JP7658948B2

JP7658948B2 - 低電力モードからのウェイクアップのためのプリエンプティブウェイクアップ回路

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Publication number: JP7658948B2
Application number: JP2022504500A
Authority: JP
Inventors: クマールジーアナンド
Original assignee: テキサスインスツルメンツインコーポレイテッド; 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2025-04-08
Anticipated expiration: 2040-07-20
Also published as: WO2021016158A1; JP2022541629A; EP4004685A4; CN114174956B; CN114174956A; US12099379B2; US11567527B2; EP4004685A1; US20210026399A1; US20230113657A1

Description

多くの電子デバイスは、電力を節約するために、デバイス内の構成要素及びサブシステムに対して低電力モードを実装している。しかしながら、こういったサブシステムは、将来の所定の時間にタスクを実施するようにスケジュールされ得る。発振器、クロック、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などのスケジュールされたリアルタイムタスクを実施するために必要とされるリソースは、時間制約が厳しいタスクを実行するために処理サブシステムが使用するために、アクティブではないか又は低電力モードから利用可能ではない場合がある。これは、レイテンシオーバーヘッドと、時間制約が厳しいタスクの不正確なタイミングの性能とをもたらす。従って、リアルタイムタスクの場合、スケジュールされたリアルタイムタスクの前に、サブシステム及び必要なリソースを低電力モードからウェイクアップ（wake up）することが有益であり得る。

プリエンプティブウェイクアップは、ソフトウェアで処理できるが、スケジュールされた事象に必要なハードウェアリソースの状態を管理するために複雑なソフトウェアシーケンスが必要である。これにより、低電力モードからのウェイクアップシーケンスでの消費電力が増加する可能性がある。幾つかのシステムは、各事象に対して、２つのシステムリアルタイムクロックチャネルを実装することによって正確なウェイクアップを達成する。即ち、１つは早期ウェイクアップ事象のため、もう１つはスケジュールされた事象自体のためである。しかしながら、複数の処理ユニットサブシステムのためのスケジュールされた事象に対処するために必要とされるチャネルの数は、そのシステムのための動作コスト及び構成要素コストを増大させる。

一例において、電子回路が、処理サブシステムと、処理サブシステムに結合された電力コントローラと、処理サブシステムに結合されたリアルタイムクロック（ＲＴＣ）サブシステムとを含む。ＲＴＣサブシステムは、タスクを実行するための所定の時間を格納するためのアラームレジスタを含み、所定の時間と、所定の時間のスケジュールされた事象信号とに基づいて、早期警告カウントダウンを提供するように構成される。処理サブシステムは、スケジュールされた事象信号を受信するためにＲＴＣサブシステムに結合されたプロセッサと、プロセッサに結合され、プロセッサと共にタスクを実行するように構成された構成要素と、早期警告カウントダウンを受け取るためにＲＴＣサブシステムに結合されたプリエンプティブウェイクアップ回路とを含む。プリエンプティブウェイクアップ回路は、早期警告カウントダウンに基づいて、クロック要求信号を生成し、スリープモードインジケータをディセーブルするように構成される。電力コントローラは、スリープモードインジケータに基づいて、クロック信号を提供し、構成要素を起動するように構成される。

幾つかの実装において、ＲＴＣサブシステムは、スケジュールされた事象信号及び早期警告カウントダウンを生成するためのリアルタイムクロックを含む。プロセッサは、所定の時間をアラームレジスタに書き込むようにさらに構成される。幾つかの実装において、ＲＴＣサブシステムは複数のアラームレジスタを含み、複数のアラームレジスタの各々が、実行されるべき固有のタスクのための所定の時間を格納するように構成され、プロセッサは、複数のアラームレジスタのサブセットを書き込むようにさらに構成される。幾つかの実施例において、ＲＴＣサブシステムは、電力コントローラにさらに結合され、電力コントローラからの処理サブシステムリセット信号に応答して、アラームレジスタ、又は複数のアラームレジスタのサブセットをクリアするように構成される。幾つかの実装において、早期警告カウントダウンは１２ビット幅であり、ＲＴＣサブシステムは、第１の時間部分については第１のクロック周波数に基づいて、第２の一層短い時間部分については第２の一層高いクロック周波数に基づいて、カウントダウンを減分する。

