JP6623858B2

JP6623858B2 - 集積回路システム及び集積回路

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Description

本発明は、集積回路システム及び集積回路に関する。

近年、周囲環境に存在するエネルギーから発電する太陽電池、熱発電素子、振動発電素子などのエナジーハーベスタの発電効率が改善され、また、極小電力で動作できるＭＣＵ（Micro Control Unit）が開発されてきている。これらエネジーハーベスタとＭＣＵとを組み合わせることにより、外部からの電力供給を受けずに動作し続ける組み込み機器を実現することができる。そのような組み込み機器の用途の一つとして、ワイヤレスセンサーノードが考えられる。無給電で動き続けるワイヤレスセンサーノードを実現できれば、危険な高所、有毒ガスの発生場所、人体に耐えがたい気温や湿度の場所等にワイヤレスセンサーノードを設置しても、人手による電池交換の必要が無く、非常に有用である。

発電効率が改善されてはいるが、エナジーハーベスタで得られる限られた電力で組み込み機器を動作させるには、機器内部で使用されているＭＣＵの消費電力を極力削減することが要求される。ワイヤレスセンサーノードでは、センシング処理や無線通信等の動作を実行するアクティブ状態の時間の長さに対して、次の動作をするまでの待ち状態であるアイドル状態の時間の長さがきわめて長い。そのような組み込み機器の場合、トータルの平均電力を削減するためには、アイドル状態即ちスリープモードでの消費電力を削減することが重要である。ＭＣＵのスリープモードでの消費電力削減のためには、Ｉ／Ｏポートを適切な信号入出力モードに設定して、他のＩＣとの間に流れる電流を削減しなければならない。

近年、低消費電力を目的とするＭＣＵ等の集積回路では、Ｉ／Ｏポートの信号入出力モードをソフトウェア等に基づく制御により自由に設定できるものがある。そのような集積回路のＩ／Ｏポートは複数の信号入出力モードを備えており、集積回路内部で動作するソフトウェア等に基づく制御により、信号入出力モードを切り替えることができる。アクティブモードにおいてソフトウェア等に基づく制御により設定されたＩ／Ｏポートの信号入出力モードは、アクティブモードからスリープモードに遷移した後においてもそのまま維持される。一方、そのような低電力集積回路ではない従来からある通常の集積回路では、スリープモードにおいてＩ／Ｏポートは自動的にハイインピーダンス状態に設定される。

通常集積回路と低電力集積回路とをＩ／Ｏポートを介して互いに接続した場合、アクティブモードとスリープモードとの種々の組み合わせにおいてそれぞれ適切な信号入出力モードにＩ／Ｏポートを設定しないと、無駄な定常電流が流れてしまう。

特開昭63‐36350公報特開平1‐251148公報

本発明は、通常集積回路と低電力集積回路とを互いに接続した構成において、Ｉ／Ｏポートに無駄な電流が流れないようＩ／Ｏポートを制御することを目的とする。

１つの態様では、集積回路システムは、少なくともアクティブモードとスリープモードとの何れかの動作モードで動作し、複数の第１のＩ／Ｏポートを有し、アクティブモードにおいて前記複数の第１のＩ／Ｏポートに設定した信号入出力モードがスリープモードにおいて維持される第１の集積回路と、少なくともアクティブモードとスリープモードとの何れかの動作モードで動作し、前記複数の第１のＩ／Ｏポートに接続される複数の第２のＩ／Ｏポートを有し、アクティブモードにおいて前記複数の第２のＩ／Ｏポートに設定した信号入出力モードがスリープモードにおいて維持されず、前記複数の第２のＩ／Ｏポートはスリープモードにおいてフローティング状態となる第２の集積回路とを含み、前記第１の集積回路は、前記第１の集積回路の動作モードを通知するための第１の通知信号を前記第１のＩ／Ｏポートの１つを介して前記第２の集積回路に送信し、前記第２の集積回路は、前記第２の集積回路の動作モードを通知するための第２の通知信号をアクティブモードにおいて前記第２のＩ／Ｏポートの１つを介して前記第１の集積回路に送信し、前記第１の集積回路及び前記第２の集積回路はそれぞれ受信する前記第２及び第１の通知信号に基づいて、前記第１のＩ／Ｏポートと前記第２のＩ／Ｏポートとの間で定常電流が継続的に流れることなく、且つ、前記第１のＩ／Ｏポートと前記第２のＩ／Ｏポートとの何れにも貫通電流が流れることのないよう、前記第１のＩ／Ｏポート及び前記第２のＩ／Ｏポートの信号入出力モードを設定する。

１つの側面として、通常集積回路と低電力集積回路とを互いに接続した構成において、Ｉ／Ｏポートに無駄な電流が流れないようＩ／Ｏポートを制御できる。

第１の集積回路と第２の集積回路とを接続した集積回路システムの構成の一例を示す図である。集積回路の構成の一例を示す図である。Ｉ／Ｏポートの構成の一例を示す図である。各信号入出力モードを設定するために用いられる各イネーブル信号の状態設定を示した図である。互いに接続された２つのＩ／Ｏポートの信号入出力モードの組み合わせのうち適切なもの及び適切でないものを表として示した図である。互いに接続される２つの集積回路の動作モードのそれぞれの組み合わせに対してＩ／Ｏポートの適切な信号入出力モードを表に示した図である。第１の集積回路及び第２の集積回路が共にアクティブモードである状態から第２の集積回路がスリープモードに遷移する場合を示す図である。図７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。図７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。第１の集積回路及び第２の集積回路がそれぞれアクティブモード及びスリープモードである状態から第１の集積回路がスリープモードに遷移する場合を示す図である。図１０に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。第１の集積回路及び第２の集積回路が両方共にスリープモードである状態から第２の集積回路がアクティブモードに遷移する場合を示す図である。図１２に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。第１の集積回路及び第２の集積回路がそれぞれスリープモード及びアクティブモードである状態から第１の集積回路がアクティブモードモードに遷移する場合を示す図である。図１４に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１４に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。第１の集積回路及び第２の集積回路が共にアクティブモードである状態から第１の集積回路がスリープモードに遷移する場合を示す図である。図１７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。第１の集積回路及び第２の集積回路がそれぞれアクティブモード及びスリープモードである状態から第２の集積回路がアクティブモードに遷移する場合を示す図である。図２０に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。図２０に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。第１の集積回路及び第２の集積回路が両方共にスリープモードである状態から第１の集積回路がアクティブモードに遷移する場合を示す図である。図２３に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。第１の集積回路及び第２の集積回路がそれぞれスリープモード及びアクティブモードである状態から第２の集積回路がスリープモードに遷移する場合を示す図である。図２５に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路ＩＣ２が実行する制御手順を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。

