JPH02118811A - マイクロコンピュータ - Google Patents

マイクロコンピュータ

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Publication number
JPH02118811A
JPH02118811A JP63273603A JP27360388A JPH02118811A JP H02118811 A JPH02118811 A JP H02118811A JP 63273603 A JP63273603 A JP 63273603A JP 27360388 A JP27360388 A JP 27360388A JP H02118811 A JPH02118811 A JP H02118811A
Authority
JP
Japan
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speed
cpu
address
clock
block
Prior art date
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Pending
Application number
JP63273603A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutoshi Yoshizawa
吉澤 和俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP63273603A priority Critical patent/JPH02118811A/ja
Publication of JPH02118811A publication Critical patent/JPH02118811A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロコンピュータに関し、特にCPUクロ
ックソース信号として複数のクロック信号から選択可能
なマイクロコンピュータに関する。
〔従来の技術〕
マイクロコンピュータは民生分野、産業分野等のさまざ
まな分野で応用されているが、これらの応用分野により
マイクロコンピュータに要求される処理速度や消費電力
といった性能もさまざまである。更に、ある一つのシス
テムにおいてもマイクロコンピュータが制御する内容は
多種多様である。
例えば、カメラへの応用では低消費電力であることが絶
対条件であるが、メカニカルコントロール時は高速処理
を必要とし、かつ電力消費が増大する。一方、非撮影時
におけるスイッチやボタン押下検出1臼付表示等は高速
処理を必要としない。従って、メカニカルコントロール
時とそうでない場合とで、処理速度を変えて平均の消費
電力をできる限り低くすれば、使用電池の寿命を長くす
る上で非常に有効である。これらの速度や電力といった
問題は、マイクロコンピュータの動作クロックに依存す
るもので、その処理内容に応じて動作クロックを変更で
きることは重要である。
ここで、従来のマイクロコンピュータでは、発振回路の
信号や外部からの入力クロックをそのまま、あるいは分
周して動作クロックを発生しており、通常は発振回路に
接続する発振子の周波数を変えるか、あるいは外部入力
クロックの周波数を変えない限り動作速度を変えること
はできず、処理内容に応じて速度を変えることは不可能
である。
一方、近年では日本電気製マイクロコンピュータμPD
7519のようにCPUの動作速度を切替える為のモー
ドレジスタを内蔵し、発振回路出力あるいは外部入力タ
ロツクを分周する分周回路の異なる分周段出力の中から
、1つの分周出力を命令操作により選択してCPUの動
作クロックを変更できるマイクロコンピュータも登場し
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前者の場合は動作速度の切替ができないため、マイクロ
コンピュータのさまざまな処理内容のうち最も高速動作
を要する処理が目的通り達成できるような発振周波数あ
るいは外部人力クロック周波数を設定せざるをえず、そ
れ故動作電源電圧範囲が5V付近に限定されるため、マ
イクロコンピュータの応用範囲が狭くなるという欠点が
あり、また全体の平均消費電力が大きくなるという欠点
がある。
一方、後者の場合、命令操作でスピードを切替えること
ができるため、低速処理のモードに設定することにより
低電源電圧での動作が可能となり応用範囲は広がるが、
命令操作で変更するために低速動作中に高速処理が必要
な割込みが発生した場合や高速処理を要するサブルーチ
ンをコールした場合にも、割込み処理やサブルーチンの
最初に実行する動作速度を変更する命令が終了するまで
の間は、以前の低速動作を継続するため、割込み処理や
実際のサブルーチン処理に入るまでの応答速度が遅くな
るという欠点を有している。特に、この応答速度が問題
になるようなアプリケーションでは結局通常の動作時も
高速動作モードにしておかざるをえないという欠点があ
り、やはり平均消費電力が大きくなってしまう。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のマイクロコンピュータの構成は、マイクロコン
