JP5452041B2 - Data processing device - Google Patents

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本発明は、データを不揮発化する機能を備えたデータ処理装置(論理演算回路、論理演算装置、CPU[Central Processing Unit]、MPU[Micro Processing Unit]、DSP[Digital Signal Processor]などのプロセッサ、及び、これらを用いたパーソナルコンピュータ、ネットワークサーバ、モバイル機器、ゲーム機など)に関するものである。   The present invention relates to a data processing device (a logical operation circuit, a logical operation device, a CPU [Central Processing Unit], a MPU [Micro Processing Unit], a DSP [Digital Signal Processor], etc.) having a function of making data nonvolatile. , Personal computers using these, network servers, mobile devices, game machines, etc.).

従来より、データを不揮発化する機能を備えたデータ処理装置については、本願出願人から種々の技術が開示・提案されている(例えば、特許文献1を参照)。   Conventionally, various techniques have been disclosed and proposed by the applicant of the present application for data processing devices having a function of making data nonvolatile (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−210358号公報JP 2008-210358 A

しかし、上記従来のデータ処理装置を実用化する上では、種々検討すべき課題が多い。   However, there are many problems to be examined in putting the conventional data processing apparatus into practical use.

本発明は、データを不揮発化する機能を備えたデータ処理装置を実用化する上での課題に鑑み、電子回路のデータ復帰と共に、メモリから読み出されていたデータも復帰することが可能なデータ処理装置を提供することを目的とする。   In view of the problem in putting a data processing device having a function of making data nonvolatile, the present invention is capable of restoring data read from a memory together with data restoration of an electronic circuit. An object is to provide a processing apparatus.

上記目的を達成すべく、本発明に係るデータ処理装置は、レジスタデータを取り扱う電子回路と、前記レジスタデータの待避/復帰を行う制御回路と、前記電子回路によって用いられるメモリと、前記電子回路の指示に応じて前記メモリのアクセス制御を行うメモリ制御回路とを有して成り、前記制御回路は、前記レジスタデータの復帰に際して、前記電子回路から出力されるアドレスを確認し、そのアドレスに格納されたデータを前記メモリから読み出すように、前記メモリ制御回路に指示する構成(第1の構成)とされている。   In order to achieve the above object, a data processing apparatus according to the present invention includes an electronic circuit for handling register data, a control circuit for saving / restoring the register data, a memory used by the electronic circuit, A memory control circuit that controls access to the memory in response to an instruction. The control circuit checks an address output from the electronic circuit when the register data is restored, and stores the address in the address. The memory control circuit is instructed to read out the read data from the memory (first configuration).

なお、上記第1の構成から成るデータ処理装置において、前記制御回路は、前記データ処理装置または前記電子回路の電源オフに際して前記レジスタデータの待避を行い、前記データ処理装置または前記電子回路の電源オンに際して前記レジスタデータの復帰を行う構成(第2の構成)にするとよい。   In the data processing device having the first configuration, the control circuit saves the register data when the data processing device or the electronic circuit is turned off, and the data processing device or the electronic circuit is turned on. At this time, it is preferable that the register data be restored (second configuration).

また、上記第2の構成から成るデータ処理装置において、前記制御回路は、前記電子回路に対するウェイト指示をトリガとして、前記レジスタデータの待避処理と前記電子回路の電源オフ処理を行い、前記電子回路に対するウェイト解除指示をトリガとして、前記電子回路の電源オン処理と前記レジスタデータの復帰処理を行う構成(第3の構成)にするとよい。   In the data processing device having the second configuration, the control circuit performs a saving process of the register data and a power-off process of the electronic circuit using a wait instruction for the electronic circuit as a trigger, A configuration (third configuration) in which a power-on process of the electronic circuit and a return process of the register data are performed using a wait release instruction as a trigger is preferable.

また、上記第1〜第3いずれかの構成から成るデータ処理装置において、前記電子回路は、前記レジスタデータを保持するための手段として、揮発性記憶部と不揮発性記憶部とを有して成るCPUである構成(第4の構成)にするとよい。   In the data processing apparatus having any one of the first to third configurations, the electronic circuit includes a volatile storage unit and a nonvolatile storage unit as means for holding the register data. A configuration that is a CPU (fourth configuration) is preferable.

本発明に係るデータ処理装置であれば、電子回路のデータ復帰と共に、メモリから読み出されていたデータも復帰することが可能となる。   With the data processing apparatus according to the present invention, the data read from the memory can be restored together with the data restoration of the electronic circuit.

本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置の動作原理を説明する模式的ブロック構成図である。It is a typical block block diagram explaining the operation | movement principle of the data control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置の動作原理を説明する模式的動作波形図である。It is a typical operation | movement waveform diagram explaining the operation | movement principle of the data control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の比較例に係るデータ制御装置の模式的ブロック構成図である。It is a typical block block diagram of the data control apparatus which concerns on the comparative example of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の比較例に係るデータ制御装置の模式的動作波形図である。It is a typical operation | movement waveform diagram of the data control apparatus which concerns on the comparative example of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置の模式的ブロック構成図である。It is a typical block block diagram of the data control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置の動作例であって、一次側電源電圧VDD1,二次側電源電圧VDD2、リセット信号RSTn、電圧レベル検出信号VDTおよび制御信号CLSの動作波形図である。4 is an operation example of the data control apparatus according to the first embodiment of the present invention, and is an operation waveform of a primary power supply voltage VDD1, a secondary power supply voltage VDD2, a reset signal RSTn, a voltage level detection signal VDT, and a control signal CLS. FIG. 本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置であって、データ退避/復帰制御を実行するデータ制御装置の模式的ブロック構成図である。FIG. 6 is a schematic block configuration diagram of a data control apparatus according to a second embodiment of the present invention, which executes data save / restore control. 本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置の動作シーケンスを説明する状態遷移図である。It is a state transition diagram explaining the operation | movement sequence of the data control apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置の動作例であって、一次側電源電圧VDD1,二次側電源電圧VDD2、リセット信号RSTn、電圧レベル検出信号VDT、データ復帰制御信号DSCSおよびデータ退避制御信号DRCSの動作波形図である。FIG. 6 is an operation example of the data control apparatus according to the second embodiment of the present invention, which includes a primary power supply voltage VDD1, a secondary power supply voltage VDD2, a reset signal RSTn, a voltage level detection signal VDT, a data return control signal DSCS, and It is an operation | movement waveform diagram of the data saving control signal DRCS. 本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置であって、不揮発性CPUに適用可能なデータ制御装置の模式的ブロック構成図である。FIG. 10 is a schematic block configuration diagram of a data control apparatus according to a third embodiment of the present invention, which is applicable to a nonvolatile CPU. 本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置を適用する不揮発性CPUの模式的ブロック構成例である。It is a typical block structural example of the non-volatile CPU to which the data control device according to the third embodiment of the present invention is applied. 図11に示される不揮発性CPUに適用される不揮発性記憶ゲートの模式的回路構成例である。12 is a schematic circuit configuration example of a nonvolatile memory gate applied to the nonvolatile CPU shown in FIG. 本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置の動作波形であって、不揮発性CPUを制御する時の動作タイミングチャート図である。It is an operation | movement waveform of the data control apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, Comprising: It is an operation | movement timing chart figure when controlling a non-volatile CPU. 本発明に係るデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram showing one embodiment of a data processor concerning the present invention. 初期化/データ復帰処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of an initialization / data restoration process. 通常動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of normal operation. 電源低下時におけるデータ待避処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the data saving process at the time of a power supply fall. イニシャル読出しの作用を説明するためのタイミングチャート(イニシャル読出あり)である。It is a timing chart (with initial reading) for demonstrating the effect | action of initial reading. イニシャル読出しの作用を説明するためのタイミングチャート(イニシャル読出なし)である。3 is a timing chart (without initial reading) for explaining the operation of initial reading. ビデオメモリ330のデータ待避処理(ミラーリング処理)を説明するためのタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining data saving processing (mirroring processing) of the video memory 330;

以下では、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and different from the actual ones. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention. The technical idea of the present invention is the arrangement of each component as described below. It is not something specific. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置12の原理的ブロック構成は、図1に示すように、一次側電源電圧VDD1が供給される一次側電源線VDL1と、二次側電源電圧VDD2が供給される二次側電源線VDL2と、一次側電源線VDL1と二次側電源線VDL2との間に配置され、一次側電源電圧VDD1を二次側電源電圧VDD2に変換する電源電圧変換部14と、一次側電源線VDL1と二次側電源線VDL2との間に配置される検出・制御部15とを備える。図1に示すように、二次側電源線VDL2に接続される制御対象回路10は、検出・制御部15を介して、一次側電源線VDL1にも接続されている。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the basic block configuration of the data control device 12 according to the first embodiment of the present invention includes a primary power supply line VDL1 to which a primary power supply voltage VDD1 is supplied, and a secondary power supply voltage. Power supply voltage conversion that is arranged between the secondary power supply line VDL2 to which VDD2 is supplied and between the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2 and converts the primary power supply voltage VDD1 to the secondary power supply voltage VDD2. And a detection / control unit 15 disposed between the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2. As shown in FIG. 1, the control target circuit 10 connected to the secondary power supply line VDL2 is also connected to the primary power supply line VDL1 via the detection / control unit 15.

ここで、一次側電源電圧VDD1と、二次側電源電圧VDD2からなる二系統の電源を使用するデータ制御装置12の場合、二次側電源電圧VDD2の系統の電源を使用する制御対象回路10は、二次側電源電圧VDD2±10%VDD2の範囲内で動作可能であると仮定する。   Here, in the case of the data control device 12 that uses two power sources including the primary power source voltage VDD1 and the secondary power source voltage VDD2, the control target circuit 10 that uses the power source of the secondary power source voltage VDD2 is Assume that the secondary side power supply voltage VDD2 ± 10% VDD2 can be operated.

図1に示すデータ制御装置12の動作は、図2に示すように表される。   The operation of the data control device 12 shown in FIG. 1 is expressed as shown in FIG.

(a)図2において、電源OFF以前は、一次側電源線VDL1および二次側電源線VDL2には、それぞれ一次側電源電圧VDD1、二次側電源電圧VDD2(VDD2<VDD1)が供給されている。 (A) In FIG. 2, before the power supply is turned off, the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 (VDD2 <VDD1) are supplied to the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2, respectively. .

(b)次に、一次側電源線VDL1に供給される一次側電源電圧VDD1が、VDD1検出電圧レベルVLV1レベル(90%VDD1)と比較して電源遮断(電源OFF)を検知することで、一次側電源電圧VDD1が、電源OFFと見なされる。一次側電源線VDL1に供給される一次側電源電圧VDD1は、図2に示すように、所定の時定数で電圧降下する。一方、二次側電源線VDL2に供給される二次側電源電圧VDD2は、一定状態が保持された後、所定の時定数で電圧降下する。 (B) Next, by the primary power supply voltage VDD1 supplied to the primary side power supply line VDL1 senses compared to power-off (power OFF) and VDD1 detection voltage level V LV 1 level (90% VDD1) The primary side power supply voltage VDD1 is regarded as the power supply OFF. As shown in FIG. 2, the primary power supply voltage VDD1 supplied to the primary power supply line VDL1 drops with a predetermined time constant. On the other hand, the secondary power supply voltage VDD2 supplied to the secondary power supply line VDL2 drops with a predetermined time constant after a constant state is maintained.

(c)次に、二次側電源線VDL2に供給される二次側電源電圧VDD2が、VDD2検出電圧レベルVLV2(90%VDD2)と比較して電源遮断(電源OFF)を検知することで、二次側電源電圧VDD2が、電源OFFと見なされ、制御対象回路10は動作不可能状態となる。 (C) Next, the secondary-side power supply voltage VDD2 supplied to the secondary power supply line VDL2 is possible to detect the comparison to power-off (power OFF) and VDD2 detection voltage level V LV 2 (90% VDD2) Thus, the secondary power supply voltage VDD2 is regarded as the power supply OFF, and the control target circuit 10 becomes inoperable.

一次側電源電圧VDD1がVDD1検出電圧レベルVLV1となり、一次側電源電圧VDD1が電源OFFと見なされる時点から、二次側電源電圧VDD2がVDD2検出電圧レベルVLV2となり、制御対象回路10が動作不可能となる時点までの期間が、電源遮断検知後の制御対象回路10のデータ退避/復帰等のバックアップの処理可能期間TW1である。 When the primary side power supply voltage VDD1 becomes the VDD1 detection voltage level V LV 1 and the primary side power supply voltage VDD1 is regarded as the power supply OFF, the secondary side power supply voltage VDD2 becomes the VDD2 detection voltage level V LV 2 and the control target circuit 10 The period up to the point of time when the operation becomes impossible is a backup processable period TW1 such as data saving / restoring of the control target circuit 10 after the power-off detection.

本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、二次側電源電圧VDD2より供給電圧が高い別系統の一次側電源電圧VDD1(VDD2<VDD1)を監視し、一次側電源電圧VDD1がVDD1検出電圧レベルVLV1と比較して電源遮断(電源OFF)を検知することで、二次側電源線VDL2の二次側電源電圧VDD2が下降する前に電源遮断を検出することが可能となる。したがって、電源遮断検知後の制御対象回路10の処理可能期間TW1を広く設定することができる。 According to the data control device of the first embodiment of the present invention, the primary power supply voltage VDD1 (VDD2 <VDD1) of another system whose supply voltage is higher than the secondary power supply voltage VDD2 is monitored, and the primary power supply voltage is monitored. By detecting the power supply interruption (power supply OFF) in comparison with the VDD1 detection voltage level V LV 1, the power supply interruption can be detected before the secondary power supply voltage VDD2 of the secondary power supply line VDL2 drops. It becomes possible. Therefore, the processable period TW1 of the control target circuit 10 after detection of power-off can be set widely.

一方、本発明の第1の実施の形態の比較例に係るデータ制御装置の模式的ブロック構成は、図3に示すように、一次側電源電圧VDD1が供給される一次側電源線VDL1と、二次側電源電圧VDD2が供給される二次側電源線VDL2と、一次側電源線VDL1と二次側電源線VDL2との間に配置され、一次側電源電圧VDD1を二次側電源電圧VDD2に変換する電圧変換器4とを備える。図3に示すように、二次側電源線VDL2に接続される制御対象回路3は、一次側電源線VDL1には接続されていない。   On the other hand, the schematic block configuration of the data control device according to the comparative example of the first embodiment of the present invention includes a primary power supply line VDL1 to which a primary power supply voltage VDD1 is supplied, The secondary side power supply line VDL2 to which the secondary side power supply voltage VDD2 is supplied and the primary side power supply line VDL1 and the secondary side power supply line VDL2 are arranged to convert the primary side power supply voltage VDD1 to the secondary side power supply voltage VDD2. The voltage converter 4 is provided. As shown in FIG. 3, the control target circuit 3 connected to the secondary power supply line VDL2 is not connected to the primary power supply line VDL1.

図3に示すデータ制御装置の動作は、図4に示すように表される。   The operation of the data control apparatus shown in FIG. 3 is expressed as shown in FIG.

(a)図3において、電源OFF以前は、二次側電源線VDL2には、二次側電源電圧VDD2が供給されている。同様に、一次側電源線VDL1には、一次側電源電圧VDD1が供給されている。 (A) In FIG. 3, before the power is turned off, the secondary power supply voltage VDD2 is supplied to the secondary power supply line VDL2. Similarly, the primary power supply voltage VDD1 is supplied to the primary power supply line VDL1.

(b)次に、二次側電源線VDL2に供給される二次側電源電圧VDD2が、VDD2検出電圧レベルVLV2レベル(95%VDD2)と比較して電源遮断(電源OFF)を検知することで、二次側電源電圧VDD2が、電源OFFと見なされる。二次側電源線VDL2に供給される二次側電源電圧VDD2は、図4に示すように、所定の時定数で電圧降下する。 (B) Next, the secondary-side power supply voltage VDD2 supplied to the secondary-side power supply line VDL2 detects a power shutdown (power OFF) as compared with the VDD2 detection voltage level V LV 2 level (95% VDD2). Thus, the secondary side power supply voltage VDD2 is regarded as the power supply OFF. As shown in FIG. 4, the secondary power supply voltage VDD2 supplied to the secondary power supply line VDL2 drops with a predetermined time constant.

(c)次に、二次側電源線VDL2に供給される二次側電源電圧VDD2が、VDD2検出電圧レベルVLV2(90%VDD2)と比較して電源遮断を検知することで、制御対象回路3は、動作不可能となる。 (C) Next, the secondary-side power supply voltage VDD2 supplied to the secondary power supply line VDL2 is, by detecting the to power-off compared to VDD2 detection voltage level V LV 2 (90% VDD2) , the control target The circuit 3 becomes inoperable.

二次側電源電圧VDD2がVDD2検出電圧レベルVLV2(95%VDD2)となって、電源OFFと見なされる時点から、VDD2検出電圧レベルVLV2(90%VDD2)となり、制御対象回路3が、動作不可能となる時点までの期間が、電源遮断検知後の制御対象回路3のデータ退避/復帰等のバックアップの処理可能期間TW2である。 The secondary power supply voltage VDD2 becomes the VDD2 detection voltage level V LV2 (95% VDD2), and from the point of time when the power supply is regarded as OFF, the VDD2 detection voltage level VLV2 (90% VDD2) is reached. The period until the time when the operation becomes impossible is a backup processable period TW2 such as data saving / restoring of the control target circuit 3 after the power-off detection.

比較例に係るデータ制御装置の動作は、図4に示すように、制御対象回路3が接続される二次側電源線VDL2の二次側電源電圧VDD2のみを監視して電源遮断を検知する。すなわち、二次側電源電圧VDD2が下降してから電源遮断を検知するため、電源遮断検知後の処理可能時間TW2が短い。   As shown in FIG. 4, the operation of the data control apparatus according to the comparative example monitors only the secondary power supply voltage VDD2 of the secondary power supply line VDL2 to which the control target circuit 3 is connected, and detects power shutdown. That is, since the power-off is detected after the secondary-side power supply voltage VDD2 drops, the processable time TW2 after the power-off detection is short.

別系統の一次側電源電圧VDD1の電圧レベルを監視して電源遮断を検知する場合、二次側電源電圧VDD2を監視して電源遮断を検知する場合と比較して、検知する電圧レベルを低く設定することができる。   When the power supply shutdown is detected by monitoring the voltage level of the primary power supply voltage VDD1 of another system, the detected voltage level is set lower than when the power supply shutdown is detected by monitoring the secondary power supply voltage VDD2. can do.

別系統の一次側電源電圧VDD1を監視する場合、上述のように、一次側電源電圧VDD1が、VDD1検出電圧レベルVLV1レベル(90%VDD1)と比較して電源遮断(電源OFF)を検知することで、一次側電源電圧VDD1が、電源OFFと見なされことから、検知レベルが通常動作電圧(VDD1)の90%である。 When monitoring the primary power supply voltage VDD1 of another system, as described above, the primary power supply voltage VDD1 detects the power supply cutoff (power OFF) compared to the VDD1 detection voltage level V LV 1 level (90% VDD1). Thus, since the primary side power supply voltage VDD1 is regarded as the power supply OFF, the detection level is 90% of the normal operation voltage (VDD1).

これに対して、二次側電源線VDL2の二次側電源電圧VDD2を監視する場合、図4に示すように、検知レベルが通常動作電圧(VDD2)の95%である。   On the other hand, when the secondary power supply voltage VDD2 of the secondary power supply line VDL2 is monitored, as shown in FIG. 4, the detection level is 95% of the normal operating voltage (VDD2).

したがって、本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置の方が、比較例に比べて電源の揺らぎを吸収できる確率も高くなる。   Therefore, the data control apparatus according to the first embodiment of the present invention has a higher probability of absorbing power supply fluctuations than the comparative example.

(詳細ブロック構成)
本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置12は、図5に詳細な模式的ブロック構成を示すように、一次側電源電圧VDD1が供給される一次側電源線VDL1と、二次側電源電圧VDD2が供給される二次側電源線VDL2と、一次側電源線VDL1と二次側電源線VDL2との間に配置され,一次側電源電圧VDD1を二次側電源電圧VDD2に変換する電圧変換部14と、一次側電源線VDL1に接続され,電圧レベル検知信号VDTを出力する電圧レベル検出部18と、二次側電源線VDL2に接続され,リセット信号RSTnを出力するリセット信号発生部16と、電圧レベル検出部18より電圧レベル検知信号VDT,リセット信号発生部16よりリセット信号RSTnを受信して、制御信号CLSを出力する制御信号発生部20とを備える。
(Detailed block configuration)
The data control apparatus 12 according to the first embodiment of the present invention includes a primary power supply line VDL1 to which a primary power supply voltage VDD1 is supplied and a secondary side as shown in FIG. A voltage that is arranged between the secondary power supply line VDL2 to which the power supply voltage VDD2 is supplied and the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2, and converts the primary power supply voltage VDD1 into the secondary power supply voltage VDD2. A conversion unit 14, a voltage level detection unit 18 connected to the primary power supply line VDL1 and outputting the voltage level detection signal VDT, and a reset signal generation unit 16 connected to the secondary power supply line VDL2 and outputting the reset signal RSTn. When receiving the voltage level detection signal VDT from the voltage level detection unit 18 and the reset signal RSTn from the reset signal generation unit 16, the control signal is generated to output the control signal CLS. And a section 20.

