JP2002073201A - Microprocessor - Google Patents

Microprocessor

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JP2002073201A
JP2002073201A JP18781395A JP18781395A JP2002073201A JP 2002073201 A JP2002073201 A JP 2002073201A JP 18781395 A JP18781395 A JP 18781395A JP 18781395 A JP18781395 A JP 18781395A JP 2002073201 A JP2002073201 A JP 2002073201A
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JP
Japan
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clock signal
signal
microprocessor
circuit
frequency
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Application number
JP18781395A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigezumi Matsui
重純 松井
Mitsutake Yamamoto
充剛 山本
Shinichi Yoshioka
真一 吉岡
Susumu Narita
進 成田
Ikuya Kawasaki
郁也 川崎
Susumu Kaneko
進 金子
Kiyoshi Hasegawa
清志 長谷川
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Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a microprocessor which is capable of quickly switching a low speed mode to a high speed mode, and facilitating countermeasures to an unexpected situation even at the time of switching the mode. SOLUTION: In this microprocessor incorporating a PLL circuit for forming an oscillation pulse with relatively high frequencies obtained by multiplying a clock pulse with relatively low frequencies as a reference frequency input, in a low speed mode, the operation of the PLL circuit is stopped, and a system clock signal corresponding to the relatively low frequencies is outputted, and in a high speed mode, the PLL circuit is started according to the generation of an event whose high speed processing is necessary, and then the system clock signal corresponding to the relatively low frequencies is continuously outputted until the PLL circuit is stabilized, and a request for the start of the high speed processing is issued, and a system clock signal corresponding to the oscillation pulse with the relatively high frequencies formed by the PLL circuit is outputted when the output frequencies of the PLL circuit are stabilized, and the request for the start of the high speed processing is issued.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、マイクロプロセッサ
に関し、例えば、入力ペンを備える携帯情報端末等に使
用されかつPLL(位相ロックループ)回路を用いてシ
ステムクロックの周波数を逓倍させる機能を持つ1チッ
プのマイクロコンピュータに利用して特に有効な技術に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microprocessor, which is used, for example, in a portable information terminal having an input pen and has a function of multiplying the frequency of a system clock using a PLL (phase locked loop) circuit. The present invention relates to a technique that is particularly effective when used in a microcomputer of a chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】マンマシンインターフェイスのための入
力ペンと、ストアドプログラム方式のマイクロプロセッ
サとを備えた、いわゆる携帯情報端末つまりPDA(P
ersonal Digital Assistan
t)がある。また、このような携帯情報端末では、その
処理内容に応じてマイクロプロセッサの動作モードを選
択的に低速又は高速モードとすることで、マイクロプロ
セッサの平均的な消費電力を削減し、携帯情報端末の低
消費電力化を図る方法が採られる。
2. Description of the Related Art A so-called portable information terminal or PDA (PDA) having an input pen for a man-machine interface and a microprocessor of a stored program type.
personal Digital Assistan
t). In such a portable information terminal, the average power consumption of the microprocessor is reduced by selectively setting the operation mode of the microprocessor to a low-speed or high-speed mode in accordance with the processing content. A method for reducing power consumption is adopted.

【0003】すなわち、携帯情報端末が文字等の表示状
態又は書き込み終了待ち状態にあり言わば待機状態にあ
るとき、マイクロプロセッサは比較的単純な処理を実行
し、その処理負担も軽い。したがって、マイクロプロセ
ッサに対するクロック信号の周波数を比較的低くし、低
速モードで動作させることが可能となるため、相応して
マイクロプロセッサつまりは携帯情報端末の消費電力が
小さくなる。しかし、入力ペンによる文字等の書き込み
が終了しその認識が必要になると、マイクロプロセッサ
は書き込まれた文字のパターン識別や辞書による一致文
字の検索など比較的複雑な処理を短時間で実行しなくて
はならず、その処理負担は急速に増大する。このため、
マイクロプロセッサに対するクロック信号の周波数を比
較的高くし、高速モードで動作させる必要が生じるが、
その分、マイクロプロセッサの消費電力は増大し、携帯
情報端末としての消費電力も増大する。このように、そ
の処理内容に応じてマイクロプロセッサの動作モードを
選択的に低速又は高速モードとすることにより、マイク
ロプロセッサの平均的な消費電力を削減し、携帯情報端
末の低消費電力化を図る方法が採られる。
That is, when the portable information terminal is in a state of displaying characters or the like or in a state of waiting for writing to end, ie, in a standby state, the microprocessor executes relatively simple processing, and the processing load is light. Therefore, the frequency of the clock signal for the microprocessor can be made relatively low and the microprocessor can be operated in the low-speed mode, so that the power consumption of the microprocessor, that is, the portable information terminal, is correspondingly reduced. However, when the writing of characters and the like with the input pen is completed and its recognition becomes necessary, the microprocessor does not need to execute relatively complicated processing such as pattern identification of the written characters and retrieval of matching characters by a dictionary in a short time. The processing burden increases rapidly. For this reason,
It is necessary to increase the frequency of the clock signal for the microprocessor and operate it in high-speed mode.
Accordingly, the power consumption of the microprocessor increases, and the power consumption of the portable information terminal also increases. As described above, by selectively setting the operation mode of the microprocessor to the low-speed or high-speed mode in accordance with the processing content, the average power consumption of the microprocessor is reduced, and the power consumption of the portable information terminal is reduced. A method is adopted.

【0004】一方、入力クロック信号に位相同期されか
つ所定数倍の周波数を有する出力クロック信号を生成す
るPLL回路が知られており、このようなPLL回路を
内蔵するマイクロプロセッサがある。本発明者は、本発
明に先立って、PLL回路を内蔵したマイクロプロセッ
サを携帯情報端末等に組み込んで使用することを考え
た。この場合、PLL回路の入力クロック信号を、待機
状態つまり低速モードにおけるマイクロプロセッサのシ
ステムクロック信号として使い、PLL回路の出力クロ
ック信号を、高速モードにおけるマイクロプロセッサの
システムクロック信号として使うことで、消費電力の切
り替えを行うことができる。
On the other hand, there is known a PLL circuit which generates an output clock signal which is phase-synchronized with an input clock signal and has a frequency which is a predetermined number of times, and there is a microprocessor incorporating such a PLL circuit. Prior to the present invention, the present inventors have considered using a microprocessor having a built-in PLL circuit in a portable information terminal or the like. In this case, power consumption is achieved by using an input clock signal of the PLL circuit as a system clock signal of the microprocessor in a standby state, that is, a low-speed mode, and using an output clock signal of the PLL circuit as a system clock signal of the microprocessor in a high-speed mode. Can be switched.

【0005】PLL回路を内蔵するマイクロプロセッサ
として、例えば(株)日立製作所から販売されているS
H2/7600シリーズのマイクロプロセッサがある。
As a microprocessor having a built-in PLL circuit, for example, S sold by Hitachi, Ltd.
There is an H2 / 7600 series microprocessor.

【0006】ところで、PLL回路を内蔵するマイクロ
プロセッサにおいて、PLL回路の入力クロック信号及
び出力クロック信号を選択的にマイクロプロセッサのシ
ステムクロック信号として使うことを考えた場合、マイ
クロプロセッサの動作フローは、例えば図19に示され
るようになる。マイクロプロセッサが低速モードとされ
る時(ステップST11)、PLL回路の動作は停止さ
せられ、比較的低い周波数を持つクロック信号がシステ
ムクロック信号として中央処理ユニットCPUを始めと
するマイクロプロセッサの各部に供給される。これによ
り、マイクロプロセッサは、比較的低速で動作させら
れ、その消費電力が低減される。
Incidentally, in a microprocessor having a built-in PLL circuit, when it is considered that an input clock signal and an output clock signal of the PLL circuit are selectively used as a system clock signal of the microprocessor, the operation flow of the microprocessor is, for example, as follows. As shown in FIG. When the microprocessor is set to the low-speed mode (step ST11), the operation of the PLL circuit is stopped, and a clock signal having a relatively low frequency is supplied as a system clock signal to each part of the microprocessor including the central processing unit CPU. Is done. Thereby, the microprocessor is operated at a relatively low speed, and its power consumption is reduced.

【0007】高速の要求がステップST13で認識され
ると、その時点でPLL回路に起動がかけられる。起動
がかけられたPLL回路からの出力クロック信号の周波
数が安定したかどうかの確認が、ステップST15にお
いて行なわれる。出力クロック信号の周波数の安定が確
認されるまでの間は、ステップST14においてマイク
ロプロセッサへのシステムクロック信号が停止され、不
安定な周波数のクロックパルスがマイクロプロセッサへ
供給されてしまうのを防ぐことができる。ステップST
15において、PLL回路の動作の安定化が確認される
と、PLL回路の出力クロック信号である高速クロック
信号がシステムクロック信号としてマイクロプロセッサ
へ供給される。これにより、中央処理ユニットCPU等
は、高速モード(ステップST16)へ移行して、文字
認識等に必要な高速処理が開始される。文字認識等の処
理の終了がステップST17において認識されると、マ
イクロプロセッサは低速モードにされる(ステップST
11)。
When a high-speed request is recognized in step ST13, the PLL circuit is activated at that time. Whether or not the frequency of the output clock signal from the activated PLL circuit is stabilized is checked in step ST15. Until it is confirmed that the frequency of the output clock signal is stable, the system clock signal to the microprocessor is stopped in step ST14 to prevent the clock pulse having an unstable frequency from being supplied to the microprocessor. it can. Step ST
When the operation of the PLL circuit is confirmed to be stable at 15, a high-speed clock signal which is an output clock signal of the PLL circuit is supplied to the microprocessor as a system clock signal. Thereby, the central processing unit CPU and the like shift to the high-speed mode (step ST16), and the high-speed processing required for character recognition and the like is started. When the end of the processing such as character recognition is recognized in step ST17, the microprocessor is set to the low-speed mode (step ST17).
11).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明に先立って考え
た構成では次に述べるような問題があることに、本発明
者は気がついた。すなわち、高速処理開始の要求があっ
てからシステムクロック信号を高速クロックへ切り替え
るまでには、比較的長い時間を取る必要がある。これ
は、PLL回路の動作つまりはその出力信号の周波数が
安定化されるまでに比較的長い時間が必要なためであ
る。また、この期間、マイクロプロセッサへのシステム
クロック信号の供給が停止されるため、中央処理ユニッ
トCPUを含むマイクロプロセッサの各部の動作が停止
される。この結果、システムクロック信号の供給停止期
間中に、優先処理や障害等の不測の事態が発生した場
合、それに対処できなくなってマイクロプロセッサの信
頼性が低下する。
The present inventor has noticed that the configuration considered prior to the present invention has the following problems. That is, it is necessary to take a relatively long time from when a request for starting high-speed processing is made to when the system clock signal is switched to the high-speed clock. This is because a relatively long time is required until the operation of the PLL circuit, that is, the frequency of the output signal is stabilized. During this period, the supply of the system clock signal to the microprocessor is stopped, so that the operation of each unit of the microprocessor including the central processing unit CPU is stopped. As a result, if an unexpected event such as a priority process or a failure occurs during the supply stop period of the system clock signal, it cannot be dealt with, and the reliability of the microprocessor decreases.

【0009】この発明の目的は、低速モードから高速モ
ードへの切り替えを高速に行い、かつモード切り替え時
においても不測の事態に対処しうる機能を持たせたマイ
クロプロセッサを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a microprocessor having a function of switching from a low-speed mode to a high-speed mode at a high speed and having a function of coping with an unexpected situation even at the time of mode switching.

【0010】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明ら
かになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、比較的低い周波数のクロッ
クパルスを基準周波数の入力クロック信号とし、これを
逓倍して比較的高い周波数の発振パルスを形成するPL
L回路を内蔵するマイクロプロセッサにおいて、低速モ
ード時には、PLL回路の動作を停止させ、比較的低い
周波数のクロックパルスをマイクロプロセッサへシステ
ムクロック信号として供給し、高速モード時には、高速
処理が必要なイベントの発生を受けてPLL回路を起動
し、かかるPLL回路が安定しかつ高速処理開始の要求
があるまでの間、上記比較的低い周波数のクロックパル
スをマイクロプロセッサへシステムクロック信号として
継続的に供給し続け、PLL回路の出力周波数が安定し
かつ高速処理開始の要求があった時点で、PLL回路に
より形成された比較的高い周波数の発振パルスをマイク
ロプロセッサへシステムクロック信号として供給する。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, a PL that forms a relatively high frequency oscillation pulse by multiplying a relatively low frequency clock pulse as an input clock signal of a reference frequency and multiplying the same by a reference frequency
In a microprocessor having a built-in L circuit, in a low-speed mode, the operation of the PLL circuit is stopped, and a clock pulse of a relatively low frequency is supplied to the microprocessor as a system clock signal. In response to the generation, the PLL circuit is started, and the relatively low-frequency clock pulse is continuously supplied to the microprocessor as a system clock signal until the PLL circuit is stabilized and a high-speed processing start is requested. When the output frequency of the PLL circuit is stabilized and there is a request to start high-speed processing, a relatively high-frequency oscillation pulse generated by the PLL circuit is supplied to the microprocessor as a system clock signal.

【0012】[0012]

【作用】上記した手段によれば、高速処理開始の要求が
あった時点で、マイクロプロセッサを低速モードから高
速モードへ速やかに切り替えることができる。また、P
LL回路が起動されてからその出力周波数が安定するま
での間も、低速モードに対応したクロック信号がマイク
ロプロセッサへシステムクロック信号として継続的に供
給されるため、マイクロプロセッサは、継続的に動作す
ることができ、優先処理の発生や障害等の不測の事態に
対処できる。この結果、低速モードから高速モードへの
切り替えを高速に行い、かつモード切り替え時において
も不測の事態に対処しうる機能を持たせたマイクロプロ
セッサを実現できる。
According to the above means, the microprocessor can be quickly switched from the low-speed mode to the high-speed mode when a request for starting the high-speed processing is made. Also, P
Since the clock signal corresponding to the low-speed mode is continuously supplied to the microprocessor as a system clock signal even after the LL circuit is activated until the output frequency is stabilized, the microprocessor operates continuously. It is possible to deal with an unexpected situation such as occurrence of a priority process or a failure. As a result, it is possible to realize a microprocessor that switches from the low-speed mode to the high-speed mode at a high speed and has a function that can cope with an unexpected situation even when the mode is switched.

【0013】[0013]

【実施例】図1には、この発明に係るマイクロプロセッ
サに内蔵されるクロックパルス発生回路CPGの一実施
例のブロック図が示されている。同図の各ブロックは、
公知の半導体集積回路の製造技術により、マイクロプロ
セッサを構成する他のブロックとともに単結晶シリコン
のような1個の半導体基板上に形成される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a clock pulse generating circuit CPG incorporated in a microprocessor according to the present invention. Each block in the figure is
According to a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique, it is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon together with other blocks constituting a microprocessor.

【0014】図1において、XTAL,EXTAL,C
KEXT及びCKRATEは、上記マイクロプロセッサ
に設けられた外部端子である。これらの外部端子のう
ち、外部端子XTAL及びEXTALには、所定の固有
振動数を有する水晶振動子が接続され、その端子xo及
びxiがこれらの外部端子XTAL及びEXTALに結
合された発振回路XOSCは、低速動作モードに対応し
た比較的低い周波数の発振パルスを形成する。なお、発
振回路XOSCは、制御端子onに供給される制御信号
CKEXTのハイレベルを受けて選択的に動作状態とさ
れる。この制御信号CKEXTは、次に説明するマルチ
プレクサMUX1の制御信号としても共用される。これ
により、制御信号CKEXTに従って発振回路XOSC
の動作を選択的に停止しつつ、低速動作モードに対応し
た比較的低い周波数の発振パルスを外部端子EXTAL
から供給することができる。
In FIG. 1, XTAL, EXTAL, C
KEXT and CKRATE are external terminals provided in the microprocessor. Among these external terminals, a crystal oscillator having a predetermined natural frequency is connected to the external terminals XTAL and EXTAL. , An oscillation pulse having a relatively low frequency corresponding to the low-speed operation mode is formed. Note that the oscillation circuit XOSC is selectively activated by receiving the high level of the control signal CKEXT supplied to the control terminal on. This control signal CKEXT is also used as a control signal of the multiplexer MUX1 described below. As a result, the oscillation circuit XOSC according to the control signal CKEXT
While selectively stopping the operation of the external terminal EXTAL.
Can be supplied from

【0015】上記制御信号CKEXTによって、マルチ
プレクサMUX1は制御される。すなわち、マルチプレ
クサMUX1は、制御信号CKEXTのレベルに従っ
て、内蔵の発振回路XOSCからの発振パルスを用いる
か上記外部端子EXTALから供給されるクロックパル
スを用いるかの切り替えを行う。上記外部端子EXTA
Lからのクロックパルスを用いる場合には、制御信号C
KEXTにより、上記発振回路XOSCの動作は停止さ
れる。そのため、上記外部端子XTXL及びEXTAL
へ、水晶振動子を接続する必要はない。
The multiplexer MUX1 is controlled by the control signal CKEXT. That is, the multiplexer MUX1 switches between using the oscillation pulse from the built-in oscillation circuit XOSC or using the clock pulse supplied from the external terminal EXTAL according to the level of the control signal CKEXT. External terminal EXTA
When the clock pulse from L is used, the control signal C
The operation of the oscillation circuit XOSC is stopped by KEXT. Therefore, the external terminals XTXL and EXTAL
It is not necessary to connect a crystal oscillator.

【0016】マルチプレクサMUX1から出力された比
較的低い第1の周波数のクロックパルスckr(第2の
クロック信号)は、1/2分周回路DIV1の入力端子
に供給されるとともに、クロック生成回路となるPLL
回路(PLL)の基準周波数入力端子REFに供給さ
れ、さらに出力選択用の切り替え回路となるマルチプレ
クサMUX4の一方の入力端子に供給される。
A relatively low first frequency clock pulse ckr (second clock signal) output from the multiplexer MUX1 is supplied to the input terminal of the 1/2 frequency divider DIV1 and serves as a clock generator. PLL
The signal is supplied to a reference frequency input terminal REF of the circuit (PLL), and further supplied to one input terminal of a multiplexer MUX4 serving as an output selection switching circuit.

【0017】1/2分周回路DIV1は、第2のクロッ
ク信号つまりクロックパルスckrを分周して、その二
分の一の周波数を有するクロックパルスck1(第4の
クロック信号)を形成する。クロックパルスck1は、
マルチプレクサMUX4の他方の入力端子に供給される
とともに、出力選択用の切り替え回路となるマルチプレ
クサMUX3の一方の入力端子に供給される。
The 分 divider circuit DIV1 divides the frequency of the second clock signal, that is, the clock pulse ckr, to form a clock pulse ck1 (fourth clock signal) having a half frequency. The clock pulse ck1 is
The signal is supplied to the other input terminal of the multiplexer MUX4, and is also supplied to one input terminal of a multiplexer MUX3 serving as a switching circuit for output selection.

【0018】PLL回路は、基準周波数入力端子REF
に供給される入力クロック信号つまりクロックパルスc
krをもとに、これに位相同期されかつ第2の周波数つ
まりその整数倍の周波数を有するクロックパルスDV1
(第3のクロック信号)を生成する。このクロックパル
スDV1は、マルチプレクサMUX3の他方の入力端子
に供給されるとともに、分周回路DIV2の入力端子に
供給される。この実施例において、分周回路DIV2
は、高速モードに対応した2通りの分周出力d2及びd
4を形成する。これらの分周出力は、マルチプレクサM
UX2を通して選択的にPLL回路の発振入力端子OS
Cに供給される。
The PLL circuit has a reference frequency input terminal REF
Input clock signal, ie, clock pulse c, supplied to
kr based on the clock pulse DV1 having a second frequency, that is, an integer multiple thereof.
(Third clock signal). This clock pulse DV1 is supplied to the other input terminal of the multiplexer MUX3 and to the input terminal of the frequency divider DIV2. In this embodiment, the frequency dividing circuit DIV2
Are two divided outputs d2 and d corresponding to the high-speed mode.
4 is formed. These divided outputs are provided by a multiplexer M
Oscillation input terminal OS of the PLL circuit selectively through UX2
C.

【0019】マルチプレクサMUX2は、外部端子CK
RATEへ供給される切り替え制御信号CKRATEに
より、上記2種類の分周出力d2又はd4のいずれかを
選択して、上記PLL回路の発振入力端子OSCに伝え
る。例えば、分周出力d2が選択されるとき、PLL回
路は、分周出力d2の位相と基準周波数入力REFの位
相とを一致させるように働く。そのため、PLL回路の
出力つまりクロックパルスDV1は、かかる分周比の逆
数に対応して逓倍された周波数を有する。同様に、分周
出力d4が選択されるとき、PLL回路は、分周出力d
4と基準周波数入力REFの位相を一致させるように動
作し、その出力であるクロックパルスDV1は、かかる
分周比の逆数に対応して逓倍された周波数を有する。こ
れらのことから、PLL回路は、高速モード用として2
通りの周波数を有するクロックパルスDV1を選択的に
形成することができる。
The multiplexer MUX2 has an external terminal CK.
One of the two types of frequency-divided outputs d2 and d4 is selected by the switching control signal CKRATE supplied to RATE and transmitted to the oscillation input terminal OSC of the PLL circuit. For example, when the divided output d2 is selected, the PLL circuit works to match the phase of the divided output d2 with the phase of the reference frequency input REF. Therefore, the output of the PLL circuit, that is, the clock pulse DV1 has a frequency multiplied by the reciprocal of the frequency division ratio. Similarly, when the divided output d4 is selected, the PLL circuit outputs the divided output d4.
4 and the reference frequency input REF are operated so as to have the same phase, and the output clock pulse DV1 has a frequency multiplied by the reciprocal of the frequency division ratio. From these facts, the PLL circuit is used for high-speed mode.
The clock pulse DV1 having different frequencies can be selectively formed.

