの立下りエッジが生成
される周期毎に生成されるとみなすことができる。即
ち、通常モードからストップモードへの移行段階でも、
割込信号INTのパルスは、カウントアップ信号CUの
周期で生成されると結論付けることができる。
【0041】上述したように、割込信号INTのパルス
が生成される周期は、通常モードであるか、ストップモ
ードであるか、ストップモードから通常モードへの移行
段階であるか、あるいは、通常モードからストップモー
ドへの移行段階であるかを問わず、カウントアップ信号
CUの立下りエッジが生成される周期と同一であるとみ
なすことができる。 即ち、具体例の割込信号生成装置
によれば、割込信号INTをストップモードであっても
生成することができることに加えて、動作モードやモー
ドの移行に拘わらず、一定の周期で生成することが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】具体例の割込信号生成装置の構成を示す図であ
る。
【図2】具体例のコンピュータシステムの構成を示す図
である。
【図3】割込信号生成装置の通常モードでの動作を示す
タイムチャートである。
【図4】ストップモードでの割込信号生成装置の動作を
示すタイムチャートである。
【図5】ストップモードから通常モードへの移行動作を
示すタイムチャートである。
【図6】通常モードからストップモードへの移行動作を
示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 カウンタ回路 2、3、7、10、13、14 F/F回路 4、8 微分回路 5、9 保持回路 6、16 AND回路 11、12 OR回路 15 セレクタ回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のクロックを供給し及び該供給を停
    止させ、かつ該第1のクロックの周期より長い周期を有
    する第2のクロックを常時供給するコンピュータシステ
    ムに用いられ、前記第2のクロックの周波数から分周さ
    れた周波数に対応する時間間隔毎に、割込処理の実行を
    要求する割込信号を出力する割込信号生成装置であっ
    て、 前記第2のクロックに基づき、前記時間間隔をカウント
    し、かつ該カウントの終了を示すカウントアップ信号を
    出力するカウンタ部と、 前記第1のクロックが供給されているときに、前記カウ
    ントアップ信号により示される前記カウントの終了を検
    出し、かつ該検出を示す第1の割込信号を前記第1のク
    ロックに従って生成する第1の生成部と、 前記第1のクロックの供給が停止されているときに、前
    記カウントアップ信号により示される前記カウントの終
    了を検出し、かつ該検出を示す第2の割込信号を前記第
    2のクロックに従って生成する第2の生成部と、 前記第1の割込信号及び第2の割込信号のいずれかを出
    力する選択部とを備えることを特徴とする割込信号生成
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の割込信号生成装置であっ
    て、 前記第1のクロックは、割込信号生成装置全体の動作の
    同期を取るためのクロック信号であることを特徴とする
    割込信号生成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の割込信号生成装置であっ
    て、 前記カウントアップ信号は、エッジの変化により前記カ
    ウントの終了を示し、 前記第1の生成部は、前記エッジを検出する第1の微分
    回路を有し、 前記第2の生成部は、前記エッジを検出する第2の微分
    回路を有することを特徴とする割込信号生成装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の割込信号生成装置であっ
    て、 前記第1の生成部及び前記第2の生成部は、前記第1の
    割込信号及び前記第2の割込信号を出力することを許可
    する許可信号を前記コンピュータシステムから与えら
    れ、 前記第1の生成部は、さらに、前記第1の微分回路によ
    る検出に応答して、該検出を示す第1の検出信号を保持
    する第1の保持回路を有し、 前記第2の生成部は、さらに、前記第2の微分回路によ
    る検出に応答して、該検出を示す第2の検出信号を保持
    する第2の保持回路を有し、 前記第1の生成部は、前記第1のクロック、前記第1の
    検出信号、及び前記許可信号に従って前記第1の割込信
    号を生成し、 前記第2の生成部は、前記第2のクロック、前記第2の
    検出信号、及び前記許可信号に従って前記第2の割込信
    号を生成することを特徴とする割込信号生成装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の割込信号生成装置であっ
    て、 前記コンピュータシステムは、前記選択部から出力され
    る前記第2の割込信号に応答して前記第1のクロックの
    供給を再開し、 前記第2の生成部は、該第1のクロックの供給の再開に
    応答して、前記第2の割込信号をリセットするリセット
    回路を有することを特徴とする割込信号生成装置。
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