二次側電源線VDL2には、図5に示すように、制御対象回路10が接続され、データ制御装置12内のリセット信号発生部16よりリセット信号RSTn、制御信号発生部20より制御信号CLSを受信している。   As shown in FIG. 5, the control target circuit 10 is connected to the secondary power supply line VDL2, and the reset signal RSTn is received from the reset signal generator 16 in the data control device 12, and the control signal CLS is sent from the control signal generator 20. Receiving.

また、図5において、キャパシタC1、C2は、それぞれ一次側電源線VDL1、二次側電源線VDL2の有する寄生キャパシタである。   In FIG. 5, capacitors C1 and C2 are parasitic capacitors included in the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2, respectively.

(動作タイミングチャート)
図6は、図5に示すデータ制御装置の動作例を示す。図6においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2の電源変動波形が示され、さらに、これらの電源変動波形に対応して、リセット信号RSTn、電圧レベル検出信号VDTおよび制御信号CLSの動作波形がそれぞれ示されている。
(Operation timing chart)
FIG. 6 shows an operation example of the data control apparatus shown in FIG. In FIG. 6, power supply fluctuation waveforms of the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are shown, and further, the reset signal RSTn, the voltage level detection signal VDT, and the control signal CLS corresponding to these power supply fluctuation waveforms. The operation waveforms are respectively shown.

(a)まず、時刻t0〜時刻t1の期間においては、電源はオフ状態にある。負論理のリセット信号RSTnはオン状態、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態、制御信号CLSは待機状態にある。 (A) First, during the period from time t0 to time t1, the power supply is in an off state. The negative logic reset signal RSTn is on, the voltage level detection signal VDT is off, and the control signal CLS is on standby.

(b)次に、時刻t1において、電源をオンにする。 (B) Next, at time t1, the power is turned on.

(c)次に、時刻t1〜時刻t2の期間においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2の動作波形は上昇し、二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTに到達すると、リセット信号RSTnがオフ状態になる。 (C) Next, during the period from time t1 to time t2, the operation waveforms of the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 rise, and the value of the secondary power supply voltage VDD2 becomes the reset voltage level VRST . When reaching, the reset signal RSTn is turned off.

(d)次に、時刻t2において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1に到達すると、電圧レベル検出信号VDTはオン状態になる。 (D) Next, at time t2, when the value of the primary power supply voltage VDD1 reaches the VDD1 detection voltage level V LV 1, the voltage level detection signal VDT is turned on.

(e)次に、時刻t2〜時刻t3の期間においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2ともにオン状態が保持される。時刻t2の直後において、制御信号CLSは待機状態からオン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路10に対して制御信号CLSが出力される。その後、待機状態が保持される。 (E) Next, in the period from time t2 to time t3, both the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are kept on. Immediately after time t2, the control signal CLS is turned on from the standby state, and the control signal CLS is output from the control signal generator 20 to the control target circuit 10. Thereafter, the standby state is maintained.

(f)次に、時刻t3〜t4の期間において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1よりも低くなり、二次側電源電圧VDD2の値も低下し、かつリセット電圧レベルVRSTよりも高い場合には、リセット信号RSTnはオフ状態を保持するが、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態となる。制御信号CLSは、待機状態が保持される。 (F) Next, in a period of time t3 to t4, the value of the primary power supply voltage VDD1 is lower than VDD1 detection voltage level V LV 1, also decreases the value of the secondary-side power supply voltage VDD2, and the reset voltage level If higher than V RST is a reset signal RSTn is maintained in the oFF state, the voltage level detection signal VDT is turned off. The control signal CLS is kept in a standby state.

(g)次に、時刻t4〜t5の期間において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1よりも高くなり、かつ二次側電源電圧VDD2の値も上昇し、リセット電圧レベルVRSTよりも高い場合には、リセット信号RSTnはオフ状態を保持するが、電圧レベル検出信号VDTはオン状態となる。制御信号CLSは、待機状態が保持される。 (G) Next, in a period of time t4 to t5, the value of the primary power supply voltage VDD1 is higher than VDD1 detection voltage level V LV 1, and also increases the value of the secondary-side power supply voltage VDD2, the reset voltage level If higher than V RST is a reset signal RSTn is maintained in the oFF state, the voltage level detection signal VDT is turned on. The control signal CLS is kept in a standby state.

(h)次に、時刻t5〜t6の期間において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1よりも低くなると、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態となる。制御信号CLSはオン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路10に対して、制御信号CLSが出力される。その後、待機状態が保持される。 (H) In a period of time t5 to t6, when the value of the primary power supply voltage VDD1 is lower than VDD1 detection voltage level V LV 1, the voltage level detection signal VDT is turned off. The control signal CLS is turned on, and the control signal CLS is output from the control signal generator 20 to the control target circuit 10. Thereafter, the standby state is maintained.

さらに一次側電源電圧VDD1の値が低下して、二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTよりも低くなる場合には、リセット信号RSTnはオン状態となる。 Further decreases the value of the primary power supply voltage VDD 1, the value of the secondary-side power supply voltage VDD2 is to be lower than the reset voltage level V RST, the reset signal RSTn are turned on.

さらに、一次側電源電圧VDD1が上昇して、二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTよりも高くなる場合には、リセット信号RSTnはオフ状態となる。 Furthermore, the primary power supply voltage VDD1 rises, if the value of the secondary-side power supply voltage VDD2 is higher than the reset voltage level V RST, the reset signal RSTn are turned off.

さらに、一次側電源電圧VDD1が上昇して、VDD1検知電圧レベルVLV1よりも高くなる場合には、リセット信号RSTnはオフ状態が保持され、電圧レベル検出信号VDTはオン状態になる。 Furthermore, the increase in the primary power supply voltage VDD1, if higher than VDD1 detection voltage level V LV 1, the reset signal RSTn the OFF state is maintained, the voltage level detection signal VDT is turned on.

(i)次に、時刻t6〜時刻t7の期間においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2ともにオン状態が保持される。時刻t6の直後において、制御信号CLSは待機状態からオン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路10に対して制御信号CLSが出力される。その後、待機状態が保持される。 (I) Next, during the period from time t6 to time t7, both the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are kept on. Immediately after time t6, the control signal CLS is turned on from the standby state, and the control signal CLS is output from the control signal generator 20 to the control target circuit 10. Thereafter, the standby state is maintained.

(j)次に、時刻t7において、電源をオフにする。 (J) Next, at time t7, the power is turned off.

(k)次に、時刻t7〜時刻t8の期間においては、一次側電源電圧VDD1の動作波形は降下し、一方、二次側電源電圧VDD2の動作波形は略一定値を保持する。 (K) Next, during the period from time t7 to time t8, the operation waveform of the primary power supply voltage VDD1 drops, while the operation waveform of the secondary power supply voltage VDD2 holds a substantially constant value.

(l)次に、時刻t8において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1に到達すると、リセット信号RSTnはオフ状態を保持するが、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態になる。 (L) Next, when the value of the primary power supply voltage VDD1 reaches the VDD1 detection voltage level V LV 1 at time t8, the reset signal RSTn is maintained in the off state, but the voltage level detection signal VDT is in the off state. .

(m)次に、時刻t8〜時刻t9の期間においては、一次側電源電圧VDD1は、図6に示すように、所定の時定数で電圧降下する。一方、二次側電源電圧VDD2は、一定状態が保持された後、所定の時定数で電圧降下する。時刻t8の直後において、制御信号CLSは待機状態からオン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路10に対して、制御信号CLSが出力される。 (M) Next, in the period from time t8 to time t9, the primary power supply voltage VDD1 drops with a predetermined time constant as shown in FIG. On the other hand, the secondary power supply voltage VDD2 drops with a predetermined time constant after a constant state is maintained. Immediately after time t8, the control signal CLS is turned on from the standby state, and the control signal CLS is output from the control signal generator 20 to the control target circuit 10.

(n)次に、時刻t9において、二次側電源電圧VDD2が、リセット電圧レベルVRSTに到達して、電源遮断(電源OFF)を検知することで、制御対象回路10は動作不可能となる。同時に、リセット信号RSTnはオン状態となり、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態を保持し、制御信号CLSは待機状態となる。 (N) Next, at time t9, the secondary power supply voltage VDD2 reaches the reset voltage level V RST and detects power shutoff (power OFF), so that the control target circuit 10 becomes inoperable. . At the same time, the reset signal RSTn is turned on, the voltage level detection signal VDT is kept off, and the control signal CLS is in a standby state.

本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、二系統の電源線を有する制御対象回路システムに適用する場合、電源線の有するキャパシタによる時定数を利用していないため、電源遮断後の電圧確保を行うためのコンデンサの容量を小さくすることができる。   According to the data control device of the first embodiment of the present invention, when applied to a control target circuit system having two power supply lines, the time constant due to the capacitor of the power supply line is not used. The capacity of the capacitor for securing the voltage after the interruption can be reduced.

また、本発明の第1の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、電源線上のノイズ等により電源電圧の値が変動した場合においても、無駄なバックアップ処理(データ退避/復帰)を抑制することができる。   In addition, according to the data control device of the first embodiment of the present invention, even when the value of the power supply voltage fluctuates due to noise on the power supply line or the like, useless backup processing (data save / restore) is suppressed. be able to.

[第2の実施の形態]
(データ制御装置)
本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置であって、データ退避/復帰制御動作を実行するデータ制御装置12は、図7に示すように、一次側電源電圧VDD1が供給される一次側電源線VDL1と、二次側電源電圧VDD2が供給される二次側電源線VDL2と、一次側電源線VDL1と二次側電源線VDL2との間に配置され,一次側電源電圧VDD1を二次側電源電圧VDD2に変換する電圧変換部14と、一次側電源線VDL1に接続され,電圧レベル検知信号VDTを出力する電圧レベル検出部18と、二次側電源線VDL2に接続され,リセット信号RSTnを出力するリセット信号発生部16と、電圧レベル検出部18より電圧レベル検知信号VDT,リセット信号発生部16よりリセット信号RSTnを受信して、データ退避制御信号DRCSおよびデータ復帰制御信号DSCSを出力する制御信号発生部20とを備える。
[Second Embodiment]
(Data control device)
The data control apparatus 12 according to the second embodiment of the present invention, which executes the data saving / restoring control operation, is supplied with the primary power supply voltage VDD1 as shown in FIG. Are arranged between the primary power supply line VDL1, the secondary power supply line VDL2 to which the secondary power supply voltage VDD2 is supplied, and the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2. A voltage conversion unit 14 for converting to the secondary power supply voltage VDD2, a voltage level detection unit 18 for outputting the voltage level detection signal VDT connected to the primary power supply line VDL1, and a secondary power supply line VDL2, and a reset signal. The reset signal generation unit 16 that outputs RSTn, the voltage level detection signal VDT from the voltage level detection unit 18, and the reset signal RSTn from the reset signal generation unit 16 are received. And a control signal generating unit 20 for outputting the data saving control signal DRCS and the data recovery control signal DSCS.

二次側電源線VDL2には、図7に示すように、制御対象回路30が接続され、データ制御装置12内のリセット信号発生部16よりリセット信号RSTn、制御信号発生部20よりデータ退避制御信号DRCSおよびデータ復帰制御信号DSCSを受信している。   As shown in FIG. 7, a control target circuit 30 is connected to the secondary power supply line VDL2, and the reset signal RSTn is received from the reset signal generator 16 in the data control device 12, and the data saving control signal is sent from the control signal generator 20. The DRCS and data return control signal DSCS are received.

制御対象回路30は、図7に示すように、主動作部32と、不揮発性記憶部36と、主動作部32と不揮発性記憶部36との間のデータインタフェース制御部34とを備える。   As illustrated in FIG. 7, the control target circuit 30 includes a main operation unit 32, a nonvolatile storage unit 36, and a data interface control unit 34 between the main operation unit 32 and the nonvolatile storage unit 36.

図7に示すように、制御対象回路30内の主動作部32、データインタフェース制御部34、および不揮発性記憶部36は、データ制御装置12内のリセット信号発生部16よりリセット信号RSTnを受信し、また、データインタフェース制御部34は、制御信号発生部20よりデータ退避制御信号DRCSおよびデータ復帰制御信号DSCSを受信している。   As shown in FIG. 7, the main operation unit 32, the data interface control unit 34, and the nonvolatile storage unit 36 in the control target circuit 30 receive the reset signal RSTn from the reset signal generation unit 16 in the data control device 12. In addition, the data interface control unit 34 receives the data save control signal DRCS and the data return control signal DSCS from the control signal generation unit 20.

また、図7において、キャパシタC1、C2は、それぞれ一次側電源線VDL1、二次側電源線VDL2の有する寄生キャパシタである。   In FIG. 7, capacitors C1 and C2 are parasitic capacitors included in the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2, respectively.

(データ制御装置の動作シーケンス)
本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置12の動作シーケンスを図8に示す状態遷移図を用いて説明する。
(Operation sequence of data controller)
The operation sequence of the data control apparatus 12 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the state transition diagram shown in FIG.

リセット状態S1とは、データ制御装置12がリセット状態のままホールドされ、動作していない状態を示す。   The reset state S1 indicates a state in which the data control device 12 is held in the reset state and is not operating.

電源復帰待ち状態S2とは、一次側電源電圧VDD1が所定の閾値電圧Vth1(例えば、VDD1検出電圧レベルVLV1)になるまで待機している状態を示す。 The power recovery waiting state S2 indicates a state of waiting until the primary power supply voltage VDD1 reaches a predetermined threshold voltage Vth1 (for example, VDD1 detection voltage level V LV 1).

データ復帰信号出力状態S3とは、データ制御装置12から制御対象回路30に対してデータ復帰制御信号DSCSを送信し、制御対象回路30内の不揮発性記憶部36からデータを復帰している状態を示す。   The data return signal output state S3 is a state in which the data return control signal DSCS is transmitted from the data control device 12 to the control target circuit 30 and data is returned from the nonvolatile storage unit 36 in the control target circuit 30. Show.

電源監視状態S4とは、一次側電源電圧VDD1が所定の閾値電圧Vth1(例えば、VDD1検出電圧レベルVLV1)を下回るレベルかどうかをチェックし、監視している状態を示す。 The power supply monitoring state S4 indicates a state where the primary side power supply voltage VDD1 is checked by checking whether or not it is at a level lower than a predetermined threshold voltage Vth1 (for example, VDD1 detection voltage level VLV1 ).

データ退避信号出力状態S5とは、データ制御装置12から制御対象回路30に対してデータ退避制御信号DRCSを送信し、制御対象回路30内の不揮発性記憶部36にデータを退避している状態を示す。   The data save signal output state S5 is a state where the data save control signal DRCS is transmitted from the data control device 12 to the control target circuit 30 and the data is saved in the nonvolatile storage unit 36 in the control target circuit 30. Show.

―動作シーケンス―
(a)まず、リセット状態S1において、RSTn=“1”で示されるように、リセット信号RSTnをオフ状態にすると、リセット状態S1から電源復帰待ち状態S2に状態遷移する。
―Operation sequence―
(A) First, when the reset signal RSTn is turned off as indicated by RSTn = “1” in the reset state S1, the state transitions from the reset state S1 to the power recovery waiting state S2.

(b)次に、電源復帰待ち状態S2において、RSTn=“0”で示されるように、リセット信号RSTnをオン状態にすると、電源復帰待ち状態S2からリセット状態S1に状態遷移する。 (B) Next, when the reset signal RSTn is turned on as indicated by RSTn = “0” in the power recovery wait state S2, the state transitions from the power recovery wait state S2 to the reset state S1.

(c)次に、電源復帰待ち状態S2において、VDT=“1”で示されるように、電圧レベル検知信号VDTをオン状態にすると、電源復帰待ち状態S2からデータ復帰信号出力状態S3に状態遷移する。 (C) Next, in the power recovery waiting state S2, when the voltage level detection signal VDT is turned on as indicated by VDT = “1”, the state transitions from the power recovery waiting state S2 to the data recovery signal output state S3. To do.

(d)次に、データ復帰信号出力状態S3から電源監視状態S4に状態遷移する。 (D) Next, state transition is made from the data return signal output state S3 to the power monitoring state S4.

(e)次に、電源監視状態S4において、VDT=“0”で示されるように、電圧レベル検知信号VDTをオフ状態にすると、電源監視状態S4からデータ退避信号出力状態S5に状態遷移する。 (E) Next, in the power monitoring state S4, when the voltage level detection signal VDT is turned off as indicated by VDT = "0", the state transitions from the power monitoring state S4 to the data save signal output state S5.

(f)次に、データ退避信号出力状態S5から電源復帰待ち状態S6に状態遷移する。 (F) Next, the state transition is made from the data saving signal output state S5 to the power recovery waiting state S6.

(g)次に、電源復帰待ち状態S6において、VDT=“1”で示されるように、電圧レベル検知信号VDTをオン状態にすると、電源復帰待ち状態S6からデータ退避信号出力状態S5に状態遷移する。 (G) Next, in the power recovery waiting state S6, when the voltage level detection signal VDT is turned on as indicated by VDT = "1", the state transitions from the power recovery waiting state S6 to the data save signal output state S5. To do.

(h)次に、電源復帰待ち状態S6において、RSTn=“0”で示されるように、リセット信号RSTnをオフ状態にすると、電源復帰待ち状態S6からリセット状態S1に状態遷移する。 (H) Next, when the reset signal RSTn is turned off in the power recovery waiting state S6 as indicated by RSTn = “0”, the state transitions from the power recovery waiting state S6 to the reset state S1.

(動作タイミングチャート)
図9は、図7に示すデータ制御装置12の動作例を示す。図9においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2の電源変動波形が示され、さらに、これらの電源変動波形に対応して、リセット信号RSTn、電圧レベル検出信号VDT、データ復帰制御信号DSCSおよびデータ退避制御信号DRCSの動作波形が各々示されている。
(Operation timing chart)
FIG. 9 shows an operation example of the data control device 12 shown in FIG. In FIG. 9, power supply fluctuation waveforms of the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are shown, and further, the reset signal RSTn, the voltage level detection signal VDT, and the data recovery control corresponding to these power supply fluctuation waveforms. Operation waveforms of the signal DSCS and the data save control signal DRCS are shown.

(a)まず、時刻t0〜時刻t1の期間においては、電源はオフ状態にある。負論理のリセット信号RSTnはオン状態、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態、データ退避制御信号DRCSおよびデータ復帰制御信号DSCSはオフ状態にある。 (A) First, during the period from time t0 to time t1, the power supply is in an off state. The negative logic reset signal RSTn is in the on state, the voltage level detection signal VDT is in the off state, and the data save control signal DRCS and the data return control signal DSCS are in the off state.

(b)次に、時刻t1において、電源をオンにする。 (B) Next, at time t1, the power is turned on.

(c)次に、時刻t1〜時刻t2の期間においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2の動作波形は上昇し、二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTに到達すると、リセット信号RSTnがオフ状態になる。 (C) Next, during the period from time t1 to time t2, the operation waveforms of the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 rise, and the value of the secondary power supply voltage VDD2 becomes the reset voltage level VRST . When reaching, the reset signal RSTn is turned off.

(d)次に、時刻t2において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1に到達すると、電圧レベル検出信号VDTはオン状態になる。 (D) Next, at time t2, when the value of the primary power supply voltage VDD1 reaches the VDD1 detection voltage level V LV 1, the voltage level detection signal VDT is turned on.

(e)次に、時刻t2〜時刻t3の期間においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2ともにオン状態が保持される。時刻t2の直後において、データ復帰制御信号DSCSはオフ状態からオン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路30のデータインタフェース制御部34に対して、データ復帰制御信号DSCSが出力される。その後、オフ状態が保持される。 (E) Next, in the period from time t2 to time t3, both the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are kept on. Immediately after time t2, the data return control signal DSCS changes from the OFF state to the ON state, and the data return control signal DSCS is output from the control signal generation unit 20 to the data interface control unit 34 of the control target circuit 30. Thereafter, the off state is maintained.

