JP2006319316A

JP2006319316A - 複数の機能を制御するための単一ピン

Info

Publication number: JP2006319316A
Application number: JP2006073231A
Authority: JP
Inventors: Footshen Wong; フットシェン・ウォン; Vlad Popescu; ブラッド・ポペスキュ; Mingkwang Han; ミンクワン・ハン; Winson Wong; ウィンソン・ウォン; Chin Hsi Lin; チン・シ・リン
Original assignee: O2Micro Inc
Current assignee: O2Micro Inc
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2006-11-24
Also published as: EP1722289A2; TWI292518B; TW200702969A; EP1722289A3; US7378896B2; KR20060117235A; US20060255839A1

Abstract

【課題】システムと通信する集積回路についての電力入力および電力制御機能の両方に、単一ピンを使用して支援する方法を提供する。
【解決手段】システムから電力入力信号を単一ピンで受け取り、制御信号発生回路を通った電力入力信号に基づいて電力制御信号を生成し、さらに、集積回路に電力制御信号を送る。前記電力制御信号は、前記集積回路の電力状態を制御する機能を有する。前記制御信号発生回路は、さらに、ピンで前記電力入力信号を検出するとともに、前記電力入力信号に基づいて前記電力制御信号を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路に対する電力制御に関するものであるとともに、より詳細には少ないピン数による電子回路の電力制御に関するものである。

この出願では、２００５年５月１３日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６０／６８０，９１２、「複数の制御機能と、電力入力と、使用可能／使用不能とを支援する単一ピン」の利益を主張し、その出願内容の全てがこの引用によってここに組み込まれる。

回路に印加された電源電圧は、通常回路の標準的なデジタル閾値（同様に回路の電圧標準としても知られている）を決定し、さらに入力信号のデジタル閾値レベルは、回路のデジタル閾値レベルの状態に整合するべきである。集積回路（ＩＣ）がシステムに接続されているとき、それは、システム、電力供給装置からのデータ入力（デジタル入力）およびＩＣを使用可能又は使用不能にするシステムからの電力制御信号を含んでいるいくつかの入力がある。通常、ＩＣおよびシステムのための電圧標準は相互に異なる場合がある。例えば、システムの電圧標準は、１．５Ｖ、又は１．８Ｖであり、他方、ＩＣの電源電圧は３．３Ｖ又は５．０Ｖである。したがって、ＩＣは、電圧の相違のために、直接システムからデジタル入力を受信することができない場合がある。ＩＣの電圧標準に合うようにデジタル入力の電圧を調整するには、変換が必要となる。

さらに、ＩＣは、同様に、デジタル入力を印加するためにシステムからの電力入力信号を必要とする場合があり、そのために、印加するデジタル入力の電源電圧は、デジタル入力の電圧標準と同じでなければならない。したがって、ＩＣは、デジタル入力を印加するためにシステムからの電力入力信号を受信する電力入力ピンを備えているべきである。上述と同様に、ＩＣは、電源ＯＮ又は電源ＯＦＦのときに、ＩＣに指令を出すシステムから電力制御信号を受信する場合がある。従来は、追加のピンが電力制御信号を受信するためにＩＣによって使用されている。しかしながら、電力入力信号および電力制御信号の両方は、同じシステムから一般に構成されるとともに、システムが電源ＯＦＦされたときに、電力を供給されるＩＣにとってそれは必要ではないという実情に従うとすれば、それは電力入力および電力制御のための一つのピンであることが望ましい。結果として、ピン数が減少することは、電力消費およびコストの削減に有利となる。そこで、本発明は、電力入力機能と電力制御機能の両方を単一ピンで支援することを可能にする装置および方法を主に目的としている。

本発明は、集積回路のための電力入力機能および電力制御機能を支援するために単一ピンを使用する方法および装置を有効に提供する。結果として、ピン数を減らすという目標および集積回路の電力消費を減らすという目標を達成することができる。

そこで、システムと通信する集積回路に対しての電力入力および電力制御機能の両方を単一ピンを使用して支援する方法を提供する。その方法は、システムから電力入力信号をピンで受け取り、制御信号発生回路を通った電力入力信号に基づいて電力制御信号を生成し、さらに、集積回路に電力制御信号を送るステップを有する。電力制御信号は、集積回路の電力状態を制御することに使用される。

そこで、同様に、集積回路に対しての電力入力および電力制御機能の両方を単一ピンを使用して支援する装置であるとともに、システムおよび前記集積回路と通信することを可能にする装置を提供する。前記装置は、システムと集積回路との間の通信についてのデータパッド、並びに、ピンおよび集積回路に接続された制御信号発生回路を有する。前記データパッドは、システムから入力信号を受信することができるとともに、集積回路による使用のために入力信号を調整するものである。前記データパッドは、さらに、ピンに接続されており、前記データパッドは、前記ピンを通してシステムから電力入力信号を受信することができるとともに、電力入力信号によって少なくとも電力を供給される。制御信号発生回路は、ピンで電力入力信号を検出するとともに、電力入力信号に基づいて集積回路の電力状態を制御する電力制御信号を生成する。