【0020】この実施例において、上記PLL回路は、
その制御端子PLLONに供給される起動信号つまりオ
ア(OR)ゲートOG1の出力信号に従って、その動作
が選択的に停止される。オアゲートOG1の一方及び他
方の入力端子には、クロックコントローラCKC(後で
図8及び図11により説明する)からPLL制御信号P
LLON及びPLLスタンバイ信号PLLSBがそれぞ
れ供給される。なお、PLL制御信号PLLON及びP
LLスタンバイ信号PLLSBは、後述する中央処理ユ
ニットにより所定の制御レジスタがセットされることで
選択的にハイレベルとされ、PLL回路の起動制御に供
される。したがって、例えばマイクロプロセッサが携帯
情報端末に使用される場合、入力ペンによる文字の書き
込みが開始された時点つまり高速処理を必要とするイベ
ントの発生が認識された時点で、PLLスタンバイ信号
をハイレベルとし、PLL回路を予め起動してその出力
周波数を安定化させておき、高速処理の開始に備えるこ
とが可能となる。
In this embodiment, the PLL circuit comprises:
The operation is selectively stopped in accordance with the start signal supplied to the control terminal PLLON, that is, the output signal of the OR (OR) gate OG1. One and other input terminals of the OR gate OG1 are connected to a PLL control signal P from a clock controller CKC (to be described later with reference to FIGS. 8 and 11).
An LLON and a PLL standby signal PLLSB are supplied, respectively. Note that PLL control signals PLLON and P
The LL standby signal PLLSB is selectively set to a high level by setting a predetermined control register by a central processing unit to be described later, and is used for controlling the activation of the PLL circuit. Therefore, for example, when a microprocessor is used in a portable information terminal, the PLL standby signal is set to a high level when writing of characters by the input pen is started, that is, when the occurrence of an event requiring high-speed processing is recognized. , The PLL circuit is activated in advance to stabilize its output frequency, and it becomes possible to prepare for the start of high-speed processing.

【0021】上記PLL回路は、その制御端子PLLO
Nにおける起動信号つまりオアゲートOG1の出力がハ
イレベルとされるとき、つまりはPLL制御信号PLL
ON又はPLLスタンバイ信号PLLSBのいずれかが
ハイレベルとされるとき選択的に動作状態とされ、上記
のようなクロック信号の逓倍制御を行う。言い換えるな
らば、PLL回路の動作は、PLL制御信号PLLON
及びPLLスタンバイ信号PLLSBがともにロウレベ
ルとされることで選択的に停止される訳であって、結果
的に低速モード時にはPLL回路の動作を停止させ無駄
な電流消費を抑えて、マイクロプロセッサの低消費電力
化を図ることができる。
The PLL circuit has a control terminal PLLO
N, that is, when the output of the OR gate OG1 is set to the high level, that is, the PLL control signal PLL
When either the ON state or the PLL standby signal PLLSB is set to the high level, it is selectively activated to perform the above-described multiplication control of the clock signal. In other words, the operation of the PLL circuit is controlled by the PLL control signal PLLON.
And both the PLL standby signal PLLSB and the PLL standby signal PLLSB are set to the low level, thereby selectively stopping the operation. As a result, in the low-speed mode, the operation of the PLL circuit is stopped, and unnecessary current consumption is suppressed. Electricity can be achieved.

【0022】マルチプレクサMUX3には、クロックコ
ントローラCKCからクロックイネーブル信号CKEN
及び選択制御信号COSEL1が供給され、マルチプレ
クサMUX4には、選択制御信号COSEL2が供給さ
れる。このうち、クロックイネーブル信号CKENは、
通常ハイレベルとされ、マイクロプロセッサが低速モー
ドから高速モードに切り替えられる際、一時的にロウレ
ベルとされる。また、選択制御信号COSEL1は、マ
イクロプロセッサが低速モードとされるときロウレベル
とされ、高速モードとされるときハイレベルとされる。
選択制御信号COSEL2は、何らかの理由で後述する
システムクロック信号cksの周波数を切り替えたいと
き、選択的にハイレベルとされる。
The multiplexer MUX3 has a clock enable signal CKEN from the clock controller CKC.
And the selection control signal COSEL1 is supplied to the multiplexer MUX4, and the selection control signal COSEL2 is supplied to the multiplexer MUX4. Among them, the clock enable signal CKEN is
Normally, the level is set to the high level, and is temporarily set to the low level when the microprocessor is switched from the low-speed mode to the high-speed mode. The selection control signal COSEL1 is at a low level when the microprocessor is in the low-speed mode, and is at a high level when the microprocessor is in the high-speed mode.
The selection control signal COSEL2 is selectively set to a high level when it is desired to switch the frequency of a system clock signal cks described later for some reason.

【0023】マルチプレクサMUX3は、クロックイネ
ーブル信号CKENがハイレベルとされかつ選択制御信
号COSEL1がロウレベルとされるとき、分周回路D
IV1から出力されるクロックパルスck1を選択し、
第1のシステムクロック信号CK1(第1のクロック信
号)として中央処理ユニットCPUを含む第1の内部回
路に供給する。また、クロックイネーブル信号CKEN
がハイレベルとされかつ選択制御信号COSEL1がハ
イレベルとされるときには、PLL回路から出力される
クロックパルスDV1を選択し、システムクロック信号
CK1として中央処理ユニットCPU等に供給する。な
お、クロックイネーブル信号CKENがロウレベルとさ
れるとき、マルチプレクサMUX3の出力はロウレベル
に固定される。以上の結果、選択制御信号COSEL1
を選択的にロウレベル又はハイレベルとすることで、マ
イクロプロセッサMPUを選択的に低速モード又は高速
モードとすることができるとともに、低速モードから高
速モードへの切り替え時には、クロックイネーブル信号
CKENを一時的にロウレベルとしシステムクロック信
号CK1を一時的に停止状態とすることで、中央処理ユ
ニットCPU等のモード切り替え時における動作を安定
化することができる。
When the clock enable signal CKEN is set to the high level and the selection control signal COSEL1 is set to the low level, the multiplexer MUX3 sets the frequency dividing circuit DUX.
Select clock pulse ck1 output from IV1,
It is supplied as a first system clock signal CK1 (first clock signal) to a first internal circuit including the central processing unit CPU. Also, the clock enable signal CKEN
Is high and the selection control signal COSEL1 is high, the clock pulse DV1 output from the PLL circuit is selected and supplied to the central processing unit CPU and the like as the system clock signal CK1. When the clock enable signal CKEN is set to low level, the output of the multiplexer MUX3 is fixed at low level. As a result, the selection control signal COSEL1
Can be selectively set to the low level or the high level, the microprocessor MPU can be selectively set to the low speed mode or the high speed mode, and when switching from the low speed mode to the high speed mode, the clock enable signal CKEN is temporarily set. By setting the system clock signal CK1 to the low level and temporarily suspending the operation, the operation of the central processing unit CPU or the like at the time of mode switching can be stabilized.

【0024】一方、マルチプレクサMUX4は、選択制
御信号COSEL2がロウレベルとされるとき、分周回
路DIV1から出力されるクロックパルスck1を選択
し、システムクロック信号cks(第2のシステムクロ
ック信号)としてバスコントローラBSCを含む第2の
内部回路に供給する。また、選択制御信号COSEL2
がハイレベルとされるとき、マルチプレクサMUX1か
ら出力されるクロックパルスckrを選択し、システム
クロック信号cksとしてバスコントローラBSC等に
供給する。なお、通常の動作時において、選択制御信号
COSEL2はロウレベルとされ、システムクロック信
号cksは分周回路DIV1の出力つまりクロックパル
スck1に従った最も低い周波数とされる。
On the other hand, when the selection control signal COSEL2 is at a low level, the multiplexer MUX4 selects the clock pulse ck1 output from the frequency dividing circuit DIV1 and uses it as a system clock signal cks (second system clock signal). The signal is supplied to a second internal circuit including the BSC. Also, the selection control signal COSEL2
Is high, the clock pulse ckr output from the multiplexer MUX1 is selected and supplied to the bus controller BSC and the like as the system clock signal cks. During a normal operation, the selection control signal COSEL2 is at a low level, and the system clock signal cks is at the lowest frequency according to the output of the frequency divider DIV1, that is, the clock pulse ck1.

【0025】前述のように、PLL回路の出力つまりク
ロックパルスDV1は、マルチプレクサMUX1の出力
つまりクロックパルスckrの整数倍の周波数とされ、
分周回路DIV1の出力つまりクロックパルスck1
は、その二分の一の周波数とされる。したがって、中央
処理ユニットCPUを含む第1の内部回路は、低速モー
ドでは、最も低い周波数のクロックパルスck1に従っ
て動作するためにその消費電力が比較的小さくされ、高
速モードでは、最も高い周波数のクロックパルスDV1
に従って動作するためにその消費電力が比較的大きくさ
れる。言うまでもなく、高速モードではシステムクロッ
ク信号CK1の周波数が高いために中央処理ユニットC
PU等の処理能力が高められ、マイクロプロセッサは例
えば携帯情報端末における文字認識等に適した高速処理
を行うことができる。
As described above, the output of the PLL circuit, that is, the clock pulse DV1 has a frequency that is an integral multiple of the output of the multiplexer MUX1, that is, the clock pulse ckr.
The output of the frequency dividing circuit DIV1, that is, the clock pulse ck1
Is the half frequency. Therefore, the first internal circuit including the central processing unit CPU operates in accordance with the clock pulse ck1 having the lowest frequency in the low-speed mode, so that the power consumption thereof is relatively small. DV1
, The power consumption thereof is made relatively large. Needless to say, in the high-speed mode, since the frequency of the system clock signal CK1 is high, the central processing unit C
The processing capability of the PU or the like is enhanced, and the microprocessor can perform high-speed processing suitable for character recognition in a portable information terminal, for example.

【0026】図2には、図1のクロックパルス発生回路
CPGに含まれるPLL回路の一実施例のブロック図が
示されている。同図において、基準周波数入力REFと
発振入力OSCは位相比較器に供給され、この位相比較
器により基準周波数入力REFと発振入力OSCの位相
差(周波数差)に対応したアップ信号/UP及びダウン
信号/DOWN(ここで、それが有効とされるとき選択
的にロウレベルとされるいわゆる反転信号等について
は、その名称の先頭に/を付加する。以下同様)が選択
的に形成される。かかる位相比較器により形成された制
御信号アップ信号/UP及びダウン信号/DOWNは、
チャージポンプ回路を含むローパスフィルタ(ループフ
ィルタ)に供給されて、制御電圧VCNTに変換され
る。制御電圧VCNTは、電圧制御型発振器に供給され
てその周波数制御に供される。電圧制御型発振器の出力
信号P1及びP2は、1/2分周器により分周された
後、前記クロックパルスDV1となる。なお、ローパス
フィルタ及び電圧制御型発振器の動作は、制御端子PL
LONに供給される制御信号に従って選択的に停止さ
れ、これによってPLL回路の動作が選択的に停止され
る。
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the PLL circuit included in the clock pulse generation circuit CPG of FIG. In the figure, a reference frequency input REF and an oscillation input OSC are supplied to a phase comparator, and the up / up and down signals corresponding to the phase difference (frequency difference) between the reference frequency input REF and the oscillation input OSC by the phase comparator. / DOWN (here, for a so-called inverted signal or the like which is selectively set to a low level when it is made valid, a / is added to the beginning of the name; the same applies hereinafter). The control signal up signal / UP and down signal / DOWN formed by the phase comparator are:
It is supplied to a low-pass filter (loop filter) including a charge pump circuit, and is converted into a control voltage VCNT. The control voltage VCNT is supplied to a voltage-controlled oscillator to control its frequency. The output signals P1 and P2 of the voltage controlled oscillator become the clock pulse DV1 after being frequency-divided by a 1/2 frequency divider. The operation of the low-pass filter and the voltage-controlled oscillator is controlled by the control terminal PL.
The operation is selectively stopped in accordance with the control signal supplied to the LON, whereby the operation of the PLL circuit is selectively stopped.

【0027】図3(A)には、図2のPLL回路に含ま
れる電圧制御型発振器の一実施例の回路図が示されてい
る。同図において、制御電圧VCNTは、そのソースが
接地されたNチャンネル型MOSFETQ30のゲート
に供給される。このMOSFETQ30は、制御電圧V
CNTをその電位に対応した電流に変換し、いわゆる電
圧/電流変換を行う。かかるNチャンネル型MOSFE
TQ30により形成された電流信号は、Pチャンネル型
MOSFETQ31,Q32からなる電流ミラー回路を
介して、リングオシレータのインバータ回路を構成する
ところのPチャンネル型MOSFET及びNチャンネル
型MOSFETの内、Pチャンネル型MOSFETに直
列接続された電流制御用のPチャンネル型MOSFET
に供給されるとともに、ダイオード結合されたNチャン
ネル型MOSFETQ34への供給される。上記インバ
ータ回路を構成するMOSFETの内、Nチャンネル型
MOSFETには、上記ダイオード結合されたNチャン
ネル型MOSFETQ34との間で電流ミラー回路を構
成するようにされた電流制御用のNチャンネル型MOS
FETが直列接続されている。
FIG. 3A is a circuit diagram of one embodiment of the voltage controlled oscillator included in the PLL circuit of FIG. In the figure, a control voltage VCNT is supplied to the gate of an N-channel MOSFET Q30 whose source is grounded. This MOSFET Q30 has a control voltage V
The CNT is converted into a current corresponding to the potential, and so-called voltage / current conversion is performed. Such an N-channel type MOSFE
The current signal formed by the TQ30 is passed through a current mirror circuit composed of P-channel MOSFETs Q31 and Q32, and the P-channel MOSFET and the N-channel MOSFET constituting the inverter circuit of the ring oscillator. P-channel MOSFET for current control connected in series
And to a diode-coupled N-channel MOSFET Q34. Among the MOSFETs forming the inverter circuit, the N-channel MOSFET includes a current-controlling N-channel MOSFET configured to form a current mirror circuit with the diode-coupled N-channel MOSFET Q34.
FETs are connected in series.

【0028】これにより、リングオシレータを構成する
各インバータ回路には、制御電圧VCNTの電位に応じ
た電流がその動作電流として流される。したがって、制
御電圧VCNTの電位が高くなると、インバータ回路の
動作電流が大きくなり、リングオシレータを構成するイ
ンバータ回路の信号伝播遅延時間が短くなって、電圧制
御型発振器としての発振周波数は高くなる。一方、逆に
制御電圧VCNTの電位が低くなると、インバータ回路
の動作電流が小さくなり、リングオシレータを構成する
各インバータ回路の信号伝播遅延時間が長くなって、電
圧制御型発振器としての発振周波数は低くなる。
As a result, a current corresponding to the potential of the control voltage VCNT flows through each inverter circuit constituting the ring oscillator as its operating current. Therefore, when the potential of the control voltage VCNT increases, the operating current of the inverter circuit increases, the signal propagation delay time of the inverter circuit forming the ring oscillator decreases, and the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator increases. Conversely, when the potential of the control voltage VCNT decreases, the operating current of the inverter circuit decreases, the signal propagation delay time of each inverter circuit forming the ring oscillator increases, and the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator decreases. Become.

【0029】ところで、この実施例では、電圧制御型発
振器のリングオシレータを構成する縦列形態のインバー
タ回路にゲート回路G30,G31を挿入して、制御端
子PLLONからの制御信号に従ってゲート回路G3
0,G31のゲートを選択的に閉じ発振動作を選択的に
停止できるようにしている。発振動作が停止されると、
電圧制御型発振器ではNチャンネル型MOSFETQ3
3をオン状態とされ、制御電圧VCNTがこのMOSF
ETQ33を介して強制的に回路の接地電位とされるた
め、上記電流ミラー回路を介する動作電流が遮断され
る。
In this embodiment, the gate circuits G30 and G31 are inserted into a cascaded inverter circuit constituting a ring oscillator of a voltage controlled oscillator, and the gate circuits G3 and G3 are driven in accordance with a control signal from a control terminal PLLON.
The gates of 0 and G31 are selectively closed so that the oscillation operation can be selectively stopped. When oscillation stops,
In a voltage controlled oscillator, an N-channel MOSFET Q3
3 is turned on, and the control voltage VCNT is
Since the circuit is forcibly set to the ground potential via the ETQ 33, the operating current via the current mirror circuit is cut off.

【0030】図3(B)には、図2のPLL回路に含ま
れる1/2分周回路の一実施例の回路図が示されてい
る。同図において、1/2分周回路は、上記図3(A)
の電圧制御型発振器の出力信号P1あるいはその反転信
号をトリガ信号として受け、かつそのスレーブラッチの
出力信号がマスターラッチの入力に帰還されてなるマス
タースレーブ型フリップフロップ回路を含む。このマス
タラッチ及びスレーブラッチは、上記出力信号P1を二
分の一に分周し、クロックパルス信号DV2及びDV1
を形成する。なお、クロックパルス発生回路CPGのP
LL回路及び分周回路DIV1の出力信号は、実際には
それぞれ所定の位相関係にある2相のクロックパルスD
V1及びDV2ならびにck1及びck2からなるが、
この明細書では主にクロックパルスDV1及びck1を
中心に説明を進める。
FIG. 3B is a circuit diagram of one embodiment of the 1/2 frequency divider included in the PLL circuit of FIG. In the same figure, the 1/2 frequency dividing circuit corresponds to FIG.
And a master-slave flip-flop circuit in which the output signal of the voltage-controlled oscillator or its inverted signal is received as a trigger signal, and the output signal of the slave latch is fed back to the input of the master latch. The master latch and the slave latch divide the output signal P1 by half, and generate clock pulse signals DV2 and DV1.
To form Note that P of the clock pulse generation circuit CPG is
The output signals of the LL circuit and the frequency divider DIV1 are actually two-phase clock pulses D each having a predetermined phase relationship.
V1 and DV2 and ck1 and ck2,
In this specification, the description will be mainly focused on the clock pulses DV1 and ck1.

【0031】図4(A)には、図2のPLL回路に含ま
れる位相比較器の一実施例の回路図が示されている。同
図において、位相比較器は、基準周波数入力REF及び
発振入力OSCの位相差を識別し、これに対応したパル
ス幅のアップ信号/UP及びダウン信号/DOWNを選
択的に形成する。すなわち、基準周波数入力REFに対
して発振入力OSCの周波数が低いときには、その周波
数差(位相差)に対応したパルス幅のアップ信号/UP
を形成する。逆に、基準周波数入力REFに対して発振
入力OSCの周波数が高いときには、その周波数差(位
相差)に対応したパルス幅のダウン信号/DOWNを形
成する。
FIG. 4A is a circuit diagram of one embodiment of the phase comparator included in the PLL circuit of FIG. In the figure, a phase comparator identifies a phase difference between a reference frequency input REF and an oscillation input OSC, and selectively forms an up signal / UP and a down signal / DOWN having a pulse width corresponding to the difference. That is, when the frequency of the oscillation input OSC is lower than the reference frequency input REF, the up signal / UP of the pulse width corresponding to the frequency difference (phase difference)
To form Conversely, when the frequency of the oscillation input OSC is higher than the reference frequency input REF, a down signal / DOWN having a pulse width corresponding to the frequency difference (phase difference) is formed.

【0032】図4(B)には、図2のPLL回路のチャ
ージポンプ及びローパスフィルタの一実施例の回路図が
示されている。同図において、Pチャンネル型MOSF
ETQ41は、制御端子PLLONからの制御信号のハ
イレベルを受けて選択的にオン状態とされ、これによっ
てローパスフィルタが選択的に動作状態とされる。この
Pチャンネル型MOSFETQ41に対して直列結合さ
れたもう1個のPチャンネル型MOSFETQ42に
は、直列結合された2個のインバータ回路を通してアッ
プ信号/UPが供給される。キャパシタCには、上記2
個のPチャンネル型MOSFETQ41及びQ42と抵
抗R1及びR2とを介してチャージアップ電流が流れる
ようにされる。このキャパシタCには、さらに上記抵抗
R1及びR2とNチャンネル型MOSFETQ43とを
介してディスチャージ電流が流れるようにされ、かかる
Nチャンネル型MOSFETQ43のゲートには、ダウ
ン信号/DOWNがインバータ回路により反転されて供
給される。
FIG. 4B is a circuit diagram showing one embodiment of the charge pump and the low-pass filter of the PLL circuit shown in FIG. In the figure, a P-channel type MOSF
The ETQ 41 is selectively turned on in response to the high level of the control signal from the control terminal PLLON, whereby the low-pass filter is selectively turned on. An up signal / UP is supplied to another P-channel MOSFET Q42 connected in series to the P-channel MOSFET Q41 through two inverter circuits connected in series. The capacitor C has the above 2
The charge-up current flows through the P-channel MOSFETs Q41 and Q42 and the resistors R1 and R2. A discharge current further flows through the capacitor C through the resistors R1 and R2 and the N-channel MOSFET Q43. A down signal / DOWN is inverted by an inverter circuit at the gate of the N-channel MOSFET Q43. Supplied.

【0033】これにより、キャパシタCには、アップ信
号/UPがロウレベルとされる期間だけチャージアップ
が行われるため、基準周波数入力REF及び発振入力O
SCの位相差に対応して制御電圧VCNTの電位が高く
される。一方、キャパシタCには、ダウン信号/DOW
Nがロウレベルとされる期間だけディスチャージが行わ
れるため、基準周波数入力REF及び発振入力OSCの
位相差に対応して制御電圧VCNTの電位が低くされ
る。なお、端子CEXTには、ロウパスフィルタのカッ
トオフ周波数を低くするための外付コンデンサ(図示せ
ず)を接続することができるようにされている。
As a result, the capacitor C is charged up only during the period when the up signal / UP is at the low level, so that the reference frequency input REF and the oscillation input O
The potential of the control voltage VCNT is increased according to the phase difference of SC. On the other hand, the capacitor C has a down signal / DOW.
Since the discharge is performed only during the period when N is at the low level, the potential of the control voltage VCNT is lowered according to the phase difference between the reference frequency input REF and the oscillation input OSC. Note that an external capacitor (not shown) for lowering the cutoff frequency of the low-pass filter can be connected to the terminal CEXT.