幾つかの例において、プリエンプティブウェイクアップ回路は、セレクタ論理回路と、セレクタ論理回路に結合されるコンパレータと、コンパレータに結合されるウェイクアップ開始回路とを含む。セレクタ論理回路は、構成要素及びクロック生成器に対するそれぞれのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値を受け取り、セレクタ論理回路が出力するために、最も長いウェイクアップ時間に対応して、どのレイテンシ値が最も大きいかを示すセレクタ信号を受け取る。幾つかの実装において、セレクタ論理回路はマルチプレクサである。コンパレータは、ＲＴＣサブシステムからの早期警告カウントダウンの値が最大レイテンシ値に等しいことを示す信号を出力する。ウェイクアップ開始回路は、コンパレータ出力に基づいて、クロック要求信号を生成しスリープモードインジケータをディセーブルする。

種々の例の詳細な説明のため、ここで、添付の図面を参照する。

低電力モードからの処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイスである。

図１に示された例示のデバイスにおける構成要素のためのタイミング図を図示する。

例示のプリエンプティブウェイクアップモジュールを図示する。

低電力モードからの複数の処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイスを図示する。

フローチャート形式で、低電力モードからの処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのための例示のプロセスを図示する。

本明細書で説明される例示のシステムは、低電力モードからの処理サブシステム及び関連するリソースの、低電力でコスト効率のよいプリエンプティブウェイクアップを提供する。例示のシステムに含まれるシステムリアルタイムクロックは、複数のチャネルを含み、その結果、各処理ユニットサブシステムは、スケジュールされたウェイクアップ事象を、所有し得、複数のチャネルにプログラムし得る。各固有の処理ユニットサブシステムが、一度に複数のペンディングのスケジュールされたウェイクアップ事象を有することができる。システムリアルタイムクロックは、早期警告バスを用いて各処理ユニットサブシステムと通信する。幾つかの例において、システムリアルタイムクロックから特定の処理ユニットサブシステムへの同じ早期警告バスを、特定の処理ユニットサブシステムによって所有されプログラムされた各チャネルの固有の早期警告バスではなく、それぞれの処理ユニットサブシステムのスケジュールされた事象のすべてに使用することができる。そのような一例では、４つの処理ユニットサブシステムを含むシステムが、システムリアルタイムクロックが通信するための、各処理ユニットサブシステムに１つずつの、４つの早期警告バスを含む。

処理ユニットサブシステムに含まれるプリエンプティブウェイクアップ回路が、早期警告バス上のカウントダウンに応答して、構成要素のウェイクアップを始める。ウェイクアップ回路が、最も長いウェイクアップ時間を有する構成要素に基づいて構成要素を起動し始める例において、回路は、セレクタ論理回路と、コンパレータと、ウェイクアップ開始サブ回路とを含む。セレクタ論理回路は、マルチプレクサとすることができ、処理ユニットサブシステムによって用いられるリソースのためのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値と、セレクタ信号とを受け取るための入力を有する。セレクタ信号は、スケジュールされた事象を実行するために必要とされるリソースについて、最も長いウェイクアップ時間に対応して、どのレイテンシ値が最も最も大きいかを示す。コンパレータは、最大レイテンシ値を、システムリアルタイムクロックからの早期警告カウントダウンの値と比較し、いつカウントダウンが最大レイテンシ値に等しくなるかを示す。ウェイクアップ開始サブ回路は、クロック要求を生成し、コンパレータ出力に基づいてスリープモードインジケータをディセーブルする。これにより、スケジュールされた事象を実行するために必要なリソースを、スケジュールされた事象の前にスリープモードからアクティブモードに完全に遷移させて、スケジュールされた事象をプロセッサがすぐに実行できるようにすることができる。

図１は、低電力モードからの処理ユニット１２０のプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイス１００である。デバイス１００は、中央処理装置サブシステム（ＣＰＵＳＳ）１１０と、電力リセットクロックマネージャ（ＰＲＣＭ）１５０と、システムリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１７０とを含む。ＣＰＵＳＳ１１０は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）１１５と、中央処理装置１２０と、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５とを含む。「中央処理装置」及び「ＣＰＵ」（単数）という用語は、本明細書では単一又は複数の処理装置のいずれかを指し、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路などを広く説明するために用いられる。ＳＲＡＭ１１５は、スタティックランダムアクセスメモリとして説明されるが、任意の適切な非一時的ストレージ媒体を用いることができる。