本発明の実施形態の特徴および利点は、下記の詳細な記載およびそれに伴う図面を参照して明確にされ、同一符号は同種の構成を示す。

図１は、電力入力機能および電力制御機能を支援するために単一ピンを使用する回路について例示するブロック図である。本実施形態は、データパッド１０２および内部電力制御信号発生回路１０４の２つのブロックを有している。その回路は、システム１０８から電力入力信号ＶＤＤ１を受信するピン（ＶＤＤ１ピン）を持っている。

前記データパッド１０２は、ＩＣ１０６とシステム１０８との間をインターフェースするとともに、第１シュミットトリガ１１０と、第１シュミットトリガ１１０に接続された遅延モジュール１１２と、遅延モジュール１１２に接続された第２シュミットトリガ１１４と、第２シュミットトリガ１１４に接続された任意のレベルシフタ１１６とを有する。第１シュミットトリガ１１０は、システム１０８からの電力入力信号ＶＤＤ１とシステム１０８からのデジタル入力信号とを受信する。第１および第２シュミットトリガ１１０，１１４は、ＩＣ１０６で使用されるシステム１０８で生成されたデジタル入力信号を調整することができる。シュミットトリガのヒステリシス特性によって、シュミットトリガ１１０，１１４は、システム１０８で生成されたデジタル入力信号の変動を排除することができる。ここで使用されるシュミットトリガは如何なるタイプでもよいことは、その当業者によって理解される。レベルシフタ１１６は、ＩＣ１０６からの電源ＶＤＤ２と、システム１０８からの電力入力信号と、システム１０８からのデジタル入力と、電力制御信号発生回路１０４によって生成された電力制御信号を受信する。ＩＣ１０６の電圧標準がシステム１０８に対して互換性がないとき、レベルシフタ１１６は、システム１０８からＩＣ１０６によって設定された望ましい電圧レベルへ、デジタル入力の電圧レベルを上昇又は下降させることに使用される。例えば、ＶＤＤ１と一致するデジタル入力信号の電圧基準が１．８Ｖの電圧であるとともにＩＣの電源（ＶＤＤ２）が３．３Ｖである場合、レベルシフタ１１６は、ＩＣ１０６においてデジタル入力を内部で使用するために、１．８Ｖから３．３Ｖに、デジタル入力信号の電圧振幅を増加させる必要がある。システム１０８の電圧標準がＩＣ１０６の電圧標準と一致しているとき、レベルシフタは省略可能であることに留意すべきである。

前記電力制御信号発生回路１０４は、電力入力信号検出ブロック１１８と、シュミットトリガ１２０と、バッファ１２２とを有する。電力制御信号発生回路１０４は、ピンで電力入力信号ＶＤＤ１を検出することができるとともに、ＶＤＤ１の電圧レベルに従ってＩＣを使用可能又は使用不能にする電力制御信号を生成することができる。たとえば、システムの電圧標準が１．８ＶであるとともにＶＤＤ１が１．８Ｖをはるかに下回っていた場合、電力制御信号発生回路１０４は、ＩＣ１０６の電源を切るパワーダウン信号を生成する。通常、電力制御信号は、専用のピンを介して、システム１０８によって供給される。ＶＤＤ１ピンにおいて電圧を検出するとともに、検出されたＶＤＤ１に従って電力制御信号を生成することによって、本発明は、ピンの数を有利に削減し、それによって、コストを削減するとともに、ＩＣの電力消費はＩＣが備えているピンの数によって影響を受けるので、ＩＣの電力消費を削減する。データパッド１０２は、同様に、電力制御信号発生回路１０４によって生成された電力制御信号を受信するとともに、データ伝送の制御に電力制御信号を使用する。電力制御信号が「ＬＯＷ」のとき、データパッドはデータをＩＣ１０６に送信するのを中止する。電力制御信号が「ＨＩＧＨ」のとき、データパッドはデータをＩＣ１０６に送信することを許可する。

図２は、レベルシフタ１１６および電力制御信号発生回路１０４の詳細を例示する概略図である。電力入力信号検出ブロック１１８に言及すると、ＶＤＤ１が「ＬＯＷ」又はシステムが電源ＯＦＦのとき、電流源Ｉ＿ＣＵＲは常にコンデンサＣ１を充電する。結果として、ブロック１１８の出力Ｖｒｃは、「ＨＩＧＨ」に引き上げられる。シュミットトリガはＶｏｌの電圧を「ＬＯＷ」に設定するので、ＰＯＷＥＲ＿ＥＮ信号は、同様に、バッファ１２２を通過した後で、「ＬＯＷ」となる。この場合、ＰＯＷＥＲ＿ＥＮ信号は、電源ダウン信号を示すとともに、ＩＣの電源を切る。逆の状態では、ＶＤＤ１が所望のレベルとして、例えば、１．８Ｖにされたとき、又はシステムが電源ＯＮとされたとき、トランジスタＭＮ１はオンに反転し、並びに、コンデンサＣ１を放電させるのみならず、電流源Ｉ＿ＣＵＲから電流を流す。結果として、シュミットトリガの出力Ｖｏ１は、「ＨＩＧＨ」にされる。そのため、ＰＯＷＥＲ＿ＥＮ信号は、同様に、バッファ１２２を通過した後で、「ＨＩＧＨ」となる。この場合、ＰＯＷＥＲ＿ＥＮ信号は、信号の電力を示すとともに、ＩＣの電源を入れる。バッファ１２２は、ＰＯＷＥＲ＿ＥＮ信号のドライブ能力を増加させるために使われる。