【0034】図5(A)には、図1のクロックパルス発
生回路CPGに含まれるマルチプレクサMUX3の一実
施例の回路図が示されている。同図において、マルチプ
レクサMUX3は、その一方の入力端子にPLL回路の
出力信号つまりクロックパルスDV1あるいは分周回路
DIV1の分周出力つまりクロックパルスck1をそれ
ぞれ受けるアンド(AND)ゲートAG3及びAG4を
含む。このうち、アンドゲートAG3の他方の入力端子
には、その一対の入力端子にクロックイネーブル信号C
KEN及び選択制御信号COSEL1を受けるアンドゲ
ートAG2の出力信号が供給され、アンドゲートAG4
の他方の入力端子には、クロックイネーブル信号CKE
Nと選択制御信号COSEL1のインバータV1による
反転信号とを受けるアンドゲートAG1の出力信号が供
給される。アンドゲートAG3の出力信号は、オアゲー
トOG2の一方の入力端子に供給され、アンドゲートA
G4の出力信号は、オアゲートOG2の他方の入力端子
に供給される。
FIG. 5A is a circuit diagram of one embodiment of the multiplexer MUX3 included in the clock pulse generation circuit CPG of FIG. In the figure, a multiplexer MUX3 includes AND gates AG3 and AG4 which receive an output signal of a PLL circuit, that is, a clock pulse DV1 or a divided output of a frequency dividing circuit DIV1, that is, a clock pulse ck1, at one input terminal thereof. Among these, the other input terminal of the AND gate AG3 has a clock enable signal C
The output signal of the AND gate AG2 receiving the KEN and the selection control signal COSEL1 is supplied to the AND gate AG4.
Clock input signal CKE
An output signal of the AND gate AG1 receiving N and the inverted signal of the selection control signal COSEL1 by the inverter V1 is supplied. The output signal of the AND gate AG3 is supplied to one input terminal of the OR gate OG2,
The output signal of G4 is supplied to the other input terminal of the OR gate OG2.

【0035】これにより、マルチプレクサMUX3は、
クロックイネーブル信号CKENがハイレベルとされ、
かつ選択制御信号COSEL1がロウレベルとされると
き、分周回路DIV1の分周出力つまり比較的低い周波
数のクロックパルスck1を選択してシステムクロック
信号CK1とし、クロックイネーブル信号CKENがハ
イレベルとされ、かつ選択制御信号COSEL1がハイ
レベルとされるときには、PLL回路の出力つまり比較
的高い周波数のクロックパルスDV1を選択して、シス
テムクロック信号CK1とする。この結果、マイクロプ
ロセッサは、その処理速度が選択的に切り替えられ、低
速又は高速モードとされる。
Thus, the multiplexer MUX3 has:
The clock enable signal CKEN is set to a high level,
When the selection control signal COSEL1 is at a low level, the frequency-divided output of the frequency divider DIV1, that is, the clock pulse ck1 having a relatively low frequency is selected to be the system clock signal CK1, the clock enable signal CKEN is at a high level, and When the selection control signal COSEL1 is set to the high level, the output of the PLL circuit, that is, the clock pulse DV1 having a relatively high frequency is selected and used as the system clock signal CK1. As a result, the processing speed of the microprocessor is selectively switched to the low speed or high speed mode.

【0036】図5(B)には、図1のクロックパルス発
生回路CPGに含まれるマルチプレクサMUX4の一実
施例の回路図が示されている。なお、マルチプレクサM
UX1及びMUX2は、これと同様な回路構成とされ
る。
FIG. 5B is a circuit diagram of an embodiment of the multiplexer MUX4 included in the clock pulse generation circuit CPG of FIG. Note that the multiplexer M
UX1 and MUX2 have the same circuit configuration.

【0037】図5(B)において、マルチプレクサMU
X4は、その一方の入力端子にマルチプレクサMUX1
の出力つまりクロックパルスckrあるいは分周回路D
IV1の出力つまりクロックパルスck1をそれぞれ受
けるアンドゲートAG5及びAG6と、その一対の入力
端子にアンドゲートAG5及びAG6の出力信号をそれ
ぞれ受けるオアゲートOG3とを含む。アンドゲートA
G5の他方の入力端子には、選択制御信号COSEL2
が供給され、アンドゲートAG6の他方の入力端子に
は、そのインバータV2による反転信号が供給される。
In FIG. 5B, the multiplexer MU
X4 has a multiplexer MUX1 at one input terminal.
Output, ie, clock pulse ckr or frequency dividing circuit D
AND gates AG5 and AG6 receiving the output of IV1, ie, clock pulse ck1, and an OR gate OG3 receiving the output signals of AND gates AG5 and AG6 at a pair of input terminals thereof, respectively. AND gate A
The other input terminal of G5 has a selection control signal COSEL2
And the other input terminal of the AND gate AG6 is supplied with an inverted signal from the inverter V2.

【0038】これにより、マルチプレクサMUX4は、
選択制御信号COSEL2がハイレベルとされるとき、
マルチプレクサMUX1から出力されるクロックパルス
ckrを選択してシステムクロック信号cksとする。
また、選択制御信号COSEL2がロウレベルとされる
ときには、分周回路DIV1から出力されるクロックパ
ルスck1を選択してシステムクロック信号cksとす
る。前述のように、選択制御信号COSEL2は、通常
ロウレベルとされ、システムクロック信号cksは最も
低い周波数のクロックパルスck1に従って形成され
る。
Thus, the multiplexer MUX4 has:
When the selection control signal COSEL2 is set to a high level,
The clock pulse ckr output from the multiplexer MUX1 is selected and used as the system clock signal cks.
When the selection control signal COSEL2 is at a low level, the clock pulse ck1 output from the frequency divider DIV1 is selected and used as the system clock signal cks. As described above, the selection control signal COSEL2 is normally at a low level, and the system clock signal cks is formed according to the clock pulse ck1 having the lowest frequency.

【0039】図6には、図1のクロックパルス発生回路
CPGの一実施例の信号波形図が示されている。同図に
おいて、PLL回路の基準周波数入力端子REFに供給
されるクロックパルスckrは、外部端子XTAL及び
EXTALに結合された水晶振動子の固有振動数に応じ
た比較的低い周波数のパルス信号とされ、分周回路DV
1の分周出力つまりクロックパルスck1は、その二分
の一の周波数のパルス信号とされる。PLL回路は、前
述のように、PLL動作制御信号PLLON又はPLL
スタンバイ信号PLLSBのいずれかがハイレベルとさ
れることで選択的に動作状態とされ、クロックパルスc
krの整数倍、つまり例えば2倍の周波数を有するクロ
ックパルスDV1を生成する。このクロックパルスDV
1は、分周回路DIV2により例えば二分の一に分周さ
れてその分周出力d2となり、PLL回路の発振入力端
子OSCに供給される。
FIG. 6 is a signal waveform diagram of one embodiment of the clock pulse generating circuit CPG of FIG. In the figure, a clock pulse ckr supplied to a reference frequency input terminal REF of the PLL circuit is a pulse signal of a relatively low frequency corresponding to the natural frequency of the crystal resonator coupled to the external terminals XTAL and EXTAL, Dividing circuit DV
The frequency-divided output of one, that is, the clock pulse ck1, is a pulse signal having a half frequency. As described above, the PLL circuit controls the PLL operation control signal PLLON or PLL
When any one of the standby signals PLLSB is set to the high level, the operation is selectively activated, and the clock pulse c
A clock pulse DV1 having an integral multiple of kr, that is, for example, twice the frequency is generated. This clock pulse DV
1 is frequency-divided by, for example, half by a frequency dividing circuit DIV2 to become a frequency-divided output d2, which is supplied to an oscillation input terminal OSC of the PLL circuit.

【0040】これにより、PLL回路の発振入力端子O
SCに供給される分周出力d2は、基準周波数入力端子
REFに供給されるクロックパルスckrとほぼ同一の
周波数を有するものとされ、クロックパルスDV1は、
クロックパルスck1に比較して、4倍の周波数を有す
るものとなる。なお、図6では、PLL動作制御信号P
LLON又はPLLスタンバイ信号PLLSBがハイレ
ベルとされた直後から安定した周波数のクロックパルス
DV1が出力されているかのように示されているが、実
際には、PLL回路が起動されてからその出力信号つま
りクロックパルスDV1の周波数が安定するまでには比
較的長い時間が必要となる。
As a result, the oscillation input terminal O of the PLL circuit
The divided output d2 supplied to the SC has substantially the same frequency as the clock pulse ckr supplied to the reference frequency input terminal REF, and the clock pulse DV1 is
The frequency has four times the frequency of the clock pulse ck1. In FIG. 6, the PLL operation control signal P
It is shown as if the clock pulse DV1 of a stable frequency is being output immediately after the LLON or PLL standby signal PLLSB is set to the high level. It takes a relatively long time for the frequency of the clock pulse DV1 to stabilize.

【0041】前述のように、マルチプレクサMUX3
は、クロックイネーブル信号CKENがハイレベルとさ
れかつ選択制御信号COSEL1がロウレベルとされる
とき、最も低い周波数のクロックパルスck1を選択し
て、システムクロック信号CK1として出力する。ま
た、クロックイネーブル信号CKENがハイレベルとさ
れかつ選択制御信号COSEL1がハイレベルとされる
ときには、クロックパルスDV1を選択して、システム
クロック信号CK1として出力する。この結果、高速モ
ードにおけるシステムクロック信号CK1の周波数は、
低速モードにおけるシステムクロック信号CK1の周波
数に比較して例えば4倍となる。
As described above, the multiplexer MUX3
Selects the clock pulse ck1 having the lowest frequency and outputs it as the system clock signal CK1 when the clock enable signal CKEN is set to the high level and the selection control signal COSEL1 is set to the low level. When the clock enable signal CKEN is set to the high level and the selection control signal COSEL1 is set to the high level, the clock pulse DV1 is selected and output as the system clock signal CK1. As a result, the frequency of the system clock signal CK1 in the high-speed mode is
For example, the frequency is four times the frequency of the system clock signal CK1 in the low-speed mode.

【0042】ところで、この実施例では、低速モードか
ら高速モードへの切り替えに先立って、クロックイネー
ブル信号CKENが一時的にロウレベルとされる。クロ
ックイネーブル信号CKENがロウレベルとされると
き、マルチプレクサMUX3の出力信号つまりシステム
クロック信号CK1はロウレベルに固定され、いわゆる
クロック停止状態とされる。この結果、クロック切り替
えにともなうシステムクロック信号CK1のハザードノ
イズがなくなり、中央処理ユニットCPUを始めとする
第1の内部回路のモード切り替え時の動作が安定となっ
て、マイクロプロセッサひいてはこれを含むシステムの
動作が安定化される。
In this embodiment, the clock enable signal CKEN is temporarily set to a low level prior to switching from the low-speed mode to the high-speed mode. When the clock enable signal CKEN is set to the low level, the output signal of the multiplexer MUX3, that is, the system clock signal CK1 is fixed at the low level, and the clock is stopped. As a result, hazard noise of the system clock signal CK1 due to the clock switching is eliminated, and the operation of the first internal circuit including the central processing unit CPU at the time of mode switching becomes stable, and the microprocessor and, consequently, the system including the same. Operation is stabilized.

【0043】図7には、図1のクロックパルス発生回路
CPGの動作フローの一例が示されている。同図におい
て、マイクロプロセッサがステップST1の低速モード
にあるとき、PLL制御信号PLLON及びPLLス
タンバイ信号PLLSBは共にロウレベルとされ、PL
L回路の電圧制御型発振器及びローパスフィルタが非動
作状態とされる。これにより、PLL回路はその動作が
停止され、リーク電流を除いた電流の消費を防ぐことが
できる。このとき、マイクロプロセッサの各部には、発
振回路XOSCの発振パルス又は外部端子EXTALか
ら供給されるパルス(クロックパルスckr)の分周回
路DIV1による分周信号(クロックパルスck1)を
もとに形成された比較的低い周波数のシステムクロック
信号CK1及びcksが供給される。したがって、中央
処理ユニットCPU等は低速モードで動作し、マイクロ
プロセッサ全体としての消費電力も小さくなる。
FIG. 7 shows an example of an operation flow of the clock pulse generation circuit CPG of FIG. In the figure, when the microprocessor is in the low-speed mode in step ST1, the PLL control signal PLLON and the PLL standby signal PLLSB are both set to low level,
The voltage-controlled oscillator and the low-pass filter of the L circuit are made inoperative. Thus, the operation of the PLL circuit is stopped, and consumption of current excluding leak current can be prevented. At this time, each section of the microprocessor is formed based on a frequency-divided signal (clock pulse ck1) by the frequency-dividing circuit DIV1 of the oscillation pulse of the oscillation circuit XOSC or the pulse (clock pulse ckr) supplied from the external terminal EXTAL. The system clock signals CK1 and cks having a relatively low frequency are supplied. Accordingly, the central processing unit CPU and the like operate in the low-speed mode, and the power consumption of the entire microprocessor is reduced.

【0044】次に、ステップST2において、マイクロ
プロセッサの高速処理を必要とするイベント(事象)の
発生が認識(yes)されると、ステップST3におい
てクロックコントローラCKCからハイレベルのPLL
スタンバイ信号PLLSBが出力され、これによってP
LL回路が起動される。ステップST4において、PL
L回路の出力信号の周波数が安定した否かの識別が行な
われ、出力信号の周波数の安定が認識(yes)された
場合には、次にステップST5において高速処理要求が
あったかどうかの識別が行われる。言うまでもなく、P
LL回路の出力信号の周波数が安定するまでの間、PL
L回路は低速モードつまり起動状態とされ、高速処理
要求が発生するまでこの状態を継続する。この間、選択
制御信号COSEL1はロウレベルのままとされ、マル
チプレクサMUX3は、クロックパルスck1に基づい
た低速モード用のシステムクロック信号CK1を出力し
続ける。したがって、中央処理ユニットCPU等は低速
で動作を継続するが、システムに何らかの異常が発生し
た場合やこれから開始される高速処理に優先して行うべ
きデータ処理要求が発生した場合には、そのための動作
を直ちに開始することができ、不測の事態に対処するこ
とができる。
Next, in step ST2, when the occurrence of an event (event) requiring high-speed processing of the microprocessor is recognized (yes), the clock controller CKC sends a high-level PLL signal in step ST3.
A standby signal PLLSB is output, and P
The LL circuit is activated. In step ST4, PL
It is determined whether or not the frequency of the output signal of the L circuit is stable. If the stability of the frequency of the output signal is recognized (yes), then in step ST5, it is determined whether or not a high-speed processing request has been issued. Will be Needless to say, P
Until the frequency of the output signal of the LL circuit becomes stable, PL
The L circuit is set to the low-speed mode, that is, the activated state, and continues this state until a high-speed processing request is issued. During this time, the selection control signal COSEL1 remains at the low level, and the multiplexer MUX3 continues to output the low-speed mode system clock signal CK1 based on the clock pulse ck1. Therefore, the central processing unit CPU or the like continues to operate at a low speed. However, when an abnormality occurs in the system or when a data processing request to be performed in preference to the high-speed processing to be started is issued, the operation for that is performed. Can be started immediately, and unexpected situations can be dealt with.

【0045】ステップST5において、高速処理開始の
要求が認識(yes)されると、ステップST6でクロ
ックコントローラCKCにより選択制御信号COSEL
1がハイレベルとされ、比較的高い周波数のクロックパ
ルスDV1からなるシステムクロック信号CK1が中央
処理ユニットCPUを含む第1の内部回路に供給され
る。これにより、マイクロプロセッサは高速モードに入
り、中央処理ユニットCPU等は高速処理を開始する。
最後に、ステップST7で高速処理の終了が識別(ye
s)されると、マイクロプロセッサは低速モードに戻
る。
In step ST5, when the request for starting the high-speed processing is recognized (yes), the selection control signal COSEL is selected by the clock controller CKC in step ST6.
1 is at a high level, and a system clock signal CK1 composed of a relatively high frequency clock pulse DV1 is supplied to a first internal circuit including the central processing unit CPU. As a result, the microprocessor enters the high-speed mode, and the central processing unit CPU and the like start high-speed processing.
Finally, in step ST7, the end of the high-speed processing is identified (yes).
s) When done, the microprocessor returns to the low speed mode.

【0046】なお、ステップST4において、PLL回
路における動作の安定が認識される前に高速処理開始の
要求があった場合、この要求はPLL回路の出力周波数
が安定するまでの間待ち合わせを受ける。また、この実
施例では、前述のように、選択制御信号COSEL1が
ハイレベルに変化されるのに先立ってクロックイネーブ
ル信号CKENが一時的にロウレベルとされ、システム
クロック信号CK1が一時的にクロック停止状態となる
が、この時間は極めて短いため、中央処理ユニットCP
Uが不測の事態に対処できなくなる確率は極めて小さ
い。
In step ST4, if there is a request to start high-speed processing before the operation of the PLL circuit is recognized to be stable, this request is waited until the output frequency of the PLL circuit becomes stable. In this embodiment, as described above, before the selection control signal COSEL1 is changed to the high level, the clock enable signal CKEN is temporarily set to the low level, and the system clock signal CK1 is temporarily set to the clock stop state. However, since this time is extremely short, the central processing unit CP
The probability that U will not be able to cope with an unexpected situation is extremely small.

【0047】図8には、図1のクロックパルス発生回路
CPGを内蔵するマイクロプロセッサMPUの一実施例
のシステム構成図が示され、図9には、その一実施例の
基板配置図が示されている。図8において、マイクロプ
ロセッサMPUは、演算器ALUを含むストアドプログ
ラム方式の中央処理ユニットCPUをその基本構成要素
とする。この中央処理ユニットCPUには、システムバ
スS−BUSを介して乗算器MULT,メモリ管理ユニ
ットMMU及びキャッシュメモリCACHEが結合さ
れ、メモリ管理ユニットMMUにはアドレス変換テーブ
ルTLBが結合される。メモリ管理ユニットMMU及び
キャッシュメモリCACHEは、さらにその他方におい
てキャッシュバスC−BUSに結合され、このキャッシ
ュバスC−BUSにはバスコントローラBSCが結合さ
れる。
FIG. 8 shows a system configuration diagram of an embodiment of a microprocessor MPU incorporating the clock pulse generation circuit CPG of FIG. 1, and FIG. 9 shows a board layout diagram of the embodiment. ing. In FIG. 8, a microprocessor MPU includes a central processing unit CPU of a stored program system including an arithmetic unit ALU as a basic component. A multiplier MULT, a memory management unit MMU, and a cache memory CACHE are coupled to the central processing unit CPU via a system bus S-BUS, and an address translation table TLB is coupled to the memory management unit MMU. The memory management unit MMU and the cache memory CACHE are further coupled to a cache bus C-BUS on the other side, and a bus controller BSC is coupled to the cache bus C-BUS.

【0048】バスコントローラBSCは、その他方にお
いて周辺バスP−BUS及び外部バスE−BUSに結合
される。このうち、周辺バスP−BUSには、リフレッ
シュコントローラREFC,ダイレクトメモリアクセス
コントローラDMAC,タイマ回路TIM,シリアルコ
ミュニケーションインターフェイスSCI,ディジタル
/アナログ変換回路D/A及びアナログ/ディジタル変
換回路A/D等の周辺装置コントローラとクロックコン
トローラCKCとが結合され、外部バスE−BUSに
は、外部インターフェイスEXIFが結合される。リフ
レッシュコントローラREFC,ダイレクトメモリアク
セスコントローラDMAC,タイマ回路TIM,シリア
ルコミュニケーションインターフェイスSCI,ディジ
タル/アナログ変換回路D/A及びアナログ/ディジタ
ル変換回路A/Dは、その他方において割り込みコント
ローラINTCに結合され、この割り込みコントローラ
INTCは割り込み要求信号IRQを介して中央処理ユ
ニットCPUに結合される。クロックコントローラCK
Cには、クロックパルス発生回路CPGと後述する複数
のクロックスイッチとが結合され、外部インターフェイ
スEXIFには、携帯情報端末PDAや外部メモリ等が
結合される。
The bus controller BSC is connected to the peripheral bus P-BUS and the external bus E-BUS on the other side. The peripheral bus P-BUS includes a refresh controller REFC, a direct memory access controller DMAC, a timer circuit TIM, a serial communication interface SCI, a digital / analog conversion circuit D / A, and an analog / digital conversion circuit A / D. The device controller and the clock controller CKC are connected to each other, and the external interface EXIF is connected to the external bus E-BUS. The refresh controller REFC, the direct memory access controller DMAC, the timer circuit TIM, the serial communication interface SCI, the digital / analog conversion circuit D / A, and the analog / digital conversion circuit A / D are coupled to the interrupt controller INTC on the other side, and the interrupt is generated. Controller INTC is coupled to central processing unit CPU via interrupt request signal IRQ. Clock controller CK
A clock pulse generating circuit CPG and a plurality of clock switches to be described later are coupled to C, and a portable information terminal PDA, an external memory, and the like are coupled to the external interface EXIF.

【0049】割り込みコントローラINTCには、さら
にリアルタイムクロック回路RTCが結合される。この
リアルタイムクロック回路RTCには、前記図1の各制
御信号に従ってその周波数が変化されない安定した周波
数のクロック信号が供給される。これにより、リアルタ
イムクロック回路RTCは、上記制御信号に影響される
ことなく正確な時間管理を行う。リアルタイムクロック
回路RTCは、所定の時間間隔で割込み信号RTCIを
割り込みコントローラINTCに出力し、中央処理ユニ
ットCPUに対して所定の時間間隔で割込み要求を発生
する。なお、割り込みコントローラINTCには、さら
に所定の外部端子を介して外部割込み信号OINTも供
給される。これにより、外部装置は、割り込みコントロ
ーラINTCを介して中央処理ユニットCPUと論理的
に結合される。
A real-time clock circuit RTC is further connected to the interrupt controller INTC. This real-time clock circuit RTC is supplied with a clock signal of a stable frequency whose frequency does not change in accordance with each control signal of FIG. Thereby, the real-time clock circuit RTC performs accurate time management without being affected by the control signal. The real-time clock circuit RTC outputs an interrupt signal RTCI to the interrupt controller INTC at predetermined time intervals, and issues an interrupt request to the central processing unit CPU at predetermined time intervals. Note that an external interrupt signal OINT is also supplied to the interrupt controller INTC via a predetermined external terminal. Thus, the external device is logically coupled to the central processing unit CPU via the interrupt controller INTC.