図１は、第１の集積回路ＩＣ１と第２の集積回路ＩＣ２とを接続した集積回路システムの構成の一例を示す図である。図１において、第１の集積回路ＩＣ１は、前述の低電力ＭＣＵ等の集積回路であり、スリープモードにおけるＩ／Ｏポートの信号入出力モードの指定が可能な集積回路である。第１の集積回路ＩＣ１は、複数の第１のＩ／Ｏポート１０１、１０２、１１１、及び１１２を含む。第１の集積回路ＩＣ１は、少なくともアクティブモードとアクティブモードより消費電力の小さいスリープモードとの何れかの動作モードで動作し、アクティブモードにおいて複数の第１のＩ／Ｏポートに設定した信号入出力モードはスリープモードにおいて維持される。

第２の集積回路ＩＣ２は、前述の通常ＭＣＵ等の集積回路であり、スリープモードにおいてＩ／Ｏポートがフローティング状態となるタイプの集積回路である。第２の集積回路ＩＣ２は、複数の第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２を含む。第２の集積回路ＩＣ２は、少なくともアクティブモードとアクティブモードよりも消費電力の小さいスリープモードとの何れかの動作モードで動作し、アクティブモードにおいて、複数の第２のＩ／Ｏポートに設定した信号入出力モードがスリープモードにおいて維持されない。複数の第２のＩ／Ｏポートはスリープモードにおいてフローティング状態となる。

図１に示される接続例において、第１のＩ／Ｏポート１０１は第１の集積回路ＩＣ１から第２の集積回路ＩＣ２に信号を送信するために用いられる。第１のＩ／Ｏポート１０１から送信された信号は第２のＩ／Ｏポート２０２で受信される。第１のＩ／Ｏポート１０１及び第２のＩ／Ｏポート２０２の本数は任意である。

第２のＩ／Ｏポート２０１は第２の集積回路ＩＣ２から第１の集積回路ＩＣ１に信号を送信するために用いられる。第２のＩ／Ｏポート２０１から送信された信号は第１のＩ／Ｏポート１０２で受信される。第１のＩ／Ｏポート１０２及び第２のＩ／Ｏポート２０１の本数は任意である。

第１の集積回路ＩＣ１は、第１の集積回路ＩＣ１の動作モードを通知するための第１の通知信号を第１のＩ／Ｏポート１１１を介して第２の集積回路ＩＣ２に送信する。第１のＩ／Ｏポート１１１から送信された第１の通知信号は第２のＩ／Ｏポート２１２で受信される。第２の集積回路ＩＣ２は、第２の集積回路ＩＣ２の動作モードを通知するための第２の通知信号をアクティブモードにおいて第２のＩ／Ｏポート２１１を介して第１の集積回路ＩＣ１に送信する。第２のＩ／Ｏポート２１１から送信された第２の通知信号は第１のＩ／Ｏポート１１２で受信される。

図２は、集積回路の構成の一例を示す図である。図２の集積回路は、ＣＰＵ（central processing unit）１０、割り込みコントローラ１１、制御レジスタ１２、制御レジスタ１３、タイマー１４、メモリ１５、制御レジスタ１６、Ｉ／Ｏポート１７、及びバス１８を含む。ＣＰＵ１０、制御レジスタ１２、制御レジスタ１３、メモリ１５、制御レジスタ１６は、バス１８に接続される。メモリ１５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでよい。メモリ１５のＲＯＭ部分には、集積回路の基本的動作に必要なプログラム及びデータが格納されており、ＣＰＵ１０が当該プログラムを実行し当該データを参照することにより、所望の動作を実現する。メモリ１５のＲＡＭ部分は、ＣＰＵ１０の作業領域として用いられると共に、外部からＩ／Ｏポート１７を介してロードされたプログラムを格納してもよい。ＣＰＵ１０は、ＲＡＭに格納されたプログラムを実行することにより所望の動作を実現してもよい。

ＣＰＵ１０は制御回路として機能し、制御レジスタ１６に設定値を書き込むことにより、Ｉ／Ｏポート１７の信号入出力モードを設定してよい。具体的には、ＣＰＵ１０は、制御レジスタ１６に設定値を書き込むことにより、プッシュプル出力モード、プッシュプル入力モード、プルアップ入力モード、プルダウン入力モード、及びハイインピーダンスモードの何れかにＩ／Ｏポート１７を設定してよい。

ＣＰＵ１０は、制御レジスタ１２に設定値を書き込むことにより、割り込みコントローラ１１の動作を制御してよい。制御レジスタ１２に格納される設定値に応じて割り込みコントローラ１１の動作を制御することにより、割り込みの優先度や、ＣＰＵ１０に割り込みを伝えるタイミングなどを制御することができる。割り込みコントローラ１１は、タイマー１４からの割り込み要求又はＩ／Ｏポート１７を介した外部からの割り込み要求に応答して、ＣＰＵ１０に適宜割り込み信号を通知する。ＣＰＵ１０は、割り込み信号通知に応答して、適宜割り込み動作を実行する。

ＣＰＵ１０は、制御レジスタ１３に設定値を書き込むことにより、タイマー１４の動作を制御してよい。例えば、所定の時間長を指示するデータを制御レジスタ１３に書き込むことにより、当該データが示す時間長が経過する毎にタイマー１４が割り込み要求を発生するように動作してよい。例えばこのようなタイマー１４に基づく割り込み機能を利用することにより、図２に示す集積回路がスリープモードから定期的にアクティブモードに復帰する動作を実現することが可能になる。

図３は、Ｉ／Ｏポートの構成の一例を示す図である。図１に示す各Ｉ／Ｏポートは図３に示す構成を有してよい。図３に示すＩ／Ｏポートは、出力バッファ２１、入力バッファ２２、プルアップ抵抗２３、プルダウン抵抗２４、スイッチ回路２５、スイッチ回路２６、及び信号端子２７を含む。図３に示される出力イネーブル信号ＯＥ、入力イネーブル信号ＩＥ、プルアップイネーブル信号ＰＵＥ、及びプルダウンイネーブル信号ＰＤＥは、図２に示される制御レジスタ１６から供給されてよい。制御レジスタ１６に設定された制御値に応じて、各イネーブル信号が所望の信号値に設定される。

出力バッファ２１は、出力イネーブル信号ＯＥがアサートされると駆動し、出力イネーブル信号ＯＥがネゲートされると駆動しない。入力バッファ２２は、入力イネーブル信号がアサートされると駆動し、入力イネーブル信号ＩＥがネゲートされると駆動しない。スイッチ回路２５は、プルアップイネーブル信号ＰＵＥがアサートされると導通し、プルアップイネーブル信号ＰＵＥがネゲートされると非導通となる。スイッチ回路２６は、プルダウンイネーブル信号ＰＤＥがアサートされると導通し、プルダウンイネーブル信号ＰＤＥがネゲートされると非導通となる。図３に示すＩ／Ｏポートは、プッシュプル出力モード、プッシュプル入力モード、プルアップ入力モード、プルダウン入力モード、及びハイインピーダンスモードの何れかに設定される。

図４は、各信号入出力モードを設定するために用いられる各イネーブル信号の状態設定を示した図である。図４に示されるように出力イネーブル信号ＯＥ、入力イネーブル信号ＩＥ、プルアップイネーブル信号ＰＵＥ、及びプルダウンイネーブル信号ＰＤＥを設定することにより、Ｉ／Ｏポートを所望の信号入出力モードに設定することができる。