ＰＲＣＭ１５０は、ＣＰＵＳＳ１１０に対する、消費電力制御、クロック制御、及びリセット制御を提供する。ＰＲＣＭ１５０は、バス１３０を介して、ＣＰＵＳＳ１１０からクロック要求を受信しＣＰＵＳＳ１１０にクロック信号を提供する。また、ＰＲＣＭ１５０は、ＣＰＵＳＳ１１０からスリープモードインジケータ１４０を受け取り、リセット信号１３５をＣＰＵＳＳ１１０に提供する。ＰＲＣＭ１５０はまた、ＳＲＡＭ電力インタフェース１４５を介するＳＲＡＭ１１５への電力を制御する。また、ＰＲＣＭ１５０は、デバイス１００のクロック要求に従って、発振器１５５Ａ～Ｎにパワーオン又はオフさせ、適切なクロック信号をデバイス１００の構成要素に提供する。例えば、ＰＲＣＭ１５０は、発振器１５５Ａによって生成されたクロック信号が、デバイス１００内のいかなる構成要素によっても必要とされなくなったことに応答して、発振器１５５Ａをパワーオフさせ、発振器１５５Ａによって生成されたクロック信号に対する要求に応答して、発振器１５５Ａにパワーオンさせる。また、ＰＲＣＭ１５０は、バス１６０を介してシステムＲＴＣ１７０にＣＰＵＳＳリセット事象信号を提供し、これにより、システムＲＴＣ１７０は、ＣＰＵＳＳ１１０によってシステムＲＴＣに格納されたすべてのスケジュールされたアラームをリセットする。チャネルがリセットされた後、システムＲＴＣ１７０は、バス１６０を介してＣＰＵＳＳリセット事象肯定応答信号を生成し、ＰＲＣＭ１５０はこれを受信する。その後、ＰＲＣＭ１５０は、残留するスケジュールされたアラーム及び事象から後に干渉されることなく、ＣＰＵＳＳ１１０をリセットから解除することができる。

システムＲＴＣ１７０は、リアルタイムクロックモードで動作し、スリープ低電力モードでデバイス１００内の構成要素にウェイクアップ信号及び事象トリガを提供する。システムＲＴＣ１７０内の内部カウンタが、リアルタイムに関連するクロックパルスのカウントを保持し、この内部カウンタの状態を１つ又は複数のアラームレジスタに格納されたカウントと比較する。例示のデバイス１００では、アラームレジスタが、チャネル１～チャネルＮとしてラベル付けされる。システムＲＴＣ１７０の内部カウンタが、スケジュールされたアラーム時間より或る時間期間だけ前の値に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、低周波数クロックに基づいて減分する早期警告カウントダウンをバス１７５上に生成し、それをデバイス１００内の適切な構成要素に提供する。内部カウントが、スケジュールされたアラーム時間に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされた事象信号１８０を生成し、それをデバイス１００内の適切な構成要素に提供する。

ＣＰＵＳＳ１１０は、システムＲＴＣ１７０内の１つ又は複数のチャネルを所有し、レジスタ書込み動作などによって、チャネルに格納されたアラーム時間をプログラムする。アラームをスケジュールした後、ＣＰＵＳＳ１１０は、スリープモードに入る。スリープモードでは、バス１３０上のクロック要求がオフにされ、ＰＲＣＭ１５０は、ＳＲＡＭ電力インタフェース１４５を介して電力を調整することによってＳＲＡＭ１１５を保持状態にする。ＣＰＵＳＳ１１０は、スリープモードインジケータ１４０をＰＲＣＭ１５０に提供する。ＣＰＵＳＳ１１０への電力供給はそのままにしておく。システムＲＴＣ１７０の内部カウンタが、スケジュールされたアラーム時間より或る時間期間だけ前の値に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、低周波数クロックに基づいて早期警告カウントダウン減分を生成し、早期警告バス１７５を用いて、それをプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５に提供する。例示のデバイス１００では、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされたアラーム時間の約４ミリ秒前に等しいカウントに応答して、３２キロヘルツ（ｋＨｚ）クロックに基づいて１２ビット幅の早期警告カウントダウン減分を生成する。

