JP2005518768A

JP2005518768A - 視聴覚デバイスのための電力待機モード回路

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Publication number: JP2005518768A
Application number: JP2003572298A
Authority: JP
Inventors: ヨハンネスワイティチェラール
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2005-06-23
Also published as: WO2003073755A8; EP1481543A1; WO2003073755A1; US20050094036A1; CN1640120A; EP1341380A1

Abstract

メインＴＶコントローラ（８８）によって処理する赤外線遠隔制御誤警報のために増大させられた消費電力及びリーク電流による消費電力の問題は、高い性能を有すると共に最低限のローカルリソースを備え、ディスエーブルされた多くの消費システム要素を備える低電力委譲コントローラ（９０）に待機タスクを完全に委譲することによって対処される。低電力待機モードにおいて、委譲コントローラ（９０）は、遠隔制御（４２）コマンド、キーパッド（３４）プレス、タイマアラーム、及び外部割込み等を自主的に有効化する。ＴＶシステムは、コマンドが有効なときにのみ起動される。スイッチ電力供給電圧部（７０）の使用により、リーク電流の問題が軽減される。委譲マイクロコントローラは、メインマイクロコントローラと同じ集積回路（ＩＣ）パッケージ上、有利なことに同じＩＣダイ上に含まれる。

Description

本発明は、低電力待機（スタンバイ）を実現する方法及び電力待機回路に関する。

絶えず増え続けるミリメートル角毎のトランジスタの数は、場合によっては絶えず増大するクロック速度及び消費電力で動作する、ますます大きくなるシステムオンチップ（ＳｏＣ）を可能にする。それ故に電力管理は、重要な問題となっている。

ＳｏＣに対する最新の消費電力低減方法により、個々のモジュールが、使用されないときモジュールクロックをゲート制御することによってシャットダウンされ得る。電力を低減させるための更なる技術は、クロック周波数の低減、（より遅い回路の犠牲による）電力供給電圧の低減、及びモジュール設計に非同期回路をもたらすこと等にある（例えばＮｅｉｌＨ．Ｅ．Ｗｅｓｔｅ氏及びＫａｍｒａｎＥｓｈｒａｇｈｉａｎ氏による“ＣＭＯＳＶＬＳＩ設計の原理−システム展望（ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＣＭＯＳＶＬＳＩＤｅｓｉｇｎ−ＡＳｙｓｔｅｍｓＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）第２版”（Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ社、ニューヨーク、１９９３年）、ＫｅｅｓｖａｎＢｅｒｋｅｌ氏及びＭａｒｔｉｎＲｅｍ氏による“低電力のための非同期回路のＶＬＳＩプログラミング（ＶＬＳＩＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｏｆＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＣｉｒｃｕｉｔｓｆｏｒＬｏｗＰｏｗｅｒ）”（Ｎａｔ．Ｌａｂ．非機密レポートＮｏ．ＵＲ００５／９４、フィリップス研究所、１９９４年）、並びにＫａｕｓｈｉｋＲｏｙ氏及びＳｈａｒａｔＣ．Ｐｒａｓａｄ氏による“低電力ＣＭＯＳＶＬＳＩ回路設計（Ｌｏｗ−ｐｏｗｅｒＣＭＯＳＶＬＳＩＣｉｒｃｕｉｔＤｅｓｉｇｎ）”（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社、ニューヨーク、２０００年）参照）。

低電力待機モードは、例えばＴＶ、ＶＣＲ、及びディジタルＴＶセットトップボックスにおいて電力管理方式によってサポートされなければならない特別のモードである。欧州における法規及び米国におけるスター準拠（Ｓｔａｒｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）により、低電力待機モードにおいて３Ｗの消費電力が勧告又は要求されている（例えば“ディジタルＴＶサービスシステムのエネルギー効率に関する運用規則（ＣｏｄｅｏｆＣｏｎｄｕｃｔｏｎＥｎｅｒｇｙＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＤｉｇｉｔａｌＴＶＳｅｒｖｉｃｅＳｙｓｔｅｍｓ）”Ｒｅｖ．８、欧州委員会、エネルギー運輸総局（Ｄｉｒｅｃｔｏｒａｔｅ−ＧｅｎｅｒａｌＥｎｅｒｇｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ）、新エネルギー需要管理局（ＮｅｗＥｎｅｒｇｉｅｓ＆ＤｅｍａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）、再生可能エネルギー源推進需要管理局（ＰｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＳｏｕｒｃｅｓ＆ＤｅｍａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）、ブリュッセル、ベルギー、２００１年２月２８日、参照）。近い将来、法規により０．５Ｗよりも低い値にまで待機消費電力は減少させられることが予想される。最新ＴＶシステムにおいて低電力待機モードの全電力予算の約１０パーセントは、例えばテレビジョン制御プロセッサ（ＴＣＰ（ＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ））のようなメインコントローラＩＣにもたらされることは注意されるべきである（ＯｌｅＳｔｅｉｎｆａｔｔ氏、ＰｅｔｅｒＫｌａｐｐｒｏｔｈ氏、及びＨａｎｓＴｉｃｈｅｌａａｒ氏による“ＴＣＰ：次世代ＴＶ制御プロセッサ（ＴＣＰ：ＡＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＴＶＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）”（ＩＣＣＥ１９９９、ＴＨＰＭ１９．５、３５４乃至３５５頁、ロサンゼルス、米国、１９９９年６月）参照）。

電力待機モードにおいて、ほんの小さな一部のシステム機能しか活性化させられる必要がない。例えばＴＶシステムは、例えば遠隔制御部からの適切なコマンド、キーパッドプレス、内部タイマ、リアルタイムクロック、及び外部割込み等から起動される。ディジタルＴＶセットトップボックス（ＳＴＢ（ｓｅｔ−ｔｏｐｂｏｘ））及び（アナログ及びディジタルＴＶ規格を許容可能な）ハイブリッドＴＶが、例えば入力伝送ストリーム（ｉｎｐｕｔｔｒａｎｓｐｏｒｔｓｔｒｅａｍ）を介して伝送される特定のパケットからの起動のような更なる要求仕様を有している。しかしながら、これらの更なる要求仕様は運用規則によってカバーされるだけであり、１０Ｗよりも少なく消費する待機アクティブ／ローモード（ｓｔａｎｄｂｙａｃｔｉｖｅ／ｌｏｗｍｏｄｅ）として規定される。

待機消費電力は、外部トリガがもたらされていないと共にリーク電流が無視され得るとき、通常電力予算の限界内にもたらされる。誤ったトリガがシステムを起動させようとすると、その状況は複雑となる。システムは自身のメインコントローラによって警報を有効化させなければならないため、瞬時の消費電力（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）が上昇させられる。誤ったトリガは解除されず、システムが誤警報を有効化し続けるとき、消費電力は予算よりもずっと高く上昇させられ得る。特に従来技術に関連して以下に説明されるように赤外線遠隔制御から処理する誤警報が問題になる。