具体的には、Ｉ／Ｏポートをプッシュプル出力モードに設定するためには、出力イネーブル信号ＯＥのみをアサート状態（Ｏｎ）に設定し、それ以外のイネーブル信号をネゲート状態（Ｏｆｆ）に設定する。プッシュプル出力モードでは、出力信号ＯＳＧの信号値に応じた電圧値を出力バッファ２１が生成することにより、信号端子２７から当該電圧値が出力される。

またＩ／Ｏポートをプッシュプル入力モードに設定するためには、入力イネーブル信号ＩＥのみをアサート状態（Ｏｎ）に設定し、それ以外のイネーブル信号をネゲート状態（Ｏｆｆ）に設定する。プッシュプル入力モードでは、信号端子２７に外部から印加される電圧値に応じた入力信号ＩＳＧを入力バッファ２２が生成する。信号端子２７に接続される相手側集積回路のＩ／Ｏポートがフローティング状態に設定される場合、信号端子２７の電圧がハイでもローでもない中間電圧となることにより入力バッファ２２に貫通電流が流れる可能性がある。より具体的には、入力バッファ２２中のＣＭＯＳ回路を構成するＰＭＯＳとＮＭＯＳとの両方のトランジスタが導通状態になり、電源端子からグランド端子に向けて貫通電流が流れる可能性がある。このような貫通電流が流れると大きな消費電力が発生する。

Ｉ／Ｏポートをプルアップ入力モードに設定するためには、入力イネーブル信号ＩＥ及びプルアップイネーブル信号ＰＵＥのみをアサート状態（Ｏｎ）に設定し、それ以外のイネーブル信号をネゲート状態（Ｏｆｆ）に設定する。プルアップ入力モードでは、信号端子２７に接続される相手側集積回路のＩ／Ｏポートがフローティング状態に設定される場合であっても、信号端子２７がプルアップ抵抗２３を介してハイ電圧（例えば電源電圧）に設定されるため、入力バッファ２２に貫通電流は流れない。但し、相手側集積回路のＩ／Ｏポートがロー出力をする場合には、信号端子２７がローに設定される結果、プルアップ抵抗２３を介して定常電流が流れるため、その電流分の消費電力が発生する。ここで定常電流とは、プルアップ抵抗等を介して電源電圧とグランドとの間に形成された電流経路に定常的に流れる電流のことである。寄生容量に流れ込む電流などと異なり、電流経路が存在する限りは一定の電流が流れ続けることになる。

Ｉ／Ｏポートをプルダウン入力モードに設定するためには、入力イネーブル信号ＩＥ及びプルダウンイネーブル信号ＰＤＥのみをアサート状態（Ｏｎ）に設定し、それ以外のイネーブル信号をネゲート状態（Ｏｆｆ）に設定する。プルアップ入力モードでは、信号端子２７に接続される相手側集積回路のＩ／Ｏポートがフローティング状態に設定される場合であっても、信号端子２７がプルダウン抵抗２４を介してロー電圧（例えばグランド電圧）に設定されるため、入力バッファ２２に貫通電流は流れない。但し、相手側集積回路のＩ／Ｏポートがハイ電圧出力をする場合には、信号端子２７がハイ電圧に設定される結果、プルダウン抵抗２４を介して定常電流が流れるため、その電流分の消費電力が発生する。

Ｉ／Ｏポートをハイインピーダンスモード（フローティング状態）に設定するためには、全てのイネーブル信号をネゲート状態（Ｏｆｆ）に設定する。ハイインピーダンスモードでは、信号端子２７は何れの電位にも接続されずにフローティング状態となり、信号端子２７の電圧値は不定となる。

図１に示す集積回路システムにおいて、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２は、それぞれ受信する第２及び第１の通知信号に基づいて、無駄な電流の流れることのないように第１のＩ／Ｏポートと第２のＩ／Ｏポートとの信号入出力モードを設定する。より具体的には、第１のＩ／Ｏポートと第２のＩ／Ｏポートとの間で定常電流が流れることなく、且つ、第１及び第２のＩ／Ｏポートの何れにも貫通電流が流れることのないよう、第１のＩ／Ｏポート及び第２のＩ／Ｏポートの信号入出力モードが設定される。

図５は、互いに接続された２つのＩ／Ｏポートの信号入出力モードの組み合わせのうち適切なもの及び適切でないものを表として示した図である。図５の表において、Ｉ／ＯポートＡとＩ／ＯポートＢとが互いに接続される。

表中の各行に示されるＩ／ＯポートＡの各信号入出力モードに対して、組み合わされるＩ／ＯポートＢのそれぞれの信号入出力モードのうち、適切なモードについてはその列に「ＯＫ」を表示し、不適切なモードについてはその列に「ＮＧ」を表示してある。例えば、Ｉ／ＯポートＡがプッシュプル出力モードで出力電圧がハイ（Ｖｄｄ）であるとき、Ｉ／ＯポートＢとして適切（即ち「ＯＫ」）なモードは、プッシュプル出力（出力電圧＝Ｖｄｄ）、プッシュプル入力、プルアップ入力、及びハイインピーダンスモードである。またこのとき、Ｉ／ＯポートＢとして不適切（即ち「ＮＧ」）なモードは、プッシュプル出力（出力電圧＝０）及びプルダウン入力モードである。Ｉ／ＯポートＢがプッシュプル出力（出力電圧＝０）である場合、Ｉ／ＯポートＢのプッシュプル出力とＩ／ＯポートＡのプッシュプル出力（出力電圧＝Ｖｄｄ）とが異なる出力電圧となり、Ｉ／ＯポートＡ及びＢを介して貫通電流が流れてしまう。またＩ／ＯポートＢがプルダウン入力である場合、Ｉ／ＯポートＡのプッシュプル出力（出力電圧＝Ｖｄｄ）からプルダウン抵抗２４（図３参照）を介してグランドに定常電流が流れてしまうので好ましくない。

図１に示す集積回路システムにおいては、前述のように、Ｉ／Ｏポート間で定常電流が流れることなく、且つ、Ｉ／Ｏポートの何れにも貫通電流が流れることのないよう、第１のＩ／Ｏポート及び第２のＩ／Ｏポートの信号入出力モードが設定される。更により具体的には、互いに接続される第１のＩ／Ｏポート及び第２のＩ／Ｏポートの信号入出力モードの組み合わせが、図５の表に適切（即ち「ＯＫ」）として示される組み合わせの何れかとなるように、Ｉ／Ｏポートの信号入出力モードが設定される。

図６は、互いに接続される２つの集積回路の動作モードのそれぞれの組み合わせに対してＩ／Ｏポートの適切な信号入出力モードを表に示した図である。図６の表中で、Ｉ／Ｏポートが信号線電圧固定モードであるとは、接続相手の設定がハイインピーダンスモードであっても、当該Ｉ／Ｏポートの入力バッファ２２に貫通電流が流れないように信号端子２７の電圧を固定する信号入出力モードである。具体的には、信号線電圧固定モードは、プッシュプル出力、プルアップ入力、及びプルダウン入力のいずれかのモードである。