システムＲＴＣ１７０からバス１７５を介して早期警告カウントダウンを受け取ることに応答して、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、アラームに関連する事象を実施するためにどのリソースが必要とされるかを判定し、どのリソースが最も長いウェイクアップ時間を有するかを判定する。図３に関して本明細書でさらに説明されるように、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、どのリソースがスリープモードからア起動モードへの移行に最も長い時間を要するかを判定し、最も長いウェイクアップ時間に対応する、スケジュールされた事象の前の或る時間に必要とされるリソースを優先的に（preemptively）起動する。これにより、必要なリソースが、低電力モードにおけるＣＰＵＳＳ１１０の電力消費に大きく影響するほど前もってではないが、スケジュールされた事象の前に完全に起動されアクセス可能となることが保証される。

次に、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最長のウェイクアップ時間をバス１７５上の早期警告カウントダウンの値と比較する。バス１７５上の低周波数クロック及び早期警告カウントダウンの最後から２番目の期間において、システムＲＴＣ１７０は、一層高い周波数クロックに基づいて、早期警告カウントダウンを一層迅速に減分する。例示のデバイス１００では、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされたアラーム時間の３２マイクロ秒前に、１ＭＨｚクロックに基づいて、マイクロ秒毎にバス１７５上の早期警告カウントダウンを減分する。バス１７５上の早期警告カウントダウンの値が最長のウェイクアップ時間に等しいことに応答して、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、適切なクロック信号のためにＰＲＣＭ１５０へのクロック要求をトリガし、ＣＰＵＳＳ１１０からＰＲＣＭ１５０へのスリープモードインジケータをオフにし、ＣＰＵＳＳ１１０のウェイクアップを促す。

内部カウンタ値が、格納された警報時間に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされた事象信号１８０を生成し、それをＣＰＵ１２０に提供する。次に、ＣＰＵ１２０は、スケジュールされた事象信号１８０によって示される動作を実施する。プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、スケジュールされたアラーム時間の前の必要なウェイクアップ時間にＣＰＵＳＳ１１０のウェイクアップをトリガするので、アラームに関連する事象を処理するために必要なリソースは、スケジュールされた事象信号１８０をＣＰＵ１２０が受信する時間までにスリープモードから起動モードに完全に遷移する。従って、ＣＰＵ１２０は、ＣＰＵＳＳ１１０の他の構成要素がスリープモードから起動する間に遅延なく、スケジュールされた事象の処理を即座に開始することができる。

図２は、図１に示される例示のデバイス１００内の構成要素のためのタイミング図を図示する。グラフ２１０は、それに基づき早期警告カウントダウンが減分された、可変周波数カウントダウンクロックを示す。この例では、早期警告カウントダウンは、４ミリ秒の総持続時間、すなわち３２ｋＨｚの低周波数クロックに対して１２８の低周波数クロック周期、を有する。簡潔にするために、１２８の低周波数クロック期間のうちの最後の１２個のみが示されており、その最後の部分が、早期警告カウントダウンを一層速く減分するためのクロック周波数の増大を示している。グラフ２２０は、システムＲＴＣ１７０からプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５への１２ビット早期警告カウントダウンバス１７５に対する減分値を示す。グラフ２３０は、システムＲＴＣ１７０からＣＰＵ１２０へのスケジュールされた事象信号１８０を示す。

早期警告バス１７５は、システムＲＴＣ１７０からＣＰＵＳＳ１１０内のプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５まで走り、スケジュールされたウェイクアップ事象を予期して早期警告カウントダウンを減分する。１２７クロックサイクルの間、より低い３２ｋＨｚ周波数に基づいて減分した後、そのうちの１１がグラフ２２０に示されており、バス１７５上の早期警告カウントダウンは、より高い周波数クロックに基づいて、例示のデバイス１００に対して１ＭＨｚ、より速く減分する。１２ビットの早期警告バス１７５のうち、最初の１１ビットに対して低周波数クロックを用い、最後のビットのみに対し高周波数クロックを用いることによって、早期警告バス１７５の１２ビットすべてに対して高周波数クロックを用いる場合と比べて、デバイス１００内のクロックによって用いられる電力が低減される。