他にすぐにもたらされる問題はリーク電流である。主流のＣＭＯＳＩＣプロセス技術は、より低い閾値電圧トランジスタ及びより低い電力供給電圧に対して０．１８μｍよりも小さな寸法の構造体になる。電力供給電圧は、０．１８μｍＣＭＯＳの場合、例えば１．８Ｖになる。リーク電流は、少なくとも電力待機モード（上記Ｒｏｙ＆Ｐｒａｓａｄ参照）の間、ワンチップＴＶＩＣの消費電力においてすぐに支配的なファクタ（ｄｏｍｉｎａｎｔｆａｃｔｏｒ）になる。

従来技術のワンチップＴＶの簡略化されたブロック図が図１に示されている。通常、その機能はビデオ、オーディオ、及び制御処理部に分解され得る。入力複合ビデオ（ｉｎｐｕｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅｖｉｄｅｏ）１０は、まず１２でコンポーネントビデオに復号化（デコード）され、それからソースセレクタ（ｓｏｕｒｃｅｓｅｌｅｃｔｏｒ）１４にもたらされ、フロントエンド機能（ヒストグラム、及び雑音測定法等）によって後続される。その後、メモリに基づく機能部１６がもたらされ（ピクチャインピクチャ（ｐｉｃｔｕｒｅ−ｉｎ−ｐｉｃｔｕｒｅ）、ダブルウィンドウ（ｄｏｕｂｌｅｗｉｎｄｏｗ）、一時ノイズリダクション（ｔｅｍｐｏｒａｌｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）、及びスキャンレート変換等）、ディスプレイ（図示略）に対するビデオ出力部を有するディスプレイ適応機能部（ｄｉｓｐｌａｙａｄａｐｔａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ）１９及びバックエンド機能部１８（過渡改善等）によって後続される。入力ビデオは、最初のテレテキスト復号化（デコード）機能をもたらすためのテレテキストデコーダモジュール（ｔｅｌｅｔｅｘｔｄｅｃｏｄｅｒｍｏｄｕｌｅ）２０にも向けられる。簡略化のために図１においてオーディオ機能は分解されない。入力部２３ａ及び出力部２３ｂを備えるオーディオモジュール２２は、オーディオ復調及び復号化（デコード）機能と、音声スイッチと、特性処理（トーン、音量、及びバランス等）とを含んでいる。全基盤（ｇｅｎｅｒａｌｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は、ＴＶセット制御のためのマイクロコントローラ２４と、（フラッシュメモリ、ＲＯＭ、又はＲＡＭ２６ｃに対する）一つ又はそれより多くのメモリインタフェイス２６ａ及びｂと、バス２７及びバスコントローラと、グラフィックユニット（図示略）と、割込みコントローラ２８と、周辺部３０とを含んでいる。コントローラ周辺部の間において、キーパッドデコーディングのためのソフトウエアＡＤＣ３２と、割込み３６を処理するための割込みコントローラ２８と、タイマイベントを生成するためのタイマ３８と、赤外線受信器４２フロントエンドにインタフェイスするための遠隔制御ユニット４０と、電力、クロック、及びリセット要素３１とが示されている。ほとんどの従来技術が、同じダイ上にエンベデッドマイクロコントローラを備えるワンチップＴＶをまだ有していないことは注意されるべきである（日本国特許第ＪＰ１０３３６３３６号公報、米国特許第ＵＳ５９５３０８０号公報、日本国特許第ＪＰ２００００５９７１０号公報、及び日本国特許第ＪＰ２０００２０９６６５号公報参照）。しかしながら、ＭｉｃｒｏｎａｓＶＣＴ３８ｘｘＡＩＣファミリが請求項を有している。他のＩＣ製造業者が、同じＩＣパッケージ（マルチチップモジュール（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈｉｐ−Ｍｏｄｕｌｅ（ＭＣＭ）））又は外部ＩＣにおいてマイクロコントローラ２４を有している。遠隔制御受信器機能部に議論が集中される。

ＴＶ、ＶＣＲ、及びセットトップボックスに対する最新の赤外線遠隔制御受信器機能部は、赤外線受信器フロントエンド４２、パルス幅検出器、随意的に期間又はパルス幅取り込み（ｃａｐｔｕｒｅ）ためのいくつかのバッファリング部、及びコマンドデコーダから構成されている。赤外線受信器フロントエンド機能部の例は、ＴｅｍｉｃＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ社からのＵ２５３８Ｂによってもたらされる（Ｕ２５３８Ｂ、“データ通信のためのＩＲ受信器（ＩＲｒｅｃｅｉｖｅｒｆｏｒｄａｔａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）”、暫定版データシート、ＴｅｍｉｃＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ社、１９９５年５月３１日）。赤外線受信器４２フロントエンドは、赤外線を電気ドメインに変換することを管理し、前制御増幅及び利得制御増幅、３６ｋＨｚバンドパスフィルタリング、グリッチ除去（ｇｌｉｔｃｈｒｅｍｏｖａｌ）、並びに２レベルスライシング（ｔｗｏ−ｌｅｖｅｌｓｌｉｃｉｎｇ）を行い、２レベル（バイナリ）信号を出力する。

赤外線受信器４２の出力はオンチップパルス幅検出器に入力される。当該検出器の基本機能はバイナリ入力信号におけるエッジの間の期間（デルタ期間）を測定することにあり、随意的にエッジの極性（正＝立上り又は負＝立下り）を観測することにある。当該パルス幅検出器の基本的な実現態様は、エッジトリガのタイマ／カウンタ及びエッジ極性レジスタである。これはキャプチャタイマ（ｃａｐｔｕｒｅｔｉｍｅｒ）と称される。当該キャプチャタイマが、上記で参照されている８０Ｃ５１のようなマイクロコントローラ（μＣ）２４の一部となり得ることは注意されるべきである。キャプチャタイマが８０Ｃ５１のようなマイクロコントローラ２４上の割込み部２８及びタイマ３８によってシミュレートされ得ることも注意されるべきである。キャプチャタイマの値は、エッジ検出割込み部（ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）によって信号送出されるときμＣ２４によって読み出され、それから最初に起動させられる。それからμＣ２４は遠隔制御コマンド復号化（デコーディング）を管理する。その結果、チャネルキー、オンキー、又は待機キープレスのような有効コマンド（ｖａｌｉｄｃｏｍｍａｎｄ）は待機モードを抜け、他の（動作の）電力モードに入る。無効コマンド（ｉｎｖａｌｉｄｃｏｍｍａｎｄ）はそのままの状態をもたらす。

待機モードにおける消費電力に関する問題は、最新のＳｏＣにおいて高い性能のメインμＣ２４及びその全基盤の一部が赤外線遠隔制御コマンド復号化（デコーディング）のタスクを行っていることにある。以下の例が検討される。