信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）とは、信号線電圧固定モードのうちで更に、アクティブ通知をする電圧（アクティブモードを通知する電圧）に信号端子２７を固定する信号入出力モードである。具体的には、アクティブ通知がハイ電圧（Ｖｄｄ）である場合、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）は、ハイを出力するプッシュプル出力モード又はプルアップ入力モードである。またアクティブ通知がロー電圧（Ｇｎｄ）である場合、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）は、ローを出力するプッシュプル出力モード又はプルダウン入力モードである。

また信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）とは、信号線電圧固定モードのうちで更に、スリープ通知をする電圧（スリープモードを通知する電圧）に信号端子２７を固定する信号入出力モードである。具体的には、スリープ通知がハイ電圧（Ｖｄｄ）である場合、信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）は、ハイを出力するプッシュプル出力モード又はプルアップ入力モードである。またスリープ通知がロー電圧（Ｇｎｄ）である場合、信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）は、ローを出力するプッシュプル出力モード又はプルダウン入力モードである。

また信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）とは、アクティブ通知をする電圧（アクティブモードを通知する電圧）に信号端子２７を固定する信号入力モードである。具体的には、アクティブ通知がハイ電圧（Ｖｄｄ）である場合、信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）は、プルアップ入力モードである。またアクティブ通知がロー電圧（Ｇｎｄ）である場合、信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）は、プルダウン入力モードである。

更に信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）とは、スリープ通知をする電圧（スリープモードを通知する電圧）に信号端子２７を固定する信号入力モードである。具体的には、スリープ通知がハイ電圧（Ｖｄｄ）である場合、信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）は、プルアップ入力モードである。またスリープ通知がロー電圧（Ｇｎｄ）である場合、信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）は、プルダウン入力モードである。

図６において、例えば、第１の集積回路ＩＣ１と第２の集積回路ＩＣ２とが両方共にアクティブモードである場合が、表中の一番上の行に示されている。この場合、互いに接続される第１のＩ／Ｏポート１０１と第２のＩ／Ｏポート２０２とは、それぞれプッシュプル出力モード及びプッシュプル入力モードに設定される。また、互いに接続される第１のＩ／Ｏポート１０２と第２のＩ／Ｏポート２０１とは、それぞれプッシュプル入力モード及びプッシュプル出力モードに設定される。また第１の通知信号を送信する第１のＩ／Ｏポート１１１は、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。当該第１の通知信号を受信する第２のＩ／Ｏポート２１２は、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。また第２の通知信号を送信する第２のＩ／Ｏポート２１１は、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。当該第２の通知信号を受信する第１のＩ／Ｏポート１１２は、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。

なお集積回路システムにおいて、第１の集積回路ＩＣ１が用いるアクティブ通知のための電圧と第２の集積回路ＩＣ２が用いるアクティブ通知のための電圧とは、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。例えば第１の集積回路ＩＣ１が出力する第１の通知信号が、ハイのときにアクティブ通知でありローのときにスリープ通知である一方で、第２の集積回路ＩＣ２が出力する第２の通知信号が、ローのときにアクティブ通知でありハイのときにスリープ通知であってよい。以下の説明においては、第１の集積回路ＩＣ１と第２の集積回路ＩＣ２との間で、アクティブ通知の電圧が互いに同一であり、スリープ通知の電圧も互いに同一である場合を想定している。

図１に示される集積回路システムにおいて、第１の集積回路ＩＣ１がアクティブモード中は第１の通知信号がアクティブモードを示す。第１の集積回路ＩＣ１がアクティブモードを終了してスリープモードに移行する直前には、第１の通知信号がスリープモードを示すよう、第１の集積回路ＩＣ１が第１の通知信号を設定する。また同様に、第２の集積回路ＩＣ２がアクティブモードを終了してスリープモードに移行する直前には、第２の通知信号がスリープモードを示すよう、第２の集積回路ＩＣ２が第２の通知信号を設定する。また第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２の各々は、スリープモードからアクティブモードに復帰した際には、それぞれ第１の通知信号及び第２の通知信号をアクティブモードを示す電圧値に設定する。これらの通知動作により、動作モードが遷移する場合であっても、Ｉ／Ｏポートを適切な信号入出力モードに設定することが可能となる。その結果、アクティブモードとスリープモードとの各組み合わせに対して、図６の表に示される適切な信号入出力モードに各Ｉ／Ｏポートを設定することが可能となり、無駄な電力消費を避けることができる。

以下に、集積回路システムにおいて各集積回路の動作モードが遷移する場合に各集積回路が実行する処理について具体的に説明する。

図７は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２が共にアクティブモードである状態から第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードに遷移する場合を示す図である。アクティブモードにおいて、第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、それぞれプッシュプル出力モード及びプッシュプル入力モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）となっている。またアクティブモードにおいて、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード及びプッシュプル出力モードである。また第２のＩ／Ｏポート２１２及び２１１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）となっている。このアクティブモード状態では、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２は、互いにアクティブ通知を相手に対して行っている。

その後、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１１から出力する第２の通知信号をスリープ通知電圧に変更した上で、スリープモードに遷移する。第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードに遷移することにより、第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２は全てハイインピーダンスモードとなる。また、第１の集積回路ＩＣ１は、第２の集積回路ＩＣ２からの第２の通知信号により第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードに遷移することを知ると、図７に示すようにＩ／Ｏポートの信号入出力モードを設定する。具体的には、第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、共に信号線電圧固定モードとなる。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となる。なお、第１のＩ／Ｏポート１１２が信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定されることにより、将来第２の集積回路ＩＣ２がアクティブモードに復帰したときに、第１のＩ／Ｏポート１１２により当該復帰を検知することが可能となる。

図８は、図７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路ＩＣ１が実行する制御手順を示すフローチャートである。図８のフローチャートの各ステップは、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

なお図８及び以降の図において、フローチャートに記載された各ステップの実行順序は一例にすぎず、本願の意図する技術範囲が、記載された実行順番に限定されるものではない。例えば、Ａステップの次にＢステップが実行されるように本願に説明されていたとしても、Ａステップの次にＢステップを実行することが可能なだけでなく、Ｂステップの次にＡステップを実行することが、物理的且つ論理的に可能である場合がある。この場合、どちらの順番でステップを実行しても、当該フローチャートの処理に影響する全ての結果が同一であるならば、本願に開示の技術の目的のためには、Ｂステップの次にＡステップが実行されてもよいことは自明である。Ａステップの次にＢステップが実行されるように本願に説明されていたとしても、上記のような自明な場合を本願の意図する技術範囲から除外することを意図するものではなく、そのような自明な場合は、当然に本願の意図する技術範囲内に属する。

第１の集積回路ＩＣ１の制御回路は、第２の集積回路ＩＣ２からの第２の通知信号がスリープモードを示す電圧になったことを例えば割り込み要求として検知すると、図８のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ１において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０１を信号線電圧固定モードに設定する。ステップＳ２において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０２を信号線電圧固定モードに設定する。ステップＳ３において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１２を信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。以上で第１の集積回路ＩＣ１による信号入出力モードの制御処理を終了する。

