JP5263791B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
(マイコンの構成)
図1は、本発明の実施形態のマイコンの構成を表わす図である。
高速OCO10は、高速クロックH_CLKを出力する。
図2(a)を参照して、温度センサ5は、−45℃以上20℃未満の温度を検出したときに、温度コード「00」を出力する。温度センサ5は、−20℃以上90℃未満の温度を検出したときに、温度コード「01」を出力する。温度センサ5は、90℃以上150℃未満の温度を検出したときに、温度コード「10」を出力する。
図2(b)を参照して、電圧センサ4は、1.8V以上3.6V未満の電圧VDDOCOを検出したときに、電圧コード「0」を出力する。電圧センサ4は、3.6V以上5.5V未満の電圧VDDOCOを検出したときに、電圧コード「1」を出力する。
TRIMCODE1[2:0]は、3ビットのトリミングコードである。TRIMCODE2[4:0]は、5ビットのトリミングコードである。TRIMCODE3[7:0]は、8ビットのトリミングコードである。これらのトリミングコードは、温度および/または電圧が変化しても、高速OCO10に供給される参照電流および参照電圧を一定に保ち、したがって高速クロックH_CLKの発振周波数を一定に保つためのものである。
ロジック部13および通信インタフェース11は、高速な処理が必要となるため、高速OCO10から出力される高速クロックH_CLKで動作する。
図5は、電源モジュールおよび高速OCOの構成を表わす図である。
次に、高速クロックH_CLKの発振周波数の温度依存性について説明する。
図6(a)に示すように、コンデンサC0の容量は、温度によって変化する。変化する割合は、±0.27%である。
図6(b)に示すように、容量VREFCは、温度によって変化する。変化する割合は、±0.34%である。
図6(c)に示すように、参照電流Iconstは、温度によって変化する。変化する割合は、±2.20%である。
図7は、アンプ58が、安定して電圧VDDOCOを出力することを説明するための図である。
図8は、本発明の実施形態のマイコンにおける発振周波数の変動の補償動作の手順を表わすフローチャートである。
図9は、トリミングコードを変更するときのシーケンス例を表わす図である。
図10は、電源投入、スリープ、およびウエイクアップのシーケンス例を表わす図である。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例も含む。
本発明の実施形態では、温度および/または外部電源電圧が変化しても、高速OCO10に供給される参照電流および参照電圧、したがって高速クロックH_CLKの発振周波数を一定に保つための値にトリミングコードを設定したが、これに限定するものではない。高速クロックH_CLKの発振周波数は一定値にするのではなく、発振周波数が温度および/または外部電源電圧に応じた最適な値になるように、トリミングコードの値を設定するものとしてもよい。
本発明の実施形態では、ロジック部および通信インタフェースに高速クロックH_CLKを供給するものとしたが、これら以外のマイコン内の構成要素にも高速クロックH_CLKを供給するものとしてもよい。たとえば、周辺バスに高速クロックH_CLKを供給するものとしてもよい。
Claims (8)
- 参照電流および参照電圧を受けて、前記参照電流および前記参照電圧で定まる大きさの第1の周波数のクロック信号を出力する第1のオンチップ発振器と、
前記第1のオンチップ発振器の周囲温度を検出する温度センサと、
前記第1のオンチップ発振器の動作電圧の値を検出する電圧センサと、
基準電圧を生成するレファレンス回路を含み、前記レファレンス回路が出力する基準電圧に基づいて、前記参照電圧、前記参照電流、前記第1のオンチップ発振器の動作電圧を生成する電源モジュールと、
前記第1のオンチップ発振器の周囲温度および前記第1のオンチップ発振器の動作電圧に対応する、前記参照電圧および前記参照電流のトリミングコードを定めたテーブルを記憶する記憶部と、
前記検出された周囲温度および動作電圧に対応する前記参照電圧および前記参照電流のトリミングコードを前記テーブルから読み出して、前記読み出したトリミングコードに基づいて、前記参照電流および前記参照電圧の値を調整するロジック部とを備えた、半導体装置。 - 前記レファレンス回路は、バンドギャップにより基準電圧を生成する、請求項1記載の半導体装置。
- 前記半導体装置は、さらに、
前記第1の周波数よりも低い第2の周波数のクロック信号を出力する第2のオンチップ発振器と、
前記第1のオンチップ発振器の出力と前記第2のオンチップ発振器の出力を受けるスイッチとを備え、
前記スイッチは、温度または電圧の少なくとも一方が変化したときには、新たなトリミングコードで前記参照電流および前記参照電圧の値が調整されている間、前記第2のオンチップ発振器の出力を出力する、請求項2記載の半導体装置。 - 前記ロジック部は、前記スイッチが出力するクロック信号で動作する、請求項3記載の半導体装置。
- 前記半導体装置は、さらに、
前記第2のオンチップ発振器が出力する前記第2の周波数のクロック信号で動作するウオッチドグタイマを備える、請求項3記載の半導体装置。 - 前記電源モジュールは、さらに、前記レファレンス回路が出力する基準電圧に基づいて前記ロジック部を動作させる電圧を生成する、請求項2記載の半導体装置。
- スリープ時には、前記第1のオンチップ発振器が前記第1の周波数のクロック信号の出力を停止した後、前記電源モジュールが前記第1のオンチップ発振器を動作させる電源電圧の生成を停止する、請求項1記載の半導体装置。
- ウエイクアップ時には、前記電源モジュールが前記第1のオンチップ発振器を動作させる電源電圧の生成を再開した後、前記第1のオンチップ発振器が前記第1の周波数のクロック信号の出力を再開する、請求項1記載の半導体装置。
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