ピュータのメモリ空間をアドレッシングするアドレスポ
インタと、前記アドレスポインタが出力するアドレス信
号をデコードしてアドレス空間識別信号を出力するアド
レスデコーダと、複数のCPUクロックソース信号と、
前記アドレスデコーダの出力するアドレス空間識別信号
に基づき前記複数のCPUクロックソース信号のうちの
1つを選択する選択回路と、前記選択回路で選択された
CPUクロックソース信号に基づき、CPUクロックを
発生するCPUクロック発生回路とを含んで構成される
事を特徴とする。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の第1の実施例のブロック図であり、プ
ログラムカウンタ1と、前記プログラムカウンタ1でア
クセスされるプログラムメモリ5(以下、ROMと称す
)と、プログラムカウンタ1が出力するアドレス信号を
デコードしてアドレス空間識別信号を出力するアドレス
デコーダ3と、2種類のCPUクロックソース信号で1
とf2と、アドレスデコーダ3の出力するアドレス空間
識別信号に基づき2種類のCPUクロックソース信号で
1又はf2の一方を選択する選択回路3と、選択回路3
で選択されたCPUクロックソース信号信号上1f2の
クロックを分周してCPUクロックを発生するCPUク
ロック発生回路4とから構成される。CPUクロックソ
ース信号f、はCPUを超低速で動作させるため32.
768kHz、CPUクロックソース信号f2はCP 
tJを高速で動作させるため4.19M Hzとする。
即ち、CPUクロックソース信号信号上12では1:1
28の速度比となる。プログラムカウンタ1は14ピツ
トで、ROM5は]、6にバイトとする。
第2図は16にバイトのR,OM空間を示す図で、説明
を簡単にする為に、CPUを低速で動作させるプログラ
ム領域を0OOOH〜IFFF□(Hは16進数を示す
)のブロックAとし、CPUを高速で動作させるプログ
ラム領域を2000H〜3FFFHのブロックBとする
。従って、アドレスデコーダ2は、プログラムカウンタ
1がブロックAの領域の値となるとCPUクロックソー
スf1を選択する信号“0′を出力し、クロック選択回
路3によりCPUクロックソースf、が選択され、CP
Uクロック発生回路4はクロックソースf、に基いた低
速のCPUクロックを発生する。ブロックAの領域のプ
ログラム実行中に高速動作が必要な処理が発生した場合
には、ブロックBの領域内に分岐する分岐命令を実行す
る。アドレスデコーダ2は、分岐命令実行によりプログ
ラムカウンタ1がブロックBの領域の値となるとCPU
クロックソースf2を選択する信号“1”を出力し、ク
ロック選択回路3によりCPUクロックソースf2が選
択され、CPUクロック発生回路4はクロックソースで
2に基づいた高速のCPUクロックを発生するため、分
岐先のプログラムを高速動作で処理する。高速動作を要
する処理が終了した場合には、ブロックAの領域内に分
岐する分岐命令を実行することにより、プログラムカウ
ンタ1がブロックAの領域の値となることにより、低速
のCPUクロックソースf1が選択されてCPUは再び
低速動作に戻る。
従って、処理内容に応じて、低速動作で問題のない処理
ルーチンをブロックA内に配置し、高速動作を要する処
理ルーチンをブロックB内に配!することにより、各処
理に対応した速度でCPUを動作させることができる。
本実施例ではブロックAの領域を0OOOH〜IFFF
、、ブロックB(7)領域を2oooH〜3FFFHと
したために、アドレスデコーダ2は、プログラムカウン
タ1の出力全ビットをデコードする必要はなく、最上位
ビットだけをデコードすれば良い。
ROM空間の分割の仕方は本実施例に限定されないこと
はもちろんで、適宜定めることができ、それに応じてア
ドレスデコーダ2のデコードの方法も定めれば良い。
第3図はROM内部に割込み発生時の割込みベクターテ
ーブルを持っている場合のROM構成を示す図で、割込
a〜割込Cの各ベクター割込みに対応して、割込処理ル
ーチンのスタートアドレスを格納している。
割込みa及び割込みbが高速処理を要する割込み、又割
込みCが低速処理の割込みとすると、割込みa及び割込
みbに対応する割込処理ルーチンをブロックB内に配置
し、割込みCに対応する割込処理ルーチンをブロックA
内に配置することにより、ベクター割込みにより各ベク
ターテーブル内容がプログラムカウンタ1に設定される
と、アドレスデコーダ2がアドレスを判別してクロック
ソースf1又はf2を指定することで割込a及び割込す
の時は高速クロックに、割込Cの時は低速クロックに切
替えて動作する。
尚、ベクター割込み発生時にベクターテーブル内のスタ
ートアドレス参照のためにベクターテーブル自身のアド
レッシングをするが、この場合はブロックA内のアドレ
スとしてデコードしても良いし、スタートアドレスがプ
ログラムカウンタ1に設定されるまでは直前のアドレス
を保持するようにアドレスデコーダ回路2を構成しても
良い 第4図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である
実施例1はプログラムメモリのアドレッシングを例に説