(f)次に、時刻t3〜t4の期間において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1よりも低くなり、かつ二次側電源電圧VDD2の値も低下し、リセット電圧レベルVRSTよりも高い場合には、リセット信号RSTnはオフ状態を保持するが、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態となる。データ復帰制御信号DSCSは、オフ状態が保持される。 (F) Next, in a period of time t3 to t4, the value of the primary power supply voltage VDD1 is lower than VDD1 detection voltage level V LV 1, and also decreases the value of the secondary-side power supply voltage VDD2, the reset voltage level If higher than V RST is a reset signal RSTn is maintained in the oFF state, the voltage level detection signal VDT is turned off. The data recovery control signal DSCS is kept off.

(g)次に、時刻t4〜t5の期間において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1よりも高くなり、かつ二次側電源電圧VDD2の値も上昇し、リセット電圧レベルVRSTよりも高い場合には、リセット信号RSTnはオフ状態を保持するが、電圧レベル検出信号VDTはオン状態となる。データ退避制御信号DRCSおよびデータ復帰制御信号DSCSはオフ状態にある。 (G) Next, in a period of time t4 to t5, the value of the primary power supply voltage VDD1 is higher than VDD1 detection voltage level V LV 1, and also increases the value of the secondary-side power supply voltage VDD2, the reset voltage level If higher than V RST is a reset signal RSTn is maintained in the oFF state, the voltage level detection signal VDT is turned on. Data save control signal DRCS and data return control signal DSCS are in the off state.

(h)次に、時刻t5〜t6の期間において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1よりも低くなると、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態となる。ここで、データ退避制御信号DRCSは、オン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路30のデータインタフェース制御部34に対して、データ退避制御信号DRCSが出力される。その後、オフ状態が保持される。 (H) In a period of time t5 to t6, when the value of the primary power supply voltage VDD1 is lower than VDD1 detection voltage level V LV 1, the voltage level detection signal VDT is turned off. Here, the data save control signal DRCS is turned on, and the data save control signal DRCS is output from the control signal generator 20 to the data interface controller 34 of the control target circuit 30. Thereafter, the off state is maintained.

さらに一次側電源電圧VDD1の値が低下して、二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTよりも低くなる場合には、リセット信号RSTnはオン状態となる。 Further decreases the value of the primary power supply voltage VDD 1, the value of the secondary-side power supply voltage VDD2 is to be lower than the reset voltage level V RST, the reset signal RSTn are turned on.

さらに、一次側電源電圧VDD1が上昇し、二次側電源電圧VDD2がリセット電圧レベルVRSTよりも高くなる場合には、リセット信号RSTnはオフ状態となる。 Further, to rise the primary power supply voltage VDD 1, when the secondary power supply voltage VDD2 is higher than the reset voltage level V RST, the reset signal RSTn are turned off.

さらに、一次側電源電圧VDD1が上昇して、VDD1検知電圧レベルVLV1よりも高くなる場合には、リセット信号RSTnはオフ状態が保持され、電圧レベル検出信号VDTはオン状態になる。 Furthermore, the increase in the primary power supply voltage VDD1, if higher than VDD1 detection voltage level V LV 1, the reset signal RSTn the OFF state is maintained, the voltage level detection signal VDT is turned on.

(i)次に、時刻t6〜時刻t7の期間においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2ともにオン状態が保持される。時刻t6の直後において、データ復帰制御信号DSCSはオフ状態からオン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路30のデータインタフェース制御部34に対して、データ復帰制御信号DSCSが出力される。その後、オフ状態が保持される。 (I) Next, during the period from time t6 to time t7, both the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are kept on. Immediately after time t6, the data return control signal DSCS changes from the OFF state to the ON state, and the data return control signal DSCS is output from the control signal generation unit 20 to the data interface control unit 34 of the control target circuit 30. Thereafter, the off state is maintained.

(j)次に、時刻t7において、電源をオフにする。 (J) Next, at time t7, the power is turned off.

(k)次に、時刻t7〜時刻t8の期間においては、一次側電源電圧VDD1の動作波形は降下し、一方、二次側電源電圧VDD2の動作波形は略一定値を保持される。 (K) Next, during the period from time t7 to time t8, the operation waveform of the primary power supply voltage VDD1 drops, while the operation waveform of the secondary power supply voltage VDD2 is maintained at a substantially constant value.

(l)次に、時刻t8において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1に到達すると、リセット信号RSTnはオフ状態を保持するが、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態になる。 (L) Next, when the value of the primary power supply voltage VDD1 reaches the VDD1 detection voltage level V LV 1 at time t8, the reset signal RSTn is maintained in the off state, but the voltage level detection signal VDT is in the off state. .

(m)次に、時刻t8〜時刻t9の期間においては、一次側電源電圧VDD1は、図9に示す通り、所定の時定数で電圧降下する。一方、二次側電源電圧VDD2は、一定状態が保持された後、所定の時定数で電圧降下する。時刻t8の直後において、データ退避制御信号DRCSはオフ状態からオン状態となり、制御信号発生部20から制御対象回路30のデータインタフェース制御部34に対してデータ退避制御信号DRCSが出力される。 (M) Next, in the period from time t8 to time t9, the primary power supply voltage VDD1 drops with a predetermined time constant as shown in FIG. On the other hand, the secondary power supply voltage VDD2 drops with a predetermined time constant after a constant state is maintained. Immediately after time t8, the data save control signal DRCS changes from the OFF state to the ON state, and the data save control signal DRCS is output from the control signal generation unit 20 to the data interface control unit 34 of the control target circuit 30.

(n)次に、時刻t9において、二次側電源電圧VDD2が、リセット電圧レベルVRSTに到達して、電源遮断(電源OFF)を検知することで、二次側電源電圧VDD2が、電源OFFと見なされ、制御対象回路30は動作不可能状態となる。同時に、リセット信号RSTnはオン状態となり、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態を保持し、データ退避制御信号DRCSおよびデータ復帰制御信号DSCSは共にオフ状態となる。 (N) Next, at time t9, when the secondary power supply voltage VDD2 reaches the reset voltage level VRST and detects power shutdown (power OFF), the secondary power supply voltage VDD2 is turned off. Therefore, the control target circuit 30 becomes inoperable. At the same time, the reset signal RSTn is turned on, the voltage level detection signal VDT is kept in the off state, and both the data saving control signal DRCS and the data return control signal DSCS are turned off.

電源復帰時においては、一次側電源電圧VDD1の電圧レベルを監視し、一次側電源電圧VDD1がVDD1検出電圧レベルVLV1と比較して、VDD1>VLV1になったことを検知して、電源復帰状態を検出する。結果として、データ制御装置12から制御対象回路30のデータインタフェース制御部34にデータ復帰制御信号DSCSを出力する。上記の場合、二次側電源電圧VDD2の電源監視は、二次側電源電圧VDD2より電源供給されるデータ制御装置12のリセット信号発生部16にのみ適用される。 During power restoration, it monitors the voltage level of the primary power supply voltage VDD1, compared the primary power supply voltage VDD1 is the VDD1 detection voltage level V LV 1, detects that it is now VDD1> V LV 1, Detects power recovery status. As a result, the data control device 12 outputs the data return control signal DSCS to the data interface control unit 34 of the control target circuit 30. In the above case, the power supply monitoring of the secondary power supply voltage VDD2 is applied only to the reset signal generator 16 of the data control device 12 that is supplied with power from the secondary power supply voltage VDD2.

本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、電源遮断/投入を検知し、データのバックアップ(データ退避/復帰)を要求する信号を出力するに際して、十分なバックアップ処理のための処理可能期間を確保するができる。   According to the data control device of the second embodiment of the present invention, when a power-off / on is detected and a signal for requesting data backup (data save / restore) is output, sufficient backup processing is performed. Can be secured.

また、本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、二系統の電源線を有する制御対象回路システムに適用する場合、電源線の有するキャパシタによる時定数を利用していないため、電源遮断後の電圧確保を行うためのコンデンサの容量を小さくすることができる。   In addition, according to the data control device of the second embodiment of the present invention, when applied to a control target circuit system having two power supply lines, the time constant due to the capacitor of the power supply line is not used. The capacity of the capacitor for securing the voltage after the power supply is cut off can be reduced.

また、本発明の第2の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、電源線上のノイズ等により電源電圧の値が変動した場合においても、無駄なバックアップ処理(データ退避/復帰)を抑制することができる。   Further, according to the data control device of the second embodiment of the present invention, even when the value of the power supply voltage fluctuates due to noise on the power supply line or the like, useless backup processing (data save / restore) is suppressed. be able to.

[第3の実施の形態]
(データ制御装置)
本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置であって、不揮発性CPU40を制御対象とするデータ制御装置12は、図10に示すように、一次側電源電圧VDD1が供給される一次側電源線VDL1と、二次側電源電圧VDD2が供給される二次側電源線VDL2と、一次側電源線VDL1と二次側電源線VDL2との間に配置され,一次側電源電圧VDD1を二次側電源電圧VDD2に変換する電圧変換部14と、一次側電源線VDL1に接続され,電圧レベル検知信号VDTを出力する電圧レベル検出部18と、二次側電源線VDL2に接続され,リセット信号RSTnを出力するリセット信号発生部16と、電圧レベル検出部18より電圧レベル検知信号VDT,リセット信号発生部16よりリセット信号RSTnを受信する制御信号発生部20とを備える。
[Third Embodiment]
(Data control device)
As shown in FIG. 10, the data control device 12 according to the third embodiment of the present invention, which controls the nonvolatile CPU 40, is supplied with the primary power supply voltage VDD1. The power supply line VDL1, the secondary power supply line VDL2 supplied with the secondary power supply voltage VDD2, and the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2 are arranged between the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD1. A voltage conversion unit 14 that converts the power supply voltage VDD2 to the primary power supply line VDL1, a voltage level detection unit 18 that outputs the voltage level detection signal VDT, and a secondary power supply line VDL2 that are connected to the reset signal RSTn. A reset signal generator 16 for outputting a voltage, a voltage level detection signal VDT from the voltage level detector 18, and a reset signal RSTn from the reset signal generator 16. And a signal generator 20.

制御信号発生部20は、不揮発性CPU40に対して、強誘電体素子書込み信号E1、通常動作信号E2、強誘電体素子両端短絡信号FRST、および強誘電体素子駆動用信号PL1,PL2を出力する。また、制御信号発生部20から出力されるクロックイネーブル信号CLKENと、クロック生成装置42からの出力信号は、ANDゲート44に入力され、ANDゲート44の出力信号は不揮発性CPU40に入力されている。   The control signal generator 20 outputs a ferroelectric element write signal E1, a normal operation signal E2, a ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST, and ferroelectric element driving signals PL1 and PL2 to the nonvolatile CPU 40. . The clock enable signal CLKEN output from the control signal generator 20 and the output signal from the clock generator 42 are input to the AND gate 44, and the output signal of the AND gate 44 is input to the nonvolatile CPU 40.

二次側電源線VDL2には、図10に示すように、不揮発性CPU40が接続され、データ制御装置12内のリセット信号発生部16よりリセット信号RSTn、制御信号発生部20より、強誘電体素子書込み信号E1、通常動作信号E2、強誘電体素子両端短絡信号FRST、および強誘電体素子駆動用信号PL1,PL2を受信している。また、不揮発性CPU40は、ANDゲート44を介してクロック信号CLKを受信している。   As shown in FIG. 10, the non-volatile CPU 40 is connected to the secondary power supply line VDL2, and the reset signal RSTn from the reset signal generator 16 in the data control device 12 and the ferroelectric element from the control signal generator 20 are connected. A write signal E1, a normal operation signal E2, a ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST, and ferroelectric element driving signals PL1 and PL2 are received. The nonvolatile CPU 40 receives the clock signal CLK via the AND gate 44.

また、図10において、キャパシタC1、C2は、それぞれ一次側電源線VDL1、二次側電源線VDL2の有する寄生キャパシタである。   In FIG. 10, capacitors C1 and C2 are parasitic capacitors included in the primary power supply line VDL1 and the secondary power supply line VDL2, respectively.

(不揮発性CPUの構成例)
本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置を適用する不揮発性CPU40の模式的ブロック構成は、図11に示すように、命令処理部102と、命令処理部102に接続され、命令処理部102から演算制御信号ACSを受信する演算処理部110と、演算処理部110に接続され、演算処理部110から演算出力信号zを受信する演算結果記憶部104と、演算結果記憶部104および命令処理部102に接続され、出力信号aを演算処理部110に供給するスイッチブロック106と、スイッチブロック106および命令処理部102に接続され、命令処理部102からスイッチ制御信号SCSを受信し、出力信号bを演算処理部110に供給するスイッチブロック108とを備える。
(Configuration example of non-volatile CPU)
A schematic block configuration of a nonvolatile CPU 40 to which a data control device according to the third embodiment of the present invention is applied is connected to an instruction processing unit 102 and an instruction processing unit 102 as shown in FIG. An arithmetic processing unit 110 that receives an arithmetic control signal ACS from the unit 102, an arithmetic result storage unit 104 that is connected to the arithmetic processing unit 110 and receives an arithmetic output signal z from the arithmetic processing unit 110, an arithmetic result storage unit 104, and an instruction The switch block 106 connected to the processing unit 102 and supplying the output signal a to the arithmetic processing unit 110, and connected to the switch block 106 and the command processing unit 102, receives the switch control signal SCS from the command processing unit 102, and outputs the output signal and a switch block 108 for supplying b to the arithmetic processing unit 110.

プログラム/データ入出力線112を介して、命令処理部102には、プログラム/データ入力端子112aが接続され、スイッチブロック108には、プログラム/データ出力端子112bが接続される。   A program / data input terminal 112 a is connected to the instruction processing unit 102 via the program / data input / output line 112, and a program / data output terminal 112 b is connected to the switch block 108.

また、図11に示すように、不揮発性CPU40には、制御信号入出力線114を介して、制御信号入力端子114bおよび制御信号出力端子114aが接続される。   Further, as shown in FIG. 11, a control signal input terminal 114 b and a control signal output terminal 114 a are connected to the nonvolatile CPU 40 via a control signal input / output line 114.

また、図11に示すように、不揮発性CPU40には、クロック制御端子92を介してクロック信号CLKが供給され、不揮発動作用制御線100に接続される不揮発動作制御端子94を介して、強誘電体素子書込み信号E1、通常動作信号E2、強誘電体素子駆動用信号PL1およびPL2、強誘電体素子両端短絡信号FRSTが供給される。   Further, as shown in FIG. 11, the clock signal CLK is supplied to the nonvolatile CPU 40 via the clock control terminal 92, and the ferroelectric CPU 40 receives the ferroelectric via the nonvolatile operation control terminal 94 connected to the nonvolatile operation control line 100. The body element write signal E1, the normal operation signal E2, the ferroelectric element driving signals PL1 and PL2, and the ferroelectric element both-end short circuit signal FRST are supplied.

また、図11に示すように、命令処理部102は、不揮発性記憶ゲート50を有する論理回路ブロック58を備え、演算結果記憶部104は、不揮発性記憶ゲート50を有する論理回路ブロック54を備え、演算処理部110は、不揮発性記憶ゲート50を有する論理回路ブロック56を備える。   As shown in FIG. 11, the instruction processing unit 102 includes a logic circuit block 58 having a nonvolatile storage gate 50, and the operation result storage unit 104 includes a logic circuit block 54 having a nonvolatile storage gate 50, The arithmetic processing unit 110 includes a logic circuit block 56 having a nonvolatile storage gate 50.

(不揮発性記憶ゲートの構成例)
本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置の制御対象である不揮発性CPU40に適用可能な不揮発性記憶ゲート50の構成例は、図12に示すように、第1および第2の不揮発性記憶部(NVSE)361 ,362と、第1の不揮発性記憶部361に隣接して配置され、第1の不揮発性記憶部361へのデータ書込みおよび第1の不揮発性記憶部361からのデータ読出しのための外部制御信号を受信する第1のデータインタフェース制御部341と、第2の不揮発性記憶部362に隣接して配置され、第2の不揮発性記憶部362へのデータ書込みおよび第2の不揮発性記憶部362からのデータ読出しのための外部制御信号を受信する第2のデータインタフェース制御部342と、第1のデータインタフェース制御部341および第2のデータインタフェース制御部342に隣接して配置され、データ入力端子からデータ入力信号D、クロック入力端子からクロック信号CLKを受信し、データ出力端子からデータ出力信号Qを出力する揮発性記憶部(VSE)35とを備える。
(Configuration example of nonvolatile memory gate)
As shown in FIG. 12, the configuration example of the nonvolatile storage gate 50 applicable to the nonvolatile CPU 40 to be controlled by the data control apparatus according to the third embodiment of the present invention includes the first and second nonvolatile memories. Data storage units (NVSE) 36 1 , 36 2 and a first non-volatile storage unit 36 1 arranged adjacent to the first non-volatile storage unit 36 1 and the first non-volatile storage unit 36. The first data interface control unit 34 1 that receives an external control signal for reading data from 36 1 and the second non-volatile storage unit 36 2 are arranged adjacent to each other, and the second non-volatile storage unit 36 a second data interface control unit 34 2 for receiving an external control signal for reading data from the data writing and the second nonvolatile storage unit 36 2 to 2, the first data interface control unit 34 1 and the second 2 Over data interface control unit 34 2 is disposed adjacent to, the data input signal from the data input terminal D, receives a clock signal CLK from the clock input terminal, a volatile storage unit for outputting the data output signal Q from the data output terminal ( VSE) 35.

図12に示すように、第1の不揮発性記憶部(NVSE)361は、MOSトランジスタQ1a,Q1bと、強誘電体キャパシタ51a,51bとを備え、第2の不揮発性記憶部(NVSE)362は、MOSトランジスタQ2a,Q2bと、強誘電体キャパシタ52a,52bとを備える。 As shown in FIG. 12, the first non-volatile storage unit (NVSE) 36 1 is provided with MOS transistors Q1a, and Q1b, ferroelectric capacitor 51a, and 51b, the second non-volatile storage unit (NVSE) 36 2 includes MOS transistors Q2a and Q2b and ferroelectric capacitors 52a and 52b.

図12に示すように、揮発性記憶部(VSE)35は、インバータ60,61,64,70,72,74と、パススイッチ62,66,68と、マルチプレクサ84,86とを備える。   As shown in FIG. 12, the volatile storage unit (VSE) 35 includes inverters 60, 61, 64, 70, 72, 74, path switches 62, 66, 68, and multiplexers 84, 86.

図12に示す通り、第1のデータインタフェース制御部341は、インバータ76と、パススイッチ78とを備え、第2のデータインタフェース制御部342は、インバータ80と、パススイッチ82とを備える。 As shown in FIG. 12, the first data interface control unit 34 1 includes an inverter 76, and a path switch 78, a second data interface control unit 34 2, an inverter 80, and a path switch 82.

インバータ61の入力端は、データ入力信号Dの印加端に接続されている。インバータ61の出力端は、インバータ60の入力端に接続されている。インバータ60の出力端はパススイッチ66を介して、マルチプレクサ84の第1入力端(1)に接続されている。さらに、インバータ60の出力端は、インバータ64の入力端に接続され、インバータ64の出力端は、パススイッチ62を介してインバータ60の入力端に接続されている。   The input end of the inverter 61 is connected to the application end of the data input signal D. The output end of the inverter 61 is connected to the input end of the inverter 60. The output terminal of the inverter 60 is connected to the first input terminal (1) of the multiplexer 84 via the path switch 66. Further, the output end of the inverter 60 is connected to the input end of the inverter 64, and the output end of the inverter 64 is connected to the input end of the inverter 60 via the path switch 62.

マルチプレクサ84の出力端は、インバータ72の入力端に接続されている。インバータ72の出力端は、インバータ74の入力端に接続されている。インバータ74の出力端はデータ出力信号Qの引出端に接続されている。マルチプレクサ86の第1入力端(1)は、インバータ72の出力端に接続されている。マルチプレクサ86の出力端は、インバータ70の入力端に接続されている。インバータ70の出力端は、パススイッチ68を介して、マルチプレクサ84の第1入力端(1)に接続されている。   The output terminal of the multiplexer 84 is connected to the input terminal of the inverter 72. The output terminal of the inverter 72 is connected to the input terminal of the inverter 74. The output terminal of the inverter 74 is connected to the data output signal Q extraction terminal. The first input terminal (1) of the multiplexer 86 is connected to the output terminal of the inverter 72. The output terminal of the multiplexer 86 is connected to the input terminal of the inverter 70. The output terminal of the inverter 70 is connected to the first input terminal (1) of the multiplexer 84 via the path switch 68.