ＶＣＲ、オーディオセット、又はセットトップボックスのような非ＴＶ赤外線遠隔制御からのＴＶによる赤外線の受信が仮定される。明らかなことに当該受信は、コマンド復号化（デコーディング）の後、誤警報検出をもたらす。赤外線受信器フロントエンド又はキャプチャタイマ３８の何れも誤警報を阻止し得ないことは注意されるべきである。μＣ２４はキャプチャタイマの結果を処理するために割り込まれる。μＣ２４は、休止させられるときに（トリガされない低電力待機モードから）起動させられ、割込みの原因を検査し、それから赤外線遠隔制御コマンド復号化（デコーディング）を開始させることを決定する。メインμＣ２４が、例えばキャッシュ、スクラッチパッド（ｓｃｒａｔｃｈ−ｐａｄ）メモリ２１、ことによると更に外部メモリ２９、内部バス２７、遠隔制御ユニット４０のようなコード及びデータのロード及び記憶を行うための更なる（高い性能の）ＳｏＣリソースを必要としていることは注意されるべきである。最適な場合、μＣ２４は、ロックされたキャッシュ又は内部スクラッチパッドメモリ２１から待機プログラムを実行するが、例えばキャプチャタイマ３８周辺部へのアクセスのための内部バス２７を依然必要としている。その結果、依然ＳｏＣ基盤の重要な部分及び本来的にいくつかの外部コンポーネントが活性化される。μＣ２４は、数十乃至数百ミリ秒後に誤警報を検出し、システムを低電力待機モードに戻すことを決定する。誤警報を処理する間、消費電力は（トリガされない）低電力待機の間の消費電力の数十乃至数百倍もの値に容易になり得ることは注意されるべきである。いくつかの外部電力供給部により、短い期間に消費電力のかなりの増大が可能とされるが、他は可能とされない。例えば、更なる電力を得るためにいくつかのＴＶシステムにおいて超高圧発生器がまず給電されなければならない。明らかなことに、誰かがＶＣＲ又はオーディオ遠隔制御キーを押すときはいつでもこの状態は所望されない。

待機消費電力を伴う問題は、導入部で既に記載されているようにＳｏＣのためのより微細な主流ＣＭＯＳプロセス技術に進むと更に悪化する。リーク電流は更なる問題となる。最新の解決策は、速度を犠牲にして主流ＣＭＯＳＩＣプロセスを低リーク電流に対してチューニングすることにある。しかしながら、この解決策が０．１８μｍよりも微細な寸法に対して効果を発する保証はなく、リーク電流が低電力待機モードにおいて更に過度に大きくなる。

米国特許第６，２９２，２３３号公報は、電力を受けるための電力入力部及び制御データを受信するためのデータ入力部を有する、テレビジョンのようなデバイスへのアクセスを制御するデバイスコントローラを開示している。待機モードにおいて、デバイスコントローラは、デバイスが位置させられる設備（ｂｕｉｌｄｉｎｇ）の交流電源のような電力源からデバイスを分離させる。その結果、待機モードにおいて、デバイスコントローラだけが給電される。当該コントローラは待機モードにおいて従来デバイスよりもずっと少ない電力しか使用しない。デバイスコントローラは、ユーザから受信される制御命令に基づいて制御データをもたらすように構成される入力デバイスと、電力源とデバイス電力入力部との間に結合される電力スイッチと、デバイスデータ入力部に結合され、電気データを非電気データに変換すると共にデバイスデータ入力部への伝送のための電気データに戻すように構成されるデータカプラ（ｄａｔａｃｏｕｐｌｅｒ）とを含んでいる。デバイスコントローラは、データカプラが制御データをデバイスデータ入力部に供給するようにさせ、制御データを復号化（デコード）し、制御データは、ユーザが待機モードにおいてデバイスをターンオンすることを所望していることを示す場合、電力スイッチが電力源からデバイス電力入力部に電力をもたらすようにさせるように構成されるコントローラも含んでいる。コントローラボード、及び特にμＣは、ＴＶシャーシから（電気的に（オプトカプラ参照））分離されている。

本発明の目的は、改善された低電力待機回路を提供することにある。

このために本発明は、請求項１に記載の低電力待機回路を提供する。有利な実施例が従属請求項によって規定される。

視聴覚デバイスは、好ましくはＴＶ、ＶＣＲ、セットトップボックス、ＤＶＤ、及び／又はタイムシフトレコーダとなる。視聴覚デバイスは好ましくはシリコンチップ制御視聴覚デバイスとなる。

委譲コントローラは好ましくは、視聴覚デバイスのシステムオンチップの前記少なくとも一部への少なくとも一つのクロック信号の供給を制御するように動作可能である。

電力又はシステムオンチップの少なくとも一部への電力及びクロック信号の何れかを制御するように動作可能である委譲マイクロコントローラをもたらすことにより、待機モードにおいて消費電力が有利に低減される。メインマイクロコントローラに別個のマイクロコントローラとして委譲マイクロコントローラをもたらすことにより、リーク電流の有利な低減がもたらされる。

受信信号は、ＩＲ信号であってもよい遠隔制御信号になり得る。

低電力待機回路は好ましくは視聴覚デバイスを待機状態に保持させると共に有効化された信号（ｖａｌｉｄａｔｅｄｓｉｇｎａｌ）の受信時に視聴覚デバイスを起動させるように動作可能である。

委譲マイクロコントローラは好ましくは視聴覚デバイスのシステムオンチップに組み込まれる。低電力待機回路は好ましくは視聴覚デバイスのシステムオンチップの一部を形成する。

委譲マイクロコントローラは好ましくはシステムオンチップのメインマイクロコントローラに隣接しているか、又は近接している。委譲マイクロコントローラは、中央処理ユニット（ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ））又はディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ））であってもよい。

委譲マイクロコントローラは、メインマイクロコントローラと同じ集積回路（ＩＣ）パッケージ上、好ましくは同じＩＣダイ上に含まれる。このことにより、本発明は国特許第６，２９２，２３３号との違いを特徴付けられ、ＴＶシャーシにおいてメインマイクロコントローラユニットから分離させられているコントローラボード上に設けられる従来のマイクロコントローラによってもたらされる更なるインタフェイス及び更なる費用が回避されるという利点がもたらされる。有利なことに、待機マイクロコントローラは、メインマイクロコントローラが位置されるＳｏＣの非常に微細な部分になり、ＳｏＣのピンを使用する。当該ピンは共有され得る。

低電力待機回路は、クロック信号及び／又はスイッチの周波数を低減させるように、及び／又は待機モードに入るときにシステムオンチップに対する電圧供給部の電圧を低減させるように動作可能である。供給電圧の低減は徐々になされてもよい。

低電力待機回路は、少なくとも一つのクロック周波数をイネーブルさせるか増大させるように、及び／又は待機モードを終了させるときに少なくとも一つの供給電圧を増大させるか又はイネーブルさせるように動作可能である。供給電圧の増大は徐々になされてもよい。

低電力待機回路は好ましくは、待機モードに入るときに少なくとも一つの供給電圧を低減又はディスエーブルさせる前に、まずクロック周波数を低減又はディスエーブルさせるように動作可能である。

低電力待機回路は好ましくは、ＩＲ信号受信手段であってもよい信号受信手段、タイミング手段、及び電力リセット手段に接続されていてもよい電力供給手段のうちの少なくとも一つからの入力を受信する。

低電力待機回路は好ましくは、メイン電力供給手段、視聴覚デバイスの水平駆動回路手段、メインマイクロコントローラ、及び／又はクロック信号分配手段のうちの少なくとも一つに対する出力接続部を有する。

委譲マイクロコントローラは好ましくは使用において、システムオンチップのメインマイクロコントローラのための第二の電圧ドメインから分離されて第一の電圧ドメインに位置される。
本発明の特定の実施例がこの場合添付図面を参照して例示によって記載されるであろう。

