JPH05143753A - 低電圧マイコン - Google Patents
低電圧マイコンInfo
- Publication number
- JPH05143753A JPH05143753A JP3303041A JP30304191A JPH05143753A JP H05143753 A JPH05143753 A JP H05143753A JP 3303041 A JP3303041 A JP 3303041A JP 30304191 A JP30304191 A JP 30304191A JP H05143753 A JPH05143753 A JP H05143753A
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- JP
- Japan
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- microcomputer
- voltage
- frequency
- circuit
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】マイコンは、電圧検知回路と周波数変換回路を
内部に有する。周波数変換回路は、電圧検知回路からの
制御信号で直接制御され、動作電圧に適応した周波数の
クロックをマイコン内部に供給することができる。 【効果】低電圧動作に対応したマイコンにおいて、ソフ
トウェアを介することなく、低電圧動作に適応した周波
数のクロックを供給することにより、マイコンの低電圧
動作を可能とし、かつ、動作周波数を低電圧時の周波数
に限定されないシステムを、容易に実現することができ
る。
内部に有する。周波数変換回路は、電圧検知回路からの
制御信号で直接制御され、動作電圧に適応した周波数の
クロックをマイコン内部に供給することができる。 【効果】低電圧動作に対応したマイコンにおいて、ソフ
トウェアを介することなく、低電圧動作に適応した周波
数のクロックを供給することにより、マイコンの低電圧
動作を可能とし、かつ、動作周波数を低電圧時の周波数
に限定されないシステムを、容易に実現することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低電圧動作に対応した
マイコンに適用して有効な技術に関する。
マイコンに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、マイコンの低電圧化は、（１）
低消費電力化、（２）電池を使用する製品の小型化，軽
量化を目的として、電池の使用数を減らすため、等に必
須の技術である。
低消費電力化、（２）電池を使用する製品の小型化，軽
量化を目的として、電池の使用数を減らすため、等に必
須の技術である。
【０００３】さて、ある周波数及び電圧で動作可能なマ
イコンを、周波数を固定にして更に低い電圧で動作させ
ようとした場合、マイコン内部の駆動能力が低下するた
め、タイミングのクリティカルパスが生じ動作できなく
なる。このため、電圧に応じ動作周波数も下げる必要が
生じてくる。
イコンを、周波数を固定にして更に低い電圧で動作させ
ようとした場合、マイコン内部の駆動能力が低下するた
め、タイミングのクリティカルパスが生じ動作できなく
なる。このため、電圧に応じ動作周波数も下げる必要が
生じてくる。
【０００４】よって、低電圧動作可能なマイコンの周波
数の仕様は、一般のマイコンに比較して低速の周波数に
限定されることが多く、逆に、高速の周波数対応のマイ
コンの電圧仕様は、低電圧を保証しないことが一般的で
ある。
数の仕様は、一般のマイコンに比較して低速の周波数に
限定されることが多く、逆に、高速の周波数対応のマイ
コンの電圧仕様は、低電圧を保証しないことが一般的で
ある。
【０００５】なお、低電圧動作と周波数に関する技術に
ついて記載された文献の例としては、日経ＢＰ社「日経
エレクトロニクス Ｎｏ．５２７（１９９１ ５＿１
３）Ｐ１８４〜Ｐ１８５」がある。
ついて記載された文献の例としては、日経ＢＰ社「日経
エレクトロニクス Ｎｏ．５２７（１９９１ ５＿１
３）Ｐ１８４〜Ｐ１８５」がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような上記従来技
術を用いたマイコンでは、例えば、低電圧仕様のマイコ
ンを使用した場合、システムの周波数が低速に抑えられ
てしまう問題があった。あるいは、高速動作仕様のマイ
コンでは、低電圧動作が保証されないため低電圧時に、
Ａ／Ｄコンバータあるいはコンパレータといった電圧検
知回路を利用し、これらの回路からの割込み信号を利用
しソフトウェアにより、マイコンの動作を停止させた
り、あるいは、低電圧動作を実現するために、動作周波
数を低電圧に対応した周波数に設定し直す必要があっ
た。この時、低電圧でマイコンが停止したり、低電圧動
作に遷移する際、割込み処理によりメインプログラムが
中断してしまう問題点があった。また、ユーザは常にプ
ログラム中で動作電圧を考慮してプログラムを作成する
必要があった。
術を用いたマイコンでは、例えば、低電圧仕様のマイコ
ンを使用した場合、システムの周波数が低速に抑えられ
てしまう問題があった。あるいは、高速動作仕様のマイ