ＣＰＵＳＳ１１０内のプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、早期警告カウントダウン１７５の値を、アラームがスケジュールされている事象を実施するために必要なリソースのための最長ウェイクアップ時間と比較し、バス１７５上の早期警告カウントダウンの値が最長ウェイクアップ時間に等しいことに応答して、これらのリソースにスリープモードからのウェイクアップを開始させる。これにより、必要なリソースが、スケジュールされた事象の前にスリープモードからアクティブモードに完全に遷移するのに充分な時間を提供され、一方で、それらを可能な限り長くスリープモードに保つ。バス１７５上の１２ビット早期警告カウントダウンが終了した後、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされた事象信号１８０を生成してＣＰＵ１２０に送信し、ＣＰＵ１２０は意図された動作を実施する。

図３は、図１に示される例示のデバイス１００におけるプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５などの、例示のプリエンプティブウェイクアップモジュール３００を図示する。プリエンプティブウェイクアップモジュール３００は、マルチプレクサ３１０と、コンパレータ３３０と、ウェイクアップ開始モジュール３４０とを含む。マルチプレクサ３１０は、プリエンプティブウェイクアップモジュール３００に関連するＣＰＵＳＳ内のリリソース及びそういったＣＰＵＳＳによって用いられるリソースのための既知のウェイクアップ時間を含むレジスタから、レイテンシ値３１５～３２５を受け取る。例えば、レイテンシ値３１５は、関連するＣＰＵＳＳによって用いられる１０ＧＨｚクロックのためのウェイクアップ時間に対応する１マイクロ秒の値とし得る。レイテンシ値３２０は、関連するＣＰＵＳＳによって用いられる２０ＧＨｚクロックのためのウェイクアップ時間に対応する２マイクロ秒の値とし得る。レイテンシ値３２５は、ＣＰＵＳＳに関連するＳＲＡＭが保持状態からアクティブ状態に遷移するためのウェイクアップ時間に対応する、３．５マイクロ秒の値とし得る。マルチプレクサ３１０は３つの入力を含むが、特定の実装に従って任意の数の入力を用いることができる。

マルチプレクサ３１０は、マルチプレクサ３１０が出力すべき特定の入力を示す制御信号３０５を受信する。制御信号３０５は、スケジュールされた事象を実施するためにＣＰＵＳＳによって用いられるどのリソースが、最も長いウェイクアップ時間を有するかを示す。例えば、ＣＰＵは、スケジュールされた事象を実施するために、１０ＧＨｚクロック及びＳＲＡＭを用い得る。ＳＲＡＭは、１マイクロ秒と比較して３．５マイクロ秒という、１０ＧＨｚクロックよりも長いウェイクアップ時間を有するので、制御信号３０５は、マルチプレクサ３１０がレイテンシ値３２５を出力すべきであることを示す。例示のプリエンプティブウェイクアップモジュール３００はマルチプレクサを含むが、特定の実装に基づいて任意の適切なセレクタ論理回路が用いられ得る。

コンパレータ３３０は、マルチプレクサ３１０の出力を、図１に示されるシステムＲＴＣ１７０からバス１７５上に提供される早期警告カウントダウンなどの、システムＲＴＣ早期警告カウントダウン３７５の値と比較する。ウェイクアップ開始モジュール３４０は、コンパレータ３３０の出力を受け取り、ＣＰＵＳＳに関連する電力リセットクロックマネージャへの適切なクロック要求３４５を生成し、ＣＰＵＳＳから電力リセットクロックマネージャへのスリープモードインジケータ３５０をオフにする。次に、電力リセットクロックマネージャは、適切なクロック信号を提供し、ＳＲＡＭを保持モードからアクティブモードに遷移させる。プリエンプティブウェイクアップモジュール３００及びシステムＲＴＣ早期警告カウントダウン３７５の結果として、スケジュールされた事象に必要なリソースは、完全に起動され、ウェイクアップレイテンシなしに、スケジュールされた事象信号を受信した際にＣＰＵが用いるためにアクセス可能である。プリエンプティブウェイクアップモジュール３００は、ＣＰＵＳＳの電力消費に大きく影響を与え、低電力モードの有効性を低下させるほど前もってではなく、スケジュールされた事象の前に、必要なリソースが完全に起動され、アクセス可能であることを保証する。

