JPH06149651A - Microcomputer - Google Patents

Microcomputer

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JPH06149651A
JPH06149651A JP4302092A JP30209292A JPH06149651A JP H06149651 A JPH06149651 A JP H06149651A JP 4302092 A JP4302092 A JP 4302092A JP 30209292 A JP30209292 A JP 30209292A JP H06149651 A JPH06149651 A JP H06149651A
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microcomputer
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Abstract

PURPOSE:To reduce the current consumption of a microcomputer having a memory circuit to which a reading circuit following steady current consumption is added in order to execute a high-speed reading. CONSTITUTION:A CPU 10, a ROM 40, a RAM 50, an operation control circuit 80, and a PORT 70 are mutually connected through an address bus 60 and a data bus 70 based upon a reference address outputted from a CPU 10a. At the time of inputting a mode switching signal from a mode terminal 20, the circuit 80a specified the permission/inhibition of instruction fetching operation from the incorporated ROM 40 and respectively controls the reading of the ROM 40 and the RAM 50 by using AMPOFF signals 81, 82 to the ROM 40. Then a port switching signal 83 is outputted to a PORT 30 so as to selectively switch an I/O port function and a function for accessing an external memory. Thereby the operation of the reading circuit is stopped during the period of no access to the incorporated memory so as to reduce current consumption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に命令ROM等のメ
モリを内蔵したマイクロコンピュータに関し、内蔵メモ
リにおける電流の消費を抑える機能を備えたマイクロコ
ンピュータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microcomputer having a built-in memory such as an instruction ROM, and more particularly to a microcomputer having a function of suppressing current consumption in the built-in memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、マイクロコンピュータ(以下、マ
イコンと称す)はその小型かつ多機能という特徴を活か
し、機械制御やデータ通信制御等で幅広く使用されてい
る。また、マイコン自身の処理(命令実行)速度に対す
る要求も高く、より高速な動作が求められている。その
一方で従来はマイコンと外部で接続していたメモリ等の
周辺装置も、マイコンに追従するが為の高速メモリ使用
による高コスト化あるいは高速動作に伴うインタフェー
ス部の設計の難しさを回避する為に、このような周辺装
置を同一チップ上に取り込んだシングルチップマイコン
が広く求められている。
2. Description of the Related Art Recently, microcomputers (hereinafter referred to as "microcomputers") are widely used for machine control, data communication control, etc., because of their small size and multi-functionality. Further, there is also a high demand for the processing (command execution) speed of the microcomputer itself, and a higher speed operation is required. On the other hand, in order to avoid the difficulty of designing the interface part associated with high-speed operation or high cost due to the use of high-speed memory to follow the microcomputer in peripheral devices such as memory that were conventionally connected externally with the microcomputer. In addition, a single-chip microcomputer incorporating such peripheral devices on the same chip has been widely demanded.

【0003】また、マイコン内部の構成としては、内蔵
したメモリからの高速読みだし動作を行うために、例え
ばトランジスタのしきい値付近に設定されたリファレン
ス電圧をベースとして、セル部からの読みだしデータ
(デジット線)の微少な振幅をセンスすることで、高速
読みだしを可能とする方式を採用する等、高速化に対応
している。
Further, as the internal structure of the microcomputer, in order to perform a high-speed read operation from a built-in memory, for example, read data from the cell portion is based on a reference voltage set near the threshold value of a transistor. Higher speed is supported by adopting a method that enables high-speed reading by sensing the minute amplitude of the (digit line).

【0004】従来例を、図面を参照して説明する。A conventional example will be described with reference to the drawings.

【0005】図7は従来のマイコン1cの構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional microcomputer 1c.

【0006】マイコン1cは、中央処理装置(以下、C
PUと称す)10と、動作モード指定(以下、MODE
と称す)端子20と、通常の入出力(I/O)ポートの
機能に加え、外部メモリ接続時の拡張機能をもつポート
(以下、単にPORTと称す)30と、命令コードおよ
びイミーディエイトデータが格納されているROM40
と、データRAM50と、CPU10が内外部のメモリ
あるいはポート等の装置をアクセスする為のアドレスバ
ス60およびデータバス70と、マイコン1cの命令実
行と停止動作、および外部メモリ接続時の拡張動作を制
御する動作制御回路(以下、ACONと称す)80cを
備えている。
The microcomputer 1c is a central processing unit (hereinafter referred to as C
PU) 10 and operation mode designation (hereinafter, MODE)
Terminal), a port having an extended function when an external memory is connected (hereinafter simply referred to as PORT) 30, an instruction code and immediate data, in addition to the functions of a normal input / output (I / O) port. ROM 40 that stores
A data RAM 50, an address bus 60 and a data bus 70 for the CPU 10 to access devices such as internal and external memories or ports, control of instruction execution and stop operation of the microcomputer 1c, and expansion operation when an external memory is connected. An operation control circuit (hereinafter, referred to as ACON) 80c for performing the operation is provided.

