JPH02278318A - １チップマイクロコンピュータ - Google Patents

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】 ・・ブマイクｄ９ピーータに関する。

〔従来の技術〕

従来の技術としては、例えば、特開昭５４−１４６９２
６号公報記載の１チツプマイクロンピユータがある。

従来の１チツプマイクロンピユータは、電源電圧に依存
して最大動作周波数が変化するため、低電源電圧時には
通常電源電圧動作時に保証できる動作周波数よりも低い
動作周波数を保証していた。

そのため、動作電源電圧範囲が、通常電源電圧から低電
源電圧にまたがっている場合には、低電源電圧時に保証
されている低い動作周波数で動作させる必要があった。

また最近では、低電源電圧時でも発振周波数を変えずに
、動作を保証するためにマイクロコンピュータ内部でク
ロックを分周した低周波数のクロックに切替えて動作周
波数を下げる方法や、周波数の異なる複数のクロックを
電圧に応じて切換える方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の１チップマイクロンビュータは、低電源
電圧時に大幅に処理能力が低下するという欠点があった
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の１チツプマイクロンピユータは、電源電圧が低
電圧であることを検出するための低電圧検出回路と、低
電圧動作中であることを示す低電圧検出フラグと、低電
圧時に最も動作周波数が低下する回路を制御する信号線
を用いてクロックを一時的にマスクするクロック変調回
路とを含んで構成される。

〔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の実施例を示すブロック図である
。

第１図に示す１チツプマイクロンピユータは、（Ａ）電
源電圧１１２を監視し、低電圧であれば検出信号１１３
を出力する低電圧検出回路１１１、 （３）クロック１０４を発生する発振器１０３、（Ｃ）
クロックマスク許可信号１０９がアクティブな期間だけ
、基本となるクロック１０４をマスクして、クロック１
０７を生成するクロックマスクユニット１０５、 ＜［１）検出信号１１３を、クロック１０７に同期して
ラッチしフラグ１２０を出力するフリップフロップであ
る、低電圧検出フラグ１０８、（Ｅ）低電源電圧時に、
最も動作周波数が低下する回路を制御する制御信号１１
０を圧力するＣＰＵｌ０１．、 （Ｆ）制御信号１１０がアクティブになると、クロック
１０７に同期して１クロツクまたは数クロックの幅を有
するパルス信号１２１を出力するエツジ検出回路１０６
、 （Ｇ）フラグ１２０とパルス信号１２１との論理積をと
り、前記クロックマスク許可信号１０９を前記クロック
マスクユニット１０５に向けて送出するＡＮＤゲート１
２２、 （）１）クロック１０４とクロック１０７とにもとづい
て動作する周辺回路ユニット１０２、とを含んで構成さ
れる。

第２図（ａ）、（ｂ）は第１図に示す１チツプマイクロ
ンピユータの動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

第２図（ａ）は、通常電源電圧である場合を示す。

低電圧検出回路１１１は、検出信号１１３をアクティブ
にしないため、フラグ１２０はインアクティブなままで
ある。

この時、ＣＰＵｌ０Ｉが低電源電圧時に、最も動作周波
数が低下する回路を制御する制御信号１１０をアクティ
ブにしても、クロックマスク許可信号１０９はインアク
ティブのままである。

そのため、低電圧検出回路１１１は、発振器１０３が発
生したクロック〕０４をマスクせず、そのままクロック
１０７としてＣＰＵｌ０Ｉおよび周辺回路ユニット１０
２に供給する。

したがって、１チツプマイクロンピユータは、高速動作
する。

第２図（ｂ）は、低電源電圧である場合を示す。

低電圧検出回路１１１は、検出信号１１３をアクティブ
にし、クロック１０７に同期してフラグ１２０をアクテ
ィブにする。

この時、ＣＰＵｌ０Ｉが制御信号１１０をアクティブに
すると、エツジ検出回路１０６が発生するパルス信号１
２１の期間中、クロックマスク許可信号１０９がアクテ
ィブになる。

そのため、クロックマスクユニット１０５は、発振器１
０３が発生するクロック１０４をクロックマスク許可信
号１０９がアクティブな期間だけマスクしてクロック１
０７を生成し、ＣＰＵＬＯｌおよび周辺回路ユニット１
０２に供給する。

したがって、１チツプマイクロンピユータは、最も動作
周波数を低下する回路が動作する場合だけ、動作速度を
下げて誤動作を防止し、それ以外の期間は高速で動作す
る。

なお、周辺回路ユニット１０２にクロック１０２の他に
、直接クロック１０４を供給しているのは、タイマのよ
うにクロック分マスクすると、誤動作を生じる回路が周
辺回路ユニット１０２に含まれているためである。

