JP4680682B2 - 省電力制御装置および省電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の消費電力を低減する省電力制御装置および省電力制御方法に関する。特に本発明は、例えばＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）を含む回路の消費電力制御装置および省電力制御方法に関する。

ＤＤＲ ＳＤＲＡＭは、一定期間以上アクセスがない場合にパワーダウンモードに移行し、また一定時間以上アクセスがない場合にリフレッシュコマンドが発行されてリフレッシュモードに移行することにより、省電力を図る機能を備えている。この省電力機能を更に有効にするために、特許文献１は、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭを制御するメモリ制御装置の信号出力専用端子の出力バッファに、ハイインピーダンスに切替え可能なバッファを用い、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭが節電モードに移行すると、出力バッファをハイインピーダンス状態に切替える省電力制御手段を備えるものである。
また特許文献２は、ＣＰＵがＤＤＲメモリデバイスに対するアクセスを検出しない場合に、省電力モード移行信号を出力し、この省電力モード移行信号をＤＣ／ＤＣコントローラが受信したときに、メモリバスラインの終端部への電力の供給をオフにするものである。
特開２００４−２８７９４８号公報 特開２００４−３２６４８２号公報

特許文献１は、節電モードのとき、メモリ制御装置の信号出力専用端子の出力バッファをハイインピーダンス状態に切替えることにより、終端抵抗側に接続された電源からの電流を阻止して省電力化を図るものであるが、メモリ制御装置がハイインピーダンス状態に切替えることができる出力バッファを備えなければ、省電力を図ることができない。
また特許文献２は、省電力モード移行信号によってＤＣ／ＤＣコントローラをオフ状態にしてメモリバスラインへの電力供給をオフにするものであるが、メモリコントローラの出力バッファの状態によっては省電力を図ることができない。
本発明は、以上のような問題に鑑みて、パワーダウンモードまたはリフレッシュモードのとき、メモリコントローラの各端子の信号レベル状況を考察することにより、更なる省電力を実現可能であることを見出したものである。また本発明は簡単な回路構成により、確実な省電力動作を可能にするものである。

本発明の省電力制御装置は、データ処理手段と、前記データ処理手段の動作を制御する動作制御手段と、前記データ処理手段と動作制御手段を接続するデータ伝送通信線と、前記データ伝送通信線に一端を接続して他端を電源に接続する終端抵抗と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第１の電位レベルになる端子を接続する第１の遮断手段と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第２の電位レベルになる端子を接続する第２の遮断手段と、前記動作制御手段が省電力モード時には前記第１と第２の遮断手段を制御する制御部を備えることにより、前記課題を解決する。

また本発明の省電力制御装置は、前記動作制御手段が省電力モード時にハイインピーダンスになる端子を、前記第１の遮断手段または第２の遮断手段の一方に接続するものである。
また本発明の省電力制御装置は、データ処理手段と、前記データ処理手段の動作を制御する動作制御手段と、前記データ処理手段と動作制御手段を接続するデータ伝送通信線と、前記データ伝送通信線に一端を接続して他端を電源に接続する終端抵抗と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時にハイレベルになる端子を接続する第３の遮断手段と、前記動作制御手段から出力されローレベルに設定されることで前記データ処理手段を省電力モードに制御する省電力モード設定端子には終端抵抗を接続することなくデータ処理手段のみに接続することにより、前記課題を解決する。

さらに本発明の別の局面では、省電力制御装置の省電力制御方法は、データ処理手段と、前記データ処理手段と動作制御手段を接続するデータ伝送通信線と、前記データ伝送通信線に一端を接続して他端を電源に接続する終端抵抗と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第１の電位レベルになる端子を接続する第１の遮断手段と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第２の電位レベルになる端子を接続する第２の遮断手段を備える省電力制御装置の省電力制御方法であって、前記データ処理手段へのアクセスが一定時間以上なくなったときには前記動作制御手段の省電力モード設定端子より省電力モード信号を発生するステップと、前記省電力モード信号によりデータ処理手段を省電力モードに移行させるステップと、前記データ処理手段が省電力モードに移行した後に前記第１の遮断手段と第２の遮断手段を遮断状態に作動させるステップとからなる。
また本発明の省電力制御方法は、省電力モードからの復帰は、前記第１の遮断手段と第２の遮断手段を動作させ、電力供給をオンした後、その後省電力モード設定端子信号をローレベルからハイレベルに変化させるものである。