図に関する特定の記載が、更に以下にもたらされる。すぐ後続する記載は導入に用いられる。

消費電力の一時的で比較的強い増大の赤外線誤警報（ｉｎｆｒａｒｅｄｆａｌｓｅａｌａｒｍ）の問題に対する解決策は、低電力待機タスク（ｌｏｗｐｏｗｅｒｓｔａｎｄｂｙｔａｓｋ）をメイン（主要）マイクロコントローラ（μＣ）から別個のモジュールに委譲させることによる段階的な起動（ｗａｋｅｕｐ）にある。従ってこの別個のモジュールは、少なくとも遠隔制御コマンドデコーダタスク（ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｃｏｍｍａｎｄｄｅｃｏｄｅｒｔａｓｋ）を行う。遠隔制御コマンドデコーダタスクが好ましくはもたらされ、より好ましくは低速で、（超）低電力で、小さいが十分な“委譲（ｄｅｌｅｇａｔｅ）”コントローラに委譲される。この委譲コントローラは、ＲＩＳＣと比較すると、自身の実効コード密度（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｄｅｐａｃｋｉｎｇ）（小コードサイズ（ｓｍａｌｌｃｏｄｅｓｉｚｅ））のために、好ましくは例えば８０Ｃ５１のような複合命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ（ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｅｔｃｏｍｐｕｔｅｒ））となる（ＪｏｈｎＬ．Ｈｅｎｎｅｓｓｙ氏及びＤａｖｉｄＡＰａｔｔｅｒｓｏｎ氏による“コンピュータアーキテクチャ−定量的アプローチ第二版”（ＭｏｒｇａｎＫａｕｆｍａｎｎ出版社、サンフランシスコ、１９９６年）参照）。委譲コントローラは、遠隔制御コマンドデコーダタスクの並列実行（ｐａｒａｌｌｅｌｅｘｅｃｕｔｉｏｎ）を簡単且つ（超）低電力で維持させるために、好ましくは非常に薄い標準インタフェイス（ｓｔａｎｄａｒｄｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して自身の基盤（インフラストラクチャ（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｖｔｕｒｅ））及びメインμＣと通信する。これは、委譲μＣに自身の最小限のセットのローカルリソース（ｌｏｃａｌｒｅｓｏｕｒｃｅ）をもたらすことによって実現され得る。これらは、例えば、フラッシュ（ＦＬＡＳＨ）（不揮発）又はＲＡＭ及びＲＯＭ若しくはＯＴＰと、ローカル割込み処理（ｌｏｃａｌｉｎｔｅｒｒｕｐｔｈａｎｄｌｉｎｇ）と、ローカル（キャプチャ）タイマ（ｌｏｃａｌ（ｃａｐｔｕｒｅ）ｔｉｍｅｒ）と、メインμＣへの薄い（軽量）インタフェイス（ｔｈｉｎ（ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ）ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とのような、コード及びデータのためのローカルエンベデッドメモリ（ｌｏｃａｌｅｍｂｅｄｄｅｄｍｅｍｏｒｙ）となる。当該インタフェイスは、異なる供給電圧ドメイン（領域）を交差（クロス）するために設計されるべきである。Ｉ^２Ｃインタフェイスは優れた選択となり得る。委譲μＣは自身のローカル電力管理制御部を有し、ＴＶシステムが低電力待機モード（ｌｏｗｐｏｗｅｒｓｔａｎｄｂｙｍｏｄｅ）になっていると共に外部トリガが全くもたらされていないときに休止（ｓｌｅｅｐ）している。赤外線誤警報が以下のように処理される。

ＴＶ、従って自身のＳｏＣが低電力待機モードになっていることが仮定される。クロックは、委譲μＣの電力管理ユニット及びキャプチャタイマを除いてメインμＣ及び他のモジュールから解除される。非ＴＶ遠隔制御部（ｎｏｎ−ＴＶｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌ）が（キーが押されることによって）活性化させられ、これにより誤警報検出が明白にもたらされるべきである。自身の信号は受信されると共にキャプチャタイマの入力部に入力される。後者のキャプチャタイマは、委譲コントローラ及び自身の電力管理ユニットに割込みを送信する。電力管理ユニットは委譲μＣを起動させる。後者のμＣは自身の遠隔制御復号化（デコーディング）タスク（ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｄｅｃｏｄｉｎｇｔａｓｋ）を開始させ、受信コマンドが有効かどうかを検査し、ＴＶが（例えばＴＶのオンキーが押されることによって）低電力待機モードから起動（ｐｏｗｅｒｕｐ）されるかどうかを検査する。委譲μＣは、ある一定のセットのタイミングキャプチャ（ｔｉｍｉｎｇｃａｐｔｕｒｅ）及びそれに関するコマンド復号化（デコーディング）（ｃｏｍｍａｎｄｄｅｃｏｄｉｎｇ）を受信した後に誤警報を検出し、低電力待機状態に戻る。この場合誤警報は、約１ＭＨｚで動作させられる全部で約１０ｋのゲートの自身の最小限の基盤で低電力コントローラを起動させるだけであろう。消費電力は、誤警報が処理されるとき、主流の０．１８μｍＣＭＯＳで４ｍＷ（２．５ｍＷがＵ２５３８Ｂで、１ｍＷが委譲コントローラ）ぐらいの低さとなり得る。

第一の解決策により、委譲コントローラのオンチップ実装（ｏｎ−ｃｈｉｐｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）に着目される。低電力待機モードにおける低リーク電流及び低消費電力の利点は、以下の手段の実現によってもたらされる。

１．低電力待機モードにおいて活性化させられていないＳｏＣ上のモジュールが、まず機能を不活性化し、それからクロックを解除し、その後適宜クロックＰＬＬをスイッチオフし、最後に一つ又は複数の電力供給電圧を解除することによってスイッチオフされる。後半の手段のみがリーク電流を排除することは注意されるべきである。

２．低電力待機モードで活性化させられているモジュールが好ましくは、特性劣化（セルにおける更なる遅延）を犠牲にしてリーク電流を低減させるために高Ｖ_ｔｈトランジスタ又は他の技術で実現される。このことは、一つの更なるプロセスステップ（及びマスク）を犠牲にして（供給されるとき）厚い酸化物のようなＣＭＯＳプロセスオプションをもたらすことによって実現され得る。更なる向上策は二重Ｖ_ｔｈ概念（ｄｕａｌ−Ｖ_ｔｈｃｏｎｃｅｐｔ）（上記Ｒｏｙ氏及びＰｒａｓａｄ氏参照）をもたらすことにある。

３．委譲μＣモジュールは、ダイナミックな消費を低減させるために、好ましくは低減された電力供給電圧（ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｖｏｌｔａｇｅ）によって給電される。より低速信号の処理及び制御が必要とされるため、電力供給電圧は低減され得る。