【0050】この実施例において、クロックコントロー
ラCKCは、後述するように、複数の制御レジスタを含
む。これらの制御レジスタには、中央処理ユニットCP
Uから周辺バスP−BUSを介して、所定の制御データ
の書き込み又は読み出しが行われる。クロックコントロ
ーラCKCは、各制御レジスタへ設定された制御データ
に従って、前記制御信号PLLON,PLLSB,CO
SEL1,COSEL2又はCKEN等を選択的に形成
するとともに、図10で説明する複数のモジュールイネ
ーブル信号ADEN等を選択的に形成する。なお、図8
では、図面が煩雑となるのを避けるため、これらの制御
信号やモジュールイネーブル信号を1本の配線で示し
た。言うまでもなく、クロックコントローラCKCは、
周辺バスP−BUSに代えて、システムバスS−BUS
に結合してもよい。
In this embodiment, the clock controller CKC includes a plurality of control registers as described later. These control registers include a central processing unit CP.
From the U, predetermined control data is written or read via the peripheral bus P-BUS. The clock controller CKC controls the control signals PLLON, PLLSB, CO according to the control data set in each control register.
SEL1, COSEL2, CKEN, and the like are selectively formed, and a plurality of module enable signals ADEN, etc. described with reference to FIG. 10 are selectively formed. FIG.
Here, in order to avoid complicating the drawing, these control signals and module enable signals are shown by one line. Needless to say, the clock controller CKC
Instead of the peripheral bus P-BUS, a system bus S-BUS
May be combined.

【0051】ここで、中央処理ユニットCPUは、クロ
ックパルス発生回路CPGから供給されるシステムクロ
ック信号CK1に同期して動作し、例えばキャッシュメ
モリCACHEから読み出される制御プログラムに従っ
て所定の演算処理を実行するとともに、マイクロプロセ
ッサMPUの各部を制御・統括する。このとき、演算器
ALUは、必要に応じて算術論理演算を実行し、乗算器
MULTは乗算処理を実行する。また、メモリ管理ユニ
ットMMUは、メモリアクセスに際して中央処理ユニッ
トCPUから出力される論理アドレスを、アドレス変換
テーブルTLBを用いて物理アドレスに変換する。さら
に、キャッシュメモリCACHEは、高速アクセス可能
なメモリからなり、マイクロプロセッサMPUの外部に
設けられた外部メモリに格納されるプログラム又はデー
タ等を所定のブロック単位で読み出し保持して、中央処
理ユニットCPUの高速動作に寄与する。中央処理ユニ
ットCPU,乗算器MULT,メモリ管理ユニットMM
U及びキャッシュメモリCACHEは、いわゆる第1の
内部回路であって、これらの回路は、比較的高い周波数
のシステムクロック信号CK1に従って動作する。
Here, the central processing unit CPU operates in synchronization with the system clock signal CK1 supplied from the clock pulse generation circuit CPG, and executes predetermined arithmetic processing according to, for example, a control program read from the cache memory CACHE. , And controls and controls each unit of the microprocessor MPU. At this time, the arithmetic unit ALU executes an arithmetic and logic operation as needed, and the multiplier MULT executes a multiplication process. In addition, the memory management unit MMU converts a logical address output from the central processing unit CPU at the time of memory access into a physical address using the address conversion table TLB. Further, the cache memory CACHE is a memory that can be accessed at high speed, and reads and holds programs or data stored in an external memory provided outside the microprocessor MPU in a predetermined block unit, and Contributes to high-speed operation. Central processing unit CPU, multiplier MULT, memory management unit MM
U and the cache memory CACHE are so-called first internal circuits, and these circuits operate in accordance with a relatively high frequency system clock signal CK1.

【0052】バスコントローラBSCは、周辺バスP−
BUSに結合される各周辺装置コントローラのバスアク
セスを管理するとともに、これらの周辺装置コントロー
ラの動作を制御する。一方、周辺装置コントローラの一
つであるリフレッシュコントローラREFCは、外部メ
モリとして設けられたダイナミック型RAM(ランダム
アクセスメモリ)のリフレッシュ動作を制御し、ダイレ
クトメモリアクセスコントローラDMACは、例えば外
部メモリとキャッシュメモリCACHE等との間の高速
データ転送をサポートする。また、タイマ回路TIM
は、中央処理ユニットCPUで必要な時間管理をサポー
トとし、シリアルコミュニケーションインターフェイス
SCIは、外部の通信制御装置等との間のシリアルデー
タ転送をサポートする。さらに、アナログ/ディジタル
変換回路A/Dは、外部のセンサ等から入力されるアナ
ログ信号を所定ビットのディジタル信号に変換し、ディ
ジタル/アナログ変換回路D/Aは、逆に中央処理ユニ
ットCPUから出力されるディジタル信号を所定のアナ
ログ信号に変換して外部出力する。
The bus controller BSC controls the peripheral bus P-
It manages the bus access of each peripheral device controller coupled to the BUS and controls the operation of these peripheral device controllers. On the other hand, a refresh controller REFC, which is one of the peripheral device controllers, controls a refresh operation of a dynamic RAM (random access memory) provided as an external memory. Support high-speed data transfer to and from etc. Also, the timer circuit TIM
Supports time management required by the central processing unit CPU, and the serial communication interface SCI supports serial data transfer with an external communication control device or the like. Further, the analog / digital conversion circuit A / D converts an analog signal input from an external sensor or the like into a digital signal of a predetermined bit. The converted digital signal is converted into a predetermined analog signal and output to the outside.

【0053】割り込みコントローラINTCは、各周辺
装置コントローラの割り込み要求を所定の優先順位で択
一的に受理し、割り込み要求信号IRQとして中央処理
ユニットCPUに伝達する。また、外部インターフェイ
スEXIFは、マイクロプロセッサMPUの各部と外部
に結合された携帯情報端末PDA及び外部メモリ等との
間のデータ授受を制御・管理し、これらの外部装置とマ
イクロプロセッサMPUとの間のインターフェイス整合
を行う。バスコントローラBSCならびに各種周辺装置
コントローラは、いわゆる第2の内部回路であって、こ
れらの回路は、比較的低い周波数のシステムクロック信
号cksに同期して動作する。
The interrupt controller INTC alternatively receives an interrupt request from each peripheral device controller with a predetermined priority and transmits it to the central processing unit CPU as an interrupt request signal IRQ. The external interface EXIF controls and manages data transfer between each part of the microprocessor MPU and the externally connected portable information terminal PDA, external memory, and the like. Perform interface matching. The bus controller BSC and various peripheral device controllers are so-called second internal circuits, and these circuits operate in synchronization with a relatively low-frequency system clock signal cks.

【0054】この実施例において、マイクロプロセッサ
MPUを構成する各部は、図9に例示されるように、所
定のレイアウト条件をもって1個の半導体基板SUB上
に配置されるが、これらの各部はいわゆるモジュール化
され、ユーザ仕様に基づいて選択的に形成される。ま
た、この実施例のマイクロプロセッサMPUは、後述す
るように、上記複数のモジュールのそれぞれに対応して
設けられかつ対応するモジュールイネーブル信号の有効
レベルを受けて選択的にオン状態とされる複数のクロッ
クスイッチを備え、クロックパルス発生回路CPGから
出力されるシステムクロック信号CK1及びcksは、
クロックドライバDriverを経た後、対応するクロ
ックスイッチを介して選択的に各モジュールに供給され
る。この結果、各モジュールは必要に応じて選択的に動
作状態とされ、これによってマイクロプロセッサMPU
のさらなる低消費電力化が図られる。
In this embodiment, the components constituting the microprocessor MPU are arranged on a single semiconductor substrate SUB under a predetermined layout condition as shown in FIG. And selectively formed based on user specifications. Further, as described later, the microprocessor MPU of this embodiment includes a plurality of microprocessors provided corresponding to the plurality of modules and selectively turned on in response to the valid level of the corresponding module enable signal. A clock switch, and system clock signals CK1 and cks output from the clock pulse generation circuit CPG are:
After passing through the clock driver Driver, it is selectively supplied to each module via the corresponding clock switch. As a result, each module is selectively activated when necessary, thereby enabling the microprocessor MPU
Is further reduced in power consumption.

【0055】図10には、図8のマイクロプロセッサM
PUにおけるクロック供給経路の一実施例の接続図が示
されている。同図において、クロックパルス発生回路C
PG内のマルチプレクサMUX3から出力された比較的
高い周波数のシステムクロック信号CK1は、所定のク
ロックドライバDriverを経た後、クロックスイッ
チCS1〜CS4(第1の選択回路)を介して第1の内
部回路を構成する第1のモジュールすなわち中央処理ユ
ニットCPU,乗算器MULT,メモリ管理ユニットM
MU及びキャッシュメモリCACHEに供給される。ク
ロックスイッチCS1は、モジュールイネーブル信号C
PENのハイレベルを受けて選択的に伝達状態とされ、
クロックスイッチCS2,CS3及びCS4は、対応す
るモジュールイネーブル信号MUEN,TLEN又はC
AENのハイレベルを受けてそれぞれ選択的に伝達状態
とされる。これにより、中央処理ユニットCPU,乗算
器MULT,メモリ管理ユニットMMU及びキャッシュ
メモリCACHEは、対応するモジュールイネーブル信
号のハイレベルを受けてそれぞれ選択的に動作状態とさ
れる。なお、モジュールイネーブル信号CPENにより
非導通状態された上記クロックスイッチCS1は、図示
されない外部からのリセット信号あるいは外部割り込み
信号によって、再び導通状態とされる。
FIG. 10 shows the microprocessor M of FIG.
A connection diagram of one embodiment of a clock supply path in a PU is shown. In the figure, a clock pulse generation circuit C
The system clock signal CK1 of a relatively high frequency output from the multiplexer MUX3 in the PG passes through a predetermined clock driver and then passes through a first internal circuit via clock switches CS1 to CS4 (first selection circuit). First modules comprising a central processing unit CPU, a multiplier MULT, a memory management unit M
It is supplied to the MU and the cache memory CACHE. The clock switch CS1 outputs the module enable signal C
In response to the high level of PEN, the transmission state is selectively set,
Clock switches CS2, CS3 and CS4 are connected to corresponding module enable signals MUEN, TLEN or C
In response to the high level of AEN, each is selectively set to the transmission state. As a result, the central processing unit CPU, the multiplier MULT, the memory management unit MMU, and the cache memory CACHE receive the high level of the corresponding module enable signal and are selectively activated. The clock switch CS1 turned off by the module enable signal CPEN is turned on again by an external reset signal or an external interrupt signal (not shown).

【0056】次に、クロックパルス発生回路CPG内の
マルチプレクサMUX4から出力される比較的低い周波
数のシステムクロック信号cksは、所定のクロックド
ライバDriverを経た後、クロックスイッチCS5
〜CS7(第2の選択回路)を介して第2の内部回路を
構成する第2のモジュールすなわちバスコントローラB
SC,リフレッシュコントローラREFC及びダイレク
トメモリアクセスコントローラDMACに選択的に供給
されるとともに、他の所定のクロックドライバDriv
erを経た後、クロックスイッチCS8〜CS12を介
してやはり第2の内部回路たるタイマ回路TIM,割り
込みコントローラINTC,シリアルコミュニケーショ
ンインターフェイスSCI,ディジタル/アナログ変換
回路D/A及びアナログ/ディジタル変換回路A/Dに
選択的に供給される。
Next, the system clock signal cks of a relatively low frequency output from the multiplexer MUX4 in the clock pulse generation circuit CPG passes through a predetermined clock driver Driver, and then changes to the clock switch CS5.
To a second module constituting a second internal circuit, ie, a bus controller B
SC, the refresh controller REFC, and the direct memory access controller DMAC.
After that, the timer circuit TIM, the interrupt controller INTC, the serial communication interface SCI, the digital / analog conversion circuit D / A, and the analog / digital conversion circuit A / D which are also the second internal circuits via the clock switches CS8 to CS12. Selectively supplied to

【0057】クロックスイッチCS5〜CS7は、対応
するモジュールイネーブル信号BCEN,RCEN又は
DMENのハイレベルを受けてそれぞれ選択的に伝達状
態とされ、クロックスイッチCS8〜CS12は、対応
するモジュールイネーブル信号TMEN,ICEN,U
AEN,DAEN又はADENのハイレベルを受けてそ
れぞれ選択的に伝達状態とされる。この結果、バスコン
トローラBSC,リフレッシュコントローラREFC,
ダイレクトメモリアクセスコントローラDMAC,タイ
マー回路TIM,割り込みコントローラINTC,シリ
アルコミュニケーションインターフェイスSCI,ディ
ジタル/アナログ変換回路D/A及びアナログ/ディジ
タル変換回路A/Dは、対応するモジュールイネーブル
信号のハイレベルを受けてそれぞれ選択的に動作状態と
される。
The clock switches CS5 to CS7 receive the high level of the corresponding module enable signal BCEN, RCEN or DMEN, and are selectively brought into a transmission state, respectively. , U
Upon receiving the high level of AEN, DAEN or ADEN, the transmission state is selectively set. As a result, the bus controller BSC, the refresh controller REFC,
The direct memory access controller DMAC, timer circuit TIM, interrupt controller INTC, serial communication interface SCI, digital / analog conversion circuit D / A, and analog / digital conversion circuit A / D receive the corresponding module enable signal at a high level, respectively. The operation state is selectively set.

【0058】このように、マイクロプロセッサMPU内
の各部をモジュール化し、システムクロック信号CK1
又はcksをモジュールイネーブル信号に従って選択的
に各モジュールに供給することで、システム構成上不用
となったモジュールを選択的に切り離すことができると
ともに、マイクロプロセッサの処理内容に応じて使用さ
れないモジュールの動作を選択的に停止し、無駄な消費
電流の発生を防止することができる。つまり、各モジュ
ールは、マイクロプロセッサMPUの処理内容に応じて
選択的に動作状態とされる訳であり、これによってマイ
クロプロセッサMPUひいてはその応用システムの低消
費電力化が図られる。
As described above, each unit in the microprocessor MPU is modularized, and the system clock signal CK1
Alternatively, by selectively supplying cks to each module in accordance with the module enable signal, it is possible to selectively separate unnecessary modules in the system configuration and to operate the modules not used according to the processing contents of the microprocessor. It can be selectively stopped to prevent useless current consumption. That is, each module is selectively put into operation according to the processing content of the microprocessor MPU, thereby reducing the power consumption of the microprocessor MPU and the applied system.

【0059】なお、対応するクロックスイッチがオン状
態とされ、システムクロック信号CK1が各モジュール
へ供給されている場合であっても、システムクロック信
号CK1は、前述のように、制御信号COSEL1(C
OSEL2)に従ってその周波数が選択的に切り替えら
れる。すなわち、システムクロック信号CK1は、マイ
クロプロセッサMPUが低速モードとされ、選択制御信
号COSEL1がロウレベルとされるとき、比較的低い
周波数のクロックパルスck1に従って形成され、マイ
クロプロセッサMPUが高速モードとされ選択制御信号
COSEL1がハイレベルとされるとき、その4倍の周
波数のクロックパルスDV1に従って形成される。した
がって、高速動作が必要とされないような処理に対して
は、制御信号COSEL1によってシステムクロック信
号CK1の周波数を選択的に低くし、無駄な消費電流の
発生を防ぎつつ、処理を実行することができる。つま
り、この実施例では、中央処理ユニットCPUを含む第
1の内部回路の動作がその処理内容に応じて選択的に速
く又は遅くされ、マイクロプロセッサMPUの処理能力
がイベントの発生状況等に応じて選択的に切り替えられ
る。
Note that even when the corresponding clock switch is turned on and the system clock signal CK1 is supplied to each module, the system clock signal CK1 receives the control signal COSEL1 (C
The frequency is selectively switched according to OSEL2). That is, when the microprocessor MPU is in the low-speed mode and the selection control signal COSEL1 is at the low level, the system clock signal CK1 is formed in accordance with the clock pulse ck1 having a relatively low frequency. When the signal COSEL1 is set to the high level, the signal COSEL1 is formed in accordance with the clock pulse DV1 having a frequency four times that of the signal COSEL1. Therefore, for a process that does not require a high-speed operation, the frequency of the system clock signal CK1 can be selectively reduced by the control signal COSEL1, and the process can be performed while preventing unnecessary current consumption. . That is, in this embodiment, the operation of the first internal circuit including the central processing unit CPU is selectively made faster or slower in accordance with the processing content, and the processing capability of the microprocessor MPU is changed in accordance with the occurrence of an event or the like. Can be selectively switched.

【0060】さらに、この実施例では、マイクロプロセ
ッサMPUが低速モードから高速モードへ切り替えられ
るとき、クロックイネーブル信号CKENが一時的にロ
ウレベルとされ、これを受けてシステムクロック信号C
K1が一時的にクロック停止状態とされる。この結果、
モード切り替えにともなうハザードノイズを防止し、マ
イクロプロセッサMPUの各部の動作を安定化すること
ができる。
Further, in this embodiment, when the microprocessor MPU is switched from the low-speed mode to the high-speed mode, the clock enable signal CKEN is temporarily set to the low level, and in response to this, the system clock signal CKEN is received.
K1 is temporarily brought into the clock stop state. As a result,
Hazard noise caused by mode switching can be prevented, and the operation of each unit of the microprocessor MPU can be stabilized.

【0061】図11には、図8のマイクロプロセッサM
PUに含まれるクロックコントローラCKC(コントロ
ーラ)の一実施例のブロック図が示されている。同図に
おいて、クロックコントローラCKCは、特に制限され
ないが、2個の制御レジスタCPG−Reg及びCS−
Regと、クロックコントローラ制御回路CTL(制御
回路)とを備える。このうち、制御レジスタCPG−R
egは、前記システムクロック信号CK1の周波数切り
替え用の制御信号PLLON,PLLSB,COSEL
1,COSEL2及びCKENに対応した複数のビット
を含み、中央処理ユニットCPUから周辺バスP−BU
S及びクロックコントローラ制御回路CTLを介して制
御データの書き込み又は読み出しを受ける。また、制御
レジスタCS−Regは、モジュールイネーブル信号C
PEN,MUEN,TLEN,CAEN,BCEN,R
CEN,DMEN,TMEN,ICEN,UAEN,D
AEN及びADENに対応した複数のビットを含み、同
様に中央処理ユニットCPUから周辺バスP−BUS及
びクロックコントローラ制御回路CTLを介して制御デ
ータの書き込み又は読み出しを受ける。さらに、クロッ
クコントローラ制御回路CTLは、周辺バスP−BUS
つまりは中央処理ユニットCPUと制御レジスタCPG
−Reg又はCS−Regとの間のデータ転送を制御す
るとともに、これらの制御レジスタの各ビットにセット
された制御データに基づいて、対応する制御信号又はモ
ジュールイネーブル信号を選択的に形成する。
FIG. 11 shows the microprocessor M of FIG.
A block diagram of one embodiment of a clock controller CKC (controller) included in a PU is shown. In the figure, the clock controller CKC has two control registers CPG-Reg and CS-
Reg and a clock controller control circuit CTL (control circuit). Among them, the control register CPG-R
eg is a control signal PLLON, PLLSB, COSEL for switching the frequency of the system clock signal CK1.
1, a plurality of bits corresponding to COSEL2 and CKEN, and a peripheral bus P-BU from the central processing unit CPU.
It receives writing or reading of control data via S and the clock controller control circuit CTL. The control register CS-Reg has a module enable signal C
PEN, MUEN, TLEN, CAEN, BCEN, R
CEN, DEN, TTEN, IKEN, UAEN, D
It includes a plurality of bits corresponding to AEN and ADEN, and similarly receives writing or reading of control data from the central processing unit CPU via the peripheral bus P-BUS and the clock controller control circuit CTL. Further, the clock controller control circuit CTL includes a peripheral bus P-BUS
That is, the central processing unit CPU and the control register CPG
-Reg or CS-Reg, and selectively forms a corresponding control signal or module enable signal based on control data set in each bit of these control registers.

【0062】次に、クロックコントローラCKCの動作
の概要を説明する。制御レジスタCPG−Regは、図
11に示されてはいないが、前記制御信号PLLON,
PLLSB,COSEL1,COSEL2及びCKEN
にそれぞれ対応したビット(Bon),(Bsb),
(Bl1),(Bl2)及び(Ben)を有しており、
各ビットには、対応する制御信号に関する制御データが
選択的にセットされる。これらの制御データのセット
は、中央処理ユニットCPUが周辺バスP−BUSを介
して制御レジスタCPG−Regを指定し、その対応す
るビットへ論理“1”又は“0”の制御データを書き込
むことにより達成される。
Next, an outline of the operation of the clock controller CKC will be described. Although not shown in FIG. 11, the control register CPG-Reg includes the control signal PLLON,
PLLSB, COSEL1, COSEL2 and CKEN
(Bon), (Bsb),
(Bl1), (Bl2) and (Ben),
Control data for a corresponding control signal is selectively set in each bit. The control data is set by the central processing unit CPU specifying the control register CPG-Reg via the peripheral bus P-BUS and writing control data of logic "1" or "0" to the corresponding bit. Achieved.

【0063】特に制限されないが、中央処理ユニットC
PUが制御レジスタCPG−Regを指定できるように
するため、制御レジスタCPG−Regには所定のアド
レスが割り当てられる。また、クロックコントローラ制
御回路CTLは、制御レジスタCPG−Regの各ビッ
トにセットされた制御データに従って、対応する制御信
号を選択的に形成する。すなわち、例えば、中央処理ユ
ニットCPUが制御レジスタCPG−Reg内のビット
(Bon)に論理“1”の制御データを書き込んだ場
合、クロックコントローラCKCは、制御信号PLLO
Nをハイレベルにする。これに対して、中央処理ユニッ
トCPUがビット(Bon)に論理“0”の制御データ
を書き込んだ場合、クロックコントローラ制御回路CT
Lは、制御信号PLLONをロウレベルにする。同様
に、中央処理ユニットCPUがレジスタCPG−Reg
のビット(Bsb),(Bl1),(Bl2)又は(B
en)に論理“1”又は“0”の制御データを書き込ん
だ場合、クロックコントローラ制御回路CTLは、対応
する制御信号PLLSB,COSEL1,COSEL2
又はCKENをそれぞれ選択的にハイレベル又はロウレ
ベルとする。
Although not particularly limited, the central processing unit C
A predetermined address is assigned to the control register CPG-Reg so that the PU can specify the control register CPG-Reg. Further, the clock controller control circuit CTL selectively forms a corresponding control signal according to the control data set in each bit of the control register CPG-Reg. That is, for example, when the central processing unit CPU writes the control data of logic “1” to the bit (Bon) in the control register CPG-Reg, the clock controller CKC outputs the control signal PLLO
N is set to high level. On the other hand, when the central processing unit CPU writes the control data of logic “0” to the bit (Bon), the clock controller control circuit CT
L sets the control signal PLLON to low level. Similarly, the central processing unit CPU sets the register CPG-Reg.
Bit (Bsb), (Bl1), (Bl2) or (B
When the control data of logic “1” or “0” is written to the corresponding control signal PLLSB, COSEL1, COSEL2,
Alternatively, CKEN is selectively set to a high level or a low level, respectively.

