JP5889735B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
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Description
例えば、動画用フィルタ回路の場合、静止画撮影時は、動画用フィルタを掛けないことが要求される。その場合、着目画素のフィルタ係数を1に、着目画素以外のフィルタ係数を0にすることで、フィルタをOFFすることができ、入力データをそのまま出力することができる。
図1において、10は半導体集積回路の中の水平フィルタである。
ここで、水平フィルタ10は、記憶素子101〜105、乗算器111〜115、加算器121〜124で構成されている。
しかしながら、この水平フィルタ10では、入力データの変化によって、フィルタ回路を構成している乗算器や加算器が動作することで、多くの電力消費が発生する。
以下、本発明をデジタルカメラのフィルタ回路に適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。
図2において、10は入力された画素データT0に対して水平方向にフィルタをかける水平フィルタ、20は水平フィルタ10の出力タイミングと同じタイミングで、入力された画素データT0をそのまま出力する遅延回路、30は水平フィルタ10を使用しない場合、水平フィルタ回路へ入力される画素データT0を0にマスクするマスク回路、40は水平フィルタ10を使用する場合、遅延回路20へ入力される画素データT0を0にマスクするマスク回路、50は本フィルタ回路の最終出力T23が、水平フィルタ10の出力T19か、遅延回路20の出力T22かを選択する選択回路である。
先ず、本フィルタ回路において、フィルタを適用する場合の動作について説明する。
この、マスク回路30、水平フィルタ10を経由する経路を第1の経路(図示しない、P1)とする。
この、マスク回路40、遅延回路20を経由する経路を第2の経路(図示しない、P2)とする。
そして、選択回路50は、フィルタON信号T24が0(フィルタ機能OFF)なので、遅延回路20の出力T22を選択し、本フィルタ回路の最終出力T23は、入力された画素データをそのままスルーした画素データとして出力される。
図3のFLTは、入力された画素データにフィルタを適用しない(入力データをそのままスルーして出力する)場合、従来技術のように、フィルタ回路の中の着目画素のフィルタ係数を1に、着目画素以外のフィルタ係数を0にすることにより、入力データをそのままスルーして出力した時の消費電力である。また、図3のFLT_Low_Powerは、本発明の実施形態1で説明したように、フィルタ回路の動作を止めて、遅延回路で出力タイミングを合わせて、入力データをスルー出力する場合の消費電力である。
図3で示すように、FLT_Low_Powerは、FLTに比べて、消費電力が約半分に抑えられているのがわかる。
以下、本発明をデジタルカメラの除算回路に適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。
図4において、60は半導体集積回路の中の除算回路である。
ここで、除算回路60は、除算器601、ビットシフト回路602、除数S1がビットシフトで実現できるか判断し、そのビットシフト量S2を求める除数判断回路603、除数S1がビットシフトで実現できる場合、除算器601へ入力される被除数S0を0にマスクするマスク回路604、除数S1がビットシフトで実現できない場合、ビットシフト回路602へ入力される被除数S0を0にマスクするマスク回路605、本除算回路60から出力される商S6が、除算器601の出力S5か、ビットシフト回路602の出力S4かを選択する選択回路606で構成されている。
先ず、本除算回路において、除算の除数がビットシフトで実現できない場合の動作について説明する。
この、マスク回路604、除算器601を経由する経路を第1の経路(図示しない、P1´)とする。
この、マスク回路605、ビットシフト回路602を経由する経路を第2の経路(図示しない、P2´)とする。
図5のDIVは、除算を行なう場合、従来技術のように、除数が、2、4、8、というような、除算がビットシフトで実現可能な演算を、除算器を使って演算した時の消費電力である。また、図5のDIV_Low_Powerは、除算をビットシフト回路で実行した場合の消費電力である。
図5で示すように、DIV_Low_Powerは、DIVに比べて、消費電力が1/10以下に抑えられているのがわかる。
<付記>
[請求項1]
データ処理回路を備え、前記データ処理回路でデータ処理を行なうか、前記データ処理回路をバイパスする、あるいは簡略化した回路でデータ処理を行なうかの動作モードを有する半導体集積回路において、
前記データ処理回路でデータ処理を行なう第1の経路と、
前記データ処理回路をバイパスする、あるいは簡略化した回路でデータ処理を行なう第2の経路と、を備え、
前記動作モードに応じて、前記第1の経路と前記第2の経路を排他的に選択し、選択されない経路の回路へのデータの入力を止めることを特徴とする半導体集積回路。
[請求項2]
前記動作モードに応じて、前記第1の経路と前記第2の経路を排他的に選択し、選択されない経路の回路へのクロックの入力を止めることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
[請求項3]
請求項1記載の半導体集積回路であって、
複数の記憶素子と複数の演算器から構成されるフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力タイミングと同じタイミングで、入力されたデータをそのまま出力する遅延回路と、を備え、
前記フィルタ回路でデータをフィルタ処理するか、前記フィルタ回路をバイパスして、前記遅延回路でデータをそのまま出力するかの動作モードを有する半導体集積回路において、