電力待機モードに入るためのプロトコル及び電力待機モードを出るためのプロトコルは以下のようになる。すなわち待機モードに入るために、随意的に、電力待機モードにおいて使用されないモジュール又は機能部を不活性化させる。待機中に不活性化させられているモジュールのクロックドメインをスイッチオフさせる。適宜及び所望される（より遅い起動（ｓｌｏｗｅｒｓｔａｒｔｕｐ））時にクロックＰＬＬをスイッチオフさせる。このことは、次のステップが実行されるときに必要とされる。電力供給電圧をスイッチオフさせるか、又は二重Ｖ_ｔｈ概念における論理セルのスリープモード（ｓｌｅｅｐｍｏｄｅ）を活性化させる。

待機モードからの復帰（ｒｅｔｕｒｎ）は、電力待機モードに入るプロトコルと逆のプロトコルになる。電力供給電圧をスイッチオンさせるか、又は二重Ｖ_ｔｈ概念における論理セルのスリープモードを不活性化させる。適切なクロックＰＬＬをスイッチオンさせる。待機中に不活性化させられているモジュールのクロックドメインをスイッチオンさせる。適切なモジュールを活性化（終了）させる。

電力待機モードにおいて速度が問題とならないことは注意されるべきである。委譲コントローラは、電力調整器（電力レギュレータ）（ｐｏｗｅｒｒｅｇｕｌａｔｏｒ）（又は例えば内部又は外部ＤＣ／ＤＣコンバータ）を介して、一つ又は複数の部品若しくはＳｏＣ全体に対する電力供給電圧を制御することが可能であり、それ故にリーク電流の問題が解消される。電力供給電圧が、待機タスクの速度に対して、より低速で立下がると共に立上がることは好ましい。例えば待機タスクが１ＭＨｚのクロック周波数で動作している場合、電力供給電圧は、約数ミリ秒以内で徐々に立下がるか、又は徐々に立上がるべきである。この手段によって、パワーオン時のＳｏＣによりもたらされる高電流が防止される。

第二の解決策は、委譲μＣ及びその微小な基盤を、同じパッケージ内の外部ダイ（ｅｘｔｅｒｎａｌｄｉｅ）に移すことにある。この外部ダイは、無視可能なリーク電流を有する、例えば０．２５μｍのような、主流よりも大きなＣＭＯＳＩＣプロセス技術で処理される。赤外線デコーダ（ｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｃｏｄｅｒ）が、直流電力スイッチ（ＤＣｐｏｗｅｒｓｗｉｔｃｈ）、電力調整器、又はＤＣ／ＤＣコンバータと組み合わされ得る。ＳｏＣは、低電力待機モードにおいて完全にパワーオフされる。

ハイブリッドＴＶ（ｈｙｂｒｉｄＴＶ）、すなわちディジタルＴＶ規格だけでなくアナログＴＶ規格も許容し得るＴＶは、通常四つの電力モードの動作、すなわちオフ（Ｏｆｆ）、低電力待機（Ｌｏｗ−ｐｏｗｅｒｓｔａｎｄｂｙ）（又は待機受動（ｓｔａｎｄｂｙｐａｓｓｉｖｅ））、アクティブ待機（Ａｃｔｉｖｅｓｔａｎｄｂｙ）、及び動作（Ｒｕｎｎｉｎｇ）（システム稼動）を有する。

低電力待機モードは、好ましくは非常に低い消費電力及び特定の割込みのセットから起動（ｗａｋｅｕｐ）する機能によって特徴付けられる。これらは、例えば特定の赤外線コマンド（チャネル、待機、又はパワーオンキープレス（ｐｏｗｅｒ−ｏｎｋｅｙｐｒｅｓｓ））、キーパッドオンキープレス（ｋｅｙｐａｄｏｎ−ｋｅｙｐｒｅｓｓ）、タイマイベント（ｔｉｍｅｒｅｖｅｎｔ）、モダンリング（ｍｏｄｅｒｎｒｉｎｇ）、及び（ユーザ規定の）外部割込みである。

ＴＶ活性化待機モード（ＴＶａｃｔｉｖｅｓｔａｎｄｂｙｍｏｄｅ）は、異なる可能性を有している。アナログ放送ＴＶセットに関連付けられると、全ての小信号機能（ｓｍａｌｌｓｉｇｎａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ）が可能となる。従って、例えばＦＭラジオを活性化させ、ＳＣＡＲＴ信号をルーティングさせ、ＶＢＩデータをフェッチさせることが可能となる。ハイブリッドＴＶに関連付けられると、タスクリストが、特定のデータ又はプログラムに対してモニタリングする例えばＭＰＥＧ伝送ストリーム（ＴＳ（ｔｒａｎｓｐｏｒｔｓｔｒｅａｍ））で更に拡張される。ＴＳのモニタリングは、多重分離（デマルチプレクシング（ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ））、スクランブル解除（デスクランブリング（ｄｅｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ））、及びソフトウエアダウンロード（ｓｏｆｔｗａｒｅｄｏｗｎｌｏａｄ）等の更なるタスクを必要とする。明らかなことに、活性化待機モードは低電力ＴＶ待機よりもかなり低い電力となる。実施例の焦点は低電力待機モードとなるであろう。

本発明の実施例は、この場合図に関連して記載されるであろう。

図２は、拡張されたＴＶシステムの、簡略化されたブロック図をもたらす。上部は、スイッチモード電力供給部（ＳＭＰＳ（ｓｗｉｔｃｈｅｄｍｏｄｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ））７０及び全ての所要の電力供給電圧をもたらす超高圧発生器（ジェネレータ）（ｅｘｔｒａｈｉｇｈｔｅｎｓｉｏｎ（ＥＨＴ）ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）７２を示している。左から右への中間部は、チューナ７４、ＳＣＡＲＴインタフェイス７６、及びマルチプラットフォームインタフェイス（ＭＰＩＦ（ｍｕｌｔｉｐｌａｔｆｏｒｍｉｎｔｅｒｆａｃｅ））８０に接続されているオーディオＩＯ７８を示している。ＭＰＩＦ８０は、チューナ出力のＩＦ処理と、ＳＣＡＲＴ出力バッファ及びＳＣＡＲＴ信号のルーティングと、オーディオ及びビデオベースバンドスイッチングと、ＡＤ変換とを管理している。ＭＰＩＦ８０はディジタルワンチップＴＶＩＣ８２にインタフェイスする。ディジタルワンチップＴＶＩＣ８２は、ビデオ復号化（デコーディング）部、メモリに基づく機能（ピクチャインピクチャ（ｐｉｃｔｕｒｅ−ｉｎ−ｐｉｃｔｕｒｅ）／ダブルウィンドウ（ｄｏｕｂｌｅｗｉｎｄｏｗ）、スキャンレート変換、及びノイズリダクション（ｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）等）部、ピクチャ改善（ＣＴＩ，ＬＴＩ，及び色補正（ｃｏｌｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ））部、ＣＲＴディスプレイ適応手段（ＲＧＢ処理、ＳＣＡＶＥＭ、及び偏向制御（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ））に対するディジタル出力処理（ＤＯＰ（ｄｉｇｉｔａｌｏｕｔｐｕｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ））部８３、オーディオ処理（ａｕｄｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）部、ＶＢＩサービス部、ＴＶ制御（キーパッド、遠隔制御、及びＰ５０コマンド等）部、及びグラフィック部を実現させる。当該ＴＶＩＣは、スクリーン８５及びスピーカ８７をそれぞれもたらすＲＧＢ及びオーディオ増幅器、８４及び８６に接続される。