【0007】次にマイコン1cの各部の構成を説明す
る。
Next, the configuration of each part of the microcomputer 1c will be described.

【0008】アドレスバス60はCPU10とACON
80c、ROM40、RAM50、PORT30のメモ
リやポートとを接続し、参照アドレスがCPU10より
出力される。
The address bus 60 is connected to the CPU 10 and ACON.
The reference address is output from the CPU 10 by connecting the memory and port of the 80c, the ROM 40, the RAM 50, and the PORT 30.

【0009】データバス70はCPU10とACON8
0c、ROM40、RAM50、PORT30のメモリ
やポートとを接続し、R/WのデータがCPU10とや
りとりされる。
The data bus 70 comprises a CPU 10 and an ACON 8
0c, the ROM 40, the RAM 50, the memory and the port of the PORT 30 are connected, and the R / W data is exchanged with the CPU 10.

【0010】ACON80cは図8に示す様に、CPU
10がデータバス70より書き込みと読みだしが可能
な、2つの1ビットの実行指定レジスタ(以下、STB
Cレジスタと称す)85,ポート機能指定レジスタ(以
下、MMレジスタと称す)86およびORゲート87を
備えている。
The ACON 80c is a CPU as shown in FIG.
10 can write to and read from the data bus 70. Two 1-bit execution designation registers (hereinafter referred to as STB
A C register 85, a port function designation register (hereinafter referred to as an MM register) 86, and an OR gate 87 are provided.

【0011】MODE端子20は、マイコン1cの動作
モードを指定する端子であり、内蔵するROM40から
命令フェッチ動作の許可と禁止を行う。
The MODE terminal 20 is a terminal for designating the operation mode of the microcomputer 1c, and permits or prohibits the instruction fetch operation from the built-in ROM 40.

【0012】PORT30は通常のI/Oポートの機能
に加え、外部メモリをアクセスするためのアドレスバス
とデータバス,およびRD/WRのストローブが付加さ
れたマルチプレクストポートである。さらに、PORT
30は、ACON80cから出力されるPORT動作切
り替え信号83により、I/Oポート機能と外部メモリ
をアクセスする機能との2つの動作を選択的に切り替え
ることができる。
The PORT 30 is a multiplexed port to which an address bus and a data bus for accessing an external memory and an RD / WR strobe are added in addition to the function of a normal I / O port. Furthermore, PORT
The 30 can selectively switch between two operations of an I / O port function and a function of accessing an external memory by a PORT operation switching signal 83 output from the ACON 80c.

【0013】ROM40、RAM50はセル部からの読
みだしが高速に行えるメモリであり、例えば、図9に示
す様なデジット線の極めて小さな振幅の信号を感知し、
読み出しデータを生成するセンスアンプが用いられてお
り、さらにこのセンスアンプ部の動作を停止させる停止
信号AMPOFFが入力されている。
The ROM 40 and the RAM 50 are memories capable of reading data from the cell portion at high speed. For example, the ROM 40 and the RAM 50 sense a signal having an extremely small amplitude on a digit line as shown in FIG.
A sense amplifier that generates read data is used, and a stop signal AMPOFF that stops the operation of the sense amplifier unit is input.

【0014】通常は、入力信号AMPOFFが“0”レ
ベルにあるため、NORゲート91,93の出力レベル
は“1”となり、P6 →N7 →N8 →N9 のルートと、
4→N6 のルートと、P2 →N4 のルートと、P1
1 →N2 のルートで通常電流が流れる。
Normally, since the input signal AMPOFF is at "0" level, the output levels of the NOR gates 91 and 93 are "1", and the route of P 6 → N 7 → N 8 → N 9 and
P 4 → N 6 route, P 2 → N 4 route, P 1
A normal current flows along the route of N 1 → N 2 .

【0015】次にマイコン1cの動作を説明する。Next, the operation of the microcomputer 1c will be described.

【0016】まずMODE端子20に“0”レベルが入
力されると、マイコン1cが内蔵するROM40から命
令フェッチを行う内蔵ROMアクセスモード(以下、シ
グルチップモード;SCモードと称す)に動作モードが
設定される。
First, when a "0" level is input to the MODE terminal 20, the operation mode is set to an internal ROM access mode (hereinafter referred to as a sigle chip mode; SC mode) for fetching an instruction from the ROM 40 included in the microcomputer 1c. To be done.

【0017】この時、マイコン1cはROM40から命
令フェッチを行い、その内容に従って、RAM50から
のデータのリード,ライトや、PORT30をI/Oポ
ートとしてアクセスし、所定のデータを出力あるいは入
力する等の命令実行を行う。
At this time, the microcomputer 1c fetches an instruction from the ROM 40, reads or writes data from the RAM 50, accesses the PORT 30 as an I / O port, and outputs or inputs predetermined data according to the contents of the instruction fetch. Execute instructions.