図４は、低電力モードからの複数の処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイス４００を図示する。例示のデバイス４００は、図１に示される例示のデバイス１００と同様であるが、例示のデバイス１００は、単一のＣＰＵＳＳ１１０のみを含むが、例示のデバイス４００は、複数のＣＰＵＳＳ４１０Ａ～Ｎを含む。デバイス４００は、電力リセットクロックマネージャ（ＰＲＣＭ）４５０及びシステムリアルタイムクロック（ＲＴＣ）４７０を含む。バス４３０Ａは、ＰＲＣＭ４５０及びＣＰＵＳＳ４１０Ａが、クロック信号及びクロック要求、リセット信号、ならびにスリープモードインジケーションを送受信することを可能にする。同様に、バス４３０Ｎは、ＰＲＣＭ４５０及びＣＰＵＳＳ４１０Ｎが、クロック信号及びクロック要求、リセット信号、ならびにスリープモードインジケーションを送受信することを可能にする。ＰＲＣＭ４５０は、ＳＲＡＭ電力インタフェース４４５Ａを介するＣＰＵＳＳ４１０Ａ内のＳＲＡＭ４１５Ａへの電力を制御する。ＰＲＣＭ４５０は、ＳＲＡＭ電力インタフェース４４５Ｎを介するＣＰＵＳＳ４１０Ｎ内のＳＲＡＭ４１５Ｎへの電力を制御する。

システムＲＴＣ４７０はチャネル１～Ｍを含む。各ＣＰＵＳＳ４１０は一度に複数のチャネルを所有することができるので、システムＲＴＣ４７０内のチャネルの数は、例示のデバイス４００に含まれるＣＰＵＳＳ４１０の数に等しい必要はない。これにより、各ＣＰＵＳＳ４１０が、複数の事象及びアラーム時間をスケジュールすることができ、一度にペンディングの複数のスケジュールされた事象を有することが可能となる。ＣＰＵＳＳ４１０によって所有されるチャネルの数にかかわらず、特定のＣＰＵＳＳ４１０のために単一の早期警告バスのみが必要とされ、早期ウェイクアップ事象のための１つのチャネルとスケジュールされた事象自体のための１つのチャネルの、各スケジュールされた事象に対して２つのチャネルを実装するデバイスと比較して、デバイス４００内で必要とされるチャネル及び通信バスの数が低減される。特定のＣＰＵＳＳ４１０に関連する早期警告バスは、次のスケジュールされた事象に対する時間遅延を示す。

システムＲＴＣ４７０内のチャネルの所有権は、異なるＣＰＵＳＳ４１０が所有するチャネルをＣＰＵＳＳ４１０が上書き又は妨害できないように、セキュリティルール及び周辺機器ファイアウォールの対象とすることができる。システムＲＴＣ４７０は、固有の早期警告バス４７５Ａ～Ｎによって各ＣＰＵＳＳ４１０Ａ～Ｎに結合される。バス４６０は、ＰＲＣＭ４５０からシステムＲＴＣ４７０にＣＰＵＳＳリセット事象信号を搬送し、システムＲＴＣ４７０からＰＲＣＭ４５０にリセット事象肯定応答信号を搬送する。ＰＲＣＭ４５０からのリセット事象信号は、リセットされるべき特定のＣＰＵＳＳ４１０を示すことができ、システムＲＴＣ４７０は、その特定のＣＰＵＳＳ４１０によって所有されるチャネルのみをリセットする。

図５は、フローチャート形式で、図１に示されるＣＰＵＳＳ１１０及び電子デバイス１００などの、低電力モードからの処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのための例示のプロセス５００を図示する。プロセス５００は、電子デバイス１００からのＳＲＡＭ１１５に格納された命令を実行するＣＰＵＳＳ１１０などの、非一時的コンピュータ可読媒体に格納された命令を実行する処理ユニットによって実施される。フローチャートは動作５０５で始まり、動作５０５の間、ＲＴＣ１７０は、スケジュールされたタスクに関連する所定の時間まで早期警告カウントダウンを減分する。動作５１０において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、スケジュールされたタスクを実施するために必要とされるリソースのセットを決定する。動作５１５において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最長ウェイクアップ時間を示す最大レイテンシ値を決定する。