このように、不揮発性記憶ゲート50は、図12に示す通り、ループ状に接続された2つの論理ゲート(図12ではインバータ72,70)を用いて、入力されたデータ入力信号Dを保持するループ構造部LOOP(図中の84,72,86,70で囲まれた部分)を有する揮発性記憶部(VSE)35を備える。   As described above, the nonvolatile storage gate 50 holds the input data input signal D using two logic gates (inverters 72 and 70 in FIG. 12) connected in a loop as shown in FIG. A volatile storage unit (VSE) 35 having a loop structure portion LOOP (portion surrounded by 84, 72, 86, and 70 in the figure) is provided.

インバータ76の入力端はマルチプレクサ84の第1入力端(1)に接続されている。インバータ76の出力端は、パススイッチ78を介して、マルチプレクサ86の第2入力端(0)に接続されている。インバータ80の入力端は、マルチプレクサ86の第1入力端(1)に接続されている。インバータ80の出力端は、パススイッチ82を介して、マルチプレクサ84の第2入力端(0)に接続されている。   The input terminal of the inverter 76 is connected to the first input terminal (1) of the multiplexer 84. The output terminal of the inverter 76 is connected to the second input terminal (0) of the multiplexer 86 via the path switch 78. The input end of the inverter 80 is connected to the first input end (1) of the multiplexer 86. The output terminal of the inverter 80 is connected to the second input terminal (0) of the multiplexer 84 via the path switch 82.

強誘電体キャパシタ51aの正極端は、第1プレートラインに接続され、強誘電体素子駆動用信号PL1が供給される。強誘電体キャパシタ51aの負極端は、マルチプレクサ86の第2入力端(0)に接続されている。強誘電体キャパシタ51aの両端間には、MOSトランジスタQ1aが接続されている。MOSトランジスタQ1aのゲートは、強誘電体素子両端短絡信号FRSTの印加端に接続されている。   The positive end of the ferroelectric capacitor 51a is connected to the first plate line, and is supplied with a ferroelectric element driving signal PL1. The negative terminal of the ferroelectric capacitor 51 a is connected to the second input terminal (0) of the multiplexer 86. A MOS transistor Q1a is connected between both ends of the ferroelectric capacitor 51a. The gate of the MOS transistor Q1a is connected to the application terminal of the ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST.

強誘電体キャパシタ51bの正極端は、マルチプレクサ86の第2入力端(0)に接続されている。強誘電体キャパシタ51bの負極端は、第2プレートラインに接続され、強誘電体素子駆動用信号PL2が供給される。強誘電体キャパシタ51bの両端間には、MOSトランジスタQ1bが接続されている。MOSトランジスタQ1bのゲートは、強誘電体素子両端短絡信号FRSTの印加端に接続されている。   The positive terminal of the ferroelectric capacitor 51 b is connected to the second input terminal (0) of the multiplexer 86. The negative end of the ferroelectric capacitor 51b is connected to the second plate line, and the ferroelectric element driving signal PL2 is supplied. A MOS transistor Q1b is connected between both ends of the ferroelectric capacitor 51b. The gate of the MOS transistor Q1b is connected to the application terminal of the ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST.

強誘電体キャパシタ52aの正極端は、第1プレートラインに接続され、強誘電体素子駆動用信号PL1が供給される。強誘電体キャパシタ52aの負極端は、マルチプレクサ84の第2入力端(0)に接続されている。強誘電体キャパシタ52aの両端間には、MOSトランジスタQ2aが接続されている。MOSトランジスタQ2aのゲートは、強誘電体素子両端短絡信号FRSTの印加端に接続されている。   The positive end of the ferroelectric capacitor 52a is connected to the first plate line and supplied with a ferroelectric element driving signal PL1. The negative electrode terminal of the ferroelectric capacitor 52 a is connected to the second input terminal (0) of the multiplexer 84. A MOS transistor Q2a is connected between both ends of the ferroelectric capacitor 52a. The gate of the MOS transistor Q2a is connected to the application terminal of the ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST.

強誘電体キャパシタ52bの正極端は、マルチプレクサ84の第2入力端(0)に接続されている。強誘電体キャパシタ52bの負極端は、第2プレートラインに接続され、強誘電体素子駆動用信号PL2が供給される。強誘電体キャパシタ52bの両端間には、MOSトランジスタQ2bが接続されている。MOSトランジスタQ2bのゲートは、強誘電体素子両端短絡信号FRSTの印加端に接続されている。   The positive terminal of the ferroelectric capacitor 52 b is connected to the second input terminal (0) of the multiplexer 84. The negative electrode end of the ferroelectric capacitor 52b is connected to the second plate line and supplied with a ferroelectric element driving signal PL2. A MOS transistor Q2b is connected between both ends of the ferroelectric capacitor 52b. The gate of the MOS transistor Q2b is connected to the application terminal of the ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST.

なお、上記の構成要素のうち、パススイッチ62,66は、クロック信号CLKに応じてオン/オフされ、パススイッチ68は、反転クロック信号CLKB(クロック信号CLKの論理反転信号)に応じてオン/オフされる。すなわち、パススイッチ62,66とパススイッチ68は、互いに排他的(相補的)にオン/オフされる。一方、パススイッチ78,82は、いずれも強誘電体素子書込み信号E1に応じてオン/オフされる。また、マルチプレクサ84,86は、いずれも通常動作信号E2に応じてその信号経路が切り換えられる。   Of the above components, the path switches 62 and 66 are turned on / off in response to the clock signal CLK, and the path switch 68 is turned on / off in response to the inverted clock signal CLKB (logically inverted signal of the clock signal CLK). Turned off. That is, the path switches 62 and 66 and the path switch 68 are turned on / off exclusively (complementarily). On the other hand, both the pass switches 78 and 82 are turned on / off in response to the ferroelectric element write signal E1. In addition, the signal paths of the multiplexers 84 and 86 are switched according to the normal operation signal E2.

図12に示した不揮発性記憶ゲート50の構成例では、データ書込み用ドライバ(インバータ76、80)や、マルチプレクサ84、86が新たに必要となるが、不揮発性CPU40の命令処理部102、演算処理部110、演算結果記憶部104内における不揮発性記憶ゲート50の占有面積は、数%に過ぎないため、不揮発性CPU40全体に与える面積増加の影響は殆どない。   In the configuration example of the nonvolatile memory gate 50 shown in FIG. 12, a data write driver (inverters 76 and 80) and multiplexers 84 and 86 are newly required. Since the area occupied by the nonvolatile storage gate 50 in the unit 110 and the calculation result storage unit 104 is only a few percent, the area increase on the entire nonvolatile CPU 40 is hardly affected.

(不揮発性CPUの制御時の動作タイミングチャート)
本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置の動作波形であって、不揮発性CPU40の制御時の動作タイミングチャートは、図13に示すように表される。図13において、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2の電源変動波形が示され、さらに、これらの電源変動波形に対応して、リセット信号RSTn、電圧レベル検出信号VDT、クロック信号CLK、クロックイネーブル信号CLKEN、強誘電体素子書込み信号E1、通常動作信号E2、強誘電体素子両端短絡信号FRST、強誘電体素子駆動用信号PL1およびPL2、揮発性データ信号VSEDATA、および不揮発性データ信号NVSEDATAが示されている。
(Operation timing chart when controlling non-volatile CPU)
FIG. 13 shows an operation timing chart of the data control apparatus according to the third embodiment of the present invention, which is an operation timing chart when the nonvolatile CPU 40 is controlled. In FIG. 13, the power supply fluctuation waveforms of the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are shown. Further, in response to these power supply fluctuation waveforms, the reset signal RSTn, the voltage level detection signal VDT, the clock signal CLK, Clock enable signal CLKEN, ferroelectric element write signal E1, normal operation signal E2, ferroelectric element both-end short circuit signal FRST, ferroelectric element driving signals PL1 and PL2, volatile data signal VSEDATA, and nonvolatile data signal NVSEDATA It is shown.

以下の説明では、図12に示すように、強誘電体キャパシタ51a、51bの接続ノードに現れる電圧をV1、強誘電体キャパシタ52a、52bの接続ノードに現れる電圧をV2、インバータ70の入力端に現れる電圧をV3、インバータ70の出力端に現れる電圧をV4、インバータ72の入力端に現れる電圧をV5、インバータ72の出力端に現れる電圧をV6とする。   In the following description, as shown in FIG. 12, the voltage appearing at the connection node of the ferroelectric capacitors 51a and 51b is V1, the voltage appearing at the connection node of the ferroelectric capacitors 52a and 52b is V2, and the input terminal of the inverter 70 is shown. The voltage that appears is V3, the voltage that appears at the output terminal of the inverter 70 is V4, the voltage that appears at the input terminal of the inverter 72 is V5, and the voltage that appears at the output terminal of the inverter 72 is V6.

―通常動作―
まず、通常動作について説明する。
―Normal operation―
First, normal operation will be described.

(a)時刻t0〜時刻t1で示される時点W1までの期間T1は電源はオン状態にある。負論理のリセット信号RSTnはオフ状態、及び、電圧レベル検出信号VDTはオン状態にある。時刻t0〜時刻t1内の所定の時刻t01において、電源をオフにすると、一次側電源電圧VDD1は、所定の時定数で電圧が降下するが、二次側電源電圧VDD2は、一定状態のままである。 (A) The power supply is in an on state during a period T1 from time t0 to time t1 up to time W1. The negative logic reset signal RSTn is off and the voltage level detection signal VDT is on. When the power is turned off at a predetermined time t01 within the time t0 to the time t1, the primary power supply voltage VDD1 drops with a predetermined time constant, but the secondary power supply voltage VDD2 remains constant. is there.

不揮発性CPU40は通常動作状態にある。強誘電体素子両端短絡信号FRSTが「H(ハイレベル)」とされており、MOSトランジスタQ1a、Q1b、Q2a、Q2bがオンされて、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bの各両端間がいずれも短絡されているので、これらの強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bには一切電圧が印加されない状態となっている。なお、第1プレートラインおよび第2プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1およびPL2は、いずれも「L(ローレベル)」とされている。   The nonvolatile CPU 40 is in a normal operation state. The ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST is set to “H (high level)”, the MOS transistors Q1a, Q1b, Q2a, and Q2b are turned on, and between both ends of the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, and 52b. Are short-circuited, so that no voltage is applied to these ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, 52b. The ferroelectric element driving signals PL1 and PL2 applied to the first plate line and the second plate line are both “L (low level)”.

また、時点W1までは、強誘電体素子書込み信号E1が「L」とされており、パススイッチ78とパススイッチ82がオフされているので、データ書込み用ドライバ(図12の例ではインバータ76,82)はいずれも無効とされている。   Further, until the time point W1, since the ferroelectric element write signal E1 is “L” and the path switch 78 and the path switch 82 are turned off, the data write driver (inverter 76, in the example of FIG. 12). 82) are all invalid.

また、時点W1までは、通常動作信号E2が「H」とされており、マルチプレクサ84とマルチプレクサ86の第1入力端(1)が選択されているので、ループ構造部LOOP(図中の84,72,86,70で囲まれた部分)にて通常ループが形成されている。   Further, until the time point W1, the normal operation signal E2 is set to “H”, and the multiplexer 84 and the first input terminal (1) of the multiplexer 86 are selected, so that the loop structure portion LOOP (84, A normal loop is formed at a portion surrounded by 72, 86, and 70).

揮発性記憶部35では、クロック信号CLKがハイレベルのとき、インバータ61がオフされ、パススイッチ62はオンされ、パススイッチ66はオンされ、パススイッチ68はオフされる。したがって、インバータ60とインバータ64からなるループでは、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルと切り替わる際に、取り込まれたデータ入力信号Dが保持される。そして、ループ構造部(84,72,86,70)では、そのデータをそのまま通過させ、揮発性記憶部35よりデータ出力信号Qが出力される。   In the volatile memory unit 35, when the clock signal CLK is at a high level, the inverter 61 is turned off, the path switch 62 is turned on, the path switch 66 is turned on, and the path switch 68 is turned off. Therefore, in the loop composed of the inverter 60 and the inverter 64, the captured data input signal D is held when the clock signal CLK is switched from the low level to the high level. Then, in the loop structure section (84, 72, 86, 70), the data is passed as it is, and the data output signal Q is output from the volatile storage section 35.

一方、クロック信号CLKがローレベルのときは、ループ構造部(84,72,86,70)では、クロック信号CLKがハイレベルからローレベルへと切り替わる際に取り込まれたデータ入力信号Dを保持し、データ出力信号Qが出力される。   On the other hand, when the clock signal CLK is at the low level, the loop structure portion (84, 72, 86, 70) holds the data input signal D that is captured when the clock signal CLK is switched from the high level to the low level. A data output signal Q is output.

―強誘電体素子へのデータ退避動作―
次に、強誘電体素子へのデータ退避動作について説明する。
―Data save operation to ferroelectric device―
Next, the data saving operation to the ferroelectric element will be described.

(b)時刻t1において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1に到達すると、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態になる。リセット信号RSTnはオン状態が保持される。 (B) When the value of the primary power supply voltage VDD1 reaches the VDD1 detection voltage level V LV 1 at time t1, the voltage level detection signal VDT is turned off. The reset signal RSTn is kept on.

(c)時刻t1〜t3で示される時点W1〜W3の期間T2および時刻t3〜t4で示される時点W3〜W4の期間T3では、不揮発性CPU40は、データ退避状態にあり、不揮発性記憶ゲート50内の強誘電体素子へのデータ書込み動作が実行される。 (C) In the period T2 from the time points W1 to W3 indicated by the times t1 to t3 and the period T3 from the time points W3 to W4 indicated by the times t3 to t4, the nonvolatile CPU 40 is in the data saving state, and the nonvolatile memory gate 50 A data write operation to the ferroelectric element is performed.

クロック信号CLKが「L」とされ、反転クロック信号CLKBが「H」とされる。従って、パススイッチ66がオフされ、パススイッチ68がオンされる。   The clock signal CLK is set to “L” and the inverted clock signal CLKB is set to “H”. Accordingly, the path switch 66 is turned off and the path switch 68 is turned on.

特に、時刻t2〜t3で示される時点W2〜W3の期間において、揮発性記憶部(VSE)35から、不揮発性記憶部(NVSE)361,362へのデータ書込みが実行される。このデータ書込み動作は、揮発性データ信号VSEDATAから不揮発性データ信号NVSEDATAへの矢印Aで示される。 In particular, data writing from the volatile storage unit (VSE) 35 to the non-volatile storage units (NVSE) 36 1 and 36 2 is executed in the period of time points W2 to W3 indicated by times t2 to t3. This data write operation is indicated by an arrow A from the volatile data signal VSEDATA to the nonvolatile data signal NVSEDATA.

また、時点W1〜W3では、強誘電体素子両端短絡信号FRSTが「L」とされ、MOSトランジスタQ1a、Q1b、Q2a、Q2bがオフされて、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bに対する電圧印加が可能な状態とされる。   At time points W1 to W3, the ferroelectric element both-end short circuit signal FRST is set to “L”, the MOS transistors Q1a, Q1b, Q2a, Q2b are turned off, and the voltages to the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, 52b are turned on. Application is possible.

また、時点W1〜W3では、強誘電体素子書込み信号E1が「H」とされ、パススイッチ78とパススイッチ82がオンされる。従って、データ書込み用ドライバ(図12の例ではインバータ76,82)がいずれも有効とされる。   At time points W1 to W3, the ferroelectric element write signal E1 is set to “H”, and the path switch 78 and the path switch 82 are turned on. Therefore, both the data write drivers (inverters 76 and 82 in the example of FIG. 12) are validated.

なお、時点W1〜W3においては、それまでと同様、通常動作信号E2が「H」とされており、マルチプレクサ84とマルチプレクサ86の第1入力端(1)が選択されているので、ループ構造部LOOP(図中の84,72,86,70で囲まれた部分)にて通常ループが形成されている。   At the time points W1 to W3, the normal operation signal E2 is set to “H” and the first input terminal (1) of the multiplexer 84 and the multiplexer 86 is selected as before, so that the loop structure unit A normal loop is formed at LOOP (portion surrounded by 84, 72, 86, and 70 in the figure).

また、時点W1〜W2では、第1プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1と第2プレートライン印加される強誘電体素子駆動用信号PL2が「L」とされ、時点W2〜W3では、強誘電体素子駆動用信号PL1,PL2が「H」とされる。すなわち、第1プレートラインと第2プレートラインに対して同一のパルス電圧が印加される。このようなパルス電圧の印加により、強誘電体キャパシタ内部の残留分極状態が反転状態/非反転状態のいずれかに設定される。   At time points W1 to W2, the ferroelectric element driving signal PL1 applied to the first plate line and the ferroelectric element driving signal PL2 applied to the second plate line are set to “L”, and the time points W2 to W2 are set. In W3, the ferroelectric element driving signals PL1 and PL2 are set to “H”. That is, the same pulse voltage is applied to the first plate line and the second plate line. By applying such a pulse voltage, the remanent polarization state inside the ferroelectric capacitor is set to either the inversion state or the non-inversion state.

図12の例に即して具体的に述べると、時点W1では出力信号Qが「H」であるため、ノード電圧V1が「L」となり、ノード電圧V2が「H」となる。従って、時点W1〜W2において、第1プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1と第2プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL2が「L」とされている間、強誘電体キャパシタ51a、51bの両端間には電圧が印加されない状態となり、強誘電体キャパシタ52aの両端間には負極性の電圧が印加される状態となり、強誘電体キャパシタ52bの両端間には正極性の電圧が印加される状態となる。   More specifically, referring to the example of FIG. 12, since the output signal Q is “H” at the time point W1, the node voltage V1 becomes “L” and the node voltage V2 becomes “H”. Therefore, at time points W1 to W2, while the ferroelectric element driving signal PL1 applied to the first plate line and the ferroelectric element driving signal PL2 applied to the second plate line are set to “L”. In this state, no voltage is applied across the ferroelectric capacitors 51a and 51b, and a negative voltage is applied across the ferroelectric capacitor 52a. Is in a state where a positive voltage is applied.

一方、時点W2〜W3において、第1プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1と第2プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL2が「H」とされている間、強誘電体キャパシタ52a、52bの両端間には電圧が印加されない状態となり、強誘電体キャパシタ51aの両端間には正極性の電圧が印加される状態となり、強誘電体キャパシタ51bの両端間には負極性の電圧が印加される状態となる。   On the other hand, at time points W2 to W3, while the ferroelectric element driving signal PL1 applied to the first plate line and the ferroelectric element driving signal PL2 applied to the second plate line are set to “H”. In this state, no voltage is applied across the ferroelectric capacitors 52a and 52b, and a positive voltage is applied across the ferroelectric capacitor 51a, and between the both ends of the ferroelectric capacitor 51b. Is in a state where a negative voltage is applied.

このように、第1プレートラインと第2プレートラインに対して、パルス電圧を印加することにより、強誘電体素子内部の残留分極状態が反転状態/非反転状態のいずれかに設定される。なお、強誘電体キャパシタ51aと51bとの間、及び、強誘電体キャパシタ52aと52bとの間では、互いの残留分極状態が逆になる。また、強誘電体キャパシタ51aと52aとの間、及び、強誘電体キャパシタ51bと52bとの間でも、互いの残留分極状態が逆になる。   As described above, by applying the pulse voltage to the first plate line and the second plate line, the remanent polarization state inside the ferroelectric element is set to either the inversion state or the non-inversion state. Note that the remanent polarization state is opposite between the ferroelectric capacitors 51a and 51b and between the ferroelectric capacitors 52a and 52b. Also, the remanent polarization state is reversed between the ferroelectric capacitors 51a and 52a and between the ferroelectric capacitors 51b and 52b.

(d)時刻t3〜t4で示される時点W3〜W4の期間T3においては、電源遮断待ち状態にある。時点W3では、強誘電体素子両端短絡信号FRSTが再び「1」とされ、MOSトランジスタQ1a、Q1b、Q2a、Q2bがオンされて、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bの各両端間がいずれも短絡されるので、これらの強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bには一切電圧が印加されない状態となる。このとき、第1プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1と第2プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL2は、いずれも「L」とされる。 (D) In a period T3 from time points W3 to W4 indicated by time points t3 to t4, the power supply is waiting to be cut off. At the time point W3, the ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST is set to “1” again, the MOS transistors Q1a, Q1b, Q2a, and Q2b are turned on, and between the both ends of the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, and 52b. Since both are short-circuited, no voltage is applied to these ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, 52b. At this time, both the ferroelectric element driving signal PL1 applied to the first plate line and the ferroelectric element driving signal PL2 applied to the second plate line are set to “L”.