本発明の省電力制御装置は、データ処理手段と、前記データ処理手段の動作を制御する動作制御手段と、前記データ処理手段と動作制御手段を接続するデータ伝送通信線と、前記データ伝送通信線に一端を接続して他端を電源に接続する終端抵抗と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第１の電位レベルになる端子を接続する第１の遮断手段と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第２の電位レベルになる端子を接続する第２の遮断手段と、前記動作制御手段が省電力モード時には前記第１と第２の遮断手段を制御する制御部を備えるので、省電力モード時に動作制御手段の第１の電位レベルになる端子と第２の電位レベル端子間を終端抵抗を介して電流が流れることがなく、さらに前記第１と第２の遮断手段間を電流が流れることがなく、省電力モードのときの消費電力を極めて少なくすることができる。また本発明は前記第１と第２の遮断手段を備え、省電力モード時に第１の電位レベルになる端子と、第２の電位レベルになる端子を分けて接続するだけであるから、回路構成が簡単である。

また本発明の省電力制御装置は、前記動作制御手段が省電力モード時にハイインピーダンスになる端子を、前記第１の遮断手段または第２の遮断手段の一方に接続するので、省電力モード時にハイインピーダンスになる端子は、第１の遮断手段または第２の遮断手段のいずれに接続するか選択することができ、配線の状況、省電力モードのときの各端子の電位の状況に応じて対応することができる。
また本発明の省電力制御装置は、データ処理手段と、前記データ処理手段の動作を制御する動作制御手段と、前記データ処理手段と動作制御手段を接続するデータ伝送通信線と、前記データ伝送通信線に一端を接続して他端を電源に接続する終端抵抗と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時にハイレベルになる端子を接続する第３の遮断手段と、前記動作制御手段から出力されローレベルに設定されることで前記データ処理手段を省電力モードに制御する省電力モード設定端子には終端抵抗を接続することなくデータ処理手段のみに接続するので、省電力モード時に動作制御手段の端子が省電力モード設定端子を除き、すべてハイレベルになり、これら端子間に電流が流れることがなく、省電力モードのときの消費電力を極めて少なくすることができる。

本発明の省電力制御装置１０は、図１に示すようにデータ処理手段１と、動作制御手段２と、画像処理ユニット３と、遮断手段４と、電源５とから構成される。ここでデータ処理手段１は、例えばＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）であり、画像処理ユニット３の作業領域であり、画像作成用データ、ビットマップ画像データ等を一時的に格納する。このようにデータ処理手段１は画像処理ユニット３のメモリ領域を形成するものであり、このデータ処理手段１は省電力モードを有する。省電力モードは、データ処理手段１に一定時間以上アクセスがないときにパワーダウンモードに移行する。またはデータ処理手段１に一定時間以上アクセスがないときにセルフリフレッシュコマンドを発行してパワーダウンモードに移行する。

動作制御手段２は、データ処理手段１の動作を制御する手段であり、具体的にはＤＤＲ
ＳＤＲＡＭの動作を制御する。動作制御手段２はワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等の上位より、アプリケーションプログラムによって作成された画像データや原稿読取装置等によって得られた画像データ、ネットワークを介してダウンロードされた画像データを入力端子１１から受け取り、データ処理手段１に格納する。
画像処理ユニット３はデータ処理手段1に格納した画像データに対し変倍、回転、濃度変換、色変換等の画像処理を施し、処理済画像データを再度データ処理手段１に格納する。動作制御手段２はデータ処理手段１に格納された処理済画像データを出力端子１２に出力する。出力端子には印刷エンジンが接続されており、処理済画像データは印刷エンジンにより印字出力される。または出力端子には通信手段が接続されており、処理済画像データは通信手段から通信線を介して外部のコンピュータに転送される。

データ処理手段１と動作制御手段２は、多数の伝送線路よりなるデータ伝送通信線６により接続される。データ伝送通信線６は、ＣＳ（Ｃｈｉｐ Ｓｅｌｅｃｔ）線、ＲＡＳ（Ｒｏｗ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｔｒｏｂｅ）線、ＣＡＳ（Ｃｏｌｕｍｎ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｔｒｏｂｅ）線、ＷＥ（Ｗｒｉｔｅ Ｅｎａｂｌｅ）線、ＡＤＲ（Ａｄｄｒｅｓｓ）線、ＢＡ（Ｂａｎｋ Ａｄｄｒｅｓｓ）線、ＤＭ（Ｄａｔａ Ｍａｓｋ）線、ＤＱ（Ｄａｔａ）線、ＤＱＳ（Ｄａｔａ Ｓｔｒｏｂｅ）線、ＣＫＥ（Ｃｌｏｃｋ Ｅｎａｂｌｅ）線がある。これ以外のデータ線があってもよい。