【0018】次に上記の状態で、CPU10の命令実行
動作により、データバス70からACON80cに含ま
れる1ビットのレジスタMM86に“1”レベルを書き
込むと、ORゲート87の出力信号83が“1”レベル
となり、PORT30は通常のI/Oポートとしての機
能から、外部メモリを参照するためのアドレス・データ
バスおよびRD/WRのストローブを出力する機能に切
り替わる。
Next, in the above state, when the CPU 10 executes the instruction, the "1" level is written from the data bus 70 to the 1-bit register MM86 included in the ACON 80c, and the output signal 83 of the OR gate 87 is "1". Then, the PORT 30 switches from the normal function as an I / O port to the function of outputting an address / data bus for referring to an external memory and a strobe of RD / WR.

【0019】すなわち、ポート端子群31はアドレス・
データバスADn(nは8、16などのバス幅を示す整
数であり、特定のバス幅に限定されるものではない)、
ポート端子32は反転RD、ポート端子33は反転WR
信号の入出力端子あるいは出力端子として機能する。
That is, the port terminal group 31 has an address
Data bus ADn (n is an integer indicating the bus width such as 8 or 16 and is not limited to a specific bus width),
Port terminal 32 is RD inverted, port terminal 33 is WR inverted
Functions as a signal input / output terminal or output terminal.

【0020】この場合の動作は、マイコン1cが外部に
接続された外部メモリに対し、CPU10が命令フェッ
チおよびデータのR/Wを行う外部メモリ参照モード
(以下、外部拡張モードと称す)であり、参照アドレス
がアドレスバス60を、参照データがデータバス70を
介してポート端子群31およびポート端子32,33よ
りそれぞれ入出力される。
The operation in this case is an external memory reference mode (hereinafter referred to as an external expansion mode) in which the CPU 10 performs instruction fetch and data R / W to an external memory externally connected to the microcomputer 1c, A reference address is input / output to / from the address bus 60 and reference data is input / output via the data bus 70 from the port terminal group 31 and the port terminals 32 and 33, respectively.

【0021】次にMODE端子20に“1”レベルが入
力された場合には、ORゲート87の出力信号83が
“1”レベルとなり、PORT30は通常のI/Oポー
トとしての機能から、外部メモリを参照するためのアド
レス・データバスおよびRD/WRのストローブを出力
する機能に切り替わる。
Next, when the "1" level is input to the MODE terminal 20, the output signal 83 of the OR gate 87 becomes the "1" level, and the PORT 30 functions as an ordinary I / O port, so that the external memory is operated. To the function of outputting the address / data bus for referencing and the strobe of RD / WR.

【0022】すなわち、ポート端子群31はアドレス・
データ・バスADn、ポート端子32は反転RD、ポー
ト33は反転WR信号の入出力端子あるいは出力端子と
して常時機能する。この時、内蔵ROM40からの命令
フェッチは行われず、常に外部メモリのみをアクセスす
るROMレスモードとして動作する。
That is, the port terminal group 31 has an address
The data bus ADn, the port terminal 32 always function as an RD, and the port 33 always functions as an input / output terminal or an output terminal of an inverted WR signal. At this time, no instruction is fetched from the built-in ROM 40, and the ROM-less mode in which only the external memory is always accessed is operated.

【0023】以上の動作をまとめると、図10に示すマ
イコン1cの動作モード一覧の様になる。
The above operation is summarized as a list of operation modes of the microcomputer 1c shown in FIG.

【0024】次にマイコン1cの命令実行を停止させる
場合の動作を説明する。
Next, the operation when the instruction execution of the microcomputer 1c is stopped will be described.

【0025】ACON80cの1ビットのレジスタST
BC85は、マイコン1cの命令実行と停止動作を規定
するレジスタで、通常は“0”である。しかし、CPU
10の命令実行動作により“1”レベルが設定される
と、CPU10の命令フェッチ動作を含むマイコン1c
のすべての命令実行動作を停止し、停止解除要因により
停止解除の指定がなされるまで停止状態を維持する、い
わゆるスタンバイ状態になる。
1-bit register ST of ACON 80c
The BC 85 is a register that defines the instruction execution and stop operation of the microcomputer 1c, and is normally "0". But the CPU
When the "1" level is set by the instruction execution operation of the CPU 10, the microcomputer 1c including the instruction fetch operation of the CPU 10
All the instruction execution operations of (3) are stopped, and the so-called standby state is maintained in which the stopped state is maintained until the stop release is designated by the stop release factor.