図９は、図７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路ＩＣ２が実行する制御手順を示すフローチャートである。図９のフローチャートの各ステップは、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードを終了してスリープモードへ遷移するとき、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路は、図９のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ１１において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１１を信号電圧固定入力モード（出力電圧=スリープ通知）に設定する。これにより第２の通知信号の電圧がスリープを通知する電圧になり、第２の集積回路ＩＣ２のスリープモードへの遷移が第１の集積回路ＩＣ１に通知される。ステップＳ１２において、第２の集積回路ＩＣ２は、所定の時間が経過するのを待つ。所定時間が経過すると、ステップＳ１３において、第２の集積回路ＩＣ２はスリープモードに遷移する。スリープモードに遷移した第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２はハイインピーダンスモードになる。ステップＳ１２における第２の集積回路ＩＣ２の待ち時間の長さは、例えば第１の集積回路ＩＣ１が第１のＩ／Ｏポート１０１、１０２、及び１１２のモードを変更するためにかかる時間に応じた時間であってよい。具体的には、第１の集積回路ＩＣ１が第１のＩ／Ｏポート１０１、１０２、及び１１２のモードを変更するためにかかる時間を実験的に求めて、その時間長よりも若干長い時間（例えば＋１０％した時間）としてよい。このような待ち時間を設けることにより、第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポートがプッシュプル入力である間に第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポートがハイインピーダンスモードとなってしまうことを避けることができる。

図１０は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２がそれぞれアクティブモード及びスリープモードである状態から第１の集積回路ＩＣ１がスリープモードに遷移する場合を示す図である。第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードである状況において、アクティブモードにある第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、両方共に信号線電圧固定モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）及び信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。またスリープモードにおいて、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２は、全てハイインピーダンスモードとなっている。

その後、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１１から出力する第１の通知信号をスリープ通知電圧に変更した上で、スリープモードに遷移する。即ち、第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポートト１１１のモードは、信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）となる。

図１１は、図１０に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路ＩＣ１が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１１のフローチャートの各ステップは、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードを終了してスリープモードへ遷移するとき、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路は、図１１のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ２１において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１１を信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。ステップＳ２２において、第１の集積回路ＩＣ１は、スリープモードに遷移する。以上で第１の集積回路ＩＣ１による信号入出力モードの制御処理及び動作モードの遷移処理を終了する。

図１２は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２が両方共にスリープモードである状態から、図２に示すタイマーやその他周辺回路（図示しない）からの信号を受信した割込コントローラが出力する割込信号により第２の集積回路ＩＣ２がアクティブモードに遷移する場合を示す図である。その他周辺回路からの信号としては、例えばＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラからのDMA処理完了信号などがある。スリープモードにある第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、両方共に信号線電圧固定モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）及び信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。またスリープモードにおいて、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２は、全てハイインピーダンスモードとなっている。

その後、第２の集積回路ＩＣ２は、アクティブモードに遷移する。アクティブモードに遷移すると、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１は、それぞれ第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２の信号入出力モードと矛盾しないモードに設定される。即ち、図５において、「ＯＫ」として示される信号入出力モードに設定される。また第１の通知信号を受信する第２のＩ／Ｏポート２１２は、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定される。

なお第２の集積回路ＩＣ２はアクティブモードとなるので、第２のＩ／Ｏポート２１１から第１のＩ／Ｏポート１１２に送信する第２の通知信号は、アクティブモードを通知する電圧に設定することが、本来意図される第２の通知信号の設定である。しかしながらスリープモードにある第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１１２が信号線電圧固定入力（出力電圧＝スリープ通知）となっているため、第２の通知信号をアクティブ通知電圧に設定してしまうと、このＩ／Ｏポートに定常電流が流れてしまう。そこで第１の通知信号により第１の集積回路ＩＣ１がスリープモードであることを検知する場合、第２の集積回路ＩＣ２は、自分がアクティブモードであるにも関わらず、第２の通知信号としてスリープモードを通知する電圧を送信する。即ち、アクティブ状態にある第２の集積回路ＩＣ２は、第１の集積回路ＩＣ１のスリープモードを示す第１の通知信号を受信している状態において、第２の通知信号をスリープモードを示す電圧に設定する。なお第２の集積回路ＩＣ２は、第１の集積回路ＩＣ１のアクティブモードを示す第１の通知信号を受信している状態においては、第２の通知信号をアクティブモードを示す電圧に設定する。相手側（第１の集積回路ＩＣ１）が第２の通知信号を検知できる状態（アクティブモード）にあるときは、第２の通知信号を正しい通知電圧（アクティブ通知電圧）に設定するべきである。しかしながら、相手側が第２の通知信号を検知できない状態（スリープモード）にあるときには、第２の通知信号を検知する相手が存在しないのであるから、第２の通知信号を正しい通知電圧に設定することは必要ではない。

図１３は、図１２に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路ＩＣ２が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１３のフローチャートの各ステップは、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードに遷移すると、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路は、図１３のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ３１において、第２の集積回路ＩＣ２は、スリープモードの第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１の信号入出力モードと矛盾しないモードに第２のＩ／Ｏポート２０２を設定する。ステップＳ３２において、第２の集積回路ＩＣ２は、スリープモードの第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０２の信号入出力モードと矛盾しないモードに第２のＩ／Ｏポート２０１を設定する。ステップＳ３３において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１２をプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。ステップＳ３４において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１１を信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。以上で第２の集積回路ＩＣ２による信号入出力モードの制御処理を終了する。なおこの制御手順において、当然ながら、ステップＳ３３における第２のＩ／Ｏポート２１２の設定を一番最初に実行してもよい。

図１４は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２がそれぞれスリープモード及びアクティブモードである状態から第１の集積回路ＩＣ１が、図２に示すタイマーや周辺回路（図示しない）からの信号、第２の集積回路ＩＣ２を含む外部ＩＣからの信号をＩ／Ｏポートを介して受信した割込コントローラが出力する割込信号によりアクティブモードモードに遷移する場合を示す図である。スリープモードにある第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、両方共に信号線電圧固定モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）及び信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。このとき、アクティブモードである第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１は、それぞれ第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２の信号入出力モードと矛盾しないモードに設定される。また第１の通知信号を受信する第２のＩ／Ｏポート２１２は、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。更に、第２の通知信号を送信する第２のＩ／Ｏポート２１１は、信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。

その後、第１の集積回路ＩＣ１は、アクティブモードに遷移する。アクティブモードに遷移すると、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１１を信号線電圧固定モード（出力信号＝アクティブ通知）に設定する。第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１１１からの第１の通知信号によるアクティブ通知を受けると、第２の集積回路ＩＣ２は、例えば割り込み処理として、以下の信号入出力モードに第２のＩ／Ｏポートを設定する動作を実行する。即ち、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード及びプッシュプル出力モードに設定される。また第２のＩ／Ｏポート２１２及び２１１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。