明したが、本実施例はデータメモリ空間のアドレッシン
グに適用した場合である。第1図と同一番号で示した部
分は同一機能を有するので説明を省略する。
データポインタ6は、データメモリ空間をアドレッシン
グする際に使用するデータポインタで、各種周辺ハード
ウェア7−1〜7−nがメモリマツピンクされており、
データバス8を介して周辺ハードウェア7−1〜7−n
に対するリード又はライトアクセスする際は、データポ
インタ6によりアドレス指定する。データポインタ6が
出力するメモリアドレスは、アドレスデコーダ2でデコ
ードされる。周辺ハードウェア7−1が高速処理アクセ
スを要する場合には、アドレスデコーダ2は周辺ハード
ウェア7−1のアドレスをデコードすることによつ、C
PUクロックソースで2を指定する信号゛1′を出力し
、クロック選択回路3によりCPUクロック発生回路4
に高速のクロックソースf2を供給する。データポイン
タ6は、他の周辺ハードウェアをアクセスするまでは以
前の値を保持しているので、周辺ハードウェア7−1に
対しアクセスしている間は、CPUは高速のクロックで
動作し続ける。低速動作でアクセスする周辺ハードウェ
アに対しては、アドレスデコーダ2はCPUクロックソ
ースf1を指定する信号″O゛を出力し、クロック選択
回路3は低速のCPUクロックソースf1を選択する。
尚、CPUクロックソースは実施例で示した2種類に限
定されることなく必要に応じて増加することができ、ま
たマイクロコンピュータに接続する発振子を複数持って
その中から選択しても良いし、1つの発振子の発振出力
を分周した複数のクロックソースから選択するようにし
ても良い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、メモリ空間をアドレッシ
ングした際にアドレスをデコードして、CPUに供給す
るクロックソースを切替えることにより、アクセスした
メモリ空間に応じてCPUの動作スピードを容易に、し
かもリアルタイムに設定できるため、目的の処理に応じ
なCPLI速度で処理ができ、必要な場合のときのみ高
速動作にすることにより平均の消費電力を低減するのに
効果がある。特に、命令で動作スピードを切替えるのに
比ベリアルタイムに変更できるため実用効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例のブロック図、第2図は
プログラムメモリを示す図、第3図は割込みベクターテ
ーブルを併記したプログラムメモリの図、第4図は第2
の実施例のブロック図である。 1・・・プログラムカウンタ、2・・・アドレスデコー
ダ、3・・・クロック選択回路、4・・・CPUクロッ
ク発生回路、5・・・プログラムメモリ(ROM)、6
・・・データポインタ、7−1〜7−n・・・周辺ハー
ドウェア1〜n、8・・・データバス。 第 7  図 アHしス 竿 図 アP°レス 第 〆

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  マイクロコンピュータのメモリ空間をアドレッシング
    するアドレスポインタと、前記アドレスポインタが出力
    するアドレス信号をデコードしてアドレス空間識別信号
    を出力するアドレスデコーダと、複数のCPUクロック
    ソース信号と、前記アドレスデコーダの出力するアドレ
    ス空間識別信号に基づき前記複数のCPUクロックソー
    ス信号のうちの1つを選択する選択回路と、前記選択回
    路で選択されたCPUクロックソース信号に基づき、C
    PUクロックを発生するCPUクロック発生回路とを含
    んで構成される事を特徴とするマイクロコンピュータ。
JP63273603A 1988-10-28 1988-10-28 マイクロコンピュータ Pending JPH02118811A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63273603A JPH02118811A (ja) 1988-10-28 1988-10-28 マイクロコンピュータ

Applications Claiming Priority (1)

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JP63273603A JPH02118811A (ja) 1988-10-28 1988-10-28 マイクロコンピュータ

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JPH02118811A true JPH02118811A (ja) 1990-05-07

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ID=17530062

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JP63273603A Pending JPH02118811A (ja) 1988-10-28 1988-10-28 マイクロコンピュータ

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