【0026】また、STBCレジスタ85の出力信号
(以下、AMPOFFと称す)81、82はそれぞれR
OM40およびRAM50に入力され、ROM40、R
AM50では、AMPOFF31、32が入力される
と、データ読みだし回路の動作を停止させる。
The output signals (hereinafter referred to as AMPOFF) 81 and 82 of the STBC register 85 are R respectively.
Input to OM40 and RAM50, ROM40, R
In AM50, when AMPOFF31 and 32 are input, the operation of the data reading circuit is stopped.

【0027】この時、マイコン1cは、スタンバイ状態
になることで、単に命令実行動作が停止するのみなら
ず、内部クロックの供給を停止させ、トランジスタのス
イッチング時の貫通電流を無くし、かつROM40、R
AM50のデータ読みだし回路で定常的に流れていた電
流をカットすることで、電流(電力)の消費が極めて低
く抑えられる。
At this time, the microcomputer 1c goes into the standby state, so that not only the instruction execution operation is stopped but also the supply of the internal clock is stopped, the through current at the time of switching the transistor is eliminated, and the ROM 40, R
By cutting off the current that was constantly flowing in the data reading circuit of AM50, the consumption of current (power) can be suppressed to an extremely low level.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】従来のマイコンでは、
内蔵するメモリ(ROM、RAM)の読み出し回路にお
いて、高速なデータ読み出しを行うために、定常電流を
流すことによってデジット線のセンス感度を上げ、高速
読み出しを可能とするセンスアンプ等の読み出し回路が
用いられており、マイコンの動作周波数や命令内容に関
わらず、常に電流が消費されている。
In the conventional microcomputer,
In a read circuit of a built-in memory (ROM, RAM), in order to perform high-speed data reading, a read circuit such as a sense amplifier which enables high-speed reading by increasing the sense sensitivity of a digit line by flowing a steady current is used. The current is always consumed regardless of the operating frequency of the microcomputer and the content of the instruction.

【0029】また、相補型MOS半導体装置の場合、基
本的にはトランジスタのスイッチング時の貫通電流しか
流れないことを考えると、マイコンとしての全消費電流
(電力)の大半がこの定常電流によるものとなる。
Further, in the case of a complementary MOS semiconductor device, basically, only a through current at the time of switching of a transistor flows, and it is considered that most of the total current consumption (power) as a microcomputer is due to this steady current. Become.

【0030】従って、この様な状況において、従来はス
タンバイモードになったときだけしかROM,RAMの
データ読み出し回路の動作を停止させなかったため、外
部メモリのみを参照し内蔵ROMを参照しないROMレ
スモード、あるいは内蔵ROMに対するアクセスが常時
行われない拡張モードにおける内蔵ROMについて、そ
のアクセスの有無に関わらず上述の読みだし回路が常時
動作しているため、本来動作の必要が無い期間にも電流
が消費されるという欠点を有している。
Therefore, in such a situation, conventionally, the operation of the data read circuit of the ROM and RAM is stopped only in the standby mode. Therefore, only the external memory is referred to and the built-in ROM is not referred to in the ROMless mode. , Or for the built-in ROM in the extended mode where the access to the built-in ROM is not always performed, the current is consumed even during the period when the read operation is not necessary because the above reading circuit is always operating regardless of the access. It has the drawback that it is done.