データ伝送通信線６はそれぞれ終端抵抗７を介して、遮断手段４に接続される。遮断手段４は更に直流電源に接続される。より具体的には、遮断手段はレギュレータのような電圧安定化手段を電源とデータ伝送通信線６の間に挿入して構成され、電圧安定化手段の動作を制御することにより、オン・オフ制御が行われる。あるいは半導体スイッチを挿入し、この半導体スイッチをオン・オフ動作させてもよい。遮断手段４は第１の遮断手段４ａと第２の遮断手段４ｂとから形成される。

ここで本発明において、省電力モードのとき、動作制御手段の端子がハイレベルになる端子に接続されるデータ伝送通信線、たとえばＣＳ線、ＲＡＳ線、ＣＡＳ線、ＷＥ線は、一まとめにして第１の遮断手段４ａに接続する。これ以外に省電力モードのとき、ハイレベルになる端子を含めてもよい。またローレベルになる端子に接続されるデータ伝送通信線、たとえばＣＫＥ線、ＡＤＲ線、ＢＡ線、ＤＭ線は、一まとめにして第１の遮断手段４ｂに接続する。これ以外に省電力モードのとき、ローレベルになる端子を含めてもよい。この実施例の説明では、ＣＳ線、ＲＡＳ線、ＣＡＳ線、ＷＥ線を全て第１の遮断手段４ａに接続しているが、必ずしも全てのデータ線を接続する必要はなく、発明の効果が少なくなるが、少なくとも1つ以上を接続すればよい。またＣＫＥ線、ＡＤＲ線、ＢＡ線、ＤＭ線を全て第２の遮断手段４ｂに接続しているが、少なくとも1つ以上を接続すればよい。

本発明の省電力制御装置は以上のように構成され、次のように動作する。
制御装置１０が通常の動作状態では、原稿読取装置、ＣＰＵまたは上位装置より画像データ信号が入力端子１１に供給される。
画像データ信号は動作制御手段２がデータ処理手段１に格納し、画像処理ユニット３により所定の画像処理が施され、画像処理済画像データは動作制御手段２により出力端子１２を介して印刷エンジンや通信装置に出力される。

通常状態では以上のような画像処理動作を実行するが、省電力モードのとき、ＣＰＵまたは上位装置より、第１の省電力設定入力信号が端子８に印加され、動作制御手段２に加えられる。また省電力モードのとき、ＣＰＵまたは上位装置より、第２の省電力設定入力信号が端子９に印加され、遮断手段４に加えられる。第１の省電力設定入力信号と第２の省電力設定入力信号は、第１の省電力設定入力信号によって動作制御手段２がデータ処理手段１を省電力モードにした後、第２の省電力設定入力信号により遮断手段４を動作させ、終端抵抗への電力供給を遮断する。

第１の省電力設定入力信号は、一定時間以上データ処理手段１へのアクセス信号が発生しないとき、省電力モードに移行させる信号である。省電力モードには、パワーダウンモードと、セルフリフレッシュモードの２つあり、いずれのモードでも内部クロックを非活性にして、データ処理手段１の消費電力を低く抑える。

パワーダウンモ−ドの開始は、全バンクがアイドル状態のときに、データ処理手段1を省電力モードに制御するために設けられた動作制御手段２の省電力モード設定端子であるＣＫＥ端子のＣＫＥ信号をハイレベルからローレベルに変化させることにより開始する。またセルフリフレッシュモードの開始は、動作制御手段２によるセルフリフレッシュ開始コマンドの出力時に、ＣＫＥ信号をハイレベルからローレベルに変化させることにより開始する。パワーダウンモードおよびセルフリフレッシュモードを開始すると、その間、ＣＫＥ信号はローレベルを保ち、ＣＳ信号、ＲＡＳ信号、ＷＥ信号はハイレベルになるか、ハイレベルが多い。ＡＤＲ信号、ＢＡ信号、ＤＭ信号はローレベルになるか、ローレベルが多い。