ディジタルワンチップＴＶＩＣ８２は、低電力待機タスクを処理するために自身のメインＴＶマイクロコントローラ８８に隣接してエンベデッド委譲マイクロコントローラ９０を有するシステムオンチップ（ＳｏＣ（ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ｃｈｉｐ））となる。ＥＨＴ回路７２のライントランジスタ（図示略）に対するＨドライブ信号（Ｈ−ｄｒｉｖｅｓｉｇｎａｌ）９２を生成する小さな部分のＤＯＰ８３との組み合わせで、委譲マイクロコントローラ９０はＳｏＣ８２内に一つ又は複数の自身の電圧ドメインを有する。当該ＳｏＣは、１．８Ｖ及び３．３Ｖを各々もたらすための二つのＤＣ・ＤＣコンバータ９４及び９６を介してＳＭＰＳ７０待機供給部（ＳＭＰＳ７０ｓｔａｎｄｂｙｓｕｐｐｌｙ）に接続される。互換性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）のためのライントランジスタ（図示略）に接続する（オープンドレイン）ＩＣパッドにおいてアナログ部分をもたらすためだけに３．３Ｖ供給電圧が必要とされることは注意されるべきである。低電力待機モードにおいて、委譲マイクロコントローラ９０及び小さな部分のＤＯＰ８３のみが、二つのＤＣ・ＤＣコンバータ９４及び９６を介してＳＭＰＳ７０待機供給部によって給電され、ＳｏＣ８２の残りは給電されない。委譲コントローラ９０は、周りのシステムオンチップ８２に非常に粗く結合されるので、当該コントローラに自身の電圧ドメインをもたらすのに最小限の手間しかかからない。委譲マイクロコントローラは、ＳＭＰＳ７０への待機モードオン／オフライン（ｓｔａｎｄｂｙｍｏｄｅｏｎ／ｏｆｆｌｉｎｅ）９３（バーストモード制御）を有している。システムオンチップはフラッシュメモリ９１を有している。

ＴＶ及びモニタに非常に適しているスイッチモード電力供給部（ＳＭＰＳ）７０の例は、Ｊ．Ｋｌｅｕｓｋｅｎｓ氏及びＲ．Ｋｅｎｎｉｓ氏の“ＴＥＡ１５０７擬似共振子フライバックコントローラを備える７５ＷＳＭＰＳ（７５ＷＳＭＰＳｗｉｔｈＴＥＡ１５０７Ｑｕａｓｉ−ＲｅｓｏｎａｎｔＦｌｙｂａｃｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）”（アプリケーションノートＮｏ．ＡＮ０００４７、フィリップスセミコンダクターズ社、２０００年６月６日）の文献において完全に記載されており、本願において参照によって組み込まれる。このＳＭＰＳ７０は、改善されたシステム効率に対する低電力待機（消費電力＜３Ｗ）における周波数リダクション（低減）及び非常に低い電力待機レベル（消費電力＜１Ｗ）に対するバーストモードオペレーション（ｂｕｒｓｔｍｏｄｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を有している。

ＳＭＰＳ７０は、超高圧（ＥＨＴ）発生器７２に対する自身の出力電圧を数パーセント以内に安定化させる。ＳＭＰＳ７０の全ての他の出力は、個別に安定化させられていないので、元来あまり正確ではなく、負荷条件に依存してずれていてもよい。ＥＨＴ発生器７２への何れの出力の前にも、この出力は負荷を必要とする。ＥＨＴ発生器７２への出力が負荷されていない場合、少量のエネルギーがこの出力に対して電圧を維持するであろう。他の電圧は、負荷されるか、又は故意に低く保持されるとすぐに降下するであろう。低電力起動モード（ｌｏｗ−ｐｏｗｅｒｓｔａｒｔ−ｕｐｍｏｄｅ）時において、Ｈドライブ９２は、委譲コントローラ９０によって制御されるディジタル出力プロセッサ（ＤＯＰ）８３における水平偏向発生器（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｏｒ）（図示略）によって３．３Ｖ供給部９６からのほんの少しの電力を使用して起動される。通常委譲コントローラ９０は、低電力からのこの起動を開始させるために水平偏向発生器に対するコマンド又は信号を発行するであろう。水平偏向の開始により、可能なＳＭＰＳ７０から他の出力をもたらすために必要とされるＥＨＴ発生器７２へのＳＭＰＳ７０供給電圧に対して負荷が自動的に形成される。好ましくないが代わりに、低電力起動が採用され得ない場合、可能なより大きな電力をもたらすために負荷抵抗でＥＨＴ発生器７２にＳＭＰＳ７０供給電圧を最初に負荷することが可能である。

低電力待機モードにおいて、５Ｖ出力で約１０ｍＡが可能であろう。低電力待機モードを実現するために、ＳＭＰＳ７０はバーストモードで動作させられている。一次供給電力は１Ｗよりも低くなるであろう。このモードにおいて５Ｖ安定化器（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）は、大振幅のこぎり（波）から適切な直流電圧をもたらすように作用する。全ての他の出力は（必ずしもゼロに等しくない）低電圧を有するであろう。この低電力方策は、ＳＭＰＳ７０が約７５Ｗまでの電力値に対して規定される場合にのみ効果的である。（通常重音増幅器（ｈｅａｖｙｓｏｕｎｄａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を備えるハイエンドアプリケーションにおいて）この値よりも高いと、別個の低電力待機供給部が必要とされる。

通常動作に対する供給電力は、ＳＭＰＳ７０又はＥＨＴ発生器７２から引きだされ得る。この電圧は安定化させられているため、及びＥＨＴ変圧器７２の一次巻き線と二次巻き線との間の優れた磁気結合部のために、比較的よく安定化させられた供給電圧が、スキャン整流器（ｓｃａｎｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）を使用してＥＨＴ変圧からもたらされ得る。（低電力待機においてＩＣの特定の部分から電力を除去する）供給スイッチ及び電圧安定化器（ｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）は、省略されてもよい。活性化待機モードがサポートされ得る場合、通常動作のための供給電力はＳＭＰＳ７０からもたらされなければならない。

変動する負荷がそのときピクチャ幅を変調し得るため、オーディオ増幅器はＥＨＴ変圧器７２を介してもたらされなくてもよい。通常、焦点及び電圧グリッド２（ＶＧ２）電圧だけでなくＲＧＢ増幅器８４のための２００Ｖ供給部は、ＥＨＴ回路７２におけるフライバック整流器（ｆｌｙ−ｂａｃｋｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）（図示略）からもたらされる。それらの電圧はあまりよく安定化されず（高い内部抵抗）、デューティサイクル及びオンライン周波数（ｏｎｌｉｎｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に依存しているが、高い電圧が比較的低い数の巻き線で生成されることを可能にする。