コンでは、低電圧動作が保証されないため低電圧時に、
Ａ／Ｄコンバータあるいはコンパレータといった電圧検
知回路を利用し、これらの回路からの割込み信号を利用
しソフトウェアにより、マイコンの動作を停止させた
り、あるいは、低電圧動作を実現するために、動作周波
数を低電圧に対応した周波数に設定し直す必要があっ
た。この時、低電圧でマイコンが停止したり、低電圧動
作に遷移する際、割込み処理によりメインプログラムが
中断してしまう問題点があった。また、ユーザは常にプ
ログラム中で動作電圧を考慮してプログラムを作成する
必要があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において、開示され
る発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれ
ば、以下の通りである。
る発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれ
ば、以下の通りである。
【０００８】すなわち、マイコンは、特に制限されない
が、Ａ／Ｄコンバータあるいはコンパレータといった電
圧検知回路、及び、外部から入力されるクロック、ある
いは内部発振回路のクロックを内部クロックに変換する
周波数変換回路を内部に有する。更に、この周波数変換
回路は、電圧検知回路からの信号により直接制御される
ものである。
が、Ａ／Ｄコンバータあるいはコンパレータといった電
圧検知回路、及び、外部から入力されるクロック、ある
いは内部発振回路のクロックを内部クロックに変換する
周波数変換回路を内部に有する。更に、この周波数変換
回路は、電圧検知回路からの信号により直接制御される
ものである。
【０００９】
【作用】上記手段によれば、周波数変換回路を直接電圧
検知回路からの信号で制御できるため、動作電圧に適応
した周波数のクロックを、マイコンに自動的に供給する
ことが可能となる。このため、システムの動作周波数が
低電圧時の周波数に抑えられることがなくなる。
検知回路からの信号で制御できるため、動作電圧に適応
した周波数のクロックを、マイコンに自動的に供給する
ことが可能となる。このため、システムの動作周波数が
低電圧時の周波数に抑えられることがなくなる。
【００１０】また、低電圧でマイコンを停止させる必要
がなくなり、電圧に対応して周波数を切り替える際の、
割込み処理によるメインプログラムの中断も存在しなく
なる。また、ユーザはプログラムを作成する際、動作電
圧を常に考慮しておく必要もなくなる。
がなくなり、電圧に対応して周波数を切り替える際の、
割込み処理によるメインプログラムの中断も存在しなく
なる。また、ユーザはプログラムを作成する際、動作電
圧を常に考慮しておく必要もなくなる。
【００１１】すなわち、本発明では、ソフトウェアを介
することなく、マイコンの低電圧動作を可能とし、か
つ、動作周波数を低電圧時の周波数に限定されないシス
テムを、容易に実現することができるようになる。
することなく、マイコンの低電圧動作を可能とし、か
つ、動作周波数を低電圧時の周波数に限定されないシス
テムを、容易に実現することができるようになる。
【００１２】
実施例１ 図１には、請求項１の実施例に係る、外部クロックから
内部クロックへの周波数変換を、内蔵した電圧検知回路
により、直接ハードウェアにより行うマイコン１が示さ
れる。
内部クロックへの周波数変換を、内蔵した電圧検知回路
により、直接ハードウェアにより行うマイコン１が示さ
れる。
【００１３】このマイコン１は、特に制限されないが、
公知の半導体回路製造技術によりシリコンのような１個
の半導体基板に形成される。このマイコン１は、特に制
限されないが、公知のシステム構成に加えて、電圧検知
回路２，周波数変換回路３によって構成される。電圧検
知回路２は、コンパレータ４で示されるが、特に制限さ
れるものでなく、例えば、Ａ／Ｄコンバータの様な回路
でもよい。また、周波数変換回路３は、分周用のトグル
フリップフロップ５，セレクタ６によって構成される
が、特に制限されるものではない。
公知の半導体回路製造技術によりシリコンのような１個
の半導体基板に形成される。このマイコン１は、特に制
限されないが、公知のシステム構成に加えて、電圧検知
回路２，周波数変換回路３によって構成される。電圧検
知回路２は、コンパレータ４で示されるが、特に制限さ
れるものでなく、例えば、Ａ／Ｄコンバータの様な回路
でもよい。また、周波数変換回路３は、分周用のトグル
フリップフロップ５，セレクタ６によって構成される
が、特に制限されるものではない。
【００１４】このマイコン１は、コンパレータ４によ
り、電源電圧Ｖｃｃ、及び、基準電圧Ｖｒｅｆを比較す
る。Ｖｃｃ＞Ｖｒｅｆの時、コンパレータ４から出力さ
れる周波数選択信号ＦＳＥＬは、“ｈｉｇｈ”となり、
周波数変換回路３において、外部クロックｆｅｘを２分
周したクロックｆｅｘ／２が選択され内部クロックfin
としてマイコンに供給される。逆に、Ｖｃｃ＜Ｖｒｅｆ
の時、周波数選択信号ＦＳＥＬは、“ｌｏｗ”となり、
周波数変換回路３において、外部クロックfexを４分周
したクロックｆｅｘ／４が選択され内部クロックｆｉｎ
としてマイコンに供給される。ここでは、基準電圧が１