また、時点W3では、強誘電体素子書込み信号E1が再び「L」とされ、パススイッチ78とパススイッチ82がオフされるので、データ書込み用ドライバ(図12の例ではインバータ76、80)がいずれも無効とされる。なお、通常動作信号E2については不問であるが、図13の例では「L」とされている。   At time W3, the ferroelectric element write signal E1 is set to “L” again, and the path switch 78 and the path switch 82 are turned off, so that the data write driver (inverters 76 and 80 in the example of FIG. 12) Both are invalid. The normal operation signal E2 is not questioned, but is “L” in the example of FIG.

(e)次に、時刻t4〜t6で示される時点W4〜W6の期間T4においては、電源遮断状態にある。すなわち、時刻t4で示される時点W4では、二次側電源電圧VDD2は、リセット電圧レベルVRSTに到達する。さらに、一次側電源電圧VDD1の値が低下して二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTよりも低くなる場合には、不揮発性CPU40は、電源遮断状態となる。負論理のリセット信号RSTnはオン状態、電圧レベル検出信号VDTはオフ状態、強誘電体素子書込み信号E1、通常動作信号E2、強誘電体素子駆動用信号PL1およびPL2はオフ状態にある。特に、時刻t4〜t5内の所定の時刻t41において、二次側電源線VDL2に接続される不揮発性CPU40は電源オフとなり、時刻t41〜t42の期間において、不揮発性CPU40は、電源オフ状態になる。 (E) Next, in a period T4 between time points W4 and W6 indicated by time points t4 to t6, the power supply is cut off. That is, at the time point W4 indicated by time t4, the secondary power supply voltage VDD2 reaches the reset voltage level VRST . Further, when the value of the primary power supply voltage VDD1 decreases and the value of the secondary power supply voltage VDD2 becomes lower than the reset voltage level VRST , the nonvolatile CPU 40 enters a power shut-off state. The negative logic reset signal RSTn is on, the voltage level detection signal VDT is off, the ferroelectric element write signal E1, the normal operation signal E2, and the ferroelectric element driving signals PL1 and PL2 are off. In particular, at a predetermined time t41 within the time t4 to t5, the nonvolatile CPU 40 connected to the secondary power supply line VDL2 is turned off, and during the period from the time t41 to t42, the nonvolatile CPU 40 is turned off. .

強誘電体素子両端短絡信号FRSTは、時点W3から「H」に維持されており、MOSトランジスタQ1a、Q1b、Q2a、Q2bがオンされ、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bの各両端間がいずれも短絡されている。従って、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bに一切電圧が印加されない状態となっているので、電源遮断時に電圧変動が生じた場合であっても、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bに意図しない電圧が印加されることはなく、データ化けを回避することが可能となる。   The ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST is maintained at “H” from the time point W3, the MOS transistors Q1a, Q1b, Q2a, Q2b are turned on, and between the both ends of the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, 52b. Are short-circuited. Therefore, since no voltage is applied to the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, 52b, the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, An unintended voltage is not applied to 52b, and garbled data can be avoided.

―強誘電体素子からのデータ復帰動作―
次に、強誘電体素子からのデータ復帰動作について説明する。
-Data recovery operation from ferroelectric elements-
Next, the data recovery operation from the ferroelectric element will be described.

(f)時刻t42において、電源をオンにする。一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2の動作波形は上昇し、二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTに到達すると、リセット信号RSTnがオフ状態になる。 (F) At time t42, the power is turned on. Operation waveforms of the primary power supply voltage VDD1 and the secondary-side power supply voltage VDD2 is increased, the value of the secondary-side power supply voltage VDD2 reaches a reset voltage level V RST, the reset signal RSTn are turned off.

(g)時刻t5〜t9で示される時点R1〜R5では、クロック信号CLKが「L」とされており、反転クロック信号CLKBが「H」とされている。従って、パススイッチ66がオフされており、パススイッチ68がオンされている。なお、時点R1において、第1プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1と第2プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL2は、いずれも「L」とされている。 (G) At time points R1 to R5 indicated by time points t5 to t9, the clock signal CLK is set to “L” and the inverted clock signal CLKB is set to “H”. Therefore, the path switch 66 is turned off and the path switch 68 is turned on. At time R1, the ferroelectric element driving signal PL1 applied to the first plate line and the ferroelectric element driving signal PL2 applied to the second plate line are both “L”. .

(h)時刻t6〜t7で示される時点R2〜R3の期間T5においては、電源復帰待ち状態にある。時点R2では、強誘電体素子書込み信号E1、通常動作信号E2がいずれも、「L」とされた状態(すなわち、データ書込み用ドライバが無効とされ、かつ、ループ構造部LOOPで通常ループが形成されている状態)で、二次側電源電圧VDD2は、リセット電圧レベルVRSTに到達する。さらに、一次側電源電圧VDD1の値が上昇して、二次側電源電圧VDD2の値がリセット電圧レベルVRSTよりも高くなる場合には、不揮発性CPU40は、電源復帰待ち状態になる。 (H) In a period T5 between time points R2 and R3 indicated by time points t6 to t7, the power supply is waiting to be restored. At the time point R2, the ferroelectric element write signal E1 and the normal operation signal E2 are both in the “L” state (that is, the data write driver is invalidated and a normal loop is formed in the loop structure portion LOOP. In this state, the secondary power supply voltage VDD2 reaches the reset voltage level VRST . Further, when the value of the primary power supply voltage VDD1 rises and the value of the secondary power supply voltage VDD2 becomes higher than the reset voltage level VRST , the nonvolatile CPU 40 enters a power recovery waiting state.

(i)次に、時刻t7において、一次側電源電圧VDD1の値がVDD1検知電圧レベルVLV1に到達すると、電圧レベル検出信号VDTはオン状態になる。ここで、データ復帰動作が開始される。 (I) Next, at time t7, the when the value of the primary power supply voltage VDD1 reaches the VDD1 detection voltage level V LV 1, the voltage level detection signal VDT is turned on. Here, the data recovery operation is started.

(j)次に、時刻t7〜時刻t10の期間においては、一次側電源電圧VDD1および二次側電源電圧VDD2ともにオン状態が保持される。時刻t7の直後において、強誘電体素子駆動用信号PL1がオフ状態からオン状態となり、不揮発性データ信号NVSEDATAから揮発性データ信号VSEDATAへの矢印Bで示されるデータ読出し動作が実行される。 (J) Next, in the period from time t7 to time t10, both the primary power supply voltage VDD1 and the secondary power supply voltage VDD2 are kept on. Immediately after time t7, the ferroelectric element driving signal PL1 changes from the OFF state to the ON state, and the data read operation indicated by the arrow B from the nonvolatile data signal NVSEDATA to the volatile data signal VSEDATA is executed.

特に、時点R3〜R5の期間T6においては、不揮発性記憶部(NVSE)361,362から、揮発性記憶部(VSE)35へのデータ読出しが実行される。 In particular, in the period T6 from the time point R3 to R5, data is read from the nonvolatile storage units (NVSE) 36 1 and 36 2 to the volatile storage unit (VSE) 35.

時点R3では、強誘電体素子両端短絡信号FRSTが「L」とされ、MOSトランジスタQ1a、Q1b、Q2a、Q2bがオフされて、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bに対する電圧印加が可能な状態とされる一方、第2プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL2が「L」に維持されたまま、第1プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1が「H」とされる。このようなパルス電圧の印加により、ノード電圧V1及びノード電圧V2として、強誘電体キャパシタ内の残留分極状態に対応した電圧信号が現れる。   At the time point R3, the ferroelectric element both-end short circuit signal FRST is set to “L”, the MOS transistors Q1a, Q1b, Q2a, and Q2b are turned off, and voltage application to the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, and 52b is possible. On the other hand, while the ferroelectric element driving signal PL2 applied to the second plate line is maintained at “L”, the ferroelectric element driving signal PL1 applied to the first plate line is “ H ”. By applying such a pulse voltage, voltage signals corresponding to the remanent polarization state in the ferroelectric capacitor appear as the node voltage V1 and the node voltage V2.

図12の例に即して具体的に説明すると、ノード電圧V1としては、比較的低い電圧信号(以下、その論理をWL[Weak Low]と呼ぶ)が現れ、ノード電圧V2としては、比較的高い電圧信号(以下、その論理をWH[Weak Hi]と呼ぶ)が現れる。すなわち、ノード電圧V1とノード電圧V2との間には、強誘電体キャパシタ内の残留分極状態の差に応じた電圧差が生じる形となる。   More specifically, referring to the example of FIG. 12, a relatively low voltage signal (hereinafter, the logic is referred to as WL [Weak Low]) appears as the node voltage V1, and the node voltage V2 is relatively A high voltage signal (hereinafter, its logic is called WH [Weak Hi]) appears. That is, a voltage difference is generated between the node voltage V1 and the node voltage V2 in accordance with the difference in the remanent polarization state in the ferroelectric capacitor.

このとき、時点R3〜R4では、通常動作信号E2が「L」とされ、マルチプレクサ84とマルチプレクサ86の第2入力端(0)が選択されるので、ノード電圧V3の論理はWLとなり、ノード電圧V4の論理はWHとなる。また、ノード電圧V5の論理はWHとなり、ノード電圧V6の論理はWLとなる。このように、時点R3〜R4では、各ノード電圧V1〜V6が未だ不安定な状態(インバータ76及びインバータ80での論理反転が完全に行われず、その出力論理が確実に「L」/「H」となっていない状態)である。   At this time, at the time points R3 to R4, the normal operation signal E2 is set to “L” and the second input terminal (0) of the multiplexer 84 and the multiplexer 86 is selected, so that the logic of the node voltage V3 becomes WL and the node voltage The logic of V4 is WH. The logic of the node voltage V5 is WH, and the logic of the node voltage V6 is WL. As described above, at the time points R3 to R4, the node voltages V1 to V6 are still unstable (the logic inversion in the inverter 76 and the inverter 80 is not completely performed, and the output logic is surely “L” / “H”. It is a state that is not).

時点R4では、通常動作信号E2が「H」とされ、マルチプレクサ84とマルチプレクサ86の第1入力端(1)が選択されるので、ループ構造部LOOPにて通常ループが形成されている。このような信号経路の切り換えに伴って、インバータ70の出力端(論理:WH)とインバータ72の入力端(論理:WH)が接続され、インバータ72の出力端(論理:WL)とインバータ70の入力端(論理:WL)が接続される。従って、各ノードの信号論理(WH/WL)に不整合は生じず、以降、ループ構造部LOOPにて通常ループが形成されている間、インバータ72は、論理WLの入力を受けて、その出力論理を「H」に引き上げようとし、インバータ70は、論理WHの入力を受けて、その出力論理を「L」に引き下げようとする。その結果、インバータ72の出力論理は、不安定な論理WLから「L」に確定され、インバータ70の出力論理は、不安定な論理WHから「H」に確定される。   At the time point R4, the normal operation signal E2 is set to “H”, and the multiplexer 84 and the first input terminal (1) of the multiplexer 86 are selected, so that a normal loop is formed in the loop structure section LOOP. With such switching of the signal path, the output terminal (logic: WH) of the inverter 70 and the input terminal (logic: WH) of the inverter 72 are connected, and the output terminal (logic: WL) of the inverter 72 and the inverter 70 are connected. An input terminal (logic: WL) is connected. Therefore, there is no mismatch in the signal logic (WH / WL) of each node, and thereafter, while the normal loop is formed in the loop structure section LOOP, the inverter 72 receives the input of the logic WL and outputs it. The inverter 70 tries to raise the logic to “H”, and the inverter 70 receives the input of the logic WH and tries to lower its output logic to “L”. As a result, the output logic of the inverter 72 is determined from the unstable logic WL to “L”, and the output logic of the inverter 70 is determined from the unstable logic WH to “H”.

時点R4において、ループ構造部LOOPが通常ループとされたことに伴い、強誘電体キャパシタから読み出された信号(ノード電圧V1とノード電圧V2との電位差)がループ構造部LOOPで増幅される形となり、電源遮断前の保持データが復帰される。   At the time point R4, a signal (potential difference between the node voltage V1 and the node voltage V2) read out from the ferroelectric capacitor is amplified by the loop structure portion LOOP when the loop structure portion LOOP is set to the normal loop. Thus, the data held before the power is turned off is restored.

時点R5では、強誘電体素子両端短絡信号FRSTが再び「H」とされ、MOSトランジスタQ1a、Q1b、Q2a、Q2bがオンされて、強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bの各両端間がいずれも短絡されるので、これらの強誘電体キャパシタ51a、51b、52a、52bには一切電圧が印加されない状態となる。このとき、第1プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL1と第2プレートラインに印加される強誘電体素子駆動用信号PL2は、いずれも「L」とされる。従って、時点W1以前と同様、通常動作状態に復帰される。   At the time point R5, the ferroelectric element both-ends short circuit signal FRST is set to “H” again, the MOS transistors Q1a, Q1b, Q2a, Q2b are turned on, and both ends of the ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, 52b are connected. Since both are short-circuited, no voltage is applied to these ferroelectric capacitors 51a, 51b, 52a, 52b. At this time, both the ferroelectric element driving signal PL1 applied to the first plate line and the ferroelectric element driving signal PL2 applied to the second plate line are set to “L”. Accordingly, the normal operation state is restored as before time point W1.

本発明の第3の実施の形態によれば、制御対象を不揮発性CPUとした場合においても電源遮断/投入を検知し、データのバックアップ(データ退避/復帰)を要求する信号を出力するに際して、十分なバックアップ処理のための処理可能期間を確保可能なデータ制御装置を提供することができる。   According to the third embodiment of the present invention, when a control target is a non-volatile CPU, power-off / turn-on is detected, and a signal requesting data backup (data save / restore) is output. It is possible to provide a data control apparatus that can secure a processable period for sufficient backup processing.

本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、制御対象を二系統の電源線を有する不揮発性CPUとした場合においても、電源遮断後の電圧確保を行うためのコンデンサの容量を小さくすることができる。   According to the data control device of the third embodiment of the present invention, even when the control target is a non-volatile CPU having two power supply lines, the capacitance of the capacitor for securing the voltage after power-off Can be reduced.

また、本発明の第3の実施の形態に係るデータ制御装置によれば、制御対象を不揮発性CPUとした場合においても、電源線上のノイズ等により電源電圧の値が変動した場合において、無駄なバックアップ処理(データ退避/復帰)を抑制することができる。   Further, according to the data control device of the third embodiment of the present invention, even when the control target is a non-volatile CPU, it is useless when the value of the power supply voltage fluctuates due to noise on the power supply line or the like. Backup processing (data saving / restoring) can be suppressed.

[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第1〜第3の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, the present invention has been described according to the first to third embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

[実際のアプリケーションへの応用例] [Application examples for actual applications]

図14は、本発明に係るデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。本実施形態のデータ処理装置は、不揮発CPU210(以下では単にCPU210と呼ぶ)と、CPU/メモリ制御回路220と、I/O制御回路230と、電源スイッチ240と、JTAG制御回路250と、CPU入力側スイッチ261〜269と、CPU出力側スイッチ271、272と、電源チェック回路280と、RS232Cポート290と、メインメモリ300と、ビデオDAC[Digital Analog Convertor]310と、LCD[Liquid Crystal Display]320と、ビデオメモリ330と、C/Fカード340と、PS/2インタフェイス350と、マウス360と、バスモニタ370と、を有して成る。   FIG. 14 is a block diagram showing an embodiment of a data processing apparatus according to the present invention. The data processing apparatus according to the present embodiment includes a nonvolatile CPU 210 (hereinafter simply referred to as CPU 210), a CPU / memory control circuit 220, an I / O control circuit 230, a power switch 240, a JTAG control circuit 250, and a CPU input. Side switches 261 to 269, CPU output side switches 271 and 272, power supply check circuit 280, RS232C port 290, main memory 300, video DAC [Digital Analog Converter] 310, LCD [Liquid Crystal Display] 320 , A video memory 330, a C / F card 340, a PS / 2 interface 350, a mouse 360, and a bus monitor 370.

なお、本実施形態は、本発明をパーソナルコンピュータに適用した構成を例に挙げて説明を行うが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、本発明は、その他の用途に供されるデータ処理装置全般に広く適用することが可能である。   In the present embodiment, the configuration in which the present invention is applied to a personal computer will be described as an example. However, the application target of the present invention is not limited to this, and the present invention is used for other purposes. The present invention can be widely applied to all data processing apparatuses.

CPU210は、CPUコア(図示せず)で取り扱われるレジスタデータを保持する手段として、揮発性記憶部(VSE)と不揮発性記憶部(NVSE)を有して成り、CPU/メモリ制御回路220からの指示に基づいて、CPUコアへの電源オン/オフに同期したレジスタデータの待避/復帰処理を行う機能を備えている。なお、CPU210におけるレジスタデータの待避処理とは、CPUコントローラ221からの指示に基づいて、揮発性記憶部に保持されているレジスタデータを不揮発性記憶部に格納するための処理である。また、CPU210におけるレジスタデータの復帰処理とは、CPUコントローラ221からの指示に基づいて、不揮発性記憶部に格納されているレジスタデータを揮発性記憶部に戻すための処理である。このように、レジスタデータの待避/復帰機能を備えたCPU210であれば、電源オフ時にもレジスタデータを不揮発的に保持しておくことができるので、電源オン時には電源オフ直前の動作状態に復帰することが可能である。なお、CPU210は、先に説明した第3実施形態の不揮発CPU40に相当するものであるため、その構成や動作については、重複した説明を割愛する。   The CPU 210 includes a volatile storage unit (VSE) and a nonvolatile storage unit (NVSE) as means for holding register data handled by a CPU core (not shown), and is supplied from the CPU / memory control circuit 220. Based on the instruction, it has a function of performing saving / restoring processing of register data in synchronization with power on / off to the CPU core. The register data saving process in the CPU 210 is a process for storing the register data held in the volatile storage unit in the nonvolatile storage unit based on an instruction from the CPU controller 221. The register data restoration process in the CPU 210 is a process for returning the register data stored in the nonvolatile storage unit to the volatile storage unit based on an instruction from the CPU controller 221. As described above, if the CPU 210 has a register data saving / restoring function, the register data can be held in a nonvolatile manner even when the power is turned off. Therefore, when the power is turned on, the operating state immediately before the power is turned off is restored. It is possible. Note that the CPU 210 corresponds to the nonvolatile CPU 40 of the third embodiment described above, and therefore, a redundant description of its configuration and operation is omitted.

CPU/メモリ制御回路220は、CPU210とメインメモリ300を統括制御する主体であり、不揮発CPUロジックコントローラ221(以下では、単にCPUコントローラ221と呼ぶ)と、メモリインタフェイスコントローラ222(以下では、メモリI/Fコントローラ222と呼ぶ)と、デバッグコントローラ223と、JTAG[Joint Test Action Group]コントローラ224と、を有して成る。   The CPU / memory control circuit 220 is a main body that controls the CPU 210 and the main memory 300 in an integrated manner, and includes a nonvolatile CPU logic controller 221 (hereinafter simply referred to as a CPU controller 221) and a memory interface controller 222 (hereinafter referred to as a memory I / O). / F controller 222), a debug controller 223, and a JTAG [Joint Test Action Group] controller 224.

CPUコントローラ221は、CPU/メモリ制御回路220の中核を成す回路ブロックであり、メモリI/Fコントローラ222、デバッグコントローラ223、及び、JTAGコントローラ224の制御を行うほか、CPU210の各種制御(電源オン/オフ制御、不揮発レジスタ制御、クロック信号とリセット信号の供給制御等)や、イネーブル信号Senを用いたCPU入力側スイッチ263〜269のイネーブル制御を行う。また、CPUコントローラ221は、アドレスバスやデータバス(図14ではいずれも32ビットバス)、及び、CPUウェイト信号線や割込み制御信号線の監視機能も備えている。   The CPU controller 221 is a circuit block that forms the core of the CPU / memory control circuit 220. The CPU controller 221 controls the memory I / F controller 222, the debug controller 223, and the JTAG controller 224, as well as various controls (power on / off) of the CPU 210. Off control, nonvolatile register control, clock signal and reset signal supply control, etc.) and enable control of the CPU input side switches 263 to 269 using the enable signal Sen. The CPU controller 221 also has a monitoring function for an address bus, a data bus (both are 32-bit buses in FIG. 14), a CPU wait signal line, and an interrupt control signal line.