前記フィルタ回路でデータをフィルタ処理する第1の経路と、
前記フィルタ回路をバイパスして、前記遅延回路でデータをそのまま出力する第2の経路と、を備え、
前記動作モードにおいて、前記フィルタ回路でデータをフィルタ処理するモードの場合は、前記第1の経路を選択すると共に、前記第2の経路へのデータの入力を止め、前記フィルタ回路をバイパスするモードの場合は、前記第2の経路を選択すると共に、前記第1の経路へのデータの入力を止めることを特徴とする半導体集積回路。
[請求項4]
請求項1記載の半導体集積回路であって、
除算器と、
ビットシフト回路と、
除数がビットシフトで実行可能かどうか判別する除数判別器と、を備えた半導体集積回路において、
前記除算器で除算を行なう第1の経路と、
前記ビットシフト回路で除算を行なう第2の経路と、を備え、
前記除数判別器で除数がビットシフトで実行できない場合は、前記第1の経路を選択すると共に、前記第2の経路へのデータの入力を止め、除数がビットシフトで実行可能な場合は、前記第2の経路を選択すると共に、前記第1の経路へのデータの入力を止めることを特徴とする半導体集積回路。
101 記憶素子
102 記憶素子
103 記憶素子
104 記憶素子
105 記憶素子
111 乗算器
112 乗算器
113 乗算器
114 乗算器
115 乗算器
121 加算器
122 加算器
123 加算器
124 加算器
20 遅延回路
201 記憶素子
202 記憶素子
203 記憶素子
30 マスク回路
40 マスク回路
50 選択回路
60 除算回路
601 除算器
602 ビットシフト回路
603 除数判別回路
604 マスク回路
605 マスク回路
606 選択回路
T0 画素データ
T1 フィルタ係数
T2 フィルタ係数
T3 フィルタ係数
T4 フィルタ係数
T5 フィルタ係数
T6 画素データ
T7 画素データ
T8 画素データ
T9 画素データ
T10 画素データ
T11 乗算結果
T12 乗算結果
T13 乗算結果
T14 乗算結果
T15 乗算結果
T16 加算結果
T17 加算結果
T18 加算結果
T19 フィルタ出力
T20 画素データ
T21 画素データ
T22 画素データ
T23 最終出力
T24 フィルタON信号
T25 クロック
S0 被除数
S1 除数
S2 ビットシフト量
S3 除算器ON信号
S4 除算結果
S5 除算結果
S6 商
Claims (4)
- データ処理回路を備えた半導体集積回路であって、
前記データ処理回路でデータ処理を行なう第1の経路と、
前記データ処理回路をバイパスする、あるいは簡略化した回路でデータ処理を行なう第2の経路と、
前記第1の経路へデータを通過させるか、抑止させるかを決定する第1のデータゲーティング回路と、
前記第2の経路へデータを通過させるか、抑止させるかを決定する第2のデータゲーティング回路と、を備え、
動作モードに応じて、前記第1のデータゲーティング回路でデータを抑止させるか、前記第2のデータゲーティング回路でデータを抑止させるかを排他的に決定し、データを抑止させた経路へのデータの入力を止めるために、前記第1のデータゲーティング回路と前記第2のデータゲーティング回路は、動作モードに応じた2値で表わされる1つの動作モード信号で、データを通過させるか、抑止させるかが決定され、前記第1のデータゲーティング回路と前記第2のデータゲーティング回路のどちらか一方は、前記動作モード信号を反転させる信号反転回路を備え、他方は信号反転回路を備えていないことを特徴とする半導体集積回路。 - 前記動作モードに応じて、前記第1のデータゲーティング回路でデータを抑止させるか、前記第2のデータゲーティング回路でデータを抑止させるかを排他的に決定し、データを抑止させた経路の回路へのクロックの入力も止めることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
- 前記データ処理回路は、複数の記憶素子と複数の演算器から構成されるフィルタ回路であって、
前記フィルタ回路の出力タイミングと同じタイミングで、入力されたデータをそのまま出力する遅延回路と、
前記フィルタ回路でデータをフィルタ処理する前記第1の経路と、
前記フィルタ回路をバイパスして、前記遅延回路でデータをそのまま出力する前記第2の経路と、を備え、
前記動作モードにおいて、前記フィルタ回路でデータをフィルタ処理するモードの場合は、前記第1のデータゲーティング回路をデータを通過させるように決定すると共に、前記第2のデータゲーティング回路をデータを抑止させるように決定し、前記フィルタ回路をバイパスするモードの場合は、前記第2のデータゲーティング回路をデータを通過させるように決定すると共に、前記第1のデータゲーティング回路をデータを抑止させるように決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体集積回路。 - 前記データ処理回路は除算器であり、前記簡略化した回路はビットシフト回路であって、
除数がビットシフトで実行可能かどうか判別する除数判別器と、
前記除算器で除算を行なう前記第1の経路と、
前記ビットシフト回路で除算を行なう前記第2の経路と、を備え、
前記動作モードにおいて、前記除数判別器で除数がビットシフトで実行できない場合は、前記第1のデータゲーティング回路をデータを通過させるように決定すると共に、前記第2のデータゲーティング回路をデータを抑止させるように決定し、除数がビットシフトで実行可能な場合は、前記第2のデータゲーティング回路をデータを通過させるように決定すると共に、前記第1のデータゲーティング回路をデータを抑止させるように決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体集積回路。
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