動作５２０において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最大レイテンシ値を早期警告カウントダウンの値と比較する。動作５２５において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、早期警告カウントダウンの値が最大レイテンシ値に等しいかどうかを判定する。早期警告カウントダウンの値が最大レイテンシ値に等しくない場合、システムＲＴＣ１７０は、早期警告カウントダウンを減分し続け、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最大レイテンシ値と早期警告カウントダウンの値とを、これら２つが等しくなるまで再び比較する。最大のレイテンシ値及び早期警告カウントダウンの値が等しいことに応答して、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、動作５３０でクロック要求を生成し、動作５３５で、スリープモードインジケータをディセーブルする。

本明細書では、「結合する」という語は、間接的又は直接的な有線又は無線接続のいずれかを意味する。そのため、第１のデバイスが第２のデバイスに結合する場合、その接続は、直接的接続を介するもの、又は他のデバイス及び接続を介した間接的接続を介するものであり得る。「～に基づく」という記載は、「少なくとも部分的に基づく」ことを意味する。従って、ＸがＹに基づく場合、Ｘは、Ｙ及び任意の数の他の要因の関数であり得る。

本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に改変が成され得、他の実施例が可能である。

Claims

電子回路であって、
タスクを実行するための所定の時間を格納するためのアラームレジスタを含むリアルタイムクロック（ＲＴＣ）サブシステムであって、
前記所定の時間に基づいて早期警告カウントダウン値を提供し、
前記所定の時間においてスケジュールされた事象信号を提供する、
ように構成される、前記ＲＴＣサブシステムと、
処理サブシステムであって、
前記スケジュールされた事象信号を受信するために前記ＲＴＣサブシステムに結合されるプロセッサと、
前記プロセッサに接続されるメモリであって、前記メモリと前記プロセッサとが前記タスクを実行することに連携して動作するように構成される、前記メモリと、
前記早期警告カウントダウン値と、前記メモリとクロック生成器とのためのそれぞれのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値と、最長のウェイクアップ時間を示す前記レイテンシ値の中の最大レイテンシ値を示すセレクタ信号とを受け取るために前記ＲＴＣサブシステムに結合されるプリエンプティブウェイクアップ回路であって、前記早期警告カウントダウン値に基づいて、クロック要求信号を生成し、スリープモードインジケータをディセーブルする、ように構成される、前記プリエンプティブウェイクアップ回路と、
を含む、前記処理サブシステムと、
前記処理サブシステムに結合される電力コントローラであって、前記スリープモードインジケータに基づいて、クロック信号を提供し、前記メモリを起動する、ように構成される、前記電力コントローラと、
を含む、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記電力コントローラが、前記スリープモードインジケータと前記クロック要求信号とに応答して、前記メモリを保持モードに遷移させ、前記クロック信号をディセーブルする、ように更に構成される、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記電力コントローラが、前記プリエンプティブウェイクアップ回路によりディセーブルされた前記スリープモードインジケータに応答して前記メモリをアクティブモードに遷移させるように更に構成される、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記プリエンプティブウェイクアップ回路が、
前記レイテンシ値と前記セレクタ信号とを受信するように構成されるセレクタ論理回路と、
前記セレクタ論理回路に結合されるコンパレータであって、前記早期警告カウントダウン値が前記最大レイテンシ値に等しいことを示す信号を出力するように構成される、前記コンパレータと、
前記コンパレータに結合されるウェイクアップ開始回路であって、クロック要求信号を生成し、前記スリープモードインジケータをディセーブルする、ように構成される、前記ウェイクアップ開始回路と、
を含む、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記ＲＴＣサブシステムが、時間の第１の部分についての第１のクロック周波数と時間の第２の部分についての第２のクロック周波数とに基づいて前記早期警告カウントダウン値を減分するように更に構成され、前記第２のクロック周波数が前記第１のクロック周波数よりも高い、電子回路。
請求項５に記載の電子回路であって、
前記早期警告カウントダウン値が１２ビットである、電子回路。
請求項５に記載の電子回路であって、