【0031】本発明の目的は、上述の欠点を除去するこ
とにより、高速読み出しを行うために定常的に電流が流
れる読み出し回路が付加されたメモリを内蔵するマイコ
ンの消費電流を効率よく低減することを目的とする。
An object of the present invention is to efficiently reduce the current consumption of a microcomputer incorporating a memory to which a reading circuit through which a constant current flows for high-speed reading is added by eliminating the above-mentioned drawbacks. With the goal.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、CPU
と、定常的に電流を流すことで高速読み出しを可能とす
る読み出し回路を備えた内部ROM及び内部RAMと、
前記内部ROMからの命令フェッチ動作の許可と禁止を
指定するMODE端子と、汎用入出力ポートの機能と外
部に配したメモリとのインタフェース機能とを選択的に
切り換えることが可能なポートと、前記CPUによる命
令の実行及び実行停止を指定するSTBCレジスタと、
前記ポートの機能を指定するMMレジスタとを備え、前
記MODE端子の第1の電圧レベルと前記MMレジスタ
の第1の出力レベルとにより設定されるSCモードと、
前記MODE端子の前記第1の電圧レベルと前記MMレ
ジスタの第2の出力レベルとにより設定される外部拡張
モードと、前記MODE端子の前記第2の電圧レベルに
より設定されるROMレスモードと、前記STBCレジ
スタが指定される状態により設定されるスタンバイモー
ドとに対応して読み出し動作を指示するマイコンにおい
て、前記SCモードと前記外部拡張モードとROMレス
モードとスタンバイモードのいずれのモードのときで
も、前記内部ROM及び前記内部RAMが前記CPUに
より参照されない期間は、前記内部ROMと前記RAM
の読み出し回路の動作を停止させる手段を備えたことに
ある。また、前記手段は、アドレスバスを介して入力す
る前記CPUの参照アドレスをデコードし、そのデコー
ド結果の前記参照アドレスが前記内部RAMのアドレス
範囲内であればロウレベルになり範囲外であればハイレ
ベルになる第1の出力信号及び前記デコード結果の前記
参照アドレスが前記内部ROMのアドレス範囲内であれ
ばロウレベルになり範囲外であればハイレベルになる第
2の出力信号を出力するデコーダと、前記STBCレジ
スタとを有し、前記デコーダの前記第1の出力信号と前
記STBCレジスタの出力信号との論理和出力信号によ
り前記内部RAMの読み出し回路の動作を停止させ、前
記デコーダの第2の出力信号と前記STBCレジスタの
出力信号と前記第2の電圧レベルとの論理和出力信号に
より前記内部ROMの読み出し回路の動作を停止させる
ように構成することができる。
A feature of the present invention is that a CPU
And an internal ROM and an internal RAM provided with a reading circuit that enables high-speed reading by constantly flowing a current,
A MODE terminal for designating permission and prohibition of an instruction fetch operation from the internal ROM, a port capable of selectively switching a function of a general-purpose input / output port and an interface function with an externally arranged memory, and the CPU An STBC register that specifies execution and stop of execution of an instruction by
An SC mode that is provided with an MM register that specifies a function of the port, and is set by a first voltage level of the MODE terminal and a first output level of the MM register;
An external expansion mode set by the first voltage level of the MODE terminal and a second output level of the MM register; a ROMless mode set by the second voltage level of the MODE terminal; In a microcomputer for instructing a read operation corresponding to a standby mode set by a state in which the STBC register is designated, in any of the SC mode, the external extension mode, the ROMless mode and the standby mode, While the internal ROM and the internal RAM are not referenced by the CPU, the internal ROM and the RAM
It is provided with means for stopping the operation of the reading circuit. Further, the means decodes a reference address of the CPU input via an address bus, and when the reference address of the decoding result is within the address range of the internal RAM, it is low level, and when it is out of the range, it is high level. A first output signal and a decoder for outputting a second output signal which is at a low level when the reference address of the decoding result is within the address range of the internal ROM and is at a high level when out of the range; A STBC register, and stops the operation of the read circuit of the internal RAM by the logical sum output signal of the first output signal of the decoder and the output signal of the STBC register, and outputs the second output signal of the decoder. And an output signal of the STBC register and a logical sum output signal of the second voltage level to read the internal ROM. It can be configured to stop the operation of the circuit out.

【0033】[0033]

【実施例】本発明のマイコンは、CPUによる内蔵メモ
リが参照される期間を判別し、内蔵メモリがアクセスさ
れない期間には、内蔵メモリの読み出し回路の動作を停
止させることにある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The microcomputer of the present invention is to determine the period during which the internal memory is referred to by the CPU and stop the operation of the read circuit of the internal memory when the internal memory is not accessed.

【0034】本発明の第1の実施例を図面を参照して説
明する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0035】図1は第1の実施例で述べるマイコン1a
の構成を示すブロック図であり、全体の構成および動作
は従来例で述べたマイコン1cに対し、動作制御回路8
0cが本例では動作制御回路80aに置き変わっている
だけであり、その他の構成および動作は従来例で述べた
のもと同一であるため変更点のみ説明を行う。
FIG. 1 shows the microcomputer 1a described in the first embodiment.
2 is a block diagram showing the configuration of the operation control circuit 8 for the microcomputer 1c described in the conventional example.
In this example, the operation control circuit 80a is only replaced with 0c, and other configurations and operations are the same as those described in the conventional example, so only the changes will be described.

【0036】図2はマイコン1aの中の動作制御回路
(以下ACONと称す)80aのブロック図であり、従
来例で述べたACON80cに対し、アドレスバス70
をデコードするアドレスデコード回路(以下、DECと
称す)84とORゲート881が新たに追加されてい
る。
FIG. 2 is a block diagram of an operation control circuit (hereinafter referred to as ACON) 80a in the microcomputer 1a, which is different from the ACON 80c described in the conventional example in the address bus 70.
An address decoding circuit (hereinafter, referred to as DEC) 84 for decoding the signal and an OR gate 881 are newly added.

【0037】DEC84は、アドレスバス60を介して
入力されるCPU10の参照先アドレスをデコードする
もので、デコードの結果、参照アドレスが内蔵ROM4
0のアドレス範囲内である時には、デコード結果841
として“0”レベルを出力する。
The DEC 84 decodes the reference address of the CPU 10 input via the address bus 60. As a result of the decoding, the reference address is the internal ROM 4
When the address range is 0, the decoding result 841
"0" level is output as.