【0064】一方、制御レジスタCS−Regは、図1
1には示されていないが、モジュールイネーブル信号C
PEN,MUEN,TLEN,CAEN,BCEN,R
CEN,DMEN,TMEN,ICEN,UAEN,D
AEN及びADENのそれぞれに対応したビット(Bc
p),(Bmu),(Btl),(Bca),(Bb
c),(Brc),(Bdm),(Btm),(Bi
c),(Bua),(Bda)及び(Bad)を有して
おり、これらのビットには、対応するモジュールイネー
ブル信号に関する制御データが選択的にセットされる。
これらの制御データのセットは、中央処理ユニットCP
Uが周辺バスP−BUSを介して制御レジスタCS−R
egを指定し、その対応するビットに論理“1”又は
“0”の制御データを選択的に書き込むことにより達成
される。
On the other hand, the control register CS-Reg
1, the module enable signal C
PEN, MUEN, TLEN, CAEN, BCEN, R
CEN, DEN, TTEN, IKEN, UAEN, D
Bit (Bc) corresponding to each of AEN and ADEN
p), (Bmu), (Btl), (Bca), (Bb
c), (Brc), (Bdm), (Btm), (Bi
c), (Bua), (Bda) and (Bad), and control data relating to the corresponding module enable signal is selectively set in these bits.
These sets of control data are stored in the central processing unit CP.
U receives the control register CS-R via the peripheral bus P-BUS.
This is achieved by designating an eg and selectively writing control data of logic "1" or "0" to the corresponding bit.

【0065】特に制限されないが、中央処理ユニットC
PUが制御レジスタCS−Regを指定できるようにす
るために、制御レジスタCS−Regには所定のアドレ
スが割り当てられる。また、クロックコントローラ制御
回路CTLは、制御レジスタCS−Regの各ビットに
セットされた制御データに従って、対応するモジュール
イネーブル信号を選択的に形成する。すなわち、例え
ば、中央処理ユニットCPUが制御レジスタCS−Re
g内のビット(Bmu)に論理“1”の制御データを書
き込んだ場合、クロックコントローラ制御回路CTL
は、対応するモジュールイネーブル信号MUENをハイ
レベルにする。これに対して、中央処理ユニットCPU
がビット(Bmu)に論理“0”の制御データを書き込
んだ場合、クロックコントローラ制御回路CTLは、モ
ジュールイネーブル信号MUENをロウレベルにする。
同様に、中央処理ユニットCPUがビット(Bcp),
(Btl),(Bca),(Bbc),(Brc),
(Bdm),(Btm),(Bic),(Bua),
(Bda)又は(Bad)のそれぞれに論理“1”又は
“0”の制御データを書き込んだ場合、クロックコント
ローラ制御回路CTLは、対応するモジュールイネーブ
ル信号CPEN,TLEN,CAEN,BCEN,RC
EN,DMEN,TMEN,ICEN,UAEN,DA
EN又はADENをそれぞれ選択的にハイレベル又はロ
ウレベルとする。
Although not particularly limited, the central processing unit C
A predetermined address is assigned to the control register CS-Reg so that the PU can specify the control register CS-Reg. Further, the clock controller control circuit CTL selectively forms a corresponding module enable signal according to control data set in each bit of the control register CS-Reg. That is, for example, the central processing unit CPU sets the control register CS-Re
When the control data of logic “1” is written to the bit (Bmu) in “g”, the clock controller control circuit CTL
Sets the corresponding module enable signal MUEN to high level. In contrast, the central processing unit CPU
Writes the control data of logic “0” to the bit (Bmu), the clock controller control circuit CTL sets the module enable signal MUEN to low level.
Similarly, the central processing unit CPU determines the bit (Bcp),
(Btl), (Bca), (Bbc), (Brc),
(Bdm), (Btm), (Bic), (Bua),
When the control data of logic “1” or “0” is written to (Bda) or (Bad), respectively, the clock controller control circuit CTL causes the corresponding module enable signals CPEN, TLEN, CAEN, BCEN, RC
EN, DDEN, TTEN, IKEN, UAEN, DA
EN or ADEN is selectively set to a high level or a low level, respectively.

【0066】なお、この実施例において、クロックコン
トローラ制御回路CTLは、さらに上記割り込みコント
ローラINTCからの制御信号RSTを受けて、制御レ
ジスタCS−Regの各ビットを強制的にリセットする
機能を持つ。このリセットにより、制御レジスタCS−
Regの各ビットは、上記クロックスイッチを導通状態
にするような制御データ“1”へセットされる。
In this embodiment, the clock controller control circuit CTL further has a function of receiving the control signal RST from the interrupt controller INTC and forcibly resetting each bit of the control register CS-Reg. This reset causes the control register CS-
Each bit of Reg is set to control data "1" which makes the clock switch conductive.

【0067】中央処理ユニットCPUによる制御レジス
タCPG−Regの各ビットへの制御データの書き込み
(セット)は、例えば、中央処理ユニットCPUが実行
するプログラムにおいて指示される。したがって、プロ
グラム内に所定の命令を含ませることで、マイクロプロ
セッサMPUにおけるシステムクロック信号の周波数を
ソフトウェア的に切り替えることができる。前述のよう
に、このシステムクロック信号の周波数切り替えは、外
部端子CKEXT,CKRATEから所定の切り替え制
御信号を入力することによっても実現できる。この結
果、例えばプログラム実行前(例えばリセット後の初期
状態)でも、外部端子CKEXT,CKRATEからシ
ステムクロック信号の周波数を定めることができる。
The writing (setting) of control data to each bit of the control register CPG-Reg by the central processing unit CPU is instructed, for example, by a program executed by the central processing unit CPU. Accordingly, by including a predetermined instruction in the program, the frequency of the system clock signal in the microprocessor MPU can be switched by software. As described above, the switching of the frequency of the system clock signal can also be realized by inputting a predetermined switching control signal from the external terminals CKEXT and CKRATE. As a result, the frequency of the system clock signal can be determined from the external terminals CKEXT and CKRATE, for example, even before the program is executed (for example, in an initial state after reset).

【0068】図12(A),図12(B)及び図12
(C)には、図8のマイクロプロセッサMPUにおける
処理速度の切り替えを必要とする応用例の一実施例の概
念図が示されている。なお、これらの実施例において、
マイクロプロセッサMPUは、入力ペンを備える携帯情
報端末PDAに供され、その中心装置となる。携帯情報
端末PDAは、感圧シート付LCD(液晶ディスプレ
イ)を具備し、オペレータは、入力ペンをもって感圧シ
ート付LCD上に文字を書くことで携帯情報端末PDA
に対する入力を行う。入力ペンの先端には、オペレータ
がそれを感圧シート付LCDに押し当て何らかの文字を
書いている最中であることを識別するためのマイクロス
イッチ(図示せず)が設けられ、その開閉状態は、図示
されない信号経路を介してマイクロプロセッサMPUに
知らされる。マイクロプロセッサMPUは、これをもと
に入力ペンの状態を識別し、前記図7における高速処理
を必要とするイベントの発生及び高速処理開始の要求を
認識する。
FIGS. 12A, 12B and 12
FIG. 8C is a conceptual diagram of one embodiment of an application example that requires switching of the processing speed in the microprocessor MPU of FIG. In these examples,
The microprocessor MPU is provided to a personal digital assistant PDA provided with an input pen and becomes a central device thereof. The portable information terminal PDA includes an LCD (liquid crystal display) with a pressure-sensitive sheet, and the operator writes characters on the LCD with the pressure-sensitive sheet with an input pen to allow the portable information terminal PDA to be written.
Input to. The tip of the input pen is provided with a microswitch (not shown) for identifying that the operator is pressing the LCD against the pressure-sensitive sheet and writing some characters, and the open / closed state of the switch is set. , To the microprocessor MPU via a signal path (not shown). The microprocessor MPU identifies the state of the input pen based on this, and recognizes the occurrence of an event requiring high-speed processing and the request for starting high-speed processing in FIG.

【0069】すなわち、まず図12(A)に示されるよ
うに、入力ペンが感圧シート付LCDの外側に置かれオ
ペレータによって文字の書き込みが行われないとき、入
力ペンのマイクロスイッチはオフ状態とされ、マイクロ
プロセッサMPUは、これを受けて携帯情報端末PDA
が待機状態にあることを識別する。そして、クロックコ
ントローラCKCに指示して、前記図1のクロックパル
ス発生回路CPGに対するPLL動作制御信号PLLO
N及びPLLスタンバイ信号PLLSBをロウレベルと
するとともに、クロックイネーブル信号CKENをハイ
レベルとし、選択制御信号COSEL1をロウレベルと
する。この結果、クロックパルス発生回路CPGのPL
L回路が動作停止状態とされ、その消費電力が小さくさ
れるとともに、システムクロック信号CK1の周波数が
低くされ、中央処理ユニットCPUを含む第1の内部回
路は低消費電力の低速動作を行う。図12(A)におけ
るクロックコントローラCKCへの指示は、前記制御レ
ジスタCPG−Reg内のビット(Bon),(Bs
b),(Bl1)への制御データ“0”の書き込みなら
びにビット(Ben)への制御データ“1”の書き込み
によって達成される。つまり、このような制御データの
書き込みを行うためのプログラムを中央処理ユニットC
PUに実行させることにより、上記指示がなされる訳で
ある。
That is, as shown in FIG. 12A, when the input pen is placed outside the LCD with the pressure-sensitive sheet and characters are not written by the operator, the micro switch of the input pen is turned off. Then, the microprocessor MPU receives the request and the portable information terminal PDA
Is in a standby state. Then, instructing the clock controller CKC, the PLL operation control signal PLLO for the clock pulse generation circuit CPG of FIG.
N and the PLL standby signal PLLSB are set to low level, the clock enable signal CKEN is set to high level, and the selection control signal COSEL1 is set to low level. As a result, the PL of the clock pulse generation circuit CPG is
The L circuit is brought into an operation stop state, its power consumption is reduced, the frequency of the system clock signal CK1 is lowered, and the first internal circuit including the central processing unit CPU operates at low speed with low power consumption. The instruction to the clock controller CKC in FIG. 12A is based on bits (Bon) and (Bs) in the control register CPG-Reg.
This is achieved by writing control data "0" to b) and (B11) and writing control data "1" to bit (Ben). That is, a program for writing such control data is stored in the central processing unit C.
That is, the instruction is given by causing the PU to execute.

【0070】次に、図12(B)に示されるように、オ
ペレータが入力ペンを感圧シート付LCD上に押しつけ
文字の書き込みを開始すると、入力ペンのマイクロスイ
ッチがオン状態とされ、マイクロプロセッサMPUは、
これを受けて高速イベントつまり高速処理を要求するイ
ベントの発生を認識する。そして、クロックコントロー
ラCKCに指示して、クロックパルス発生回路CPGに
対するPLLスタンバイ信号PLLSBをハイレベルと
し、PLL回路を起動状態とする。このとき、選択制御
信号COSEL1は、前述のように、ロウレベルのまま
とされ、中央処理ユニットCPUを含む第1の内部回路
は低速動作を継続する。図12(B)におけるクロック
コントローラCKCへの指示は、前記制御レジスタCP
G−Reg内のビット(Bon)及び(Bl1)への制
御データ“0”の書き込みならびにビット(Bsb)及
び(Ben)への制御データ“1”の書き込みによって
達成される。つまり、このような制御データの書き込み
を行うためのプログラムを中央処理ユニットCPUに実
行させることにより、上記指示がなされる。なお、制御
レジスタCPG−Regに対する書き込みは、その内容
つまり制御データが変化されるビットに対してのみ行っ
てもよい。また、上記PLL回路を起動状態とするため
の制御レジスタCPG−Regのビット(Bsb)に対
する制御データ“1”の書き込みは、制御レジスタCP
G−Regのビット(Bon)に対する制御データ
“1”の書き込みに置き換えることが可能である。
Next, as shown in FIG. 12B, when the operator presses the input pen on the LCD with the pressure-sensitive sheet to start writing characters, the micro switch of the input pen is turned on, and the microprocessor is turned on. MPU is
In response to this, a high-speed event, that is, an event requiring a high-speed processing is recognized. Then, it instructs the clock controller CKC to set the PLL standby signal PLLSB for the clock pulse generation circuit CPG to high level, and to activate the PLL circuit. At this time, the selection control signal COSEL1 is kept at the low level as described above, and the first internal circuit including the central processing unit CPU continues the low-speed operation. The instruction to the clock controller CKC in FIG.
This is achieved by writing the control data “0” to the bits (Bon) and (B11) in the G-Reg and writing the control data “1” to the bits (Bsb) and (Ben). That is, the instruction is issued by causing the central processing unit CPU to execute a program for writing such control data. It should be noted that writing to the control register CPG-Reg may be performed only for the contents of the control register CPG-Reg, that is, only for bits whose control data is changed. The writing of the control data “1” to the bit (Bsb) of the control register CPG-Reg for turning on the PLL circuit is performed by the control register CP.
This can be replaced with writing of control data “1” for the G-Reg bit (Bon).

【0071】一方、図12(C)に示されるように、オ
ペレータが一つの文字の書き込みを終了し入力ペンを感
圧シート付LCDから離すと、入力ペンのマイクロスイ
ッチが再びオフ状態とされ、マイクロプロセッサMPU
はこれを受けて高速処理開始の要求を認識する。そし
て、クロックコントローラCKCに指示して、クロック
パルス発生回路CPGへ供給されるクロックイネーブル
信号CKENを一時的にロウレベルとした後、選択制御
信号COSEL1をハイレベルとする。これにより、シ
ステムクロック信号CK1の周波数が例えば4倍に高く
され、中央処理ユニットCPUを含む第1の内部回路は
高速モードに移行する。言うまでもなく、このときクロ
ックパルス発生回路CPGのPLL回路は安定状態にあ
り、中央処理ユニットCPUは、感圧シート付LCDか
ら送られてくる文字データをもとにオペレータにより書
かれた文字の解析を高速に行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 12C, when the operator finishes writing one character and releases the input pen from the LCD with the pressure-sensitive sheet, the micro switch of the input pen is turned off again. Microprocessor MPU
Recognizes the request for starting the high-speed processing in response to the request. Then, the clock controller CKC is instructed to temporarily set the clock enable signal CKEN supplied to the clock pulse generation circuit CPG to a low level, and then set the selection control signal COSEL1 to a high level. As a result, the frequency of the system clock signal CK1 is increased, for example, by four times, and the first internal circuit including the central processing unit CPU shifts to the high-speed mode. Needless to say, at this time, the PLL circuit of the clock pulse generation circuit CPG is in a stable state, and the central processing unit CPU analyzes the character written by the operator based on the character data sent from the LCD with the pressure-sensitive sheet. Can be done at high speed.

【0072】ところで、図12(C)におけるクロック
コントローラCKCへの指示は、特に制限されないが、
実質2段階に分けて行なわれる。すなわち、まず、クロ
ックイネーブル信号CKENを一時的にロウレベルとす
るため、制御レジスタCPG−Reg内のビット(Be
n)へ制御データ“0”が書き込まれる。そして、所定
の時間が経過した時点で、制御レジスタCPG−Reg
内のビット(Ben)及び(Bl1)へ制御データ
“1”の書き込みが行われ、クロックイネーブル信号C
KENが再びハイレベルとされるとともに、選択制御信
号COSEL1がハイレベルとされる。言うまでもな
く、これらの指示は、制御データを2段階に分けて書き
込むためのプログラムを中央処理ユニットCPUに実行
させることによって実現される。また、制御レジスタC
PG−Regに対する書き込みは、その内容が変化され
るビットに対してのみ選択的に行ってもよい。
The instruction to the clock controller CKC in FIG. 12C is not particularly limited.
It is performed in substantially two stages. That is, first, in order to temporarily set the clock enable signal CKEN to the low level, the bit (Be
Control data “0” is written to n). Then, when a predetermined time has elapsed, the control register CPG-Reg
The control data "1" is written to the bits (Ben) and (Bl1) in the
KEN is set to the high level again, and the selection control signal COSEL1 is set to the high level. Needless to say, these instructions are realized by causing the central processing unit CPU to execute a program for writing control data in two stages. Control register C
Writing to the PG-Reg may be selectively performed only on bits whose contents are changed.

【0073】周辺回路へ供給されるシステムクロック信
号cksについても、上述の様にビット(Bl2)に対
する制御データの書き込みで、その周波数を変えること
ができる。すなわち、例えば、図12(A)における指
示の際には、制御レジスタCPG−Reg内のビット
(Bl2)に対して制御データ“0”を書き込み、図1
2(B)及び図12(C)における指示の際には、その
ビット(Bl2)に対して制御データ“1”を書き込
む。これにより、図12(A)に示した待機状態では、
システムクロック信号cksが図12(B)及び図12
(C)における状態よりも低くなり、これによって待機
状態における周辺回路の消費電力を低減できる。勿論、
ビット(Bl2)に対する制御データの書き込みは、プ
ログラムによって指示される。つまり、システムクロッ
ク信号cksの周波数は、システムクロック信号CK1
とは独立に設定できる訳であり、図12(A),(B)
及び(C)のいずれの時に変更してもよいし、全く変更
しなくてもよい。
The frequency of the system clock signal cks supplied to the peripheral circuit can be changed by writing the control data to the bit (B12) as described above. That is, for example, at the time of the instruction in FIG. 12A, the control data “0” is written to the bit (B12) in the control register CPG-Reg,
At the time of the instruction in FIG. 2 (B) and FIG. 12 (C), the control data “1” is written to the bit (B12). Thus, in the standby state shown in FIG.
12 (B) and FIG.
This is lower than the state in (C), whereby the power consumption of the peripheral circuits in the standby state can be reduced. Of course,
Writing of control data to the bit (B12) is instructed by a program. That is, the frequency of the system clock signal cks is equal to the system clock signal CK1.
12 (A) and (B).
And (C) may be changed at any time, or may not be changed at all.

【0074】図7に示される動作フローの内、ステップ
ST1,ST3,ST6のそれぞれは、上記のように、
制御レジスタCPG−Regへ制御データを書き込むプ
ログラムを実行することで実現される。すなわち、ステ
ップST4は、例えば、PLL回路が起動されてからそ
の出力が安定するまでの時間を予め求めておき、これを
タイマー回路TIM,リアルタイムクロック回路RTC
等に設定しておく。ステップST3で制御レジスタCP
G−Regへ制御データを書き込んだ後、タイマー回路
TIM等に設定されている所定時間の間は、例えばステ
ップST5の高速処理要求があってもステップST6に
対応するプログラムの実行を行なわなければよい。これ
により、ステップST4及びST5の処理が実現され
る。
In the operation flow shown in FIG. 7, each of steps ST1, ST3 and ST6 is as described above.
This is realized by executing a program for writing control data to the control register CPG-Reg. That is, in step ST4, for example, the time from when the PLL circuit is activated to when its output stabilizes is obtained in advance, and this is determined by the timer circuit TIM and the real-time clock circuit RTC.
Etc. In step ST3, the control register CP
After writing the control data into the G-Reg, for a predetermined time set in the timer circuit TIM or the like, for example, even if there is a high-speed processing request in step ST5, the program corresponding to step ST6 need not be executed. . Thereby, the processing of steps ST4 and ST5 is realized.

【0075】ステップST7では、入力ペンで書き込ま
れた文字を解析するためのプログラムが中央処理ユニッ
トCPUによって実行される。そして、文字の解析が終
了すると、制御レジスタCPG−Regに対する上記所
定の制御データの書き込みが行われ、ステップST1の
待機状態に戻る。さらに、ステップST2及びST5の
それぞれは、例えば、外部インターフェイスEXIFを
介して入力ペンのマイクロスイッチの状態を中央処理ユ
ニットCPUに読み込むプログラムを用意し、あるいは
マイクロスイッチの状態が変化した時点で割り込み信号
が発生されるようにしておき、この割り込み信号を受け
てマイクロスイッチの状態を調べる割り込み処理プログ
ラムを用意することにより実現される。以上のように、
図7に示される動作フローは、対応する所定のプログラ
ムが中央処理ユニットCPUにより実行されることで、
ソフトウェア的に達成されるものである。
In step ST7, a program for analyzing characters written by the input pen is executed by the central processing unit CPU. When the character analysis is completed, the predetermined control data is written into the control register CPG-Reg, and the process returns to the standby state of step ST1. Further, in each of steps ST2 and ST5, for example, a program for reading the state of the microswitch of the input pen into the central processing unit CPU via the external interface EXIF is prepared, or an interrupt signal is generated when the state of the microswitch changes. This is realized by preparing an interrupt processing program for receiving the interrupt signal and checking the state of the microswitch. As mentioned above,
The operation flow shown in FIG. 7 is executed by executing a corresponding predetermined program by the central processing unit CPU.
This is achieved by software.

【0076】なお、クロックパルス発生回路CPGのP
LL回路が起動されてからその出力周波数が安定化する
までの時間はミリ秒程度であり、オペレータが文字の書
き込みを開始してから終了するまでの時間に比べると充
分に短い。したがって、図12(C)における高速処理
開始の要求がマイクロプロセッサMPUにより認識さ
れ、モード切り替えが実施される時点では、PLL回路
の出力周波数は充分に安定した状態にあり、安定化待ち
のための待ち合わせは生じない。
Note that P of the clock pulse generation circuit CPG is
The time from the activation of the LL circuit to the stabilization of its output frequency is about milliseconds, which is sufficiently shorter than the time from the start of writing of the character by the operator to the end thereof. Therefore, when the request for starting the high-speed processing in FIG. 12C is recognized by the microprocessor MPU and the mode switching is performed, the output frequency of the PLL circuit is in a sufficiently stable state, No meeting occurs.