本発明のデータ伝送信号線は、ＣＳ信号線、ＲＡＳ信号線およびＷＥ信号線を第１の遮断手段４ａに接続し、ＣＫＥ信号線、ＡＤＲ信号線、ＢＡ信号線およびＤＭ信号線を第２の遮断手段４ｂに接続している。このようにパワーダウンモードおよびセルフリフレッシュモードの間、ハイレベルになるか、ハイレベルが多いＣＳ信号線、ＲＡＳ信号線およびＷＥ信号線を第１の遮断手段４ａに接続するので、電位が等しい信号線間に電流が流れることはない。またパワーダウンモードおよびセルフリフレッシュモードの間、ローレベルになるか、ローレベルが多いＣＫＥ信号線、ＡＤＲ信号線、ＢＡ信号線およびＤＭ信号線を第２の遮断手段４ｂに接続するので、電位が等しい信号線間に電流が流れることはない。さらに第１の遮断手段４ａと第２の遮断手段４ｂは分離され、この両者間で電流が流れることはない。このような結果、本発明によれば、省電力モ−ドのときの電力を極めて低く抑えることができる。

パワーダウンモードまたはセルフリフレッシュモードの終了は、第１の遮断手段４ａと第２の遮断手段４ｂを動作させ、電力供給をオンした後、ＣＫＥ信号をローレベルからハイレベルに変化させて、パワーダウンモードまたはセルフリフレッシュモードを終了する。ＣＫＥ信号をハイレベルにする前に、少なくとも１クロックの間、クロックをトグルさせる必要がある。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態1を図２に示す。図２は図１の一部を示し、データ処理手段１と、動作制御手段２と、第１の遮断手段４ａと第２の遮断手段４ｂと、電源５を示す。実施の形態１では省電力モードのとき、動作制御手段の端子がハイレベルになる端子に接続されるデータ伝送通信線６ａ（ＣＳ線、ＲＡＳ線、ＣＡＳ線、ＷＥ線）は、一まとめにして第１の遮断手段４ａに接続し、ローレベルになる端子に接続されるデータ伝送通信線６ｂ（ＡＤＲ線、ＢＡ線、ＤＭ線、ＣＫＥ線）は、一まとめにして第１の遮断手段４ｂに接続する。また省電力モードのとき、動作制御手段の端子がハイインピーダンスになる端子に接続されるデータ伝送通信線６ｃ（ＤＱ線、ＤＱＳ線）は、第１または第２の遮断手段のいずれかに接続する。その他の部分は図１に示した構成と同じである。

実施の形態１の場合、一定時間以上データ処理手段１へのアクセスがないとき、省電力モードに移行する。省電力モード信号によりデータ処理手段１が省電力モードに移行し、データ処理手段１が省電力モードに移行する時間の経過後、第１の遮断手段４ａと第２の遮断手段４ｂを動作させ、電力供給を遮断する。これにより、省電力モードのときＣＳ信号線、ＲＡＳ信号線およびＷＥ信号線が第１の遮断手段４ａに接続され、これら信号線は電位が等しく、そのため電流が流れることはない。またＣＫＥ信号線、ＡＤＲ信号線、ＢＡ信号線およびＤＭ信号線が第２の遮断手段４ｂに接続され、これら信号線は電位が等しく、電流が流れない。また省電力モードのときハイインピーダンスになるＤＱ信号線、ＤＱＳ信号線は、元来電流の流れない信号線であるから、省電力モードのとき電流が流れないように回路を制御する必要はないが、データ伝送通信線６の終端における信号の反射を抑える為に第１の遮断手段４ａまたは第２の遮断手段４ｂのいずれかに接続することが必要である。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図３に示す。
図３は図１の一部を示し、データ処理手段１と、動作制御手段２と、第３の遮断手段４ｃと、電源５を示す。第３の遮断手段４ｃは前記第1第2の遮断手段同様、電圧安定化手段もしくは半導体スイッチからなる。
実施の形態２では省電力モードのとき、動作制御手段の端子が全てハイレベルになり、ＣＫＥ信号のみローレベルになる場合の実施形態を示す。
端子に接続されるデータ伝送通信線６ｆ、６ｇ（ＣＳ線、ＲＡＳ線、ＣＡＳ線、ＷＥ線、ＡＤＲ線、ＢＡ線、ＤＭ線）は、一まとめにして第３の遮断手段４ｃに接続し、1つだけローレベルになるＣＫＥ線６ｈは高速通信を行わないので、反射を生じることがなく、終端抵抗７に接続する必要はない。また第３の遮断手段４ｃにも接続せずに、データ処理手段１と動作制御手段２だけに接続する。ここで省電力モードのとき、動作制御手段の端子がハイインピーダンスになる端子に接続されるデータ伝送通信線（ＤＱ線、ＤＱＳ線）は、第３の遮断手段に接続する（図３では省略している）。その他の部分は図１に示した構成と同じである。