【0038】また、参照アドレスが内蔵ROM40のア
ドレス範囲外の場合には、デコード結果841として
“1”レベルをORゲート881に出力する。ORゲー
ト881の出力信号はROM40の読みだし回路の動作
を停止させるAMPOFF信号81となっている。
If the reference address is outside the address range of the built-in ROM 40, a "1" level is output to the OR gate 881 as the decoding result 841. The output signal of the OR gate 881 is the AMPOFF signal 81 for stopping the operation of the read circuit of the ROM 40.

【0039】次に、マイコン1aの動作を図3を参照し
て説明する。なお、マイコン1aのMODE端子20、
MMレジスタ86およびSTBCレジスタ85による動
作モードは従来例で述べたのもと同一である。
Next, the operation of the microcomputer 1a will be described with reference to FIG. In addition, the MODE terminal 20 of the microcomputer 1a,
The operation mode by the MM register 86 and the STBC register 85 is the same as described in the conventional example.

【0040】まず、MODE端子20に“0”レベルが
入力されると、内蔵するROM40から命令フェッチを
行うSCモードに設定され、マイコン1aはROM40
から命令フェッチを行い、その内容に従ってRAM50
からのデータのリード・ライトや、PORT30に対す
るI/Oポート操作を行う等の命令実行を行う。
First, when the "0" level is input to the MODE terminal 20, the SC mode in which the instruction is fetched from the built-in ROM 40 is set, and the microcomputer 1a is in the ROM 40.
From the RAM 50 according to the contents
Command execution such as read / write of data from or to I / O port to the PORT 30.

【0041】このとき、MODE端子20に印加される
動作モード指定の信号レベルが“0”で、AMPOFF
81のSTBCレジスタ85の出力レベルが“0”であ
ることから、AMPOFF81のDEC84により参照
アドレスが内蔵ROM40のアドレス範囲内であった場
合には、AMPOFF81の出力レベルは“0”であ
る。 また、ROM40のアドレス範囲外であった場合
には、AMPOFF81は“1”レベルが出力される。
At this time, when the signal level for designating the operation mode applied to the MODE terminal 20 is "0", AMPOFF is set.
Since the output level of the STBC register 85 of 81 is "0", the output level of the AMPOFF 81 is "0" when the reference address is within the address range of the internal ROM 40 by the DEC 84 of the AMPOFF 81. When the address is out of the range of the ROM 40, the AMPOFF 81 outputs "1" level.

【0042】従って、ROM40の参照時には、AMP
OFF81の出力レベルは“0”であるのでROM40
の読み出し回路が動作し、それ以外の場合には読み出し
回路は動作を停止することになる。
Therefore, when referring to the ROM 40, the AMP
The output level of OFF81 is "0", so ROM40
Read circuit operates, and in other cases, the read circuit stops operating.

【0043】次に上述の状態で、CPU10の命令実行
動作により、データバス70からACON80aのMM
レジスタ86に“1”レベルが書き込まれると、ORゲ
ート87の出力信号83が“1”レベルとなる。その結
果、PORT30は外部メモリを参照するための外部拡
張機能に切り替えられ、マイコン1aは拡張モードにな
る。
Next, in the above-mentioned state, the MM of the ACON 80a from the data bus 70 is operated by the instruction execution operation of the CPU 10.
When the “1” level is written in the register 86, the output signal 83 of the OR gate 87 becomes the “1” level. As a result, the PORT 30 is switched to the external expansion function for referring to the external memory, and the microcomputer 1a enters the expansion mode.

【0044】このとき、AMPOFF81はSCモード
の場合と同様に、参照アドレスに基づいて変化し、RO
M40の読み出し回路の動作を制御する。
At this time, the AMPOFF 81 changes based on the reference address as in the SC mode, and RO
It controls the operation of the read circuit of M40.

【0045】次にMODE端子20に印加される動作モ
ード指定の信号レベルが“1”レベルの場合には、OR
ゲート87の出力信号83が“1”レベルとなり、PO
RT30は拡張モードと同様に拡張機能に切り替えられ
る。
Next, when the signal level for designating the operation mode applied to the MODE terminal 20 is "1" level, OR
The output signal 83 of the gate 87 becomes "1" level, and PO
The RT 30 is switched to the extended function as in the extended mode.

【0046】このとき、内蔵ROM40からの命令フェ
ッチは行われず、常に外部メモリのみをアクセスするR
OMレスモードとして動作する。
At this time, no instruction is fetched from the built-in ROM 40, and only the external memory is accessed at all times.
It operates as OM-less mode.

【0047】また、AMPOFF81はMODE端子2
0に印加されたレベルが“1”レベルであることから常
時“1”レベルとなり、従ってROM40の読み出し回
路の動作は停止する。
The AMPOFF 81 has a MODE terminal 2
Since the level applied to 0 is always the "1" level, the read circuit of the ROM 40 stops operating.