個の場合を示したが、１個に限定されるものではなく、
基準電圧が複数個あれば周波数も複数個から選択するこ
とが可能となる。
り、電源電圧Ｖｃｃ、及び、基準電圧Ｖｒｅｆを比較す
る。Ｖｃｃ＞Ｖｒｅｆの時、コンパレータ４から出力さ
れる周波数選択信号ＦＳＥＬは、“ｈｉｇｈ”となり、
周波数変換回路３において、外部クロックｆｅｘを２分
周したクロックｆｅｘ／２が選択され内部クロックfin
としてマイコンに供給される。逆に、Ｖｃｃ＜Ｖｒｅｆ
の時、周波数選択信号ＦＳＥＬは、“ｌｏｗ”となり、
周波数変換回路３において、外部クロックfexを４分周
したクロックｆｅｘ／４が選択され内部クロックｆｉｎ
としてマイコンに供給される。ここでは、基準電圧が１
個の場合を示したが、１個に限定されるものではなく、
基準電圧が複数個あれば周波数も複数個から選択するこ
とが可能となる。
【００１５】以上の様な手段により、動作電圧に対応し
た周波数の変換を、ソフトウェアを介することなく実現
することができる。
た周波数の変換を、ソフトウェアを介することなく実現
することができる。
【００１６】実施例２ 実施例１では、基準電圧が固定である場合を示したが、
ここでは、ソフトウェアにより比較電圧を選択できる実
施例を示す。
ここでは、ソフトウェアにより比較電圧を選択できる実
施例を示す。
【００１７】マイコン１は、実施例１で示したシステム
構成に加えて、分割抵抗により基準電圧Ｖｒｅｆを分圧
させる基準電圧選択回路７と、選択電圧値レジスタＶｒ
ｅｆレジスタ８を有する。マイコン１では、内部バス９
を介して、Ｖｒｅｆレジスタ８に選択電圧値を書き込
む。基準電圧選択回路７では、分圧させた基準電圧の中
からＶｒｅｆレジスタ８に対応した基準電圧を選択し、
コンパレータ４に供給する。以下、周波数変換の動作
は、実施例１と同様である。
構成に加えて、分割抵抗により基準電圧Ｖｒｅｆを分圧
させる基準電圧選択回路７と、選択電圧値レジスタＶｒ
ｅｆレジスタ８を有する。マイコン１では、内部バス９
を介して、Ｖｒｅｆレジスタ８に選択電圧値を書き込
む。基準電圧選択回路７では、分圧させた基準電圧の中
からＶｒｅｆレジスタ８に対応した基準電圧を選択し、
コンパレータ４に供給する。以下、周波数変換の動作
は、実施例１と同様である。
【００１８】ここでは、Ｖｒｅｆレジスタ８が１個の場
合を示したが、１個に限定されるものではなく、Ｖｒｅ
ｆレジスタ８が複数個あれば、周波数も複数個から選択
することが可能となる。
合を示したが、１個に限定されるものではなく、Ｖｒｅ
ｆレジスタ８が複数個あれば、周波数も複数個から選択
することが可能となる。
【００１９】実施例３ タイマの様な、動作がクロックに依存する回路では、本
発明の様に周波数が動作中変換される場合、ソフトウェ
アを作成する際、周波数変換についての情報が必要とな
る。この場合、電圧検知回路２から周波数変換回路３へ
与えられる制御信号をＣＰＵ１０に取り込めればよい。
この時のブロック図を図３に示す。制御信号は、フラグ
としてもよいし、レジスタとしてもよい。
発明の様に周波数が動作中変換される場合、ソフトウェ
アを作成する際、周波数変換についての情報が必要とな
る。この場合、電圧検知回路２から周波数変換回路３へ
与えられる制御信号をＣＰＵ１０に取り込めればよい。
この時のブロック図を図３に示す。制御信号は、フラグ
としてもよいし、レジスタとしてもよい。
【００２０】実施例４ マイコン１が、ある電圧以下で動作できない内部モジュ
ールを内蔵している場合、そのモジュールの動作を停止
させれば、マイコン１は、更に低電圧の動作を保証する
ことができるようになる。この時のブロック図を図４に
示す。電圧検知回路２から周波数変換回路３へ与えられ
る制御信号により、モジユール停止信号生成回路１１
は、ある電圧以下で動作できない内部モジュールに対し
て、停止信号を与えることができる。
ールを内蔵している場合、そのモジュールの動作を停止
させれば、マイコン１は、更に低電圧の動作を保証する
ことができるようになる。この時のブロック図を図４に
示す。電圧検知回路２から周波数変換回路３へ与えられ
る制御信号により、モジユール停止信号生成回路１１
は、ある電圧以下で動作できない内部モジュールに対し
て、停止信号を与えることができる。
【００２１】
【発明の効果】本願において開示される発明によって得
られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。すな
わち、低電圧動作に対応したマイコンにおいて、ソフト
ウェアを介することなく、低電圧動作に適応した周波数
のクロックを供給することにより、マイコンの低電圧動
作を可能とし、かつ、動作周波数を低電圧時の周波数に
限定されないシステムを、容易に実現することができる
ようになる。
られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。すな
わち、低電圧動作に対応したマイコンにおいて、ソフト
ウェアを介することなく、低電圧動作に適応した周波数
のクロックを供給することにより、マイコンの低電圧動
作を可能とし、かつ、動作周波数を低電圧時の周波数に
限定されないシステムを、容易に実現することができる
ようになる。