電力プラグの断線又は電源スイッチ（ｍａｉｎｓｓｗｉｔｃｈ）のために電源電圧が瞬時に解除される場合、ＳＭＰＳ７０の二次（電源分離された）部分における電圧検出器はコントローラデバイスにおける論理レベルをセットする。これは、電力がほんの短い期間しか有効にならないことを知らせるものである。うまく（ｇｒａｃｅｆｕｌｌｙ）スイッチオフするための手段がとられ得る。一次部分における検出は、“早い”検出を可能にするが、その実現は、ガルヴァーニ絶縁分離要求仕様のために、より高価となるであろう。

図３は、ＴＶ待機タスクをサポートする複数の（標準）周辺部を備える、委譲マイクロコントローラ９０としての役割を果たし得るエンベデッド８０Ｃ５１マイクロコントーラ１００の例を示している。クロックドライバモジュール１０２が、クロック発生器（ｃｌｏｃｋｇｅｎｅｒａｔｏｒ）（図示略）から自身の入力を受信する。モード選択モジュール１０３がクロックドライバモジュール１０２に隣接している。当該モード選択モジュールは全てのクロック信号を生成すると共にＳｏＣの第一のリセット回路を実現する。モード選択は、リセットの間マイクロコントローラ１００をある動作又はテストモードにセットする。８０Ｃ５１ＣＰＵ（インテル（Ｉｎｔｅｌ）互換）は、特別機能レジスタインタフェイス（ＳＦＲＩＦ（ｓｐｅｃｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｒｅｇｉｓｔｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ））１０４を介して、上記の複数の周辺レジスタモジュールにインタフェイスする。割込みコントローラ（ＩＮＴ（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ））１０６が、２乃至４の優先レベル（ｐｒｉｏｒｉｔｙｌｅｖｅｌ）で４乃至１５の割込みソースを処理し得る。ＩＮＴコントローラ１０６はキーパッド入力部１０５及びディジタル／アナログコンバータＤＡＣから信号を取得する。タイマ０／１（ＴＩＭＥＲ０／１）１０７は、二つの標準１６ビットタイマ／カウンタを実現する。ＰＣＯＮ１０８は、アイドル（ｉｄｌｅ）及びスリープ（ｓｌｅｅｐ）モードのようなローカル電力管理のための構成可能な電力制御レジスタである。Ｉ２Ｃ１１０は、構成可能なボーレートテーブル（ｂａｕｄｒａｔｅｔａｂｌｅ）を備える８ビット指向マスタ／スレーブ機能部（８−ｂｉｔｏｒｉｅｎｔｅｄｍａｓｔｅｒ／ｓｌａｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ）であり、周辺のシステムオンチップに対して、及び随意的にシステムオフチップに対して、Ｉ^２Ｃシリアルインタフェイス１１２を収容する。書き込み可能な（プログラマブル）カウンタアレイ（ＰＣＡ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｃｏｕｎｔｅｒａｒｒａｙ））１１４が、Ｐ５０コマンド（ピン１０ＳＣＡＲＴ）プロトコル及び遠隔制御のためのキャプチャタイマ（ｃａｐｔｕｒｅｔｉｍｅｒ）を有している。ＰＣＡ１１４は、タイマ起動機能（ｔｉｍｅｒｗａｋｅ−ｕｐｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）を実現するためのプリスケーラ（ｐｒｅｓｃａｌｅｒ）及びタイマ／カウンタ比較部（ｔｉｍｅｒ／ｃｏｕｎｔｅｒｃｏｍｐａｒｅ）も有している。ウォッチドッグタイマ（ｗａｔｃｈｄｏｇｔｉｍｅｒ）１１５が、ＰＣＡ１１４に隣接して位置される。ＳＦＲＩＦ１０４周辺部に隣接して、ＰＯＲＴＳ１１６が、周辺のＳｏＣ又はパッドに接続する論理部を含んでいる。ＸＲＡＭＩＦ１１８は、８０Ｃ５１ＣＰＵ１２０とオンチップデータメモリ１３４との間のインタフェイスである。ＲＯＭＩＦ１２２は、ＣＰＵ１２０とオンチップＲＯＭ／ＯＴ−ＲＯＭプログラムメモリ１３６との間のインタフェイスである。随意的なＨＯＳＴＩＦ１２３は（非同期）システム１２５を内部ＣＰＵバスに接続する。

ポートインタフェイス１１６は、入力及び出力信号を周辺システムにインタフェイスさせるために使用される。第一の出力部１２４ポートは、待機ＬＥＤ（ｓｔａｎｄｂｙＬＥＤ）を制御するために使用される。第二の出力部１２６ポートは、ＳＭＰＳのバーストモードを制御するために使用される。第三のポート１２８は、周辺システムのＴＶメインコントローラ（ＴＶｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）又は電力管理部を制御する。第四のポート１３０は、随意的な割込みに基づく通信プロトコルを実現するためのメインＴＶマイクロコントローラ（図４参照）に対してゼロ又はそれより多くの割込みラインを実現する。第五のポート１３１は、ＥＨＴ電力活性化入力を受信する。第六のポート１３２は電力故障検出のための入力部として使用される。

図４は、待機タスクのための上記段落において記載されているように、エンベデッド委譲マイクロコントローラ（ｄμＣ）１４０を備えるワンチップＴＶＩＣを示している。二つの電力供給ドメイン１５２及び１５４がＳｏＣに対して記載され得る。ｄμＣ１４０及び自身の周辺部は１．８Ｖの待機電力供給ドメイン１５２を有している。ほとんどのワンチップＴＶＳｏＣは、ＥＨＴ発生器１４２からの１．８Ｖ電力供給部によって供給される。電力リセット１４８はローパスフィルタ（ｌｏｗ−ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）１４３に接続される。ＳｏＣの待機供給入力部及びローパスフィルタ１４３は第一のＤＣ／ＤＣコンバータ１５１に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５１は、電源供給部を有するＳＭＰＳ７０の待機供給部に接続される。赤外線遠隔制御受信器フロントエンド（ｉｎｆｒａｒｅｄｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｒｅｃｅｉｖｅｒｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ）１４４はｄμＣ１４０に接続される。ｄμＣ１４０は赤外線遠隔制御受信器フロントエンド１４４からバイナリ遠隔制御入力信号を受信し、当該フロントエンドの低電力モードを随意的に制御する。ｄμＣ１４０は、遠隔制御コマンドへの、バイナリ遠隔制御入力信号の復号化（デコーディング）を処理する。ｄμＣ１４０は水晶発振器（Ｘ−ｔａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１４６に接続される。起動時に、水晶発振器１４６は、ｄμＣ１４０の内部電力管理ユニットに、自身の発振器出力が信頼され得る（出力が自身の限界値以内で安定である）という信号を送出する。ｄμＣ１４０は、起動の間に安定なリセット状態を保証する電力及びリセットユニット１４８に更に接続される。ｄμＣ１４０は、クロック分配ユニット（ｃｌｏｃｋｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｕｎｉｔ）１５０にも接続される。クロック分配ユニット１５０は水晶発振器１４６から入力クロックを得て、少なくとも一つの常クロック（ａｌｗａｙｓｃｌｏｃｋ）、例えば１４７を分配している。随意的に当該常クロックは、変化させられる自身の周波数を有し得る。例えば常クロックは、節電するために低電力待機モードにおいて約１ＭＨｚの周波数にセットされ、動作モード（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅ）において（節電があまり重要でないとき）１３．５ＭＨｚの周波数にセットされる。常クロックに隣接して、一つ又はそれより多くのスイッチ可能なクロックがクロック分配ユニット１５０によって供給され、ｄμＣ１４０によって制御される。これらのスイッチ可能なクロックのうちの一つ、当該実施例においてスイッチ可能な水晶クロックは、ポイント１５９におけるクロック分配のための電力、クロック、及びリセットユニット１５７のためのマスタクロックとして１５６で他の電圧ドメイン１５４に供給される。ｄμＣ１４０は、自身が制御する他の電圧ドメイン１５４においてＳｏＣに対する少なくとも一つのリセットライン接続部１５８を有している。ｄμＣ１４０は、ＣＲＴの水平偏向及び電力生成のためのＥＨＴ発生器１４２を駆動するＨドライブ部１６０の遅い開始／停止モードを制御する。