【0048】次にマイコン1aの命令実行を停止させる
場合の動作は、従来例で述べたようにACON80のS
TBCレジスタ85にデータバス70から“1”レベル
を設定することでスタンバイ状態に移行させる。
Next, the operation for stopping the instruction execution of the microcomputer 1a is performed by the S of the ACON 80 as described in the conventional example.
The TBC register 85 is set to the "1" level from the data bus 70 to shift to the standby state.

【0049】STBCレジスタ85の出力信号は、RA
M50の読み出し回路の動作を停止させる信号(以下、
AMPOFFと称す)82としてRAM50に入力され
る。
The output signal of the STBC register 85 is RA
A signal for stopping the operation of the read circuit of M50 (hereinafter,
It is input to the RAM 50 as 82 (referred to as AMPOFF).

【0050】RAM50では、ROM40のときと同様
に、AMPOFF82が入力されるとデータ読み出し回
路の動作が停止される。
In the RAM 50, the operation of the data reading circuit is stopped when the AMPOFF 82 is input, as in the case of the ROM 40.

【0051】以上述べたように、マイコン1aは、RO
Mレスモードで内蔵RAM40をアクセスしない場合、
およびSCモードあるいは拡張モードで内蔵ROM40
以外をアクセスする場合には、内蔵ROM40の読み出
し回路の動作を停止させることで、不必要な期間の電流
消費を低減することができる。
As described above, the microcomputer 1a is
If the internal RAM 40 is not accessed in M-less mode,
And built-in ROM 40 in SC mode or extended mode
When accessing other than the above, by stopping the operation of the read circuit of the built-in ROM 40, it is possible to reduce the current consumption during an unnecessary period.

【0052】次に、本発明の第2の実施例を図面を参照
して説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0053】図4は第2の実施例で述べるマイコン1b
の構成を示すブロック図であり、全体の構成および動作
は第1の実施例で述べたマイコン1aと比べると、動作
制御回路80aが本例では動作制御回路80bに置き変
わっているだけであり、その他の構成および動作は従来
例で述べたものと同一であるため変更点のみを説明す
る。
FIG. 4 shows the microcomputer 1b described in the second embodiment.
2 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment, and the entire configuration and operation are different from the microcomputer 1a described in the first embodiment only in that the operation control circuit 80a is replaced with the operation control circuit 80b in this example. Since other configurations and operations are the same as those described in the conventional example, only the changes will be described.

【0054】図5はマイコン1bの中の動作制御回路A
CON80bのブロック図であり、第1の実施例で述べ
たACON80aに対し、DEC84によりRAM50
のアドレス範囲をデコードした結果信号842とORゲ
ート882とを新たに追加したところが異る。
FIG. 5 shows the operation control circuit A in the microcomputer 1b.
FIG. 7 is a block diagram of the CON 80b, in which the RAM 50 by the DEC 84 is added to the ACON 80a described in the first embodiment.
The difference is that a result signal 842 obtained by decoding the address range of 1 and an OR gate 882 are newly added.

【0055】ORゲート882にはアドレスデコード結
果信号842とSTBCレジスタ85の出力信号82が
入力され、その出力はRAM50の読みだし回路の動作
を停止させる信号(以下AMPOFFと記す)82とし
てRAM50に入力されている。
The address decoding result signal 842 and the output signal 82 of the STBC register 85 are input to the OR gate 882, and the output thereof is input to the RAM 50 as a signal (hereinafter referred to as AMPOFF) 82 for stopping the operation of the reading circuit of the RAM 50. Has been done.

【0056】第2の実施例で述べるマイコン1bは、第
1の実施例で述べたマイコン1aに対し、内蔵RAM5
0のアドレス範囲をアドレスバス60でデコードするこ
とで、RAM50を参照していない場合には、RAM5
0の読み出し回路の動作を停止させることができる。図
6に内蔵ROM40、RAM50、外部モメリ等の参照
時の動作を示す。
The microcomputer 1b described in the second embodiment is different from the microcomputer 1a described in the first embodiment in that it has a built-in RAM 5
When the RAM 50 is not referred to by decoding the address range of 0 by the address bus 60, the RAM 5
The operation of the 0 read circuit can be stopped. FIG. 6 shows an operation at the time of referring to the built-in ROM 40, RAM 50, external memory, and the like.

【0057】これにより、ROM40のみならずRAM
50もアクセスが行われているない場合には、各々の読
み出し回路の動作を停止させることで、より低消費電流
化が行える。
As a result, not only the ROM 40 but also the RAM
If 50 is not being accessed, the operation of each read circuit is stopped to further reduce the current consumption.