第２の集積回路ＩＣ２からの第２の通知信号によるアクティブ通知を受けると、第１の集積回路ＩＣ１は、例えば割り込み処理として、以下の信号入出力モードに第１のＩ／Ｏポート１０１、１０２、及び１１２を設定する動作を実行する。即ち、第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、それぞれプッシュプル出力モード及びプッシュプル入力モードに設定される。また第１のＩ／Ｏポート１１２のモードは、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。

図１５は、図１４に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路ＩＣ１が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１６は、図１４に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路ＩＣ２が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１５のフローチャートの各ステップは、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。図１６のフローチャートの各ステップは、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードに遷移すると、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路は、図１５（Ａ）のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ４１において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１の通知信号を送信する第１のＩ／Ｏポート１１１のモードを信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。以上で第１の集積回路ＩＣ１による信号入出力モードの第一段階の制御処理を終了する。

第１の通知信号がアクティブ通知となったことを受け、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路は、例えば割り込み処理として、図１６のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ５１において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１２のモードをプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。ステップＳ５２において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２０２のモードをプッシュプル入力モードに設定する。ステップＳ５３において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２０１のモードをプッシュプル出力モードに設定する。ステップＳ５４において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１１を信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。以上で第２の集積回路ＩＣ２による信号入出力モードの制御処理を終了する。

第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２１１からの第２の通知信号がアクティブ通知となったことを受け、第１の集積回路ＩＣ１は、例えば割り込み処理により、図１５（Ｂ）のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ４２において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１２のモードを信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。ステップＳ４３において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０１のモードをプッシュプル出力モードに設定する。ステップＳ４４において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０２のモードをプッシュプル入力モードに設定する。以上で第１の集積回路ＩＣ１による信号入出力モードの第二段階の制御処理を終了する。

図１７は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２が共にアクティブモードである状態から第１の集積回路ＩＣ１がスリープモードに遷移する場合を示す図である。アクティブモードにおいて、第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、それぞれプッシュプル出力モード及びプッシュプル入力モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）となっている。またアクティブモードにおいて、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード及びプッシュプル出力モードである。また第２のＩ／Ｏポート２１２及び２１１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）となっている。このアクティブモード状態では、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２は、互いにアクティブ通知を相手に対して行っている。

その後、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１１から出力する第１の通知信号をスリープ通知電圧に変更した上で、スリープモードに遷移する。第１の集積回路ＩＣ１がスリープモードに遷移する前に、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードを、両方共に信号線電圧固定モードに設定する。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）及び信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定される。これらの信号入出力モードの設定は、第１の集積回路ＩＣ１がスリープモードにある間に第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードに遷移する場合を考慮して決定されている。即ち、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポートがハイインピーダンスになっても第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポートに貫通電流が流れないような信号入出力モードの設定となっている。

また第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１は、それぞれ第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２の信号入出力モードと矛盾しないモードに設定される。また第１の通知信号を受信する第２のＩ／Ｏポート２１２は、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定される。更に、第２の通知信号を送信する第２のＩ／Ｏポート２１１は、信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定される。

図１８は、図１７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路ＩＣ１が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１８のフローチャートの各ステップは、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードを終了してスリープモードへ遷移するとき、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路は、図１８のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ６１において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０２のモードを信号線電圧固定モードに設定する。ステップＳ６２において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１２のモードを信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。ステップＳ６３において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１１のモードを信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。ステップＳ６４において、第１の集積回路ＩＣ１はスリープモードに遷移する。以上で第１の集積回路ＩＣ１による信号入出力モードの制御処理を終了する。

なお第１のＩ／Ｏポート１０１については、アクティブモードにおいてプッシュプル出力となっており、スリープモードにおいて要求される信号線電圧固定モードにプッシュプル出力は含まれるので、第１のＩ／Ｏポート１０１のモード変更を省略することができる。またステップＳ６１乃至６３の順番は自由に入れ替えてよい。

図１９は、図１７に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路ＩＣ２が実行する制御手順を示すフローチャートである。図１９のフローチャートの各ステップは、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

第１の通知信号のスリープ通知を受けて、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路は、図１９のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ７１において、第２の集積回路ＩＣ２は、スリープモードの第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１と矛盾しないモードに第２のＩ／Ｏポート２０２を設定する。ステップＳ７２において、第２の集積回路ＩＣ２は、スリープモードの第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０２と矛盾しないモードに第２のＩ／Ｏポート２０１を設定する。ステップＳ７３において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１２をプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。ステップＳ７４において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１１を信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定する。以上で第２の集積回路ＩＣ２による信号入出力モードの制御処理を終了する。

なお図１８のフローチャートにおいて、第１の集積回路ＩＣ１が、他の第１のＩ／Ｏポートよりも先に、第１のＩ／Ｏポート１１１の第１の通知信号をスリープ通知電圧に設定するよう動作してよい。また、アクティブモードでの第１のＩ／Ｏポート１１２をプッシュプル入力としておいてよい。この場合、第１の通知信号のスリープ通知に応答して第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２１１を信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）にしても、第２のＩ／Ｏポート２１１と第１のＩ／Ｏポート１１２とに定常電流や貫通電流が流れることがない。その後、第１の集積回路ＩＣ１が、第１のＩ／Ｏポート１１２を信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）に設定することで、一度も貫通電流や定常電流が流れることなく、動作モードの遷移が可能となる。また第１の通知信号を受け取る第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２１２は、アクティブモードにおいてプッシュプル入力に設定しておけば、第１の通知信号がスリープ通知電圧に変化しても、第２のＩ／Ｏポート２１２に定常電流が流れることはない。

図２０は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２がそれぞれアクティブモード及びスリープモードである状態から第２の集積回路ＩＣ２がアクティブモードに遷移する場合を示す図である。第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードである状況において、アクティブモードにある第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、両方共に信号線電圧固定モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）及び信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。またスリープモードにおいて、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２は、全てハイインピーダンスモードとなっている。

その後、第２の集積回路ＩＣ２は、図２に示すタイマーやその他周辺回路（図示しない）からの信号を受信した割込コントローラが出力する割込信号によりアクティブモードに遷移する。アクティブモードに遷移すると、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード及びプッシュプル出力モードに設定される。また第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２１２及び２１１のモードは、それぞれプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。第２の集積回路ＩＣ２からの第２の通知信号のアクティブ通知を受けて、第１の集積回路ＩＣ１は、割り込み処理等により、以下の信号入出力モードに第１のＩ／Ｏポートを設定する動作を実行する。第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、それぞれプッシュプル出力モード及びプッシュプル入力モードに設定される。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）、及び、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定される。