実施の形態２の場合、一定時間以上データ処理手段１へのアクセスがないとき、ＣＫＥ信号をローレベルにして省電力モードに移行する。この省電力モード信号によりデータ処理手段１が省電力モードに移行し、データ処理手段１が省電力モードに移行する時間の経過後、ＣＫＥ信号以外の端子出力をハイレベルにする。その後、第３の遮断手段４ｃを動作させ、電力供給を遮断する。これにより、省電力モードへの移行が完了する。これによりＣＫＥ端子を除き、全入出力端子はハイレベルであるから電流が流れない。ＣＫＥ端子はローレベルであるが、ＣＫＥ信号線は終端抵抗に接続せず、データ処理手段１と動作制御手段２を接続するだけであるので、他の入出力端子とは分離されており、他の入出力端子との間で電流が流れることはない。
そして、省電力モードからの復帰は、第３の遮断手段４ｃを動作させ、電力供給をオンした後、ＣＫＥ以外の全入出力端子を戻し、その後ＣＫＥ信号をローレベルからハイレベルに変化させる。
上記実施の形態は、データ処理手段として、ＤＤＲメモリを使用した場合を説明したが、本発明は実施の形態に限定されることはなく、省電力モードを有するＩＣ、ＬＳＩを使用して省電力制御装置を構成することが可能である。

省電力制御装置のブロック図である。 実施の形態１のブロック図である。 実施の形態２のブロック図である。

符号の説明

１ データ処理手段
２ 動作制御手段
３ 画像処理ユニット

４ａ 第１の遮断手段
４ｂ 第２の遮断手段
４ｃ 第３の遮断手段
５ 電源
６ データ伝送通信線
７ 終端抵抗

Claims (4)

1. データ処理手段と、
   前記データ処理手段の動作を制御する動作制御手段と、
   前記データ処理手段と動作制御手段を接続するデータ伝送通信線と、
   前記データ伝送通信線に一端を接続して他端を電源に接続する終端抵抗と、
   前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第１の電位レベルになる端子を接続する第１の遮断手段と、
   前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第２の電位レベルになる端子を接続する第２の遮断手段と、
   前記動作制御手段が省電力モード時には前記第１と第２の遮断手段を制御する制御部を備えることを特徴とする省電力制御装置。
2. 前記動作制御手段が省電力モード時にハイインピーダンスになる端子を、前記第１の遮断手段または第２の遮断手段の一方に接続することを特徴とする請求項１記載の省電力制御装置。
3. データ処理手段と、前記データ処理手段と動作制御手段を接続するデータ伝送通信線と、前記データ伝送通信線に一端を接続して他端を電源に接続する終端抵抗と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第１の電位レベルになる端子を接続する第１の遮断手段と、前記電源と終端抵抗の間に挿入され前記動作制御手段が省電力モード時に第２の電位レベルになる端子を接続する第２の遮断手段を備える省電力制御装置の省電力制御方法であって、
   前記データ処理手段へのアクセスが一定時間以上なくなったときには前記動作制御手段の省電力モード設定端子より省電力モード信号を発生するステップと、
   前記省電力モード信号によりデータ処理手段を省電力モードに移行させるステップと、
   前記データ処理手段が省電力モードに移行した後に前記第１の遮断手段と第２の遮断手段を遮断状態に作動させるステップと
   からなることを特徴とする省電力制御装置の省電力制御方法。
4. 省電力モードからの復帰は、前記第１の遮断手段と第２の遮断手段を動作させ、電力供給をオンした後、その後省電力モード設定端子信号をローレベルからハイレベルに変化させることを特徴とする請求項３に記載の省電力制御装置の省電力制御方法。

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