メモリI/Fコントローラ222は、CPUコントローラ221からの指示に基づいてメインメモリ300のアクセス制御(リード/ライト制御)を行う回路ブロックであり、アドレスバスやメモリ制御信号の監視機能を備えている。また、メモリI/Fコントローラ222は、CPUコントローラ221からの指示に基づいて、イネーブル信号OEn、AEnを用いたCPU出力側スイッチ271、272のイネーブル制御を行う機能も備えている。また、メモリI/Fコントローラ222は、第1システムリセット信号RSTnと第2システムリセット信号RST2nに基づいて、メインメモリ300のデータ待避/復帰処理を行う機能も備えている。なお、第1システムリセット信号RSTnは、先に説明した第1〜第3実施形態のリセット信号RSTnに相当するものであり、第2システムリセット信号RST2nは、電圧レベル検出信号VDTに相当するものであるため、その生成手法については、重複した説明を割愛する。   The memory I / F controller 222 is a circuit block that performs access control (read / write control) of the main memory 300 based on an instruction from the CPU controller 221 and has a monitoring function of an address bus and a memory control signal. The memory I / F controller 222 also has a function of performing enable control of the CPU output side switches 271 and 272 using the enable signals OEn and AEn based on an instruction from the CPU controller 221. The memory I / F controller 222 also has a function of performing data saving / restoring processing of the main memory 300 based on the first system reset signal RSTn and the second system reset signal RST2n. The first system reset signal RSTn corresponds to the reset signal RSTn of the first to third embodiments described above, and the second system reset signal RST2n corresponds to the voltage level detection signal VDT. For this reason, a duplicate description of the generation method is omitted.

デバッグコントローラ223は、CPUコントローラ221からの指示に基づいて、CPU210のデバッグ制御やスキャン/テスト制御を行う回路ブロックである。   The debug controller 223 is a circuit block that performs debug control and scan / test control of the CPU 210 based on an instruction from the CPU controller 221.

JTAGコントローラ224は、CPUコントローラ221からの指示に基づいて、CPU210のJTAGテスト制御を行う回路ブロックである。また、JTAGコントローラ224は、CPUコントローラ221からの指示に応じて、イネーブル信号JEn1、JEn2を用いたCPU入力側スイッチ261、262のイネーブル制御を行う機能も備えている。   The JTAG controller 224 is a circuit block that performs JTAG test control of the CPU 210 based on an instruction from the CPU controller 221. The JTAG controller 224 also has a function of performing enable control of the CPU input side switches 261 and 262 using the enable signals JEn1 and JEn2 in response to an instruction from the CPU controller 221.

I/O制御回路230は、CPU210とこれに接続される各種デバイスとの入出力制御を行う主体であって、I/Oコントローラ231と、グラフィックコントローラ232と、C/Fコントローラ233と、PS/2コントローラ234と、バスモニタコントローラ235と、を有して成る。   The I / O control circuit 230 is a main body that performs input / output control between the CPU 210 and various devices connected thereto, and includes an I / O controller 231, a graphic controller 232, a C / F controller 233, a PS / 2 controller 234 and a bus monitor controller 235.

I/Oコントローラ231は、I/O制御回路230の中核を成す回路ブロックであって、グラフィックコントローラ232、C/Fコントローラ233、PS/2コントローラ234、及び、バスモニタコントローラ235の制御を行うほか、CPU210の各種制御(CPUウェイト制御や割込み制御など)を行う。また、I/Oコントローラ231は、アドレスバスやデータバス、及び、メモリ制御信号線の監視機能も備えている。   The I / O controller 231 is a circuit block forming the core of the I / O control circuit 230, and controls the graphic controller 232, the C / F controller 233, the PS / 2 controller 234, and the bus monitor controller 235. The CPU 210 performs various controls (CPU wait control, interrupt control, etc.). The I / O controller 231 also has a monitoring function for an address bus, a data bus, and a memory control signal line.

グラフィックコントローラ232は、I/Oコントローラ231からの指示に基づいてビデオメモリ330へのアクセス制御(リード/ライト制御)、及び、ビデオDAC310へのビデオデータ出力制御を行う回路ブロックである。なお、図14では、ビデオメモリ330へのアドレスバスとして18ビットバスが用いられており、データバスとして64ビットバスが用いられている。   The graphic controller 232 is a circuit block that performs access control (read / write control) to the video memory 330 and video data output control to the video DAC 310 based on an instruction from the I / O controller 231. In FIG. 14, an 18-bit bus is used as an address bus to the video memory 330, and a 64-bit bus is used as a data bus.

C/Fコントローラ233は、I/Oコントローラ231からの指示に基づいて、C/Fカード340へのアクセス制御(リード/ライト制御)を行う回路ブロックである。   The C / F controller 233 is a circuit block that performs access control (read / write control) to the C / F card 340 based on an instruction from the I / O controller 231.

PS/2コントローラ234は、I/Oコントローラ231からの指示に基づき、PS/2インタフェイス350を介して接続されるマウス360からの入力情報を適宜処理する回路ブロックである。   The PS / 2 controller 234 is a circuit block that appropriately processes input information from the mouse 360 connected via the PS / 2 interface 350 based on an instruction from the I / O controller 231.

バスモニタコントローラ235は、I/Oコントローラ231からの指示に基づいて、バスモニタ370の制御を行う回路ブロックである。   The bus monitor controller 235 is a circuit block that controls the bus monitor 370 based on an instruction from the I / O controller 231.

電源スイッチ240は、CPU210(特にCPUコアやCPU入出力部)への電源ライン上に挿入されており、CPUコントローラ221からの指示に基づいて、CPU210の電源オン/オフ(電源ラインの導通/遮断)を行う手段である。   The power switch 240 is inserted on the power supply line to the CPU 210 (particularly the CPU core and CPU input / output unit). Based on an instruction from the CPU controller 221, the CPU 210 is turned on / off (conduction / conduction of the power supply line). ).

JTAG制御回路250は、装置外部からの指示に基づいて、CPU210のJTAGテスト制御を行う回路ブロックである。   The JTAG control circuit 250 is a circuit block that performs JTAG test control of the CPU 210 based on an instruction from the outside of the apparatus.

CPU入力側スイッチ261〜269は、それぞれ、CPU210への信号入力ライン上に挿入されており、CPU/メモリ制御回路220からの指示(具体的には、CPUコントローラ221から出力されるイネーブル信号SEnとJTAGコントローラ224から出力されるイネーブル信号JEn1、JEn2)に基づいて、CPU210への信号入力ラインを導通/遮断する手段である。なお、CPU入力側スイッチ261〜269としては、3ステートバッファなどを好適に用いることができる。   Each of the CPU input side switches 261 to 269 is inserted on a signal input line to the CPU 210, and an instruction from the CPU / memory control circuit 220 (specifically, an enable signal SEn output from the CPU controller 221) Based on the enable signals JEn1 and JEn2) output from the JTAG controller 224, the signal input line to the CPU 210 is turned on / off. As the CPU input side switches 261 to 269, a three-state buffer or the like can be suitably used.

CPU出力側スイッチ271、272は、CPU210からの信号出力ライン上(具体的にはデータバス出力ラインとアドレスバス出力ライン)に挿入されており、CPU/メモリ制御回路220からの指示(具体的には、メモリI/Fコントローラ222から出力されるイネーブル信号OEn、AEn)に基づいて、CPU210からの信号出力ラインを導通/遮断する手段である。なお、CPU出力側スイッチ271、272としては、3ステートバッファなどを好適に用いることができる。   The CPU output side switches 271 and 272 are inserted on the signal output line from the CPU 210 (specifically, the data bus output line and the address bus output line), and an instruction (specifically, from the CPU / memory control circuit 220). Is means for conducting / interrupting the signal output line from the CPU 210 based on the enable signals OEn, AEn) output from the memory I / F controller 222. As the CPU output switches 271 and 272, a three-state buffer or the like can be preferably used.

電源チェック回路280は、第1電源電圧VDD1(例えば5.0V)と第2電源電圧VDD2(例えば3.3V)をそれぞれ監視して、第1システムリセット信号RSTn、RST2nを生成する回路ブロックであり、リセットICなどを好適に用いることができる。なお、システムリセット信号RSTn、RST2nは、CPU/メモリ制御回路220やI/O制御回路230に入力されている。   The power check circuit 280 is a circuit block that monitors the first power supply voltage VDD1 (for example, 5.0V) and the second power supply voltage VDD2 (for example, 3.3V), respectively, and generates the first system reset signals RSTn and RST2n. A reset IC or the like can be preferably used. The system reset signals RSTn and RST2n are input to the CPU / memory control circuit 220 and the I / O control circuit 230.

RS232Cポート290は、CPU/メモリ制御回路220やI/O制御回路230と、データ処理装置に外部接続される電子機器(別のパーソナルコンピュータなど)との間で、種々の情報を入出力するためのシリアルインタフェイスである。   The RS232C port 290 inputs and outputs various information between the CPU / memory control circuit 220 and the I / O control circuit 230 and an electronic device (such as another personal computer) externally connected to the data processing device. Is a serial interface.

メインメモリ300は、CPU210の作業領域等として用いられる記憶手段であり、揮発性メモリ300a(図14ではSRAM[Static Random Access Memory])と、不揮発性メモリ300b(図14ではFRAM[Ferroelectric Random Access Memory])と、を有して成る。メインメモリ300は、メモリI/F制御コントローラ222からの指示に基づき、システムリセット信号RSTn、RST2nに同期したデータの待避/復帰処理を行う機能を備えている。なお、メインメモリ300におけるデータの待避処理とは、メモリI/F制御コントローラ222からの指示に基づいて、揮発性メモリ300aに保持されているデータを不揮発性メモリ300bに格納するための処理である。また、メインメモリ300におけるデータの復帰処理とは、メモリI/F制御コントローラ222からの指示に基づいて、不揮発性メモリ300bに格納されているデータを揮発性メモリ300aに戻すための処理である。このように、データの待避/復帰機能を備えたメインメモリ300であれば、電源オフ時にもデータを不揮発的に保持しておくことができるので、電源オン時には電源オフ直前の動作状態に復帰することが可能である。   The main memory 300 is a storage means used as a work area or the like of the CPU 210, and includes a volatile memory 300a (SRAM [Static Random Access Memory] in FIG. 14) and a non-volatile memory 300b (FRAM [Ferroelectric Random Access Memory in FIG. 14). ]). The main memory 300 has a function of performing data save / restore processing in synchronization with the system reset signals RSTn and RST2n based on an instruction from the memory I / F controller 222. The data saving process in the main memory 300 is a process for storing the data held in the volatile memory 300a in the nonvolatile memory 300b based on an instruction from the memory I / F controller 222. . The data restoration process in the main memory 300 is a process for returning the data stored in the nonvolatile memory 300b to the volatile memory 300a based on an instruction from the memory I / F controller 222. As described above, if the main memory 300 has a data save / restore function, data can be held in a nonvolatile manner even when the power is turned off. Therefore, when the power is turned on, the operation state immediately before the power is turned off is restored. It is possible.

ビデオDAC310は、グラフィックコントローラ232から入力されるデジタル信号をアナログ信号に変換してLCD320に供給する回路ブロックである。   The video DAC 310 is a circuit block that converts a digital signal input from the graphic controller 232 into an analog signal and supplies the analog signal to the LCD 320.

LCD320は、ビデオDAC310から入力されるアナログ信号に基づいて、映像を表示するデバイスである。   The LCD 320 is a device that displays video based on an analog signal input from the video DAC 310.

ビデオメモリ330は、グラフィックコントローラ232の作業領域などとして用いられる記憶手段であり、揮発性メモリ330a(図14ではSRAM)と、不揮発性メモリ330b(図14ではFRAM)と、を有して成る。ビデオメモリ330は、グラフィックコントローラ232からの指示に基づいて、データの待避/復帰処理を行う機能を備えている。なお、ビデオメモリ330におけるデータの待避処理とは、グラフィックコントローラ232からの指示に基づいて、揮発性メモリ330aと不揮発性メモリ330bの双方に同一内容のデータをミラーリングしながら格納するための処理である。また、ビデオメモリ330におけるデータの復帰処理とは、グラフィックコントローラ232からの指示に基づいて、不揮発性メモリ330bに格納されているデータを揮発性メモリ330aに戻すための処理である。このように、データの待避/復帰機能を備えたビデオメモリ330であれば、電源オフ時にもデータを不揮発的に保持しておくことができるので、電源オン時には電源オフ直前の動作状態に復帰することが可能である。   The video memory 330 is a storage means used as a work area of the graphic controller 232, and includes a volatile memory 330a (SRAM in FIG. 14) and a nonvolatile memory 330b (FRAM in FIG. 14). The video memory 330 has a function of performing data saving / restoring processing based on an instruction from the graphic controller 232. The data saving process in the video memory 330 is a process for storing data having the same contents in both the volatile memory 330a and the non-volatile memory 330b while mirroring based on an instruction from the graphic controller 232. . The data restoration process in the video memory 330 is a process for returning the data stored in the nonvolatile memory 330b to the volatile memory 330a based on an instruction from the graphic controller 232. As described above, the video memory 330 having a data saving / restoring function can hold data in a nonvolatile manner even when the power is turned off, so that when the power is turned on, the operation state immediately before the power is turned off is restored. It is possible.

C/Fカード340は、フラッシュメモリなどを用いて成る着脱可能な半導体記録メディアの一種である。   The C / F card 340 is a kind of detachable semiconductor recording medium using a flash memory or the like.

PS/2インタフェイス350は、パーソナルコンピュータ等の入出力ポートであり、マウス360やキーボード(不図示)の接続に利用される。   The PS / 2 interface 350 is an input / output port for a personal computer or the like, and is used to connect a mouse 360 and a keyboard (not shown).

マウス360は、パーソナルコンピュータ等に接続されて利用されるポインティングデバイスの一種であり、座標の検出方式としては、ボール方式や光学方式などが広く一般に採用されている。   The mouse 360 is a kind of pointing device that is used by being connected to a personal computer or the like. As a coordinate detection method, a ball method or an optical method is widely adopted.

バスモニタ370は、7セグメントディスプレイなどが接続されるバスを監視するデバイスである。   The bus monitor 370 is a device that monitors a bus to which a 7-segment display or the like is connected.

なお、図14では、CPU210、CPU/メモリ制御回路220、及び、I/O制御回路230をそれぞれ独立した回路ブロックとして描写したが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、CPU210に内蔵されるモジュールとして、CPU/メモリ制御回路220やI/O制御回路230の一部ないしは全部を適宜組み込んでも構わない。   In FIG. 14, the CPU 210, the CPU / memory control circuit 220, and the I / O control circuit 230 are depicted as independent circuit blocks. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and the CPU 210 As a built-in module, a part or all of the CPU / memory control circuit 220 and the I / O control circuit 230 may be appropriately incorporated.

次に、上記構成から成るデータ処理装置の動作について、図15〜図17を主に参照しながら詳細に説明する。図15は、システム電源の投入時における初期化/データ復帰処理の一例を示すフローチャートである。図16は、通常動作の一例を示すフローチャートである。図17は、システム電源の低下時におけるデータ待避処理の一例を示すフローチャートである。なお、図15〜図17には、それぞれ、紙面左から順番に、CPU210(CPUコア)、CPUコントローラ221、メモリI/Fコントローラ222、I/Oコントローラ231、グラフィックコントローラ232、C/Fコントローラ233、及び、PS/2コントローラ234の各動作を示すフローチャートが描写されている。   Next, the operation of the data processing apparatus configured as described above will be described in detail with reference mainly to FIGS. FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of initialization / data restoration processing when the system power is turned on. FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of normal operation. FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a data saving process when the system power supply is reduced. 15 to 17, in order from the left side of the drawing, the CPU 210 (CPU core), the CPU controller 221, the memory I / F controller 222, the I / O controller 231, the graphic controller 232, and the C / F controller 233, respectively. , And a flowchart showing the operation of the PS / 2 controller 234 is depicted.

まず、システム電源の投入時における初期化/データ復帰処理について、図15を参照しながら詳細に説明する。システム電源が投入されると、CPUコントローラ221、メモリI/Fコントローラ222、I/Oコントローラ231、グラフィックコントローラ232、C/Fコントローラ233、及び、PS/2コントローラ234は、いずれもパワーオン状態となるが(ステップS201、S301、S401、S501、S601、S701)、第2電源電圧VDD2が所定の閾値VRSTに達して、システムリセット信号RSTnがローレベルからハイレベルに立ち上がるまで、リセット状態に維持される(ステップS202、S302、S402、S502、S602、S702)。 First, initialization / data restoration processing when the system power is turned on will be described in detail with reference to FIG. When the system power is turned on, the CPU controller 221, memory I / F controller 222, I / O controller 231, graphic controller 232, C / F controller 233, and PS / 2 controller 234 are all in the power-on state. It made it (step S201, S301, S401, S501, S601, S701), a second power supply voltage VDD2 reaches a predetermined threshold value V RST, until the system reset signal RSTn rises from the low level to the high level, kept in the reset state (Steps S202, S302, S402, S502, S602, S702).

その後、システムリセット信号RSTnがハイレベルに立ち上がると、各コントローラのリセット状態が解除されて、各自の立上げ処理が開始される。具体的に述べると、CPUコントローラ221は、リセット状態の解除後、電源スイッチ240を導通させることでCPU210へのパワーオンを行い(ステップS203、S101)、CPU210をリセットしてから(ステップS204、S102)、CPU210にレジスタデータの復帰処理を指示する(ステップS205)。レジスタデータの復帰処理を指示されたCPU210は、CPUコアの不揮発性記憶部に格納されているレジスタデータを揮発性記憶部に戻すための処理を行う(ステップS103)。また、メモリI/Fコントローラ222は、リセット状態の解除後、メインメモリ300のデータ復帰処理を行った上で(ステップS303)、アクセス待ちの状態となる(ステップS304)。このような立上げ処理により、CPU210及びメインメモリ300に保持されているデータは、システム電源遮断直前の状態に復帰される。   Thereafter, when the system reset signal RSTn rises to a high level, the reset state of each controller is released, and the start-up process is started. Specifically, after the reset state is released, the CPU controller 221 turns on the power by turning on the power switch 240 (steps S203 and S101) and resets the CPU 210 (steps S204 and S102). The CPU 210 is instructed to restore the register data (step S205). Instructed to restore the register data, the CPU 210 performs a process for returning the register data stored in the nonvolatile storage unit of the CPU core to the volatile storage unit (step S103). Further, after the reset state is released, the memory I / F controller 222 performs a data restoration process of the main memory 300 (step S303), and then enters an access waiting state (step S304). By such start-up processing, the data held in the CPU 210 and the main memory 300 is restored to the state immediately before the system power supply is shut off.

CPUコントローラ221は、CPU210に対してレジスタデータの復帰処理を指示した後、メモリI/Fコントローラ222に対して立上げ処理が正常に完了しているか否か(アクセス待ちの状態に移行しているか否か)の確認を行う(ステップS206)。立上げ確認の要求を受け取ったメモリI/Fコントローラ222は、CPUコントローラ221に対して立上げ終了信号を送信する(ステップS305)。立上げ終了信号を受け取ったCPUコントローラ221は、メモリI/Fコントローラ222に対してイニシャル読出し要求を行う(ステップS207)。イニシャル読出し要求を受け取ったメモリI/Fコントローラ222は、その時点でアドレスバスに出力されているアドレスに対応するデータをメインメモリ300から読み出した後(ステップS306)、アクセス待ちの状態となる(ステップS307)。   After instructing the CPU 210 to restore the register data, the CPU controller 221 determines whether or not the start-up process has been normally completed for the memory I / F controller 222 (whether it has shifted to an access wait state). Confirmation is made (step S206). The memory I / F controller 222 that has received the request for confirmation of startup transmits a startup end signal to the CPU controller 221 (step S305). The CPU controller 221 that has received the start end signal makes an initial read request to the memory I / F controller 222 (step S207). Receiving the initial read request, the memory I / F controller 222 reads data corresponding to the address currently output to the address bus from the main memory 300 (step S306), and then enters an access waiting state (step S306). S307).

上記のイニシャル読出し要求に関して、図18A及び図18Bを参照しながら詳細に説明する。図18A及び図18Bは、イニシャル読出しの作用を説明するためのタイミングチャートである。なお、図18Aは、イニシャル読出し処理が実施される場合を示しており、図18Bは、イニシャル読出し処理が実施されない場合を示している。   The above initial read request will be described in detail with reference to FIGS. 18A and 18B. 18A and 18B are timing charts for explaining the operation of initial reading. FIG. 18A shows a case where the initial read process is performed, and FIG. 18B shows a case where the initial read process is not executed.