第２の集積回路ＩＣ２のスリープモードからアクティブモードへの遷移前には、第１のＩ／Ｏポート１１２が信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）であり、それと接続される第２のＩ／Ｏポート２１１がハイインピーダンスモードとなっている。第２の集積回路ＩＣ２がアクティブモードに遷移すると、第２の通知信号を送信する第２のＩ／Ｏポート２１１はアクティブ通知の電圧を出力するため、第１のＩ／Ｏポート１１２との間に定常電流が流れてしまう。従って、第１の集積回路ＩＣ１は第２の通知信号により第２の集積回路ＩＣ２がアクティブモードに遷移したことを検知したら、速やか第１のＩ／Ｏポート１１２を信号線電圧固定モード(出力電圧=アクティブ通知)に設定することが好ましい。この動作により、定常電流は極短い時間だけ流れることになり、定常電流が継続的に流れる状態を避けることが可能となる。

図２１は、図２０に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。図２１のフローチャートの各ステップは、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

第２の通知信号がアクティブ通知電圧となったことを受けて、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路は、割り込み処理等として図２１のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ８１において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１２のモードを、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。ステップＳ８２において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０１のモードをプッシュプル出力モードに設定する。ステップＳ８３において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１０２のモードをプッシュプル入力モードに設定する。以上で第１の集積回路ＩＣ１による信号入出力モードの制御処理を終了する。

図２２は、図２０に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路ＩＣ２が実行する制御手順を示すフローチャートである。図２２のフローチャートの各ステップは、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードに遷移すると、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路は、図２２のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ９１において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２０２のモードをプッシュプル入力モードに設定する。ステップＳ９２において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２０１のモードをプッシュプル出力モードに設定する。ステップＳ９３において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１２のモードをプッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。ステップＳ９４において、第２の集積回路ＩＣ２は、第２のＩ／Ｏポート２１１のモードを信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。以上で、第２の集積回路ＩＣ２による信号入出力モードの制御処理を終了する。

図２３は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２が両方共にスリープモードである状態から第１の集積回路ＩＣ１が、図２に示すタイマーや周辺回路（図示しない）からの信号、第２の集積回路ＩＣ２を含む外部ＩＣからの信号をＩ／Ｏポートを介して受信した割込コントローラが出力する割込信号によりアクティブモードに遷移する場合を示す図である。スリープモードにある第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、両方共に信号線電圧固定モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）及び信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。またスリープモードにおいて、第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２は、全てハイインピーダンスモードとなっている。

その後、第１の集積回路ＩＣ１は、アクティブモードに遷移する。アクティブモードに遷移すると、第１の集積回路ＩＣ１は、第１のＩ／Ｏポート１１１を信号線電圧固定モード（出力信号＝アクティブ通知）に設定する。それ以外の第１のＩ／Ｏポートについては、モード遷移前の信号入出力モードを維持すればよい。

図２４は、図２３に示される信号入出力モードの変化を実現するために第１の集積回路が実行する制御手順を示すフローチャートである。図２４のフローチャートの各ステップは、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードに遷移すると、第１の集積回路ＩＣ１の制御回路は、図２４のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ１０１において、第１の集積回路ＩＣ１は、第１の通知信号を送信する第１のＩ／Ｏポート１１１のモードを信号線電圧固定モード（出力電圧＝アクティブ通知）に設定する。以上で第１の集積回路ＩＣ１による信号入出力モードの制御処理を終了する。

図２５は、第１の集積回路ＩＣ１及び第２の集積回路ＩＣ２がそれぞれスリープモード及びアクティブモードである状態から第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードに遷移する場合を示す図である。スリープモードにある第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２のモードは、両方共に信号線電圧固定モードである。また第１のＩ／Ｏポート１１１及び１１２のモードは、それぞれ信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）及び信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。このとき、アクティブモードである第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０２及び２０１は、それぞれ第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポート１０１及び１０２の信号入出力モードと矛盾しないモードに設定される。また第１の通知信号を受信する第２のＩ／Ｏポート２１２は、プッシュプル入力モード又は信号線電圧固定入力モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。更に、第２の通知信号を送信する第２のＩ／Ｏポート２１１は、信号線電圧固定モード（出力電圧＝スリープ通知）となっている。

その後、第２の集積回路ＩＣ２は、スリープモードに遷移する。第２の集積回路ＩＣ２がスリープモードに遷移することにより、第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２は全てハイインピーダンスモードとなる。また第１の集積回路ＩＣ１はスリープモードにあるので、第１の集積回路ＩＣ１の第１のＩ／Ｏポートの信号入出力モードには変更がない。なお第２の集積回路ＩＣ２は、スリープモードに遷移する前に、第２のＩ／Ｏポート２１１から送信する第２の通知信号をスリープ通知電圧に変更する動作を実行しない。第２の集積回路ＩＣ２は、第１の通知信号がスリープ通知電圧であることから第１の集積回路ＩＣ１がスリープモードにあることを検知できるので、第１の集積回路ＩＣ１にモード遷移を通知する必要がないことが分かるからである。

図２６は、図２５に示される信号入出力モードの変化を実現するために第２の集積回路ＩＣ２が実行する制御手順を示すフローチャートである。図９のフローチャートの各ステップは、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路（例えば図２のＣＰＵ１０）が実行してよい。

アクティブモードを終了してスリープモードへ遷移するとき、第２の集積回路ＩＣ２の制御回路は、図９のフローチャートに示す制御動作を実行する。ステップＳ１１１において、第２の集積回路ＩＣ２はスリープモードに遷移する。スリープモードに遷移した第２の集積回路ＩＣ２の第２のＩ／Ｏポート２０１、２０２、２１１、及び２１２はハイインピーダンスモードになる。以上で第２の集積回路ＩＣ２による信号入出力モードの制御処理を終了する。

図１４における集積回路ＩＣ１がスリープモードからアクティブモードに遷移させる信号として集積回路ＩＣ２のＩ／Ｏポート２０１から集積回路ＩＣ１のＩ／Ｏポート１０２へつながる信号線を用いる場合、Ｉ／Ｏポート２０１から出力する信号をＩ／Ｏポート１０２へ入力できるように集積回路ＩＣ１のＩ／Ｏポート１０２および集積回路ＩＣ２のＩ／Ｏポート２０１の動作モードとしてそれぞれ信号線電圧固定入力モードとプッシュプル出力モードであることが望ましい。集積回路ＩＣ１をアクティブモードに遷移させるための割り込みを発生させるためにプッシュプル出力モードであるＩ／Ｏポート２０１から信号を出力し、信号線電圧固定入力モードである集積回路ＩＣ１のＩ／Ｏポート１０２で受信される。Ｉ／Ｏポート１０２はプッシュプル入力モードであってもＩ／Ｏポート２０１からの割り込みのための信号を受信できるが、集積回路ＩＣ１がスリープモードの時に集積回路ＩＣ２がアクティブモードからスリープモードに遷移すると、Ｉ／Ｏポート２０１はハイインピーダンスとなるため、表５のプッシュプル入力対ハイインピーダンスの組み合わせになり、Ｉ／Ｏポート１０２に貫通電流が流れ消費電力が大きくなり不適切である。図８のステップＳ２、図１８のステップＳ６２でＩ／Ｏポート１０２に設定するモードは信号線電圧固定入力モード、図１３のステップＳ３１でＩ／Ｏポート２０２に設定するモードはプッシュプル出力モードとなり、図１９のステップＳ７１はＩ／Ｏポート２０２がすでにプッシュプル出力モードのため不要となる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。