図２で例示したレベルシフタ１１６に言及すると、デジタル入力ＩＮが「ＨＩＧＨ（システムの電圧レベルに対応している例えば１．８ＶのＶＤＤ１）」であるとともに、ＰＯＷＥＲ＿ＥＮが同様に「ＨＩＧＨ」であるとき、デジタル入力は、トランジスタＭＮ１をターンオンさせるが、トランジスタＭＮ２をターンオフさせ、そのため、トランジスタＭＰ１がターンオフしている間、トランジスタＭＰ２がターンオンする。これは、「ＨＩＧＨ（ＶＤＤ２、例えば、３．３Ｖ）」にレベルシフタ１１６の出力電圧ＯＵＴを高める。ＰＯＷＥＲ＿ＥＮが「ＬＯＷ」のとき、インバータＩＮＶ１の出力ＰＯＷＥＲ＿ＥＮＢは、「ＨＩＧＨ」になり、次いで、「ＯＵＴ」が「ＬＯＷ」に下がる。

ここで用いられている用語および表現は、明細書の用語として用いられ且つ限定されるもんではなく、そのような用語および表現を用いることにおいて、このように図示および記載された特徴（又はその部分）のいかなる均等物をも除外する意図がないとともに、特許請求の範囲の中で各種の変形が可能であることが認識される。その他の変形、変種、および代替は、同様に可能である。したがって、特許請求の範囲は、そのような全ての均等物を包含するためのものである。

電力入力機能および電力制御機能を支援するために単一ピンを使用する回路について例示するブロック図である。図１のいくつかのブロックの詳細を例示する概略図である。

符号の説明

１０２データパッド
１０４電力制御信号発生回路
１０６ＩＣ
１０８システム
１１０第１シュミットトリガ
１１２遅延モジュール
１１４第２シュミットトリガ
１１６レベルシフタ
１１８電力入力信号検出ブロック
１２０シュミットトリガ
１２２バッファ

Claims

集積回路についての電力入力および電力制御機能の両方を支援するために、単一ピンを使用する方法であって、
前記集積回路は、システムと通信するものであり、
前記方法は、
前記システムから電力入力信号を前記ピンで受信するステップと、
制御信号発生回路を通った前記電力入力信号に基づいて電力制御信号を生成するステップと、
前記電力制御信号を前記集積回路に送るステップと
を有し、
前記電力制御信号は、前記集積回路の電力状態を制御する機能を有することを特徴とする方法。
前記制御信号発生回路は、さらに、ピンで前記電力入力信号を検出するとともに、前記電力入力信号に基づいて前記電力制御信号を生成する請求項１に記載の方法。
前記電力入力信号は、入力信号に電力を供給することができる請求項１に記載の方法。
前記入力信号はシステムによって生成されるとともに、前記集積回路は前記入力信号を受信する請求項３に記載の方法。
集積回路についての電力入力および電力制御機能の両方を支援するために、単一ピンを使用する装置であるとともに、システムおよび前記集積回路と通信することが可能な装置であって、
前記システムと前記集積回路との間の通信についてのデータパッドと、
前記ピンおよび前記集積回路に接続された制御信号発生回路と
を有し、
前記データパッドは、前記システムから入力信号を受信するとともに、前記集積回路による使用のために前記入力信号を調整するものであり、
前記データパッドは、さらに、前記ピンに接続されており、
前記データパッドは、さらに、前記ピンを通して前記システムから電力入力信号を受信することができるとともに、前記電力入力信号によって少なくとも電力を供給され、
前記制御信号発生回路は、前記ピンで前記電力入力信号を検出することができるとともに、前記電力入力信号に基づいて前記集積回路の電力状態を制御する電力制御信号を生成するものであることを特徴とする装置。
前記データパッドは、さらに、前記電力制御信号および前記電力制御信号によって制御される前記集積回路への入力信号の伝送状態を受信する請求項５に記載の回路。
前記制御信号発生回路は、さらに、前記集積回路によって使用される前記電力制御信号を調整することができるシュミットトリガを少なくとも有している請求項５に記載の回路。
前記データパッドは、さらに、前記集積回路によって使用される入力信号を調整することができるシュミットトリガを少なくとも有している請求項５に記載の回路。
前記データパッドは、さらに、前記データパッドのシュミットトリガおよび前記集積回路に接続されたレベルシフタを有し、
前記レベルシフタは、前記集積回路の電圧標準に合うように、入力信号の電圧レベルを調整することができる請求項８に記載の回路。