【0077】図13(A)及び図13(B)には、図8
のマイクロプロセッサMPUにおける処理速度切り替え
の効果を説明するための一実施例の概念図が示されてい
る。なお、図13(A)には、この発明の理解を容易に
するために、図19に示したフローを実行するところの
マイクロプロセッサにおける処理速度の切り替え動作が
示され、図13(B)には、本発明のマイクロプロセッ
サにおける処理速度の切り替え動作が対比して示されて
いる。
FIG. 13A and FIG. 13B show FIG.
1 is a conceptual diagram of one embodiment for explaining the effect of switching the processing speed in the microprocessor MPU. FIG. 13A shows an operation of switching the processing speed in the microprocessor for executing the flow shown in FIG. 19 in order to facilitate understanding of the present invention, and FIG. The figure shows a comparison of the switching operation of the processing speed in the microprocessor of the present invention.

【0078】図13(B)において、本願発明のマイク
ロプロセッサMPUでは、前述のように、高速イベント
つまり高速処理を必要とするイベントの発生が認識され
た時点で、PLLスタンバイ信号PLLSBがハイレベ
ルとされ、クロックパルス発生回路CPGのPLL回路
が起動状態とされる。また、PLL回路の出力周波数が
安定するまでの安定化待の状態では、システムクロック
信号CK1は低速モードと同様比較的低い周波数のクロ
ックパルスck1に従って形成され、中央処理ユニット
CPUを含む第1の内部回路は低速処理を継続する。
Referring to FIG. 13B, in the microprocessor MPU of the present invention, as described above, when the occurrence of the high-speed event, that is, the event requiring the high-speed processing is recognized, the PLL standby signal PLLSB is set to the high level. Then, the PLL circuit of the clock pulse generation circuit CPG is activated. In the state of waiting for stabilization until the output frequency of the PLL circuit is stabilized, the system clock signal CK1 is formed according to the clock pulse ck1 having a relatively low frequency as in the low-speed mode, and the first internal clock including the central processing unit CPU The circuit continues low speed processing.

【0079】次に、マイクロプロセッサMPUにより高
速処理開始の要求が認識されると、クロックイネーブル
信号CKENが一時的にロウレベルとされ、システムク
ロック信号CK1は一時的にクロック停止状態とされ
る。その後、クロックイネーブル信号CKENがハイレ
ベルに戻され、選択制御信号COSEL1がハイレベル
に変化されると、システムクロック信号CK1の周波数
が低速モードの際のそれに比べて例えば4倍に高めら
れ、中央処理ユニットCPUを含む第1の内部回路は高
速モードに移行して、その処理能力の増大が図られる。
Next, when the microprocessor MPU recognizes the request for starting the high-speed processing, the clock enable signal CKEN is temporarily set to the low level, and the system clock signal CK1 is temporarily stopped. Thereafter, when the clock enable signal CKEN is returned to the high level and the selection control signal COSEL1 is changed to the high level, the frequency of the system clock signal CK1 is increased, for example, by four times as compared with that in the low-speed mode, and the central processing is performed. The first internal circuit including the unit CPU shifts to the high-speed mode, and its processing capacity is increased.

【0080】一方、図19の動作フローを実行するマイ
クロプロセッサの場合、図13(A)に例示されるよう
に、クロックパルス発生回路のPLL回路は高速処理開
始の要求が認識された時点で起動され、その出力周波数
が安定化するまでの間、システムクロック信号が停止さ
れる。このため、高速処理開始の要求が認識されてから
マイクロプロセッサMPUが高速モードへ移行するまで
に比較的長い時間が必要となるとともに、システムクロ
ック信号が停止されている間に、これから実行しようと
する処理よりも優先度の高い処理や障害等の緊急処理が
発生した場合、マイクロプロセッサMPUはこれに対処
できない。言わば、マイクロプロセッサMPUは、シス
テムダウン状態になってしまう。
On the other hand, in the case of a microprocessor executing the operation flow of FIG. 19, as shown in FIG. 13A, the PLL circuit of the clock pulse generation circuit is activated when a request for starting high-speed processing is recognized. The system clock signal is stopped until the output frequency is stabilized. For this reason, a relatively long time is required from when the request for the start of the high-speed processing is recognized until the microprocessor MPU shifts to the high-speed mode, and while the system clock signal is stopped, the microprocessor MPU is about to execute the request. When an emergency process such as a process having a higher priority than a process or a failure occurs, the microprocessor MPU cannot cope with this. In other words, the microprocessor MPU goes into a system down state.

【0081】本実施例のように、高速イベントの発生が
認識された時点でまずクロックパルス発生回路CPGの
PLL回路を起動し、PLL回路の出力周波数が安定す
るまでの間も中央処理ユニットCPU等を低速動作さ
せ、高速処理開始の要求が認識された時点で直ちに高速
モードに移行できるようにすることで、マイクロプロセ
ッサMPUのモード切り替え動作を高速化することがで
きるとともに、優先度の高い処理や障害等の緊急処理の
発生に対処しうるマイクロプロセッサを実現し、その信
頼性を高めることができるものである。
As in this embodiment, when the occurrence of a high-speed event is recognized, the PLL circuit of the clock pulse generation circuit CPG is first activated, and the central processing unit CPU and the like are also used until the output frequency of the PLL circuit is stabilized. At a low speed, and when the request for the start of the high-speed processing is recognized, the mode can be immediately shifted to the high-speed mode, so that the mode switching operation of the microprocessor MPU can be sped up. A microprocessor capable of coping with the occurrence of emergency processing such as a failure can be realized and its reliability can be improved.

【0082】なお、本願発明のマイクロプロセッサが前
記のような携帯情報端末PDAに利用される場合、入力
ペンのマイクロスイッチの状態により高速処理を必要と
するイベントの発生を認識でき、あわせてその後に高速
処理を必要とする文字パターンの認識処理等が必要にな
ることが予測できる。したがって、文字の書き込み開始
を高速イベントの発生として認識した時点で、クロック
パルス発生回路CPGのPLL回路を起動し、スタンバ
イ状態とすることが有効となる。
When the microprocessor of the present invention is used in the above-mentioned portable information terminal PDA, the occurrence of an event requiring high-speed processing can be recognized according to the state of the microswitch of the input pen. It can be predicted that character pattern recognition processing that requires high-speed processing will be required. Therefore, it is effective to activate the PLL circuit of the clock pulse generation circuit CPG to set the standby state when the start of character writing is recognized as the occurrence of a high-speed event.

【0083】図14には、図8のマイクロプロセッサの
モジュール間におけるデータ伝達経路の一例が、部分的
に示されている。同図において、例えば乗算器MULT
は、システムバスS−BUSを構成する32ビットのデ
ータバスSBD0〜SBD31に結合された入力レジス
タIREGを具備し、この入力レジスタIREGは、デ
ータバスSBD0〜SBD31の各ビットに対応して設
けられた32個の単位ラッチ回路ULTを備える。これ
らの単位ラッチ回路ULTのそれぞれは、その第0ビッ
トに代表して示されるように、一対のインバータV3及
びV4が交差結合されてなるいわゆるスタティック型ラ
ッチを含む。このスタティック型ラッチの入出力ノード
は、クロックドインバータCV1を介してデータバスS
BD0〜SBD31のうちの対応するビットに結合さ
れ、そのレベルは、インバータV5により反転された
後、内部入力データID0〜ID31となる。
FIG. 14 partially shows an example of a data transmission path between the modules of the microprocessor of FIG. In the figure, for example, a multiplier MULT
Has an input register IREG coupled to a 32-bit data bus SBD0 to SBD31 forming a system bus S-BUS, and the input register IREG is provided corresponding to each bit of the data bus SBD0 to SBD31. It has 32 unit latch circuits ULT. Each of these unit latch circuits ULT includes a so-called static latch in which a pair of inverters V3 and V4 are cross-coupled, as represented by the 0th bit. The input / output node of this static latch is connected to a data bus S via a clocked inverter CV1.
The bits are coupled to the corresponding bits of BD0 to SBD31, and after their levels are inverted by inverter V5, they become internal input data ID0 to ID31.

【0084】入力レジスタIREGの各単位ラッチ回路
ULTを構成するクロックドインバータCV1の制御端
子には、前記図10のクロックスイッチCS2を構成す
るアンドゲートAG7の出力信号が共通に供給される。
このアンドゲートAG7の一方の入力端子は、クロック
パルス発生回路CPGのマルチプレクサMUX3の出力
信号つまりシステムクロック信号CK1が供給され、そ
の他方の入力端子にはモジュールイネーブル信号MUE
Nが供給される。これにより、アンドゲートAG7の出
力信号は、モジュールイネーブル信号MUEN及びシス
テムクロック信号CK1がともにハイレベルとされるこ
とで選択的にハイレベルとされ、このアンドゲートAG
7の出力信号のハイレベルを受けて各単位ラッチ回路U
LTのクロックドインバータCV1が選択的に伝達状態
とされる。
The control terminal of the clocked inverter CV1 forming each unit latch circuit ULT of the input register IREG is commonly supplied with the output signal of the AND gate AG7 forming the clock switch CS2 of FIG.
One input terminal of the AND gate AG7 is supplied with the output signal of the multiplexer MUX3 of the clock pulse generation circuit CPG, that is, the system clock signal CK1, and the other input terminal is provided with the module enable signal MUE.
N is supplied. As a result, the output signal of the AND gate AG7 is selectively set to the high level by setting both the module enable signal MUEN and the system clock signal CK1 to the high level.
7 receives the high level of the output signal of each unit latch circuit U.
LT clocked inverter CV1 is selectively set to the transmission state.

【0085】前述のように、システムクロック信号CK
1は、選択制御信号COSEL1に従ってその周波数が
選択的に切り替えられるとともに、クロックイネーブル
信号CKENがロウレベルとされることで一時的に停止
状態とされる。また、上記アンドゲートAG7の出力信
号は、モジュールイネーブル信号MUENがロウレベル
とされることによっても、選択的に停止状態とされる。
しかし、入力レジスタIREGの各単位ラッチ回路UL
Tは、前記のように、それがスタティック型ラッチを基
本構成として含んでいるため、システムクロック信号C
K1の周波数が選択的に切り替えられアンドゲートAG
7の出力信号が停止状態とされたとしても、安定してデ
ータを保持でき、これに対処できる。
As described above, the system clock signal CK
1, the frequency is selectively switched according to the selection control signal COSEL1, and the clock enable signal CKEN is set to a low level to be temporarily stopped. Further, the output signal of the AND gate AG7 is selectively stopped by the module enable signal MUEN being set to low level.
However, each unit latch circuit UL of the input register IREG
T is, as described above, a system clock signal C since it includes a static latch as a basic configuration.
The frequency of K1 is selectively switched and AND gate AG
Even if the output signal of No. 7 is stopped, data can be held stably and this can be dealt with.

【0086】図15には、図8のマイクロプロセッサM
PUにおける高速モジュールから低速モジュールに対す
るデータ伝達経路の一例が、部分的に示され、図16に
は、図15に示されたデータ伝達経路の一例の信号波形
が示されている。また、図17には、図8のマイクロプ
ロセッサMPUの低速モジュールから高速モジュールに
対するデータ伝達経路の一例が示され、図18には、図
17に示されたデータ伝達経路の一例の信号波形が示さ
れている。なお、高速モジュールとは、中央処理ユニッ
トCPU,乗算器MULT,メモリ管理ユニットMMU
ならびにキャッシュメモリCACHEを含む第1の内部
回路を意味し、図15ないし図18ではメモリ管理ユニ
ットMMUがその代表例として示されている。また、低
速モジュールとは、バスコントローラBSCならびに各
種周辺装置コントローラを含む第2の内部回路を意味
し、図15ないし図18ではバスコントローラBSCが
その代表例として示されている。さらに、図16及び図
18の信号波形では、前記図6の実施例に沿って、シス
テムクロック信号CK1とシステムクロック信号cks
との間の周波数差が4倍に設定される。
FIG. 15 shows the microprocessor M of FIG.
An example of a data transmission path from the high-speed module to the low-speed module in the PU is partially shown, and FIG. 16 shows a signal waveform of an example of the data transmission path shown in FIG. FIG. 17 shows an example of a data transmission path from the low-speed module to the high-speed module of the microprocessor MPU in FIG. 8, and FIG. 18 shows a signal waveform of an example of the data transmission path shown in FIG. Have been. The high-speed module includes a central processing unit CPU, a multiplier MULT, and a memory management unit MMU.
And a first internal circuit including a cache memory CACHE, and FIG. 15 to FIG. 18 show a memory management unit MMU as a typical example. The low-speed module means a second internal circuit including the bus controller BSC and various peripheral device controllers, and the bus controller BSC is shown as a representative example in FIGS. Further, according to the signal waveforms of FIGS. 16 and 18, the system clock signal CK1 and the system clock signal cks
Is set to four times.

【0087】図15において、高速モジュールであるメ
モリ管理ユニットMMUは、その出力端子がキャッシュ
バスC−BUSを構成する32ビットのデータバスCB
D0〜CBD31に結合された出力レジスタOREGを
具備し、この出力レジスタOREGは、データバスCB
D0〜CBD31の各ビットに対応して設けられた32
個の単位ラッチ回路ULTを備える。各単位ラッチ回路
ULTのデータ入力端子には、メモリ管理ユニットMM
Uの図示されない前段回路から対応する内部出力データ
DO0〜DO31が供給され、そのクロック入力端子c
kには、アンドゲートAG8の出力信号が共通に供給さ
れる。なお、出力レジスタOREGを構成する単位ラッ
チ回路ULTは、前記図14の入力レジスタIREGを
構成する単位ラッチ回路ULTと同じ構成のスタティッ
ク型ラッチからなっている。そのため、同図には、その
具体的構成を示さない。
In FIG. 15, a memory management unit MMU, which is a high-speed module, has a 32-bit data bus CB whose output terminal forms a cache bus C-BUS.
An output register OREG coupled to D0-CBD31, the output register OREG being connected to a data bus CB.
32 provided corresponding to each bit of D0 to CBD31
It includes the unit latch circuits ULT. A data input terminal of each unit latch circuit ULT has a memory management unit MM.
The corresponding internal output data DO0 to DO31 is supplied from a preceding stage circuit (not shown) of U, and its clock input terminal c
The output signal of the AND gate AG8 is commonly supplied to k. The unit latch circuit ULT forming the output register OREG is formed of a static latch having the same configuration as the unit latch circuit ULT forming the input register IREG in FIG. Therefore, the specific configuration is not shown in FIG.

【0088】メモリ管理ユニットMMUのアンドゲート
AG8の第1の入力端子には、セット信号SSETが供
給される。また、その第2の入力端子には前記システム
クロック信号CK1が供給され、その第3の入力端子に
は、マルチクロックコントローラMCKCから反転レデ
ィ信号/BRDYが供給される。セット信号SSET
は、マルチクロックコントローラMCKCにも供給さ
れ、このマルチクロックコントローラMCKCには、さ
らにクロックパルス発生回路CPGからシステムクロッ
ク信号CK1及びcksが供給される。
The set signal SSET is supplied to the first input terminal of the AND gate AG8 of the memory management unit MMU. The second input terminal is supplied with the system clock signal CK1, and the third input terminal is supplied with the inverted ready signal / BRDY from the multi-clock controller MCKC. Set signal SSET
Is also supplied to the multi-clock controller MCKC, which is further supplied with system clock signals CK1 and cks from the clock pulse generation circuit CPG.

【0089】一方、低速モジュールであるバスコントロ
ーラBSCは、その入力端子がデータバスCBD0〜C
BD31に結合された入力レジスタIREGを具備し、
この入力レジスタIREGは、データバスCBD0〜C
BD31の各ビットに対応して設けられた32個の単位
ラッチ回路ULTを備える。各単位ラッチ回路ULTの
データ入力端子は、対応するデータバスCBD0〜CB
D31にそれぞれ結合され、そのクロック入力端子CK
にはアンドゲートAG9の出力信号が共通に供給され
る。なお、入力レジスタIREGを構成する単位ラッチ
回路ULTも、前記図14の単位ラッチ回路ULTと同
じ構成にされている。
On the other hand, the bus controller BSC, which is a low-speed module, has its input terminals connected to data buses CBD0 to CBD.
An input register IREG coupled to the BD 31;
This input register IREG has data buses CBD0 to CBD.
It has 32 unit latch circuits ULT provided corresponding to each bit of the BD 31. The data input terminal of each unit latch circuit ULT is connected to the corresponding data bus CBD0-CB.
D31 respectively, and its clock input terminal CK
Are commonly supplied with the output signal of the AND gate AG9. The unit latch circuit ULT constituting the input register IREG has the same configuration as the unit latch circuit ULT shown in FIG.

【0090】バスコントローラBSCのアンドゲートA
G9の一方の入力端子には、マルチクロックコントロー
ラMCKCからリクエスト信号MRQSが供給され、そ
の他方の入力端子にはシステムクロック信号cksが供
給される。
AND gate A of bus controller BSC
One input terminal of G9 is supplied with a request signal MRQS from the multi-clock controller MCKC, and the other input terminal is supplied with a system clock signal cks.

【0091】特に制限されないが、メモリ管理ユニット
MMU内の前段回路から内部出力データDO0〜DO3
1が出力されると、図16に示されるように、セット信
号SSETがシステムクロック信号CK1の立ち下がり
エッジを受けてハイレベルとされる。このため、システ
ムクロック信号CK1の最初の立ち上がりエッジでアン
ドゲートAG8の出力信号がハイレベルに変化し、内部
出力データDO0〜DO31がメモリ管理ユニットMM
Uの出力レジスタOREGに取り込まれ、キャッシュバ
スC−BUSのデータバスCBD0〜CBD31に出力
される。また、セット信号SSETのハイレベルとシス
テムクロック信号CK1の立ち上がりエッジとを受けて
リクエスト信号MRQSがハイレベルとされ、反転レデ
ィ信号/BRDYがロウレベルとされる。そして、リク
エスト信号MRQSのハイレベルを受けてシステムクロ
ック信号cksがアンドゲートAG9の出力信号となっ
てバスコントローラBSCの入力レジスタIREGを構
成する単位ラッチ回路ULTに供給され、その立ち下が
りエッジでデータバスCBD0〜CBD31上のデータ
が入力レジスタIREGに取り込まれる。入力レジスタ
IREGに取り込まれたデータは、バスコントローラB
SCの内部回路に伝えられる。
Although not particularly limited, the internal output data DO0 to DO3 are output from the preceding circuit in the memory management unit MMU.
When 1 is output, as shown in FIG. 16, the set signal SSET goes high in response to the falling edge of the system clock signal CK1. Therefore, at the first rising edge of the system clock signal CK1, the output signal of the AND gate AG8 changes to a high level, and the internal output data DO0 to DO31 are stored in the memory management unit MM.
The data is taken into the output register OREG of U and outputted to the data buses CBD0 to CBD31 of the cache bus C-BUS. In response to the high level of the set signal SSET and the rising edge of the system clock signal CK1, the request signal MRQS is set to the high level, and the ready signal / BRDY is set to the low level. In response to the high level of the request signal MRQS, the system clock signal cks becomes an output signal of the AND gate AG9, and is supplied to the unit latch circuit ULT constituting the input register IREG of the bus controller BSC. The data on CBD0 to CBD31 is taken into the input register IREG. The data taken into the input register IREG is transmitted to the bus controller B
This is transmitted to the SC internal circuit.

【0092】バスコントローラBSCの入力レジスタI
REGに対するデータの取り込みが終わると、まずリク
エスト信号MRQSが反転レディ信号/BRDYのロウ
レベルとシステムクロック信号cksの立ち上がりエッ
ジとを受けてロウレベルに戻され、このリクエスト信号
MRQSのロウレベルとシステムクロック信号cksの
立ち下がりエッジとを受けて反転レディ信号/BRDY
がハイレベルに戻される。また、反転レディ信号/BR
DYのハイレベルとシステムクロック信号CK1の立ち
下がりエッジとを受けてセット信号SSETがロウレベ
ルに戻され、データ伝達経路は初期状態に戻される。
Input register I of bus controller BSC
When the data acquisition to the REG is completed, first, the request signal MRQS is returned to the low level in response to the low level of the inverted ready signal / BRDY and the rising edge of the system clock signal cks, and the request signal MRQS is returned to the low level in response to the low level of the request signal MRQS and the system clock signal cks. Receiving falling edge, inverted ready signal / BRDY
Is returned to the high level. Also, the inverted ready signal / BR
In response to the high level of DY and the falling edge of the system clock signal CK1, the set signal SSET is returned to low level, and the data transmission path is returned to the initial state.

【0093】これらのことから、メモリ管理ユニットM
MUでは、出力レジスタOREGに対する内部出力デー
タDO0〜DO31の取り込みが、反転レディ信号/B
RDYのロウレベルを受けてシステムクロック信号CK
1の1回の立ち上がりエッジに限定され、この反転レデ
ィ信号/BRDYは、バスコントローラBSCの入力レ
ジスタIREGによるデータバスCBD0〜CBD31
上のデータの取り込みが終了した後、充分なタイミング
マージンをもってハイレベルに戻される。したがって、
メモリ管理ユニットMMU及びバスコントローラBSC
が異なる周波数のシステムクロック信号CK1及びck
sに従って動作するにもかかわらず、両者間のデータ授
受は確実に行われ、動作の安定化が図られる。
From these, the memory management unit M
In the MU, the incorporation of the internal output data DO0 to DO31 into the output register OREG corresponds to the inversion ready signal / B
In response to the low level of RDY, the system clock signal CK
1 is limited to one rising edge, and the inverted ready signal / BRDY is supplied to the data buses CBD0 to CBD31 by the input register IREG of the bus controller BSC.
After the above data has been fetched, it is returned to the high level with a sufficient timing margin. Therefore,
Memory management unit MMU and bus controller BSC
Are different from the system clock signals CK1 and ck
Despite the operation according to s, the data transfer between the two is performed reliably, and the operation is stabilized.