１０１、１０２、１１１、１１２第１のＩ／Ｏポート
２０１、２０２、２１１、２１２第２のＩ／Ｏポート

Claims

少なくともアクティブモードとスリープモードとの何れかの動作モードで動作し、複数の第１のＩ／Ｏポートを有し、アクティブモードにおいて前記複数の第１のＩ／Ｏポートに設定した信号入出力モードがスリープモードにおいて維持される第１の集積回路と、
少なくともアクティブモードとスリープモードとの何れかの動作モードで動作し、前記複数の第１のＩ／Ｏポートに接続される複数の第２のＩ／Ｏポートを有し、アクティブモードにおいて前記複数の第２のＩ／Ｏポートに設定した信号入出力モードがスリープモードにおいて維持されず、前記複数の第２のＩ／Ｏポートはスリープモードにおいてフローティング状態となる第２の集積回路と、
を含み、
前記第１の集積回路は、前記第１の集積回路の動作モードを通知するための第１の通知信号を前記第１のＩ／Ｏポートの１つを介して前記第２の集積回路に送信し、
前記第２の集積回路は、前記第２の集積回路の動作モードを通知するための第２の通知信号をアクティブモードにおいて前記第２のＩ／Ｏポートの１つを介して前記第１の集積回路に送信し、
前記第１の集積回路及び前記第２の集積回路はそれぞれ受信する前記第２及び第１の通知信号に基づいて、前記第１のＩ／Ｏポートと前記第２のＩ／Ｏポートとの間で定常電流が継続的に流れることなく、且つ、前記第１のＩ／Ｏポートと前記第２のＩ／Ｏポートとの何れにも貫通電流が流れることのないよう、前記第１のＩ／Ｏポート及び前記第２のＩ／Ｏポートの信号入出力モードを設定する集積回路システム。
前記信号入出力モードは、プッシュプル出力モード、プッシュプル入力モード、プルアップ入力モード、プルダウン入力モード、及びハイインピーダンスモードを含む請求項１記載の集積回路システム。
前記第１の集積回路がアクティブモード中は前記第１の通知信号がアクティブモードを示し、前記第１の集積回路がアクティブモードを終了してスリープモードに移行する直前には前記第１の通知信号がスリープモードを示すよう、前記第１の集積回路が前記第１の通知信号を設定し、前記第２の集積回路がアクティブモードを終了してスリープモードに移行する直前には前記第２の通知信号がスリープモードを示すよう、前記第２の集積回路が前記第２の通知信号を設定する請求項１又は２記載の集積回路システム。
前記第１の集積回路がアクティブモードを終了してスリープモードに移行する直前に、前記第１の集積回路は、前記第１のＩ／Ｏポートのうち前記第１の通知信号を送信するＩ／Ｏポートをスリープモードを示す電圧に固定する状態に設定し、前記第１のＩ／Ｏポートのうち前記第２の通知信号を受信するＩ／Ｏポートをスリープモードを示す電圧に固定する入力状態に設定し、それ以外の前記第１のＩ／Ｏポートを所定電圧に固定する状態に設定する請求項３記載の集積回路システム。
アクティブ状態にある前記第２の集積回路は、前記第１の集積回路のスリープモードを示す前記第１の通知信号を受信している状態において、前記第２の通知信号をスリープモードを示す電圧に設定し、前記第１の集積回路のアクティブモードを示す前記第１の通知信号を受信している状態において、前記第２の通知信号をアクティブモードを示す電圧に設定する請求項４記載の集積回路システム。
少なくともアクティブモードとスリープモードとの何れかの動作モードで動作する集積回路であって、
複数のＩ／Ｏポートと、
前記アクティブモードにおいて前記複数のＩ／Ｏポートの信号入出力モードを設定する制御回路と、
を含み、
前記アクティブモードにおいて前記複数のＩ／Ｏポートに設定された信号入出力モードが前記スリープモードにおいて維持され、
動作モードを通知するための第１の通知信号を前記複数のＩ／Ｏポートの１つを介して外部に送信し、
他の集積回路の動作モードを通知するための第２の通知信号を前記複数のＩ／Ｏポートの１つを介して受信し、
前記制御回路は、前記第２の通知信号に基づいて、前記複数のＩ／Ｏポートと前記他の集積回路との間で定常電流が継続的に流れることなく、且つ、前記複数のＩ／Ｏポートに貫通電流が流れることのないよう、前記複数のＩ／Ｏポートの信号入出力モードを設定し、
前記第２の通知信号が前記他の集積回路のスリープモードへの移行を示す場合、前記制御回路は、前記複数のＩ／Ｏポートをプッシュプル出力モード、プルアップ入力モード、及びプルダウン入力モードの何れかに設定する、
ことを特徴とする集積回路。
アクティブモードを終了してスリープモードに移行する直前に、前記制御回路は、前記複数のＩ／Ｏポートのうち前記第１の通知信号を送信するＩ／Ｏポートをスリープモードを示す電圧に固定する状態に設定し、前記複数のＩ／Ｏポートのうち前記第２の通知信号を受信するＩ／Ｏポートをスリープモードを示す電圧に固定する入力状態に設定し、それ以外の前記複数のＩ／Ｏポートを所定電圧に固定する状態に設定する請求項６記載の集積回路。
少なくともアクティブモードとスリープモードとの何れかの動作モードで動作する集積回路であって、
複数のＩ／Ｏポートと、
前記アクティブモードにおいて前記複数のＩ／Ｏポートの信号入出力モードを設定する制御回路と、
を含み、
前記アクティブモードにおいて前記複数のＩ／Ｏポートに設定された信号入出力モードは前記スリープモードにおいて維持されず、前記複数のＩ／Ｏポートは前記スリープモードにおいてフローティング状態となり、
他の集積回路の動作モードを示すハイ又はローの電圧値を有する第１の通知信号を前記複数のＩ／Ｏポートの１つに設定される固定電圧値として受信し、
動作モードを示すハイ又はローの電圧値を有する第２の通知信号を前記複数のＩ／Ｏポートの１つに固定電圧値として設定し、
前記制御回路は、前記第１の通知信号に基づいて、前記複数のＩ／Ｏポートと前記他の集積回路との間で定常電流が継続的に流れることなく、且つ、前記複数のＩ／Ｏポートに貫通電流が流れることのないよう、前記複数のＩ／Ｏポートの信号入出力モードを設定し、
前記制御回路は、前記アクティブモードから前記スリープモードに移行する際に前記スリープモードを示す電圧値に前記第２の通知信号を設定する
ことを特徴とする集積回路。
前記制御回路は、前記他の集積回路のスリープモードを示す前記第１の通知信号を受信している状態において、前記第２の通知信号をスリープモードを示す電圧に設定し、前記他の集積回路のアクティブモードを示す前記第１の通知信号を受信している状態において、前記第２の通知信号をアクティブモードを示す電圧に設定する請求項８記載の集積回路。