前記時間の第２の部分が前記時間の第１の部分よりも短い、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記ＲＴＣサブシステムが、前記スケジュールされた事象信号と前記早期警告カウントダウン値とを提供するためのリアルタイムクロックを更に含む、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記プロセッサが、前記所定の時間を前記アラームレジスタに書き込むように構成される、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記ＲＴＣサブシステムが前記電力コントローラに結合され、前記ＲＴＣサブシステムが、処理サブシステムリセット信号に応答して前記アラームレジスタをクリアするように更に構成される、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記アラームレジスタが第１のアラームレジスタであり、前記所定の時間が第１の所定の時間であり、
前記ＲＴＣサブシステムが、固有のタスクを実行するための第２の所定の時間を格納するように構成される第２のアラームレジスタを更に含む、電子回路。
請求項１に記載の電子回路であって、
前記アラームレジタが、前記ＲＴＣサブシステムに含まれる複数のアラームレジスタの第１のアラームレジスタであり、前記複数のアラームレジスタの各アラームレジスタが、固有のタスクを実行するためのそれぞれの所定の時間を格納するように構成され、
前記プロセッサが、前記複数のアラームレジスタのサブセットに書き込むように構成される、電子回路。
請求項１２に記載の電子回路であって、
前記ＲＴＣサブシステムが前記電力コントローラに結合され、前記ＲＴＣサブシステムが、処理サブシステムリセット信号に応答して、前記複数のアラームレジスタのサブセットをクリアするように更に構成される、電子回路。
処理システムのためのプリエンプティブウェイクアップの方法であって、
早期警告カウントダウン値を所定の時間まで減分することであって、前記所定の時間にタスクがスケジュールされる、前記減分することと、
前記スケジュールされたタスクを実施するために用いられるメモリを含むリソースのセットとウェイクアップ時間を示すレイテンシ値のセットとを判定することであって、前記レイテンシ値のセットが前記リソースのセットにおけるそれぞれのリソースのための前記ウェイクアップ時間を示すそれぞれのレイテンシ値を含む、前記判定することと、
前記リソースのセットのどのリソースが最長のウェイクアップ時間を有するかを示す最大のレイテンシ値を前記レイテンシ値のセットから判定するセレクタ信号を受信することと、
前記最大レイテンシ値を前記早期警告カウントダウン値と比較することと、
前記最大レイテンシ値と前記早期警告カウントダウン値とが等しいことに応答して、クロック要求を生成し、スリープモードインジケータをディセーブルすることと、
前記スリープモードインジケータに応答して電力コントローラによって前記メモリを起動することと、
を含む、方法。
請求項１４に記載の方法であって、
前記早期警告カウントダウン値が、前記早期警告カウントダウン値の第１の部分についての第１のクロック周波数と前記早期警告カウントダウン値の第２の部分についての第２のクロック周波数とに基づいて減分され、
前記第１のクロック周波数が前記第２のクロック周波数よりも低く、前記早期警告カウントダウン値の第１の部分が前記早期警告カウントダウン値の第２の部分よりも長い、方法。
請求項１４に記載の方法であって、
前記クロック要求と前記スリープモードインジケータをディセーブルすることとに応答して、前記電力コントローラによって前記リソースのセットをスリープモードからアクティブモードに遷移させることを更に含む、方法。
プリエンプティブウェイクアップ回路であって、
タスクを実行する処理ユニットによって用いられる構成要素のためのそれぞれのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値を受信する第１の入力と、前記構成要素の中のどの構成要素が最長のウェイクアップ時間を有するかを示す前記レイテンシ値の中の最大レイテンシ値を示すセレクタ信号を受信する第２の入力とを有するセレクタ論理回路と、
前記セレクタ論理回路に結合されるコンパレータであって、前記タスクを実行するための特定される時間に基づいて早期警告カウントダウン値を受信する第１の入力と、前記セレクタ論理回路の出力を受信する第２の入力とを有する、前記コンパレータと、
前記コンパレータに結合されるウェイクアップ開始サブ回路であって、前記早期警告カウントダウン値に基づいて、クロック要求を生成し、スリープモードインジケータをディセーブルする、ように構成される、前記ウェイクアップ開始サブ回路と、
を含む、プリエンプティブウェイクアップ回路。
請求項１７に記載のプリエンプティブウェイクアップ回路であって、
前記セレクタ論理回路がマルチプレクサを含む、プリエンプティブウェイクアップ回路。
請求項１７に記載のプリエンプティブウェイクアップ回路であって、
前記ウェイクアップ開始サブ回路が、前記コンパレータが前記早期警告カウントダウン値と前記セレクタ論理回路の出力とが等しいことを示すことに応答して、前記クロック要求を生成し、前記スリープモードインジケータをディセーブルする、ように更に構成される、プリエンプティブウェイクアップ回路。