【0094】次に、図17の場合、低速モジュールであ
るバスコントローラBSCは、その出力端子がキャッシ
ュバスC−BUSを構成する32ビットのデータバスC
BD0〜CBD31に結合された出力レジスタOREG
を具備し、この出力レジスタOREGは、データバスC
BD0〜CBD31の各ビットに対応して設けられた3
2個の単位ラッチ回路ULTを備える。各単位ラッチ回
路ULTのデータ入力端子には、バスコントローラBS
Cの図示されない前段回路から対応する内部出力データ
DO0〜DO31が供給され、そのクロック入力端子c
kには、アンドゲートAG10の出力信号が共通に供給
される。なお、出力レジスタOREGを構成する単位ラ
ッチ回路ULTは、前記図14の入力レジスタIREG
を構成する単位ラッチ回路ULTと同じ構成にされてい
る。
Next, in the case of FIG. 17, the bus controller BSC, which is a low-speed module, has a 32-bit data bus C whose output terminal forms the cache bus C-BUS.
Output register OREG coupled to BD0 to CBD31
And the output register OREG is connected to the data bus C
3 provided corresponding to each bit of BD0 to CBD31
It has two unit latch circuits ULT. A data input terminal of each unit latch circuit ULT has a bus controller BS.
C, corresponding internal output data DO0 to DO31 are supplied from a preceding stage circuit (not shown), and a clock input terminal c
The output signal of the AND gate AG10 is commonly supplied to k. The unit latch circuit ULT constituting the output register OREG is the same as the input register IREG shown in FIG.
Has the same configuration as that of the unit latch circuit ULT.

【0095】バスコントローラBSCのアンドゲートA
G10の第1の入力端子には、セット信号SSETが供
給される。また、その第2の入力端子にはシステムクロ
ック信号cksが供給され、その第3の入力端子には、
マルチクロックコントローラMCKCから反転レディ信
号/BRDYが供給される。セット信号SSETは、マ
ルチクロックコントローラMCKCにも供給され、この
マルチクロックコントローラMCKCには、さらにクロ
ックパルス発生回路CPGからシステムクロック信号c
ks及びCK1が供給される。
AND gate A of bus controller BSC
A set signal SSET is supplied to a first input terminal of G10. Further, the system clock signal cks is supplied to the second input terminal, and the third input terminal is supplied to the third input terminal.
An inverted ready signal / BRDY is supplied from the multi-clock controller MCKC. The set signal SSET is also supplied to a multi-clock controller MCKC, and the multi-clock controller MCKC further receives a system clock signal c from a clock pulse generation circuit CPG.
ks and CK1 are supplied.

【0096】一方、高速モジュールであるメモリ管理ユ
ニットMMUは、その入力端子がデータバスCBD0〜
CBD31に結合された入力レジスタIREGを具備
し、この入力レジスタIREGは、データバスCBD0
〜CBD31の各ビットに対応して設けられた32個の
単位ラッチ回路ULTを備える。これらの単位ラッチ回
路ULTのデータ入力端子は、対応するデータバスCB
D0〜CBD31にそれぞれ結合され、そのクロック入
力端子CKには、アンドゲートAG11の出力信号が共
通に供給される。なお、この入力レジスタIREGを構
成する各単位ラッチ回路ULTも、前記図14の入力レ
ジスタIREGを構成する単位ラッチ回路ULTと同じ
構成にされている。
On the other hand, the memory management unit MMU, which is a high-speed module, has its input terminals connected to the data buses CBD0 to CBD0.
It has an input register IREG coupled to CBD 31, which is connected to data bus CBD0.
To CBD 31 are provided for 32 unit latch circuits ULT. The data input terminals of these unit latch circuits ULT are connected to corresponding data buses CB.
The output signals of the AND gate AG11 are commonly supplied to clock input terminals CK of the D0 to CBD31. The unit latch circuits ULT forming the input register IREG have the same configuration as the unit latch circuits ULT forming the input register IREG in FIG.

【0097】メモリ管理ユニットMMUのアンドゲート
AG11の一方の入力端子には、マルチクロックコント
ローラMCKCからリクエスト信号MRQSが供給さ
れ、その他方の入力端子にはシステムクロック信号CK
1が供給される。
The request signal MRQS is supplied from the multi-clock controller MCKC to one input terminal of the AND gate AG11 of the memory management unit MMU, and the system clock signal CK is supplied to the other input terminal.
1 is supplied.

【0098】特に制限されないが、バスコントローラB
SC内の前段回路から内部出力データDO0〜DO31
が出力されると、図18に示されるように、セット信号
SSETがシステムクロック信号cksの立ち下がりエ
ッジを受けてハイレベルとされる。このため、システム
クロック信号cksの最初の立ち上がりエッジでアンド
ゲートAG10の出力信号がハイレベルに変化し、内部
出力データDO0〜DO31がバスコントローラBSC
の出力レジスタOREGに取り込まれ、キャッシュバス
C−BUSのデータバスCBD0〜CBD31に出力さ
れる。また、セット信号SSETのハイレベルとシステ
ムクロック信号cksの次の立ち下がりエッジとを受け
てリクエスト信号MRQSがハイレベルとされ、反転レ
ディ信号/BRDYがロウレベルとされる。そして、リ
クエスト信号MRQSのハイレベルを受けてシステムク
ロック信号CK1がアンドゲートAG11を介してメモ
リ管理ユニットMMUの入力レジスタIREGを構成す
る単位ラッチ回路ULTに供給され、その立ち下がりエ
ッジでデータバスCBD0〜CBD31上のデータが入
力レジスタIREGに取り込まれる。入力レジスタIR
EGに取り込まれたデータは、メモリ管理ユニットMM
U内の内部回路に伝えられる。
Although not particularly limited, the bus controller B
The internal output data DO0 to DO31 from the preceding circuit in the SC
Is output, the set signal SSET is set to the high level in response to the falling edge of the system clock signal cks, as shown in FIG. Therefore, at the first rising edge of the system clock signal cks, the output signal of the AND gate AG10 changes to a high level, and the internal output data DO0 to DO31 are transmitted to the bus controller BSC.
And output to the data buses CBD0 to CBD31 of the cache bus C-BUS. In response to the high level of the set signal SSET and the next falling edge of the system clock signal cks, the request signal MRQS is set to the high level, and the ready signal / BRDY is set to the low level. In response to the high level of the request signal MRQS, the system clock signal CK1 is supplied to the unit latch circuit ULT constituting the input register IREG of the memory management unit MMU via the AND gate AG11. The data on the CBD 31 is taken into the input register IREG. Input register IR
The data taken into the EG is stored in the memory management unit MM.
It is transmitted to the internal circuit in U.

【0099】メモリ管理ユニットMMUの入力レジスタ
IREGに対するデータの取り込みが終わると、まずリ
クエスト信号MRQSが反転レディ信号/BRDYのロ
ウレベルとシステムクロック信号CK1の次の立ち上が
りエッジとを受けてロウレベルに戻され、リクエスト信
号MRQS及び反転レディ信号/BRDYのロウレベル
とシステムクロック信号cksの次の立ち上がりエッジ
とを受けてセット信号SSETがロウレベルに戻され
る。また、セット信号SSETのロウレベルとシステム
クロック信号CK1の立ち下がりエッジとを受けて反転
レディ信号/BRDYがハイレベルに戻され、データ伝
達経路は初期状態に戻される。
When the data has been taken into the input register IREG of the memory management unit MMU, the request signal MRQS is first returned to the low level in response to the low level of the inverted ready signal / BRDY and the next rising edge of the system clock signal CK1, The set signal SSET is returned to the low level in response to the low level of the request signal MRQS and the ready signal / BRDY and the next rising edge of the system clock signal cks. In response to the low level of the set signal SSET and the falling edge of the system clock signal CK1, the inverted ready signal / BRDY is returned to the high level, and the data transmission path is returned to the initial state.

【0100】これらのことから、メモリ管理ユニットM
MUでは、出力レジスタOREGに対する内部出力デー
タDO0〜DO31の取り込みが、反転レディ信号/B
RDYのロウレベルを受けてシステムクロック信号ck
sの1回の立ち上がりエッジに限定され、この反転レデ
ィ信号/BRDYは、メモリ管理ユニットMMUの入力
レジスタIREGによるデータバスCBD0〜CBD3
1上のデータの取り込みが終了した後、充分なタイミン
グマージンをもってハイレベルに戻される。したがっ
て、バスコントローラBSC及びメモリ管理ユニットM
MUが異なる周波数のシステムクロック信号cks及び
CK1に従って動作するにもかかわらず、両者間のデー
タ授受は確実に行われ、動作の安定化が図られる。
From these, the memory management unit M
In the MU, the incorporation of the internal output data DO0 to DO31 into the output register OREG corresponds to the inversion ready signal / B
Receiving the low level of RDY, the system clock signal ck
s, and the inverted ready signal / BRDY is supplied to the data buses CBD0 to CBD3 by the input register IREG of the memory management unit MMU.
After the data on the first data has been fetched, the signal is returned to the high level with a sufficient timing margin. Therefore, the bus controller BSC and the memory management unit M
Although the MU operates in accordance with the system clock signals cks and CK1 having different frequencies, data transmission and reception between the two are reliably performed, and the operation is stabilized.

【0101】なお、特に制限されないが、上記セット信
号SSETは、データを出力する側のモジュールによっ
て形成される。
Although not particularly limited, the set signal SSET is formed by a module that outputs data.

【0102】上記実施例から得られる作用効果は、下記
の通りである。すなわち、 (1)比較的低い周波数のクロックパルスを基準周波数
入力としてこれを逓倍した比較的高い周波数の発振パル
スを形成するPLL回路を内蔵するマイクロプロセッサ
において、低速モード時には、PLL回路の動作を停止
して比較的低い周波数のクロックパルスに対応したシス
テムクロック信号を出力し、高速モード時には、まず高
速処理が必要なイベントの発生を受けてPLL回路を起
動した後、かかるPLL回路が安定しかつ高速処理開始
の要求があるまでの間は、上記比較的低い周波数のクロ
ックパルスに対応したシステムクロック信号を継続して
出力し、PLL回路の出力周波数が安定しかつ高速処理
開始の要求があった時点でPLL回路により形成される
比較的高い周波数の発振パルスに対応したシステムクロ
ック信号を出力することで、マイクロプロセッサの低速
モードから高速モードへの切り替えを高速に行うことが
できるという効果が得られる。
The operation and effect obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) In a microprocessor having a built-in PLL circuit that forms a relatively high-frequency oscillation pulse obtained by multiplying a clock pulse of a relatively low frequency as a reference frequency input, the operation of the PLL circuit is stopped in the low-speed mode And outputs a system clock signal corresponding to a clock pulse of a relatively low frequency. In the high-speed mode, the PLL circuit is first activated upon occurrence of an event requiring high-speed processing, and then the PLL circuit is stabilized and operates at a high speed. Until there is a request for processing start, the system clock signal corresponding to the above-mentioned relatively low frequency clock pulse is continuously output, and when the output frequency of the PLL circuit is stabilized and a request for starting high-speed processing is made. And a system clock signal corresponding to a relatively high frequency oscillation pulse formed by a PLL circuit. By outputting the signal, the microprocessor can be switched from the low-speed mode to the high-speed mode at high speed.

【0103】(2)上記(1)項により、PLL回路の
出力周波数が安定するまでの間、マイクロプロセッサの
動作を継続させることができるため、優先処理の発生や
障害等の不測の事態に対処できるという効果が得られ
る。 (3)上記(2)項により、マイクロプロセッサの低消
費電力化を図りつつ、その信頼性を高めることができる
という効果が得られる。
(2) According to the above item (1), the operation of the microprocessor can be continued until the output frequency of the PLL circuit is stabilized. The effect that can be obtained is obtained. (3) According to the above item (2), an effect is obtained that the reliability of the microprocessor can be increased while reducing the power consumption of the microprocessor.

【0104】(4)上記(1)項ないし(3)項におい
て、低速モードから高速モードへの切り替え時、システ
ムクロック信号を極めて短い間一時的に停止すること
で、クロック切り替えにともなうハザードノイズを防止
し、モード切り替え時におけるマイクロプロセッサの動
作を安定化できるという効果が得られる。 (5)上記(1)項ないし(4)項において、マイクロ
プロセッサの各部をモジュール化し、システムクロック
信号を対応するモジュールイネーブル信号に従ってそれ
ぞれ選択的に各モジュールに供給することで、システム
構成上不用となったモジュールを選択的に切り離すこと
ができるとともに、マイクロプロセッサの処理内容に応
じて使用されないモジュールの動作を選択的に停止し、
マイクロプロセッサの低消費電力化を推進できるという
効果が得られる。
(4) In the above items (1) to (3), when switching from the low-speed mode to the high-speed mode, the system clock signal is temporarily stopped for an extremely short time to reduce the hazard noise accompanying the clock switching. This has the effect that the operation of the microprocessor can be stabilized when switching the mode. (5) In the above items (1) to (4), the components of the microprocessor are modularized, and a system clock signal is selectively supplied to each module in accordance with a corresponding module enable signal. Modules that have become unused can be selectively disconnected, and the operation of modules that are not used in accordance with the processing content of the microprocessor can be selectively stopped,
The effect of promoting low power consumption of the microprocessor can be obtained.

【0105】(6)上記(1)項ないし(5)項におい
て、異なる周波数のシステムクロック信号を受けて動作
するモジュール間のデータ授受を、例えば交差結合され
た一対のインバータを含むスタティック型ラッチを介し
て行うことで、システムクロック信号の切り替え時又は
クロック停止時におけるデータ損失を防止し、マイクロ
プロセッサの動作をさらに安定化できるという効果が得
られる。 (7)上記(1)項ないし(6)項のマイクロプロセッ
サを、入力ペンを備える携帯情報端末等に用いること
で、マイクロプロセッサひいては携帯情報端末等を低消
費電力化し、その動作を安定化できるという効果が得ら
れる。 (8)システムクロック信号を供給するモジュールをモ
ジュールイネーブル信号によって選択すると共に、その
システムクロック信号の周波数を変更することができる
ため、少ない消費電力で、必要な処理を行なうことがで
きる。 (9)制御レジスタに所定の制御データを書き込むこと
で、システムクロック信号の周波数を変更できると共
に、システムクロック信号を供給すべきモジュールを選
択できるため、マイクロプロセッサの柔軟性を増すこと
ができる。
(6) In the above items (1) to (5), data transmission and reception between modules operating in response to system clock signals of different frequencies may be performed, for example, by using a static latch including a pair of cross-coupled inverters. By doing so, it is possible to prevent data loss when the system clock signal is switched or when the clock is stopped, and to obtain an effect that the operation of the microprocessor can be further stabilized. (7) By using the microprocessor of the above items (1) to (6) for a portable information terminal or the like including an input pen, the power consumption of the microprocessor and thus the portable information terminal can be reduced and the operation thereof can be stabilized. The effect is obtained. (8) Since a module to supply a system clock signal can be selected by a module enable signal and the frequency of the system clock signal can be changed, necessary processing can be performed with low power consumption. (9) By writing predetermined control data into the control register, the frequency of the system clock signal can be changed, and the module to which the system clock signal is to be supplied can be selected, so that the flexibility of the microprocessor can be increased.

【0106】以上、本発明者よりなされた発明を実施例
に基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、図
1において、比較的低い周波数のクロックパルスをもと
に比較的高い周波数のシステムクロック信号を形成する
ためのクロック生成回路は、特にPLL回路であること
を必須条件とはしないし、発振回路XOSCも、水晶振
動子を用いたものに限定はされない。各クロックパルス
及びシステムクロック信号の相数は任意に設定できる
し、クロックパルス発生回路CPGのブロック構成も任
意である。
The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention of the present application is not limited to the above embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, in FIG. 1, a clock generation circuit for forming a system clock signal of a relatively high frequency based on a clock pulse of a relatively low frequency does not necessarily have to be a PLL circuit in particular. The circuit XOSC is not limited to the one using the crystal oscillator. The number of phases of each clock pulse and system clock signal can be set arbitrarily, and the block configuration of the clock pulse generation circuit CPG is also arbitrary.

【0107】図2,図3(A),図3(B),図4
(A),図4(B)に示したPLL回路の構成は、これ
らの実施例による制約を受けない。図5(A),図5
(B)において、MUX3及びMUX4を始めとするマ
ルチプレクサの論理構成は、種々の実施形態が考えられ
よう。図6において、各クロックパルス及びシステムク
ロック信号の位相関係や周波数関係は、この実施例によ
る制約を受けないし、クロックイネーブル信号CKEN
ならびに選択制御信号COSEL1及びCOSEL2等
の有効レベルも同様である。システムクロック信号CK
1及びcksの周波数をハザードノイズ無しに切り替え
ることができる場合、特にクロック停止期間を設ける必
要はない。図7において、PLL回路が起動されてから
高速処理開始が要求されるまでの間にPLL回路の出力
周波数が問題なく安定化することを保証できる場合、ス
テップST4による判定は割愛できる。
FIG. 2, FIG. 3 (A), FIG. 3 (B), FIG.
The configurations of the PLL circuits shown in FIGS. 4A and 4B are not restricted by these embodiments. FIG. 5 (A), FIG.
In (B), various embodiments can be considered for the logical configuration of the multiplexers including the MUX3 and the MUX4. In FIG. 6, the phase relationship and the frequency relationship between each clock pulse and the system clock signal are not restricted by this embodiment, and the clock enable signal CKEN is used.
The same applies to the effective levels of the selection control signals COSEL1 and COSEL2. System clock signal CK
When the frequencies of 1 and cks can be switched without hazard noise, there is no need to provide a clock stop period. In FIG. 7, if it can be ensured that the output frequency of the PLL circuit is stabilized without any problem between the start of the PLL circuit and the start of high-speed processing, the determination in step ST4 can be omitted.

【0108】図8において、マイクロプロセッサMPU
は、任意のブロック構成を採りうるし、そのバス形態も
任意である。図9に示した基板配置図はほんの一例であ
り、本発明に制約を与えない。図10において、バスコ
ントローラBSCを始めとする第2の内部回路には、1
個又は3個以上のクロックドライバDriverを介し
てシステムクロック信号cksを供給してもよい。図1
1において、クロックコントローラCKCは、任意数の
制御レジスタを備えることができるし、そのブロック構
成及び接続形態も種々の実施形態を採りうる。
In FIG. 8, the microprocessor MPU
Can take any block configuration, and its bus form is also arbitrary. The board layout shown in FIG. 9 is only an example, and does not limit the present invention. In FIG. 10, the second internal circuit including the bus controller BSC includes 1
The system clock signal cks may be supplied via one or three or more clock drivers. FIG.
In 1, the clock controller CKC may include an arbitrary number of control registers, and its block configuration and connection form may take various embodiments.

【0109】図12において、携帯情報端末PDAにお
ける高速イベント発生及び高速処理開始要求の認識方法
は、任意に選択できる。例えば、文字の書き始めを高速
イベントの発生として認識し、入力画面上の所定エリア
を入力ペンで指定した時を高速処理開始の要求として認
識するようにしてもよい。携帯情報端末PDAの外観構
造は、この実施例による制約を受けない。図13
(A),図13(B)において、モード切り替え時にお
ける各処理段階の時間関係は絶対的なものではない。図
14において、入力レジスタIREG等に含まれる単位
ラッチ回路ULTの構成は、種々の実施形態を採りう
る。図15及び図17において、出力レジスタOREG
及び入力レジスタIREGの制御方法は制約されない
し、図16及び図18に示された各信号のタイミング関
係や有効レベル等も任意である。
In FIG. 12, a method of recognizing a high-speed event occurrence and a high-speed processing start request in the portable information terminal PDA can be arbitrarily selected. For example, the start of writing a character may be recognized as the occurrence of a high-speed event, and the time when a predetermined area on the input screen is designated with the input pen may be recognized as a request for starting high-speed processing. The appearance structure of the portable information terminal PDA is not restricted by this embodiment. FIG.
13A and 13B, the time relationship between the processing stages at the time of mode switching is not absolute. In FIG. 14, the configuration of the unit latch circuit ULT included in the input register IREG and the like can take various embodiments. In FIG. 15 and FIG.
The control method of the input register IREG is not limited, and the timing relationship and the effective level of each signal shown in FIGS. 16 and 18 are also arbitrary.

【0110】以上の説明では、本願発明者等によってな
された発明をその背景となった利用分野であるPLL回
路を内蔵するマイクロプロセッサならびにこれを含む携
帯情報端末に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、例えば、各種のクロック生成
回路を内蔵するマイクロプロセッサやこれらのマイクロ
プロセッサを応用した各種のシステムにも適用できる。
この発明は、少なくともクロックパルス発生回路を具備
しかつ異なる周波数のシステムクロック信号に従った複
数の動作モードを有するマイクロプロセッサならびにこ
のようなマイクロプロセッサを含む装置及びシステムに
広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the inventors of the present application is applied to a microprocessor having a built-in PLL circuit and a portable information terminal including the same, which is a field of application, has been described. The present invention is not limited thereto. For example, the present invention can be applied to microprocessors incorporating various clock generation circuits and various systems using these microprocessors.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to a microprocessor having at least a clock pulse generating circuit and having a plurality of operation modes according to system clock signals of different frequencies, and an apparatus and a system including such a microprocessor.

【0111】[0111]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、比較的低い周波数のクロッ
クパルスを基準周波数入力としてこれを逓倍した比較的
高い周波数の発振パルスを形成するPLL回路を内蔵す
るマイクロプロセッサにおいて、低速モード時には、P
LL回路の動作を停止して比較的低い周波数のクロック
パルスに対応したシステムクロック信号を出力し、高速
モード時には、まず高速処理が必要なイベントの発生を
受けてPLL回路を起動した後、かかるPLL回路が安
定しかつ高速処理開始の要求があるまでの間は、上記比
較的低い周波数のクロックパルスに対応したシステムク
ロック信号を継続して出力し、PLL回路の出力周波数
が安定しかつ高速処理開始の要求があった時点でPLL
回路により形成される比較的高い周波数の発振パルスに
対応したシステムクロック信号を出力することで、高速
処理開始の要求があった時点でのマイクロプロセッサの
低速モードから高速モードへの切り替えを高速に行うこ
とができるとともに、かかる切り替えに際して低速モー
ドに対応したシステムクロック信号を継続して供給し、
マイクロプロセッサの動作を継続させることができるた
め、優先処理の発生や障害等の不測の事態に対処するこ
とができる。この結果、低速モードから高速モードへの
切り替えを高速に行い、かつモード切り替え時において
も不測の事態に対処しうる機能を持たせたマイクロプロ
セッサを実現することができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a microprocessor incorporating a PLL circuit that forms a relatively high-frequency oscillation pulse obtained by multiplying a clock pulse of a relatively low frequency as a reference frequency input and multiplying the same by a reference frequency, in a low-speed mode, P
The operation of the LL circuit is stopped to output a system clock signal corresponding to a clock pulse of a relatively low frequency. In the high-speed mode, the PLL circuit is first activated upon receiving an event requiring high-speed processing, and then the PLL circuit is activated. Until the circuit is stable and there is a request to start high-speed processing, a system clock signal corresponding to the above-mentioned relatively low-frequency clock pulse is continuously output, so that the output frequency of the PLL circuit is stable and high-speed processing starts. PLL when requested
By outputting a system clock signal corresponding to a relatively high-frequency oscillation pulse formed by the circuit, the microprocessor switches from the low-speed mode to the high-speed mode at a high speed when a request for high-speed processing is requested. And at the same time, continuously supply a system clock signal corresponding to the low-speed mode at the time of such switching,
Since the operation of the microprocessor can be continued, it is possible to cope with an unexpected situation such as occurrence of a priority process or a failure. As a result, it is possible to realize a microprocessor that switches from the low-speed mode to the high-speed mode at a high speed and has a function that can cope with an unexpected situation even when the mode is switched.