図18A及び図18Bに示す通り、CPU210はクロック信号に同期して動作する。具体的に述べると、CPU210は、クロック信号の立上がりエッジで、そのときデータバスに流れているデータを取り込むとともに、アドレスバスに次のアドレス指定を行う。仮に、図示の時刻t11においてシステム電源が遮断された場合、CPU210は、アドレスバスにアドレスA2を出力し、これに応答してメインメモリ300からデータバスに出力されているデータD2を次のクロック信号の立上がりエッジで読み込もうとしている状態に保持されたままシャットダウンされる。   As shown in FIGS. 18A and 18B, the CPU 210 operates in synchronization with the clock signal. More specifically, the CPU 210 takes in the data flowing on the data bus at the rising edge of the clock signal and performs the next address designation on the address bus. If the system power supply is cut off at the time t11 shown in the figure, the CPU 210 outputs the address A2 to the address bus, and in response thereto, the data D2 output from the main memory 300 to the data bus is sent to the next clock signal. It is shut down while being held in a state where it tries to read at the rising edge.

その後、時刻t12においてシステム電源が再投入され、時刻t13においてデータ復帰処理が行われると、CPU210は、システム電源遮断直前の状態に復帰される。すなわち、CPU210は、アドレスバスに出力されているアドレスA2に応答してメインメモリ300からデータバスに出力されているはずのデータD2を次のクロック信号の立上がりエッジで読み込もうとする。   After that, when the system power is turned on again at time t12 and the data restoration process is performed at time t13, the CPU 210 is restored to the state immediately before the system power is shut off. That is, the CPU 210 tries to read the data D2 that should be output from the main memory 300 to the data bus in response to the address A2 output to the address bus at the rising edge of the next clock signal.

しかし、時刻t12におけるシステム電源の再投入に際して、メモリI/Fコントローラ222にはリセットが掛けられているので、時刻t13においてデータ復帰処理を行っただけでは、データバスに何らデータが出力されていない状態となる。そのため、イニシャル読出し処理が実施されない場合、CPU210は、システム電源の再投入後、クロック信号の立上がりエッジで所望のデータD2を読み込むことができず、システムの暴走を起こしてしまう(図18Bを参照)。   However, since the memory I / F controller 222 is reset when the system power is turned on again at time t12, no data is output to the data bus simply by performing the data restoration processing at time t13. It becomes a state. Therefore, when the initial read process is not performed, the CPU 210 cannot read the desired data D2 at the rising edge of the clock signal after the system power is turned on again, causing the system to run out of control (see FIG. 18B). .

一方、本実施形態のデータ処理装置では、図18Aで示すように、時刻t14においてイニシャル読出し処理が実施される。すなわち、CPUコントローラ221は、時刻t14の時点でアドレスバスに出力されているアドレスA2に対応するデータD2を読み出すように、メモリI/Fコントローラ232に対して指示を送る。このようなイニシャル読出し処理を実施することにより、データバスにはデータD2が出力されるので、CPU210は、クロック信号の立上がりエッジで所望のデータD2を正常に読み込むことが可能となる。   On the other hand, in the data processing apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 18A, the initial read process is performed at time t14. That is, the CPU controller 221 sends an instruction to the memory I / F controller 232 to read the data D2 corresponding to the address A2 output to the address bus at the time t14. By performing such an initial reading process, the data D2 is output to the data bus, so that the CPU 210 can normally read the desired data D2 at the rising edge of the clock signal.

すなわち、時刻t14において実施されるイニシャル読出し処理は、CPU210の動作状態だけでなく、データバスに流れているデータの状態についても、システム電源遮断直前の状態に復帰させるための処理であると言える。なお、時刻t14については、時刻t13におけるデータ復帰処理が完了し、アドレスバスにシステム電源遮断直前のアドレスが出力された頃合いを見計らって適切に設定することが望ましい。   That is, it can be said that the initial reading process performed at time t14 is a process for returning not only the operation state of the CPU 210 but also the state of data flowing in the data bus to the state immediately before the system power supply is shut off. It should be noted that it is desirable to set the time t14 appropriately in consideration of the timing when the data restoration process at the time t13 is completed and the address immediately before the system power is shut off is output to the address bus.

なお、CPUコントローラ221は、上記のイニシャル読出し要求を行った後、I/Oコントローラ231に対して立上げ処理が正常に完了しているか否か(アクセス待ちの状態に移行しているか否か)の確認を行った後(ステップS208)、第1電源電圧VDD1が所定の閾値VLV1に達して、システムリセット信号RST2nがローレベルからハイレベルに立ち上がるまで、通常動作開始を待機した状態となる(ステップS209)。 It should be noted that the CPU controller 221 makes the startup process to the I / O controller 231 normally after making the above initial read request (whether it has shifted to an access wait state). After confirming (step S208), the first power supply voltage VDD1 reaches a predetermined threshold value V LV 1 and the normal operation start is waited until the system reset signal RST2n rises from the low level to the high level. (Step S209).

一方、I/Oコントローラ231は、リセット状態の解除後、自身に接続される全てのI/Oブロック(図15〜図17では、グラフィックコントローラ232、C/Fコントローラ233、及び、PS/2コントローラ234のみを描写)から復帰完了信号が届くのを待機する状態となる(ステップS403)。   On the other hand, after the reset state is released, the I / O controller 231 has all I / O blocks connected to itself (in FIG. 15 to FIG. 17, the graphic controller 232, the C / F controller 233, and the PS / 2 controller). It is in a state of waiting for a return completion signal from (only 234 is depicted) (step S403).

グラフィックコントローラ232は、リセット状態の解除後、ビデオメモリ330のデータ復帰処理(すなわち、不揮発性メモリ330bから揮発性メモリ330aへのデータ転送処理)を行う(ステップS503)。このようなデータ復帰処理により、システム電源の投入後、ビデオメモリ330に保持されているデータをシステム電源遮断直前の状態に戻すことが可能となる。その後、グラフィックコントローラ232は、I/Oコントローラ231に対して復帰完了信号を送出し(ステップS504)、グラフィック表示状態となる(ステップS505)。   After canceling the reset state, the graphic controller 232 performs data restoration processing of the video memory 330 (that is, data transfer processing from the nonvolatile memory 330b to the volatile memory 330a) (step S503). By such data restoration processing, after the system power is turned on, the data held in the video memory 330 can be restored to the state immediately before the system power is shut off. Thereafter, the graphic controller 232 sends a return completion signal to the I / O controller 231 (step S504) and enters a graphic display state (step S505).

C/Fコントローラ233は、リセット状態の解除後、C/Fカード340の初期化処理(動作確認など)を行い(ステップS603)、I/Oコントローラ231に復帰完了信号を送出して(ステップS604)、アクセス待ち状態となる(ステップS605)。   After releasing the reset state, the C / F controller 233 performs initialization processing (operation check, etc.) of the C / F card 340 (step S603), and sends a return completion signal to the I / O controller 231 (step S604). ), An access waiting state is entered (step S605).

PS/2コントローラ234は、リセット状態の解除後、PS/2インタフェイス350及びこれに接続されているマウス360の初期化処理(動作確認など)を行い(ステップS703)、I/Oコントローラ231に復帰完了信号を送出してから(ステップS704)、アクセス待ち状態となる(ステップS705)。   After canceling the reset state, the PS / 2 controller 234 performs initialization processing (operation check, etc.) of the PS / 2 interface 350 and the mouse 360 connected to the PS / 2 interface 350 (step S703), and sends it to the I / O controller 231. After the return completion signal is transmitted (step S704), the access wait state is entered (step S705).

I/Oコントローラ231は、自身に接続される全てのI/Oブロックから復帰完了信号が届いたことを確認して、CPU210からのアクセス待ち状態となる(ステップS404)。なお、I/Oコントローラ231は、先に述べたCPUコントローラ221からの立上げ確認要求を受け取ると、CPUコントローラ221に対して立上げ終了信号を送信した後(ステップS405)、再びアクセス待ち状態に戻る(ステップS406)。   The I / O controller 231 confirms that the return completion signal has arrived from all the I / O blocks connected to itself, and waits for access from the CPU 210 (step S404). When the I / O controller 231 receives the startup confirmation request from the CPU controller 221, the I / O controller 231 transmits a startup completion signal to the CPU controller 221 (step S405), and again enters the access waiting state. Return (step S406).

以上で説明した一連の動作により、システム全体の初期化/データ復帰処理が完了し、通常動作に移行可能となる。   Through the series of operations described above, the initialization / data restoration process of the entire system is completed, and the normal operation can be performed.

次に、システム電源投入後の通常動作について、図16を参照しながら詳細な説明を行う。なお、ここでは、C/Fカード340からメインメモリ300に対してデータ転送を行う場合を例に挙げて説明する。   Next, the normal operation after the system power is turned on will be described in detail with reference to FIG. Here, a case where data transfer from the C / F card 340 to the main memory 300 is described as an example.

図15のステップS209においてシステムリセット信号RST2nがハイレベルに立ち上がると、CPUコントローラ221からCPU210に対してイネーブル信号が送出され、CPU210の通常動作が開始される(ステップS210、S104)。CPU210は、C/Fカード340からメインメモリ300にデータ転送を行う際、I/Oコントローラ231に対してC/Fカード340からデータを読み出し、そのデータをメインメモリ300に書き込むように、I/Oリクエストを送出する(ステップS105)。なお、CPU210からI/Oコントローラ231へのI/Oリクエストは、アドレスマッピング方式によりアドレスバス経由で送信される。   When the system reset signal RST2n rises to a high level in step S209 in FIG. 15, an enable signal is sent from the CPU controller 221 to the CPU 210, and normal operation of the CPU 210 is started (steps S210 and S104). When transferring data from the C / F card 340 to the main memory 300, the CPU 210 reads data from the C / F card 340 to the I / O controller 231 and writes the data to the main memory 300. An O request is transmitted (step S105). An I / O request from the CPU 210 to the I / O controller 231 is transmitted via an address bus by an address mapping method.

上記のように、CPU210からのI/Oリクエストに応じて、I/Oコントローラ231とメモリI/Fコントローラ222を主体とするデータ転送処理(ここではC/Fカード340からメインメモリ300へのデータ転送処理)が行われている間、CPU210は特段処理を行う必要がない。そこで、I/Oコントローラ231は、CPU210からI/Oリクエストを受け取った時点で、CPU210の処理を停止させるべく、CPUコントローラ221に対してCPUウェイト信号を送出する(ステップS408)。   As described above, in response to an I / O request from the CPU 210, data transfer processing (in this case, data from the C / F card 340 to the main memory 300 is mainly composed of the I / O controller 231 and the memory I / F controller 222). While the transfer process is being performed, the CPU 210 does not need to perform any special process. Therefore, when the I / O controller 231 receives an I / O request from the CPU 210, it sends a CPU wait signal to the CPU controller 221 to stop the processing of the CPU 210 (step S408).

なお、上記のCPUウェイト処理については、従来のシステムでも行われているが、本実施形態のデータ処理装置は、上記のCPUウェイト処理と同時に、CPU210のパワーオフを行い、システムの省電力化を図るものとなっている。以下では、図16のフローチャートに沿ってより詳細な説明を行う。   The above CPU wait processing is also performed in the conventional system. However, the data processing apparatus according to the present embodiment powers off the CPU 210 at the same time as the above CPU wait processing to save power in the system. It is intended. Hereinafter, more detailed description will be given along the flowchart of FIG.

CPUコントローラ221は、I/Oコントローラ231からCPUウェイト信号を受け取ると、CPU210のパワーオフに先立って、CPU210のデータ待避処理を開始し(ステップS211)、CPU210にレジスタデータの待避処理を指示する(ステップS212)。レジスタデータの待避処理を指示されたCPU210は、CPUコアの揮発性記憶部に格納されているレジスタデータを不揮発性記憶部に格納するための処理を行う(ステップS106)。その後、CPUコントローラ221は、電源スイッチ240を遮断させることでCPU210のパワーオフを行い(ステップS213、S107)、CPUウェイト解除待ちの状態となる(ステップS214)。すなわち、本実施形態のデータ処理装置では、I/Oコントローラ232から入力されるCPUウェイト信号をCPU210のパワーオフトリガとして用いられている。   Upon receiving the CPU wait signal from the I / O controller 231, the CPU controller 221 starts the data saving process of the CPU 210 (step S211) prior to powering off the CPU 210, and instructs the CPU 210 to save the register data (step S211). Step S212). The CPU 210 instructed to save the register data performs a process for storing the register data stored in the volatile storage unit of the CPU core in the nonvolatile storage unit (step S106). Thereafter, the CPU controller 221 shuts off the power switch 240 to power off the CPU 210 (steps S213 and S107), and waits for a CPU wait release (step S214). That is, in the data processing apparatus of this embodiment, the CPU wait signal input from the I / O controller 232 is used as a power off trigger for the CPU 210.

上記のように、CPU210がシャットダウンされている間、I/Oコントローラ231とメモリI/Fコントローラ222を主体として、C/Fカード340からメインメモリ300へのデータ転送処理が行われる。具体的に述べると、I/Oコントローラ231は、CPUコントローラ221に対してCPUウェイト信号を送出した後、C/Fコントローラ233に対して、C/Fカード340からデータを読み出し、そのデータをメインメモリ300へ書き込むように処理要求を送出する(ステップS409)。そして、I/Oコントローラ231は、C/Fコントローラ233の処理完了待ち状態となる(ステップS410)。   As described above, while the CPU 210 is shut down, data transfer processing from the C / F card 340 to the main memory 300 is performed mainly by the I / O controller 231 and the memory I / F controller 222. More specifically, the I / O controller 231 sends a CPU wait signal to the CPU controller 221, then reads data from the C / F card 340 to the C / F controller 233, and stores the data as main data. A processing request is sent to write to the memory 300 (step S409). Then, the I / O controller 231 enters a process completion waiting state of the C / F controller 233 (step S410).

一方、I/Oコントローラ231からのアクセス待ち状態(ステップS606)とされていたC/Fコントローラ233は、I/Oコントローラ231からの処理要求を受け付けた時点で、C/Fカード340からデータの読出しを開始するとともに、そのデータをメインメモリ300に書き込むように、I/Oコントローラ231を介する形で、メモリI/Fコントローラ222に書込みリクエストを送出する(ステップS607)。   On the other hand, the C / F controller 233 that has been waiting for access from the I / O controller 231 (step S606) receives a processing request from the I / O controller 231 and receives data from the C / F card 340. In addition to starting reading, a write request is sent to the memory I / F controller 222 via the I / O controller 231 so as to write the data to the main memory 300 (step S607).

また、CPU210ないしはI/Oコントローラ231からのアクセス待ち状態(ステップS309)とされていたメモリI/Fコントローラ222は、I/Oコントローラ231経由で入力されるC/Fコントローラ233からの書込みリクエストに応じて、C/Fカード340から読み出されたデータをメインメモリ300(ここでは揮発性メモリ300a)に書込処理を行い(ステップS310)、その後、再びアクセス待ち状態となる(ステップS311)。   Further, the memory I / F controller 222 that has been in an access waiting state from the CPU 210 or the I / O controller 231 (step S309) responds to a write request from the C / F controller 233 input via the I / O controller 231. In response, the data read from the C / F card 340 is written into the main memory 300 (in this case, the volatile memory 300a) (step S310), and then the access wait state is resumed (step S311).

なお、上記のデータ書込処理に際して、データの書込動作を指示するためのメモリ制御信号、及び、データの書込先を指示するアドレス信号は、それぞれメモリ制御信号ライン及びアドレスバスを介して、I/Oコントローラ231からI/Fコントローラ222に入力される。また、C/Fカード340から読み出されたデータは、データバスを介してI/Oコントローラ231からメインメモリ300に入力される。また、メモリI/Fコントローラ222は、上記のデータ書込処理に際して、イネーブル信号OEn、AEnをいずれもディセーブルとすることにより、CPU出力側スイッチ271、272をオフ状態(出力ディセーブル状態(出力ハイインピーダンス状態))とする。   In the data writing process, a memory control signal for instructing a data writing operation and an address signal for instructing a data writing destination are respectively sent via a memory control signal line and an address bus. Input from the I / O controller 231 to the I / F controller 222. The data read from the C / F card 340 is input from the I / O controller 231 to the main memory 300 via the data bus. Further, the memory I / F controller 222 disables both the enable signals OEn and AEn during the above-described data writing process, thereby turning off the CPU output side switches 271 and 272 (output disabled state (output disabled state)). High impedance state)).

C/Fコントローラ233は、上記のデータ転送処理が完了すると、I/Oコントローラ231に対して処理完了信号を送出し(ステップS608)、再びアクセス待ち状態となる(ステップS609)。上記の処理完了信号を受け取ったI/Oコントローラ231は、CPUウェイトを解除するように、CPUコントローラ221に対して指示を送った後(ステップS411)、再びアクセス待ち状態となる(ステップS412)。   When the data transfer process is completed, the C / F controller 233 sends a process completion signal to the I / O controller 231 (step S608), and again enters an access wait state (step S609). The I / O controller 231 that has received the processing completion signal sends an instruction to the CPU controller 221 so as to release the CPU wait (step S411), and then enters an access waiting state again (step S412).

CPUコントローラ221は、CPUウェイトの解除後、電源スイッチ240を導通させることでCPU210へのパワーオンを行い(ステップS215、S108)、CPU210をリセットしてから(ステップS216、S109)、CPU210にレジスタデータの復帰処理を指示する(ステップS217)。レジスタデータの復帰処理を指示されたCPU210は、CPUコアの不揮発性記憶部に格納されているレジスタデータを揮発性記憶部に戻すための処理を行う(ステップS110)。このような立上げ処理により、CPU210に保持されているデータは、パワーオフ直前の状態に復帰される。   After releasing the CPU wait, the CPU controller 221 turns on the power to the CPU 210 by turning on the power switch 240 (steps S215 and S108), resets the CPU 210 (steps S216 and S109), and then stores the register data in the CPU 210. Is instructed (step S217). Instructed to restore the register data, the CPU 210 performs a process for returning the register data stored in the nonvolatile storage unit of the CPU core to the volatile storage unit (step S110). By such start-up processing, the data held in the CPU 210 is restored to the state immediately before power off.

また、CPUコントローラ221は、CPU210でのレジスタデータ復帰処理後、メモリI/Fコントローラ222にイニシャル読出し要求を行い(ステップS218)、CPU210の通常動作を開始する(ステップS219、S111)。一方、イニシャル読出し要求を受け取ったメモリI/Fコントローラ222は、その時点でアドレスバスに出力されているアドレスに対応するデータをメインメモリ300から読み出した後(ステップS312)、CPU210からのアクセス要求に応じてメインメモリ300に対するリード/ライト制御を行う状態となる(ステップS313)。なお、上記のイニシャル読出し処理は、データバスをCPU210のパワーオフ直前の状態に戻すための処理であり、図18Aで説明した処理と同様である。   The CPU controller 221 makes an initial read request to the memory I / F controller 222 after the register data restoration processing in the CPU 210 (step S218), and starts normal operation of the CPU 210 (steps S219 and S111). On the other hand, the memory I / F controller 222 that has received the initial read request reads the data corresponding to the address currently output to the address bus from the main memory 300 (step S312), and then responds to the access request from the CPU 210. In response, the read / write control for the main memory 300 is performed (step S313). Note that the above initial read process is a process for returning the data bus to the state immediately before the CPU 210 is powered off, and is the same as the process described with reference to FIG. 18A.

このように、システムの通常動作中においても、CPU210を必要としない処理(上記の例では、I/Oコントローラ231とメモリI/Fコントローラ222を主体としたデータ転送処理)が実行される場合には、積極的にCPU210のパワーオフを行うことにより、システムの省電力化を図ることが可能となる。   As described above, when processing that does not require the CPU 210 (in the above example, data transfer processing mainly including the I / O controller 231 and the memory I / F controller 222) is executed even during normal operation of the system. The system can save power by actively powering off the CPU 210.

なお、上記実施形態では、C/Fカード340からメインメモリ300へのデータ転送処理を例に挙げて説明を行ったが、CPU210をパワーオフさせる機会はこれに限定されるものではなく、メインメモリ300からC/Fカード340へのデータ転送処理を行う際にCPU210のパワーオフを行っても構わないし、さらに一般的に言えば、CPU210を介することなく第1モジュールと第2モジュールとの間で直接的にデータ転送が行われている間であれば、CPU210を積極的にパワーオフさせることが可能である。   In the above embodiment, the data transfer process from the C / F card 340 to the main memory 300 has been described as an example. However, the opportunity to power off the CPU 210 is not limited to this, and the main memory is not limited to this. The CPU 210 may be powered off when performing data transfer processing from the 300 to the C / F card 340, and more generally, between the first module and the second module without going through the CPU 210. During direct data transfer, the CPU 210 can be actively powered off.