第３図は本発明の第２の実施例を示すブロック図である
。

低電圧検出フラグ２１５は、低電圧検出回路１１１の出
力する検出信号１１３により、タロツク１０７に同期し
てセット、リセットされるフリップフロップで、低電圧
検出信号２１６をＣＰＵｌ０１に供給する。

低電圧検出フラグ２０８は、低電圧検出回Ｂ１１１の出
力する検出信号１１３によりセットされ、かつＣＰＬＩ
ＩＯＬの発生する制御信号２１４によりセット、リセッ
トするフリップフロップで、ｂる。

低電圧検出信号２１６は、クロック１０７に同期してア
クティブになる。

ＣＰＵｌ０１は、低電圧検出フラグ２０８をセット、リ
セットするため、制御信号２１４を発生する。

クロックマスク許可信号１０９は、低電圧検出フラグ２
０８がセットされている状態で、エツジ検出回路１０６
からパルスが発生している期間中アクティブになる。

通常電圧時は、低電圧検出フラグ２１５，２０８がリセ
ットされた状態なので、クロックマスク許可信号１０っ
はインアクティブなままであり、１チツプマイクロンピ
ユータは高速動作する。

ＣＰｔＪｌｏｌは、制御信号２１４を介して低電圧検出
フラグ２０８をセットできるので、通常動作電圧時でも
、低電圧時と同様の動作に切換えることができる。

電源電圧１１２が低下すると、低電圧検出フラグ２１５
，２０８がともにセットされる。

この状態で、制御信号１１０がアクティブになると、ク
ロックマスク許可信号が一時的にアクティブになり、ク
ロック１０４を一時的にマスクしたクロック１０７がＣ
ＰＵ　１０１および周辺回路ユニット１０２に供給され
る。

低電圧検出フラグ２１５がセットされると、低電圧検出
信号２１６がアクティブになるので、ＣＰＵｌ０Ｉは低
電圧時に対応する環境設定やデータのセーブ、または低
電圧時と通常動作電圧時との実行時間の違いに対応する
ためのタイミング設定などを、すみやかに実行すること
ができる。

電源電圧１１２が、低電圧から通常動作電圧に復・帰す
ると、低電圧検出フラグ２１５がリセットされ、低電圧
検出信号２１６がインアクティブになる。

この時、低電圧検出フラグ２０８は、リセットされない
ので、低電圧時の動作速度で動作が継続する。

ＣＰＬＩＩＯＩは、低電圧検出信号２１６により通常動
作電圧に復帰したことと検知し、これに適−た環境設定
を実行し、低電圧検出フラグ２０８をリセットして通常
動作電圧時の動作に復帰する。この場合のタイムチャー
トを第４図に示す。

以上、説明したように、本発明の１チツプマイクロンピ
ユータは、動作速度をＣＰＵが管理できるので、低電圧
時の命令実行時間と通常動作電圧時の命令実行時間との
違いをソフトウェアで調整することが可能とため、電源
電圧が頻繁に変動する場合や、すぐに低電圧に変化する
ことが予想される場合には有効である。

〔発明の効果〕

本発明の１チツプマイクロンピユータは、電源電圧を広
範囲に設定して、しかも効率の高いシステム構成ができ
、特にＡＣ電源、乾電池、蓄電池等の複数の異なった電
源を切換えて使用する場合のように、それぞれの電源に
より電源電圧が異なる場合や、乾電池のように時間経過
とともに電源電圧が低下してしまう場合などに有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図（ａ）、（ｂ）は第１図に示す１ナツプマイクロンピ
ユータの動作を説明するためのタイムチャート、第３図
は本発明の第２の実施例を示すブロック図、第４図は第
３図に示す１チツプマイクロンピユータの動作を説明す
るためのタイムチャートである。 １０１・・・・・・ＣＰＵ、１０２・・・・・・周辺回
路ユニ・ント、１０３・・・・・・発振器、１０５・・
・・・・クロ・ンクマスクユニット、１０６・・・・・
・エツジ検出回路、１０８・・・・・・低電圧検出フラ
グ、１１１・・・・・・低電圧検出回路、１２２・・・
・・・ＡＮＤゲート。 代理人　弁理士　　内　原　　晋 （，２） 第

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源電圧が低電圧であることを検出するための低電圧検
   出回路と、低電圧動作中であることを示す低電圧検出フ
   ラグと、低電圧時に最も動作周波数が低下する回路を制
   御する信号線を用いてクロックを一時的にマスクするク
   ロック変調回路とを含むことを特徴とする１チップマイ
   クロコンピュータ。