【0112】低速モードから高速モードへの切り替え
時、システムクロック信号を極めて短い間、一時的に停
止することで、クロック切り替えにともなうハザードノ
イズを防止することができるため、モード切り替え時に
おけるマイクロプロセッサの動作をさらに安定化し、そ
の信頼性を高めることができる。
When switching from the low-speed mode to the high-speed mode, by temporarily stopping the system clock signal for a very short time, it is possible to prevent hazard noise due to the clock switching, so that the microprocessor is not required to switch the mode. The operation can be further stabilized and its reliability can be increased.

【0113】マイクロプロセッサの各部をモジュール化
し、システムクロック信号をモジュールイネーブル信号
に従ってそれぞれ選択的に各モジュールに供給すること
で、システム構成上不用となったモジュールを選択的に
切り離すことができるとともに、マイクロプロセッサの
処理内容に応じて使用されないモジュールの動作を選択
的に停止し、マイクロプロセッサの低消費電力化を推進
できる。
By modularizing each part of the microprocessor and selectively supplying a system clock signal to each module in accordance with the module enable signal, it is possible to selectively separate modules that are unnecessary in the system configuration, The operation of a module that is not used is selectively stopped according to the processing content of the processor, so that the power consumption of the microprocessor can be reduced.

【0114】異なる周波数のシステムクロック信号を受
けて動作するモジュール間のデータ授受を、交差結合さ
れた一対のインバータを含むスタティック型ラッチを介
して行うことで、システムクロック信号の切り替え時又
はクロック停止時におけるデータの損失を防止し、マイ
クロプロセッサの動作を安定化できる。
Data transfer between modules operating in response to system clock signals of different frequencies is performed via a static latch including a pair of cross-coupled inverters, so that the system clock signal can be switched or the clock can be stopped. Can prevent data loss and stabilize the operation of the microprocessor.

【0115】かかるマイクロプロセッサを、入力ペンを
備える携帯情報端末等に用いることで、マイクロプロセ
ッサひいては携帯情報端末等の低消費電力化を図りつ
つ、その動作を安定化することができる。
By using such a microprocessor in a portable information terminal or the like having an input pen, the operation of the microprocessor and the portable information terminal can be stabilized while reducing the power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係るマイクロプロセッサに内蔵され
るクロックパルス発生回路の一実施例を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a clock pulse generation circuit built in a microprocessor according to the present invention.

【図2】図1のクロックパルス発生回路に含まれるPL
L回路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 2 shows a PL included in the clock pulse generation circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of an L circuit.

【図3】図2のPLL回路の一実施例を示す部分的な回
路図である。
FIG. 3 is a partial circuit diagram showing one embodiment of the PLL circuit of FIG. 2;

【図4】図2のPLL回路の一実施例を示す他の部分的
な回路図である。
FIG. 4 is another partial circuit diagram showing one embodiment of the PLL circuit of FIG. 2;

【図5】図1のマイクロプロセッサに含まれる2種のマ
ルチプレクサの一実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing one embodiment of two types of multiplexers included in the microprocessor of FIG. 1;

【図6】図1のクロックパルス発生回路の一実施例を示
す信号波形図である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram showing one embodiment of the clock pulse generation circuit of FIG. 1;

【図7】図1のクロックパルス発生回路の動作を示すフ
ロー図である。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the clock pulse generation circuit of FIG. 1;

【図8】図1のクロックパルス発生回路を含むマイクロ
プロセッサの一実施例を示すシステム構成図である。
FIG. 8 is a system configuration diagram showing one embodiment of a microprocessor including the clock pulse generation circuit of FIG. 1;

【図9】図8のマイクロプロセッサの一実施例を示す基
板配置図である。
FIG. 9 is a board layout diagram showing one embodiment of the microprocessor of FIG. 8;

【図10】図8のマイクロプロセッサのクロック供給経
路を説明するための一実施例を示す接続図である。
FIG. 10 is a connection diagram showing one embodiment for explaining a clock supply path of the microprocessor of FIG. 8;

【図11】図8のマイクロプロセッサに含まれるクロッ
クコントローラの一実施例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing one embodiment of a clock controller included in the microprocessor of FIG. 8;

【図12】図8のマイクロプロセッサの処理速度の切り
替えを必要とする応用例の一実施例を示す概念図であ
る。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing one embodiment of an application example that requires switching of the processing speed of the microprocessor of FIG. 8;

【図13】図8のマイクロプロセッサの処理速度切り替
えの効果を説明するための一実施例を示す概念図であ
る。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing an embodiment for explaining the effect of switching the processing speed of the microprocessor of FIG. 8;

【図14】図8のマイクロプロセッサのデータ伝達経路
の一実施例を示す部分的な構成図である。
FIG. 14 is a partial configuration diagram showing one embodiment of a data transmission path of the microprocessor of FIG. 8;

【図15】図8のマイクロプロセッサの高速モジュール
から低速モジュールに対するデータ伝達経路の一実施例
を示す部分的な構成図である。
FIG. 15 is a partial configuration diagram showing one embodiment of a data transmission path from a high-speed module to a low-speed module of the microprocessor of FIG. 8;

【図16】図15のデータ伝達経路の動作を示す信号波
形図である
16 is a signal waveform diagram representing an operation of the data transmission path of FIG.

【図17】図8のマイクロプロセッサの低速モジュール
から高速モジュールに対するデータ伝達経路の一実施例
を示す部分的な構成図である。
17 is a partial configuration diagram showing one embodiment of a data transmission path from a low-speed module to a high-speed module of the microprocessor of FIG. 8;

【図18】図17のデータ伝達経路の動作を示す信号波
形図である
18 is a signal waveform diagram representing an operation of the data transmission path of FIG.

【図19】マイクロプロセッサに含まれるクロックパル
ス発生回路の一例を示す動作フロー図である。
FIG. 19 is an operation flowchart showing an example of a clock pulse generation circuit included in the microprocessor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CPG……クロックパルス発生回路、XOSC……発振
回路、PLL……PLL(位相ロックループ)回路、D
IV1〜DIV2……分周回路、MUX1〜MUX4…
…マルチプレクサ。G30〜G31……ナンド(NAN
D)ゲート、Q31〜Q32,Q41〜Q42……Pチ
ャンネルMOSFET、Q30,Q33〜Q34,Q4
3……NチャンネルMOSFET。ST1〜ST7,S
T11〜ST17……動作ステップ。CPU……中央処
理ユニット、ALU……演算器、MULT……乗算器、
MMU……メモリ管理ユニット、TLB……アドレス変
換テーブル、CACHE(Cache)……キャッシュ
メモリ、BSC……バスコントローラ、REFC……リ
フレッシュコントローラ、DMAC……ダイレクトメモ
リアクセスコントローラ、TIM(Timer)……タ
イマ回路、SCI……シリアルコミュニケーションイン
ターフェイス、D/A(D/A converter)
……ディジタル/アナログ変換回路、A/D(A/D
converter)……アナログ/ディジタル変換回
路、INTC…割り込みコントローラ、RTC……リア
ルタイムクロック回路、CKC……クロックコントロー
ラ、EXIF……外部インターフェイス、S−BUS…
…システムバス、C−BUS……キャッシュバス、P−
BUS……周辺バス、E−BUS……外部バス。SUB
……半導体基板。Driver…クロックドライバ、C
S1〜CS12……クロックスイッチ。CTL……クロ
ックコントローラ制御回路、CPG−Reg,CS−R
eg……レジスタ。PDA……携帯情報端末、LCD…
…液晶ディスプレイ。IREG……入力レジスタ、UL
T……単位ラッチ回路、CV1……クロックドインバー
タ。OREG……出力レジスタ、MCKC……マルチク
ロックコントローラ。R1〜R2……抵抗、C……キャ
パシタ、OG1〜OG3……オアゲート、AG1〜AG
11……アンドゲート、V1〜V5……インバータ。
CPG clock pulse generation circuit, XOSC oscillation circuit, PLL PLL (phase locked loop) circuit, D
IV1 to DIV2: divider circuit, MUX1 to MUX4
... Multiplexer. G30-G31 ... Nand (NAN
D) Gates, Q31-Q32, Q41-Q42 ... P-channel MOSFETs, Q30, Q33-Q34, Q4
3. N-channel MOSFET. ST1 to ST7, S
T11 to ST17: Operation steps. CPU: central processing unit, ALU: arithmetic unit, MULT: multiplier
MMU: Memory management unit, TLB: Address conversion table, CACHE (Cache): Cache memory, BSC: Bus controller, REFC: Refresh controller, DMAC: Direct memory access controller, TIM (Timer): Timer Circuit, SCI: Serial communication interface, D / A (D / A converter)
…… Digital / analog conversion circuit, A / D (A / D
converter) ... Analog / digital conversion circuit, INTC ... Interrupt controller, RTC ... Real time clock circuit, CKC ... Clock controller, EXIF ... External interface, S-BUS ...
... System bus, C-BUS ... Cache bus, P-
BUS: peripheral bus, E-BUS: external bus. SUB
…… Semiconductor substrate. Driver: Clock driver, C
S1 to CS12 Clock switch. CTL: Clock controller control circuit, CPG-Reg, CS-R
eg ... register. PDA …… portable information terminal, LCD…
... Liquid crystal display. IREG: Input register, UL
T: unit latch circuit, CV1: clocked inverter. OREG: output register, MCKC: multi-clock controller. R1 to R2: resistance, C: capacitor, OG1 to OG3: OR gate, AG1 to AG
11 AND gate, V1 to V5 inverter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 充剛 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 吉岡 真一 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 成田 進 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 川崎 郁也 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 金子 進 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 長谷川 清志 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 Fターム(参考) 5B033 AA01 BC01 5B062 AA05 HH02 HH07 5B079 BA01 DD04 DD20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Mitsugu Yamamoto 5--20-1, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Semiconductor Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shinichi Yoshioka 5 Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo No. 20-1, Hitachi Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Susumu Narita 5--20-1, Kamisumi Honcho, Kodaira City, Tokyo Incorporated Hitachi, Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Ikuya Kawasaki Tokyo 5-20-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Semiconductor Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Susumu Susumu 5-20-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo, Semiconductor Division, Hitachi Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Hasegawa 5-20-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo F-ter, Hitachi RLS Engineering Co., Ltd. 5B033 AA01 BC01 5B062 AA05 HH02 HH07 5B079 BA01 DD04 DD20

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のクロック信号を受けこの第1のク
ロック信号に従って動作する第1の内部回路と、起動信
号に従って起動され所定の周波数を有する第2のクロッ
ク信号を受けて上記所定の周波数よりも高い周波数を有
する第3のクロック信号を形成しかつ起動されてから上
記高い周波数を有する第3のクロック信号を形成するま
でに時間を要するクロック生成回路と、切り替え信号に
応答して上記第3のクロック信号又は上記第3のクロッ
ク信号よりも低い周波数を有する第4のクロック信号を
上記第1のクロック信号として上記第1の内部回路へ選
択的に供給する切り替え回路と、上記切り替え回路から
上記第4のクロック信号が上記第1のクロック信号とし
て上記第1の内部回路へ供給されている時に上記クロッ
ク生成回路へ上記起動信号を供給しその後で上記第4の
クロック信号を上記第3のクロック信号へ切り替える上
記切り替え信号を出力するクロックコントローラとを具
備することを特徴とするマイクロプロセッサ。
A first internal circuit that receives a first clock signal and operates according to the first clock signal; and receives a second clock signal that is activated according to an activation signal and has a predetermined frequency, and receives the second clock signal having a predetermined frequency. A clock generation circuit which takes a time from the start of forming a third clock signal having a higher frequency and the start up to forming the third clock signal having the higher frequency; and A switching circuit for selectively supplying a third clock signal or a fourth clock signal having a lower frequency than the third clock signal to the first internal circuit as the first clock signal; When the fourth clock signal is supplied to the first internal circuit as the first clock signal, the clock generation circuit generates the fourth clock signal. A microprocessor for supplying a dynamic signal, and thereafter outputting the switching signal for switching the fourth clock signal to the third clock signal.
【請求項2】 上記クロックコントローラは、上記第4
のクロック信号から上記第3のクロック信号への切り替
えを行う前に、上記第4のクロック信号が上記第1のク
ロック信号として出力されるのを禁止する信号を上記切
り替え回路へ供給するものであることを特徴とする請求
項1のマイクロプロセッサ。
2. The clock controller according to claim 2, wherein
Before switching from the third clock signal to the third clock signal, a signal for inhibiting the fourth clock signal from being output as the first clock signal is supplied to the switching circuit. The microprocessor of claim 1, wherein:
【請求項3】 上記第4のクロック信号は、その周波数
が上記第2のクロック信号の周波数よりも低くされるも
のであることを特徴とする請求項1又は請求項2のマイ
クロプロセッサ。
3. The microprocessor according to claim 1, wherein the frequency of the fourth clock signal is lower than the frequency of the second clock signal.
【請求項4】 上記マイクロプロセッサは、上記第2の
クロック信号を分周して上記第4のクロック信号を形成
する分周回路を具備するものであることを特徴とする請
求項3のマイクロプロセッサ。
4. The microprocessor according to claim 3, wherein said microprocessor includes a frequency dividing circuit for dividing said second clock signal to form said fourth clock signal. .
【請求項5】 上記クロック生成回路は、位相ロックル
ープ回路を含むものであることを特徴とする請求項1,
請求項2,請求項3又は請求項4のマイクロプロセッ
サ。
5. The clock generating circuit according to claim 1, wherein said clock generating circuit includes a phase locked loop circuit.
5. The microprocessor according to claim 2, 3 or 4.
【請求項6】 上記第1の内部回路は、上記第1のクロ
ック信号を第1のシステムクロック信号として受けこの
第1のシステムクロック信号に従って動作する中央処理
ユニットを含むものであることを特徴とする請求項1,
請求項2,請求項3,請求項4又は請求項5のマイクロ
プロセッサ。
6. The first internal circuit includes a central processing unit receiving the first clock signal as a first system clock signal and operating according to the first system clock signal. Term 1,
The microprocessor according to claim 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】 上記クロックコントローラは、上記中央
処理ユニットにより制御データが設定される制御レジス
タと、上記制御レジスタに設定された制御データの内容
に従って上記切り替え信号及び上記起動信号を選択的に
形成する制御回路とを含むものであることを特徴とする
請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5又
は請求項6のマイクロプロセッサ。
7. The clock controller selectively forms the switching signal and the start signal in accordance with a control register in which control data is set by the central processing unit and contents of the control data set in the control register. 7. The microprocessor according to claim 1, further comprising a control circuit.
【請求項8】 上記中央処理ユニットは、上記第3のク
ロック信号が上記第1のシステムクロック信号として供
給されている時、上記第4のクロック信号が上記第1の
システムクロック信号として供給されている時よりも高
速に動作するものであることを特徴とする請求項1,請
求項2,請求項3,請求項4,請求項5,請求項6又は
請求項7のマイクロプロセッサ。
8. The central processing unit, when the third clock signal is supplied as the first system clock signal, the fourth clock signal is supplied as the first system clock signal. 8. The microprocessor according to claim 1, wherein the microprocessor operates at a higher speed than when the microprocessor is in operation.
【請求項9】 第1のシステムクロック信号を受けて動
作しこの第1のシステムクロック信号の周波数が切り替
えられることで選択的に低速モード又は高速モードとさ
れる第1の内部回路と、第1の周波数とされる第2のク
ロック信号をもとにこれより高い第2の周波数とされる
第3のクロック信号を形成する回路であってかつ起動さ
れてからその出力周波数が安定するまでに時間を要する
クロック生成回路と、上記低速モードにおいてあるいは
上記クロック生成回路が起動されてからその出力周波数
が安定するまでの間上記第2のクロック信号又はその分
周信号を選択し、上記高速モードにおいては上記第3の
クロック信号を選択し、上記第1のシステムクロック信
号として上記第1の内部回路に伝達するマルチプレクサ
とを具備することを特徴とするマイクロプロセッサ。
9. A first internal circuit that operates in response to a first system clock signal and selectively operates in a low-speed mode or a high-speed mode by switching the frequency of the first system clock signal; Circuit for forming a third clock signal having a higher second frequency based on a second clock signal having a higher frequency than the second clock signal, and a time period from when the circuit is started to when its output frequency is stabilized. And selecting the second clock signal or the divided signal thereof in the low-speed mode or until the output frequency of the clock generation circuit is stabilized after the clock generation circuit is started. A multiplexer for selecting the third clock signal and transmitting the selected signal to the first internal circuit as the first system clock signal. Microprocessor characterized.
【請求項10】 上記クロック生成回路は、PLL回路
を含むものであることを特徴とする請求項9のマイクロ
プロセッサ。
10. The microprocessor according to claim 9, wherein said clock generation circuit includes a PLL circuit.
【請求項11】 上記マルチプレクサによる第2のクロ
ック信号の選択から第3のクロック信号の選択への切り
替えは、上記第1の内部回路への上記第1のシステムク
ロック信号の供給を停止している期間をおいて行われる
ものであることを特徴とする請求項9又は請求項10の
マイクロプロセッサ。
11. The switching from the selection of the second clock signal to the selection of the third clock signal by the multiplexer stops the supply of the first system clock signal to the first internal circuit. 11. The microprocessor according to claim 9, wherein the processing is performed after a period.
【請求項12】 上記第1の内部回路は、上記第1のシ
ステムクロック信号に従って動作する複数の第1のモジ
ュールを含むものであり、上記マイクロプロセッサは、
上記第2のクロック信号又はその分周信号を第2のシス
テムクロック信号として受けこの第2のシステムクロッ
ク信号に従って動作する複数の第2のモジュールを含む
第2の内部回路を具備するものであって、上記第1のモ
ジュールは、中央処理ユニット,乗算器及びメモリ管理
ユニットを含み、上記第2のモジュールは、バスコント
ローラ及び周辺装置コントローラを含むものであること
を特徴とする請求項9,請求項10又は請求項11のマ
イクロプロセッサ。
12. The first internal circuit includes a plurality of first modules that operate according to the first system clock signal, and the microprocessor includes:
A second internal circuit including a plurality of second modules that receive the second clock signal or a frequency-divided signal thereof as a second system clock signal and operate according to the second system clock signal; The first module includes a central processing unit, a multiplier and a memory management unit, and the second module includes a bus controller and a peripheral device controller. The microprocessor of claim 11.
【請求項13】 上記マイクロプロセッサは、上記複数
の第1のモジュールのそれぞれへ上記第1のシステムク
ロック信号を選択的に供給する第1の選択回路と、上記
複数の第2のモジュールのそれぞれへ上記第2のシステ
ムクロック信号を選択的に供給する第2の選択回路とを
含むものであることを特徴とする請求項9,請求項1
0,請求項11又は請求項12のマイクロプロセッサ。
13. The microprocessor according to claim 1, wherein the microprocessor selectively supplies the first system clock signal to each of the plurality of first modules, and supplies the first selection circuit to each of the plurality of second modules. And a second selection circuit for selectively supplying the second system clock signal.
0. The microprocessor according to claim 11 or claim 12.
【請求項14】 上記マイクロプロセッサは、上記第1
のモジュールと上記第2のモジュールとの間でデータ転
送を行うためのスタティック型ラッチを含むものである
ことを特徴とする請求項9,請求項10,請求項11,
請求項12又は請求項13のマイクロプロセッサ。
14. The microprocessor according to claim 1, wherein the microprocessor is configured to:
And a static type latch for performing data transfer between the second module and the second module.
14. The microprocessor according to claim 12 or claim 13.
【請求項15】 上記クロック生成回路は、上記高速モ
ードによる高速処理が必要なイベントの発生を受けて選
択的に起動され、上記第1の内部回路は、上記イベント
の発生の後に発せられる高速処理開始の要求を受けて選
択的に上記高速モードとされるものであることを特徴と
する請求項9,請求項10,請求項11,請求項12,
請求項13又は請求項14のマイクロプロセッサ。
15. The clock generation circuit is selectively activated in response to occurrence of an event requiring high-speed processing in the high-speed mode, and the first internal circuit performs high-speed processing issued after the occurrence of the event. The high-speed mode is selectively set in response to a start request.
15. The microprocessor according to claim 13 or claim 14.
【請求項16】 上記マイクロプロセッサは、入力ペン
を備える携帯情報端末に供されるものであり、かつ上記
入力ペンによる文字の書き込み開始を受けて上記高速モ
ードによる高速処理が必要なイベントの発生として認識
し、上記入力ペンによる文字の書き込み終了を受けて上
記高速処理開始の要求を認識するものであることを特徴
とする請求項9,請求項10,請求項11,請求項1
2,請求項13,請求項14又は請求項15のマイクロ
プロセッサ。
16. The microprocessor according to claim 1, wherein the microprocessor is provided for a portable information terminal having an input pen, and receives an event that requires high-speed processing in the high-speed mode in response to the start of writing of characters by the input pen. And recognizing the request for starting the high-speed processing in response to the end of writing of the character by the input pen.
A microprocessor according to claim 13, claim 14, claim 14, or claim 15.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009230439A (en) * 2008-03-21 2009-10-08 Toshiba Tec Corp Information processing device, and clock control method and program thereof
JP2013213715A (en) * 2012-04-02 2013-10-17 Nec Commun Syst Ltd Semiconductor device and test method for the same
JP2015088187A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 イーエム・ミクロエレクトロニク−マリン・エス アー Electronic circuit with sleep mode

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