ｄμＣ１４０は、Ｉ２Ｃバス１６２接続部を介して他の電圧ドメイン１５４においてメインＴＶマイクロコントローラ１６４に接続される。ＴＶメインマイクロコントローラ１６４は、電力、クロック、及びリセットユニット１５７とＴＶ＆オーディオ１７０とに対する接続部１６８を有している。更に、ＴＶメインマイクロコントローラ１６４は、ＥＨＴ発生器１４２から３．３Ｖ電力を受ける不揮発性メモリ１６３への接続部も有している。ｄμＣ１４０及びＴＶメインマイクロコントローラ１６４は、このＩ２Ｃインタフェイス１６２に渡って制御し得ると共にデータを交換し得る。ｄμＣ１４０は、ＳＭＰＳ７０に低電力待機モード（又はバーストモードオン／オフ）の信号を送出する制御ライン１６６も有している。

上記のような委譲マイクロコントローラ９０、１００、及び１４０の使用により、特にＩＲデバイスからの誤った信号の処理及び低減されたリークの点から待機モードにおける消費電力に関する重要な利点がもたらされる。組み込まれているマイクロコントローラは電力共有等に対して有利となり、更に自身がメインＴＶコントローラに隣接していることは節電上利点になる。電圧とクロックとの両方の、委譲マイクロコントローラによる制御は、ＩＲ信号検証が依然可能にされている間より低い消費電力を可能にする点において有利となる。

メインＴＶコントローラにより処理する赤外線遠隔制御誤警報のために増大させられた消費電力の問題は、高い性能を有すると共に最低限のローカルリソースを備える超低電力委譲マイクロコントローラ１４０に待機タスクを完全に委譲し、多くの消費システム要素がディスエーブルされることによって対処される。低電力待機モードにおいて、この委譲コントローラ１４０は、遠隔制御コマンド、キーパッドプレス、タイマアラーム、及び外部割込み等を自主的に有効化する。ＴＶシステムは、例えば遠隔制御チャネル、キープレスによる待機又はパワーオン、及びキープレスによるキーパッドオン等のコマンドが有効となるときにのみ起動される。

ワンチップＴＶ概念に関して主流のＣＭＯＳにおけるリーク電流による消費電力の第二の問題は、ムーアの法則（Ｍｏｏｒｅ’ｓＬａｗ）の継続によりシステムオンチップが発展すると通常更に悪化する。リーク電流は、ＣＭＯＳ回路における低閾値電圧トランジスタのためにすぐに消費電力の主な要素になる。リーク電流問題は、スイッチモード電力供給部（ＳＭＰＳ）に信号送出する委譲コントローラによってかなり軽減される。ＳＭＰＳは、メインコントローラ及びリソースを含む、全システムオンチップのための要素に対する一つ又はそれより多くの電力供給電圧部を制御する。システムが低電力待機モードにもたらされるとき、高性能リークシステム要素はクロックディスエーブルされるだけでなくパワーダウンされる。従って、リーク電流はシステムオンチップにおいてかなり低減され得る。

本発明の保護範囲は上述の実施例に限定されるものではなく、当業者が従属請求項の範囲からはずれることなく多くの代わりの実施例を設計することができることは注意されるべきである。請求項において、括弧の間に置かれる請求項の参照番号は、いずれも当該請求項の保護範囲を限定するものではない。単語“有する”は、請求項に記述される構成要素以外に構成要素又は段落の存在を排除するものではない。構成要素に先行する冠詞“a”又は“aｎ”は、複数の構成要素を排除するものではない。いくつかの手段を列挙する装置の請求項において、いくつかのこれらの手段は、ハードウエアの一つ及び同じ構成要素によって具現化されることが可能である。ある手段が相互に異なる従属請求項において再び引用されるという事実は、これらの手段の組み合わせが効果的に使われ得ないことを示すものではないということに過ぎない。

従来のワンチップＴＶシステムレイアウトの概略図である。本発明による拡張されたＴＶシステムの概略図である。ＴＶのためのエンベデッドマイクロコントローラの概略図である。低電力待機モードのためのオンチップ委譲マイクロコントローラを備えるワンチップＴＶのためのレイアウトの概略図である。

Claims

信号受信手段と、
前記信号受信手段によって受信される信号を復号化するための手段と、
メインマイクロコントローラを内蔵するシステムオンチップと、
有効化された信号の受信時にシステムオンチップの少なくとも一部に対する電圧供給部を制御するための前記メインマイクロコントローラと同じ集積回路パッケージ上に含まれる委譲マイクロコントローラと
を有する低電力待機回路。
前記委譲マイクロコントローラが、前記システムオンチップの前記少なくとも一部への少なくとも一つのクロック信号の供給を制御するように動作可能である請求項１に記載の低電力待機回路。
前記委譲マイクロコントローラが、同じＩＣダイ上の前記システムオンチップに組み込まれる請求項１に記載の低電力待機回路。
前記システムオンチップが第一のＩＣダイ上にもたらされ、前記委譲マイクロコントローラが前記第一のＩＣダイと同じＩＣパッケージ内の外部ダイ上にもたらされ、前記システムオンチップは低電力待機モードにおいて完全にパワーオフされる請求項１に記載の低電力待機回路。
クロック信号の周波数を低減させるように、及び／又は電圧供給部の電圧を低減させるように、及び／又は待機モードに入るときに前記システムオンチップに対する電圧供給部の電圧をスイッチするように動作可能である請求項１に記載の低電力待機回路。
少なくとも一つのクロック周波数をイネーブルさせるか増大させるように、及び／又は待機モードを終了させるときに少なくとも一つの供給電圧を増大させるか又はイネーブルさせるように動作可能である請求項１に記載の低電力待機回路。
待機モードに入るときに少なくとも一つの供給電圧を低減又はディスエーブルさせる前に、まずクロック周波数を低減又はディスエーブルさせるように動作可能である請求項１に記載の低電力待機回路。
前記信号受信手段、タイミング手段、及び電力供給手段のうちの少なくとも一つからの入力を受信する請求項１に記載の低電力待機回路。
前記委譲マイクロコントローラは、使用において、前記システムオンチップの前記メインマイクロコントローラのための第二の電圧ドメインから分離されて第一の電圧ドメインに位置される請求項１に記載の低電力待機回路。
請求項１に記載の低電力待機回路を内蔵する視聴覚デバイス。