ただし、本実施形態のデータ処理装置では、システム全体への給電は維持しつつ、CPU210への給電のみ遮断する状態が当然に生じ得る。そのため、CPU210への信号入力ラインに電気的な絶縁処理を施しておかないと、上記の信号入力ラインを介してパワーオフ中のCPU210に電流が流れ込み、CPU210が意図せずにパワーオンするなど、様々な不具合を生じるおそれがある。   However, in the data processing apparatus according to the present embodiment, there may naturally occur a state where only the power supply to the CPU 210 is cut off while the power supply to the entire system is maintained. Therefore, if the signal input line to the CPU 210 is not electrically insulated, a current flows into the CPU 210 that is powered off via the signal input line, and the CPU 210 unintentionally powers on. There is a risk of causing various problems.

そこで、本実施形態のデータ処理装置は、CPU210への信号入力ライン全てに、CPU入力側スイッチ(3ステートバッファ)261〜269を挿入して成る。CPUコントローラ221は、CPU210をパワーオフする際に、CPU入力側スイッチ261〜269をオフ状態(出力ディセーブル状態(出力ハイインピーダンス状態))とし、CPU210をパワーオンする際に、CPU入力側スイッチ261〜269をオン状態(出力イネーブル状態)とする。なお、図15〜図17のフローチャートで言えば、CPU210のパワーオフを行うステップ(ステップ(ステップS213、S223)にCPU入力側スイッチ261〜269のターンオフ制御が含まれており、CPU210のパワーオンを行うステップ(ステップS203、S215)にCPU入力側スイッチ261〜269のターンオン制御が含まれている。   Therefore, the data processing apparatus according to the present embodiment is configured by inserting CPU input side switches (3-state buffers) 261 to 269 in all signal input lines to the CPU 210. The CPU controller 221 turns off the CPU input side switches 261 to 269 (output disabled state (output high impedance state)) when powering off the CPU 210, and turns on the CPU input side switch 261 when powering on the CPU 210. ˜269 are turned on (output enable state). 15 to 17, the step of turning off the CPU 210 (steps (steps S213 and S223) includes the turn-off control of the CPU input side switches 261 to 269, and the CPU 210 is turned on. The steps to be performed (steps S203 and S215) include turn-on control of the CPU input side switches 261 to 269.

なお、図14では、CPU210のパワーオン/パワーオフ制御とは無関係にJTAG入力ラインの導通/遮断制御を行う必要性を鑑み、CPU入力側スイッチ261〜269のうち、JTAG入力ラインに挿入されたCPU入力側スイッチ261、262については、JTAGコントローラ224を直接の制御主体とし、その余のCPU入力側スイッチ263〜269については、CPUコントローラ221を直接の制御主体とする構成が描写されているが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、CPU入力側スイッチ261〜269全てについてCPUコントローラ221を直接の制御主体としてもよい。   In FIG. 14, in view of the necessity to perform conduction / shut-off control of the JTAG input line regardless of the power-on / power-off control of the CPU 210, the CPU input-side switches 261 to 269 are inserted into the JTAG input line. As for the CPU input side switches 261 and 262, a configuration in which the JTAG controller 224 is a direct control subject and the other CPU input side switches 263 to 269 are depicted as having a CPU controller 221 as a direct control subject. The configuration of the present invention is not limited to this, and the CPU controller 221 may be the direct control subject for all the CPU input side switches 261 to 269.

次に、システム電源低下時のデータ待避処理について、図17を参照しながら詳細に説明する。第1電源電圧VDD1が所定の閾値VLV1を下回り、システムリセット信号RST2nがハイレベルからローレベルに立ち下がると(ステップS220)、CPUコントローラ221は、CPU210のデータ待避処理を開始し(ステップS221)、CPU210に対しレジスタデータの待避処理を指示する(ステップS222)。レジスタデータの待避処理を指示されたCPU210は、CPUコアの揮発性記憶部に格納されているレジスタデータを不揮発性記憶部に格納するための処理を行う(ステップS112)。その後、CPUコントローラ221は、電源スイッチ240を遮断させることでCPU210のパワーオフを行い(ステップS223)、システムリセット信号RST2nが再びハイレベルに立ち上がっているか否かのチェックを行う(ステップS224)。そして、CPUコントローラ221は、システムリセット信号RST2nがハイレベルに立ち上がっていれば、CPUコントローラ221からCPU210に対してイネーブル信号が送出され、CPU210の通常動作が再開される(ステップS225、S113)。 Next, the data saving process when the system power is reduced will be described in detail with reference to FIG. When the first power supply voltage VDD1 falls below the predetermined threshold value V LV 1 and the system reset signal RST2n falls from the high level to the low level (step S220), the CPU controller 221 starts the data saving process of the CPU 210 (step S221). The CPU 210 is instructed to save the register data (step S222). The CPU 210 instructed to save the register data performs a process for storing the register data stored in the volatile storage unit of the CPU core in the nonvolatile storage unit (step S112). Thereafter, the CPU controller 221 shuts off the power switch 240 to power off the CPU 210 (step S223), and checks whether the system reset signal RST2n has risen to the high level again (step S224). If the system reset signal RST2n rises to a high level, the CPU controller 221 sends an enable signal from the CPU controller 221 to the CPU 210, and normal operation of the CPU 210 is resumed (steps S225 and S113).

一方、メモリI/Fコントローラ222は、メインメモリ300のデータ待避処理を開始し、揮発性メモリ300aから不揮発性メモリ300bへのデータ転送処理を行い(ステップS314、S315)、その後、CPU210からのアクセス要求に従ってメインメモリ300(特に、揮発性メモリ300a)へのリード/ライト制御を行う状態に戻る(ステップS316)。   On the other hand, the memory I / F controller 222 starts data saving processing of the main memory 300, performs data transfer processing from the volatile memory 300a to the nonvolatile memory 300b (steps S314 and S315), and then accesses from the CPU 210. In response to the request, the state returns to a state in which read / write control to the main memory 300 (particularly, the volatile memory 300a) is performed (step S316).

なお、図17のフローチャートでは、メインメモリ300のデータ待避処理のみが描写されており、ビデオメモリ330のデータ待避処理については何ら描写されていない。これは、ビデオメモリ330のデータ待避処理がグラフィックコントローラ232の通常動作中(図15〜図17のステップS505〜S507)にミラーリング処理として逐次実行されているからである。   In the flowchart of FIG. 17, only the data saving process of the main memory 300 is depicted, and the data saving process of the video memory 330 is not depicted at all. This is because the data saving process of the video memory 330 is sequentially executed as the mirroring process during the normal operation of the graphic controller 232 (steps S505 to S507 in FIGS. 15 to 17).

上記したビデオメモリ330のミラーリング処理について、図19を参照しながら詳細に説明する。図19は、ビデオメモリ330のデータ待避処理(ミラーリング処理)を説明するためのタイミングチャートであり、上から順番に、クロック信号、アドレス信号、データ信号を示している。   The mirroring process of the video memory 330 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 19 is a timing chart for explaining data saving processing (mirroring processing) of the video memory 330, and shows a clock signal, an address signal, and a data signal in order from the top.

先にも述べた通り、本実施形態のデータ処理装置は、システム電源低下時にデータ待避処理を行う機能を備えている。このようなデータ待避処理を行う際、メインメモリ300については、その記憶容量が比較的小さいので、システム電源の低下を検出してからデータ待避処理を開始しても、これを正常に完了することが可能である。一方、ビデオメモリ330の記憶容量は非常に大きいため、システム電源の低下を検出してからデータ待避処理を開始していたのでは間に合わないおそれがある。このような理由から、ビデオメモリ330のデータ待避処理については、グラフィックコントローラ232の通常動作中にミラーリング処理として逐次実行されている。   As described above, the data processing apparatus according to the present embodiment has a function of performing data saving processing when the system power supply is reduced. When such a data saving process is performed, the storage capacity of the main memory 300 is relatively small. Therefore, even if the data saving process is started after detecting a decrease in the system power supply, the main memory 300 can be normally completed. Is possible. On the other hand, since the storage capacity of the video memory 330 is very large, it may not be in time if the data saving process is started after a decrease in the system power supply is detected. For this reason, the data saving process in the video memory 330 is sequentially executed as a mirroring process during the normal operation of the graphic controller 232.

揮発性メモリ330aとして用いられるSRAMの転送速度(ランダムアクセス時間:55ns)は、不揮発性メモリ330bとして用いられるFRAMの転送速度(ランダムアクセス時間:110ns)の約2倍である。グラフィックコントローラ232の通常動作時、揮発性メモリ330aとして用いられるSRAMには、既に格納されているデータを順次読み出して一のフレーム画像を表示するためのシーケンシャルリードと、新たなデータを上書きするためのランダムライトが行われる。   The transfer rate (random access time: 55 ns) of the SRAM used as the volatile memory 330a is about twice the transfer rate (random access time: 110 ns) of the FRAM used as the nonvolatile memory 330b. During normal operation of the graphic controller 232, the SRAM used as the volatile memory 330a sequentially reads out already stored data and displays one frame image, and overwrites new data. Random writing is performed.

図19に即してより具体的に述べると、SRAMについては、一のクロックパルスに同期してデータの読み出しが行われ、次のクロックパルスに同期して新たなデータの書き込みが行われる。このとき、データの読み出しについては、連続的なアドレス指定(A0、A1、A2、A3、…)に応じてシーケンシャルに実施されるが、新たなデータの書き込みについては、データ更新が必要となった画素データのみを上書きすべく、離散的なアドレス指定(A50、A51、A100、A101、…)に応じてランダムに実施される。   More specifically, referring to FIG. 19, in the SRAM, data is read out in synchronization with one clock pulse, and new data is written in synchronization with the next clock pulse. At this time, data reading is performed sequentially according to continuous addressing (A0, A1, A2, A3,...), But data updating is necessary for writing new data. In order to overwrite only the pixel data, it is performed randomly according to discrete addressing (A50, A51, A100, A101,...).

一方、不揮発性メモリ330bとして用いられるFRAMについては、SRAMと同一内容のデータをミラーリングするだけなので、上記のランダムライト動作しか必要としない。すなわち、SRAMに対してリード動作とライト動作が1回ずつ行われている間に、FRAMに対してはライト動作を1回だけ行えばよい。従って、SRAMとFRAMとの間に2倍近いアクセス速度の差違があっても、両者のミラーリング処理は可能である。   On the other hand, the FRAM used as the non-volatile memory 330b only mirrors data having the same content as that of the SRAM, so that only the random write operation described above is required. That is, while the read operation and the write operation are performed once for the SRAM, the write operation is performed only once for the FRAM. Therefore, even if there is a difference in access speed between SRAM and FRAM that is nearly double, mirroring processing of both is possible.

このように、ビデオメモリ330のデータ待避処理として、通常動作中にビデオメモリ330のミラーリング処理を逐次行う構成であれば、システム電源が突然遮断した場合でも、システム電源の再投入時において、不揮発性メモリ330bにミラーリングされているデータを揮発性メモリ330aに読み戻すことで、ビデオメモリ330に格納されているデータをシステム電源遮断直前の状態に復帰させることが可能となる(図15のステップS503を参照)。   As described above, when the data saving process of the video memory 330 is configured to sequentially perform the mirroring process of the video memory 330 during the normal operation, even when the system power supply is suddenly shut down, the nonvolatile memory can be used when the system power supply is turned on again. By reading the data mirrored in the memory 330b back to the volatile memory 330a, the data stored in the video memory 330 can be returned to the state immediately before the system power is shut off (Step S503 in FIG. 15 is performed). reference).

なお、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。   The configuration of the present invention can be variously modified in addition to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention.

本発明は、データを不揮発化する機能を備えたデータ処理装置の実用化を図る上で有用な技術であり、その適用対象としては、論理演算回路、論理演算装置、CPU、MPU、DSPなどのプロセッサ、およびゲーム機、モバイル機器など幅広い分野に適用可能である。特にバッテリー駆動機器においては電池消耗時のデータ保護などの点で有利となる。   The present invention is a technique useful for practical application of a data processing device having a function of making data non-volatile, and its application target is a logic operation circuit, a logic operation device, a CPU, an MPU, a DSP, etc. It can be applied to a wide range of fields such as processors, game machines and mobile devices. In particular, battery-driven devices are advantageous in terms of data protection when the battery is exhausted.

2、3、10、30 制御対象回路
4 電圧変換器
12 データ制御装置
14 電源電圧変換部
15 検出・制御部
16 リセット信号発生部
18 電圧レベル検出部
20 制御信号発生部
32 主動作部
34、341、342 データインタフェース(I/F)制御部
35 揮発性記憶部(VSE)
36、361、362 不揮発性記憶部(NVSE)
40 不揮発性CPU
42 クロック生成装置
44 ANDゲート
50 不揮発性記憶ゲート
51a、51b、52a、52b 強誘電体キャパシタ
54、56、58 論理回路ブロック
60、61、64、70、72、74、76、80 インバータ
62、66、68、78、82 パススイッチ
84、86 マルチプレクサ
D データ入力信号
Q データ出力信号
CLK クロック信号
CLKB 反転クロック信号
E1 強誘電体素子書込み信号
E2 通常動作信号
FRST 強誘電体素子両端短絡信号
PL1、PL2 強誘電体素子駆動用信号
VDD 電源電圧
VDD1 一次側電源電圧
VDD2 二次側電源電圧
VDL1 一次側電源線
VDL2 二次側電源線
TW1、TW2 処理可能期間
RSTn リセット信号(負論理)
VDT 電圧レベル検知信号
CLS 制御信号
LV1 VDD1検知電圧レベル
LV2 VDD2検知電圧レベル
RST リセット電圧レベル
C1、C2 キャパシタ
DRCS データ退避制御信号
DSCS データ復帰制御信号
210 不揮発CPU
220 CPU/メモリ制御回路
221 不揮発CPUロジックコントローラ
222 メモリインタフェイスコントローラ
223 デバッグコントローラ
224 JTAGコントローラ
230 I/O制御回路
231 I/Oコントローラ
232 グラフィックコントローラ
233 C/Fコントローラ
234 PS/2コントローラ
235 バスモニタコントローラ
240 電源スイッチ
250 JTAG制御回路
261〜269 CPU入力側スイッチ(3ステートバッファ)
271、272 CPU出力側スイッチ(3ステートバッファ)
280 電源チェック回路(リセットIC)
290 RS232Cポート
300 メインメモリ
300a 揮発性メモリ(SRAM)
300b 不揮発性メモリ(FRAM)
310 ビデオDAC
320 LCD
330 ビデオメモリ
330a 揮発性メモリ(SRAM)
330b 不揮発性メモリ(FRAM)
340 C/Fカード
350 PS/2インタフェイス
360 マウス
370 バスモニタ(7SEG)
2, 3, 10, 30 Control target circuit 4 Voltage converter 12 Data control device 14 Power supply voltage conversion unit 15 Detection / control unit 16 Reset signal generation unit 18 Voltage level detection unit 20 Control signal generation unit 32 Main operation unit 34, 34 1 , 34 2 Data interface (I / F) controller 35 Volatile memory (VSE)
36, 36 1 , 36 2 Nonvolatile storage (NVSE)
40 Nonvolatile CPU
42 Clock generator 44 AND gate 50 Non-volatile memory gate 51a, 51b, 52a, 52b Ferroelectric capacitor 54, 56, 58 Logic circuit block 60, 61, 64, 70, 72, 74, 76, 80 Inverter 62, 66 , 68, 78, 82 Path switch 84, 86 Multiplexer D Data input signal Q Data output signal CLK Clock signal CLKB Inverted clock signal E1 Ferroelectric element write signal E2 Normal operation signal FRST Ferroelectric element both-end short circuit PL1, PL2 Strong Dielectric element driving signal VDD Power supply voltage VDD1 Primary power supply voltage VDD2 Secondary power supply voltage VDL1 Primary power supply line VDL2 Secondary power supply line TW1, TW2 Processable period RSTn Reset signal (negative logic)
VDT voltage level detection signal CLS control signal V LV 1 VDD1 detection voltage level V LV 2 VDD2 detection voltage level V RST reset voltage level C1, C2 capacitor DRCS data save control signal DSCS data return control signal 210 Non-volatile CPU
220 CPU / Memory Control Circuit 221 Non-volatile CPU Logic Controller 222 Memory Interface Controller 223 Debug Controller 224 JTAG Controller 230 I / O Control Circuit 231 I / O Controller 232 Graphic Controller 233 C / F Controller 234 PS / 2 Controller 235 Bus Monitor 240 Power switch 250 JTAG control circuit 261-269 CPU input side switch (3-state buffer)
271 and 272 CPU output side switch (3-state buffer)
280 Power Check Circuit (Reset IC)
290 RS232C port 300 Main memory 300a Volatile memory (SRAM)
300b Non-volatile memory (FRAM)
310 Video DAC
320 LCD
330 Video memory 330a Volatile memory (SRAM)
330b Non-volatile memory (FRAM)
340 C / F card 350 PS / 2 interface 360 Mouse 370 Bus monitor (7SEG)

Claims (4)

レジスタデータを取り扱う電子回路と、前記レジスタデータの待避/復帰を行う制御回路と、前記電子回路によって用いられるメモリと、前記電子回路の指示に応じて前記メモリのアクセス制御を行うメモリ制御回路と、を有して成り、
前記電子回路は、前記制御回路から供給されるクロック信号に同期して動作するものであり、前記制御回路は、前記レジスタデータ復帰させた後前記クロック信号の供給を停止した状態で前記電子回路から出力されているアドレスを確認し、そのアドレスに格納されたデータを前記メモリから読み出すように前記メモリ制御回路に指示してから、前記クロック信号の供給を再開することを特徴とするデータ処理装置。
An electronic circuit for handling register data, a control circuit for saving / restoring the register data, a memory used by the electronic circuit, a memory control circuit for controlling access to the memory in accordance with an instruction from the electronic circuit, Comprising
The electronic circuit, which operates in synchronization with a clock signal supplied from said control circuit, said control circuit, after returning the register data, the electronic state of stopping the supply of the clock signal verify Tei Ru address is output from the circuit, data processing, characterized in that after the instruction to the memory control circuit to read data stored in that address from the memory, resuming supply of the clock signal apparatus.
前記制御回路は、前記データ処理装置または前記電子回路の電源オフに際して前記レジスタデータの待避を行い、前記データ処理装置または前記電子回路の電源オンに際して前記レジスタデータの復帰を行うことを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。   The control circuit saves the register data when the data processing device or the electronic circuit is turned off, and restores the register data when the data processing device or the electronic circuit is turned on. Item 4. The data processing device according to Item 1. 前記制御回路は、前記電子回路に対するウェイト指示をトリガとして、前記レジスタデータの待避処理と前記電子回路の電源オフ処理を行い、前記電子回路に対するウェイト解除指示をトリガとして、前記電子回路の電源オン処理と前記レジスタデータの復帰処理を行うことを特徴とする請求項2に記載のデータ処理装置。   The control circuit performs a saving process of the register data and a power-off process of the electronic circuit using a wait instruction for the electronic circuit as a trigger, and a power-on process of the electronic circuit using a wait release instruction for the electronic circuit as a trigger The data processing apparatus according to claim 2, wherein the register data is restored. 前記電子回路は、前記レジスタデータを保持するための手段として、揮発性記憶部と不揮発性記憶部とを有して成るCPUであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のデータ処理装置。   4. The electronic circuit according to claim 1, wherein the electronic circuit is a CPU having a volatile storage unit and a nonvolatile storage unit as means for holding the register data. The data processing apparatus described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6027898B2 (en) 2012-01-23 2016-11-16 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
CN108206688B (en) * 2016-12-16 2021-04-27 航天科工惯性技术有限公司 Exit shunt control circuit and method of automatic shunt I/F conversion circuit
US11295792B2 (en) * 2019-09-30 2022-04-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Back-up and restoration of register data

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06119257A (en) * 1992-10-07 1994-04-28 Sharp Corp Large scale integrated circuit incorporating internal state saving structure
JP3402049B2 (en) * 1996-02-09 2003-04-28 セイコーエプソン株式会社 Information processing apparatus and information processing apparatus control method
KR20020026814A (en) * 2000-10-02 2002-04-12 포만 제프리 엘 Method and Apparatus for Suspending And Resuming Operation of A Computer System
JP5099317B2 (en) * 2007-05-17 2012-12-19 村田機械株式会社 Electronics
JP4940033B2 (en) * 2007-06-29 2012-05-30 パナソニック株式会社 Computer system, computer system control method, and mobile phone

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