【図１】請求項１の一実施例に係る、外部クロックから
内部クロックへの周波数変換を、内蔵した電圧検知回路
により、直接ハードウェアにより行うマイコンのブロッ
ク図である。
内部クロックへの周波数変換を、内蔵した電圧検知回路
により、直接ハードウェアにより行うマイコンのブロッ
ク図である。
【図２】請求項１の一実施例に係るマイコンで、基準電
圧をソフトウェアで選択できるマイコンのブロック図で
ある。
圧をソフトウェアで選択できるマイコンのブロック図で
ある。
【図３】請求項２の一実施例に係る、電圧検知回路から
の制御信号を情報として、CPUが取り込むことができる
マイコンのブロック図である。
の制御信号を情報として、CPUが取り込むことができる
マイコンのブロック図である。
【図４】請求項３の一実施例に係る、電圧検知回路から
の制御信号により、内蔵モジュールの制御を行うことの
できるマイコンのブロック図である。
の制御信号により、内蔵モジュールの制御を行うことの
できるマイコンのブロック図である。
１…低電圧マイコン、２…電圧検知回路、３…周波数変
換回路、４…コンパレータ、５…分周回路、６…セレク
タ、７…基準電圧選択回路、８…選択電圧値レジスタ、
９…内部バス、１０…ＣＰＵ、１１…モジュール停止信
号生成回路、１２…内部モジュール。
換回路、４…コンパレータ、５…分周回路、６…セレク
タ、７…基準電圧選択回路、８…選択電圧値レジスタ、
９…内部バス、１０…ＣＰＵ、１１…モジュール停止信
号生成回路、１２…内部モジュール。
Claims (6)
- 【請求項１】外部クロックから内部クロックへの周波数
変換を、内蔵した電圧検知回路により、直接ハードウェ
アにより行うことを特徴とする低電圧マイコン。 - 【請求項２】請求項１記載のマイコンにおいて、内部発
振回路のクロックから内部クロックへの周波数変換を、
内蔵した電圧検知回路により、直接ハードウェアにより
行うことを特徴とするマイコン。 - 【請求項３】請求項１記載のマイコンにおいて、内蔵し
た電圧検知回路の基準電圧をソフトウェアで選択するこ
とができることを特徴とするマイコン。 - 【請求項４】請求項１記載のマイコンにおいて、電圧検
知回路から周波数変換回路への制御信号を情報として、
ＣＰＵが取り込むことができることを特徴とするマイコ
ン。 - 【請求項５】請求項１記載のマイコンにおいて、電圧検
知回路からの制御信号により、内蔵回路モジュールの制
御を行うことのできることを特徴とするマイコン。 - 【請求項６】請求項５記載のマイコンにおいて、電圧検
知回路から内蔵回路モジュールへの制御信号を情報とし
て、ＣＰＵが取り込むことができることを特徴とするマ
イコン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303041A JPH05143753A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 低電圧マイコン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303041A JPH05143753A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 低電圧マイコン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05143753A true JPH05143753A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17916215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3303041A Pending JPH05143753A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 低電圧マイコン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05143753A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10200020B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-02-05 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and electronic device |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3303041A patent/JPH05143753A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10200020B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-02-05 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and electronic device |
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