【0058】また、第2の実施例では、内蔵するROM
およびRAMについて言及したが、他の周辺機能に対し
ても同様な制御を行うことで、マイコン1bの全般にわ
たり電流消費を必要最小限抑えることが可能である。
In addition, in the second embodiment, a built-in ROM
Although the RAM and the RAM are mentioned above, the current consumption can be suppressed to a necessary minimum throughout the microcomputer 1b by performing the same control for other peripheral functions.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上に述べた本発明のマイコンは、従来
のマイコンに内蔵するメモリに対して定常的に電流を流
すことで高速読み出し回路を使用しているマイコンに対
し、内蔵するメモリのアクセス期間をCPUの出力する
参照アドレス、動作モード指定端子(MODE)および
ポート機能指定レジスタ(MM)の設定値から判別する
ことにより、 (1)内蔵するROMをアクセスせず外部に接続された
メモリのみをアクセスする場合には、常時内蔵ROMの
読み出し回路部分の動作を停止させることで、読み出し
回路における無用な電流消費を削減することができる。 (2)内蔵するROMをアクセスする場合において、内
蔵ROMに対するアクセス期間中のみROMの読み出し
回路を動作させ、ROMに対するアクセスがないときに
は読み出し回路の動作を停止させることで、読み出し回
路における電流消費を必要最小限に効率よく抑えること
ができる。 (3)上記(2)項で述べた制御は、内蔵RAMを含む
他の周辺機能に対しても同様の制御を行えば、マイコン
全般にわたり電流消費を効率よく低減させることができ
る。
According to the microcomputer of the present invention described above, the built-in memory is accessed by a microcomputer using a high-speed read circuit by causing a current to constantly flow in the memory built in the conventional microcomputer. By determining the period from the reference address output from the CPU, the setting value of the operation mode designation pin (MODE) and the port function designation register (MM), (1) Only the externally connected memory without accessing the built-in ROM When accessing, the operation of the read circuit portion of the built-in ROM is always stopped to reduce unnecessary current consumption in the read circuit. (2) When accessing the built-in ROM, the read circuit of the ROM is operated only during the access period to the built-in ROM, and the operation of the read circuit is stopped when there is no access to the ROM, thereby requiring current consumption in the read circuit. It can be efficiently suppressed to the minimum. (3) In the control described in the above item (2), if the same control is performed for other peripheral functions including the built-in RAM, it is possible to efficiently reduce the current consumption over the entire microcomputer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施例におけるマイコン1aのブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram of a microcomputer 1a according to a first embodiment.

【図2】第1の実施例における動作制御回路80aのブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an operation control circuit 80a in the first embodiment.

【図3】第1の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。
FIG. 3 is a timing chart illustrating the operation of the first embodiment.

【図4】第2の実施例におけるマイコン1bのブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram of a microcomputer 1b according to a second embodiment.

【図5】第2の実施例における動作制御回路80bのブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an operation control circuit 80b in the second embodiment.

【図6】第2の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。
FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the second embodiment.

【図7】従来例におけるマイコン1cのブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram of a microcomputer 1c in a conventional example.

【図8】従来例における動作制御回路80cのブロック
図である。
FIG. 8 is a block diagram of an operation control circuit 80c in a conventional example.

【図9】従来例のROM40,RAM50における高速
読み出し回路の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a high-speed read circuit in a conventional ROM 40, RAM 50.

【図10】従来例におけるマイコン1cの動作モード一
覧を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a list of operation modes of a microcomputer 1c in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b,1c マイコン 10 CPU 20 動作モード指定端子(MODE) 30 拡張機能付きポート(PORT) 31 拡張機能付きポート端子群 32,33 拡張機能付きポート端子 40 ROM 50 RAM 60 アドレスバス 70 データバス 80a,80b,80c 動作制御回路(ACON) 84 アドレスデコード回路 85 実行指定レジスタ(STBC) 86 ポート機能指定レジスタ(MM) 87,881,882 ORゲート 1a, 1b, 1c Microcomputer 10 CPU 20 Operation mode designation terminal (MODE) 30 Port with extended function (PORT) 31 Port terminal group with extended function 32, 33 Port terminal with extended function 40 ROM 50 RAM 60 Address bus 70 Data bus 80a , 80b, 80c Operation control circuit (ACON) 84 Address decode circuit 85 Execution designation register (STBC) 86 Port function designation register (MM) 87, 881, 882 OR gate

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中央処理装置と、定常的に電流を流すこ
とで高速読み出しを可能とする読み出し回路を備えた内
部ROM及び内部RAMと、前記内部ROMからの命令
フェッチ動作の許可と禁止を指定する動作モード指定端
子と、汎用入出力ポートの機能と外部に配したメモリと
のインタフェース機能とを選択的に切り換えることが可
能なポートと、前記中央処理装置による命令の実行及び
実行停止を指定する実行指定レジスタと、前記ポートの
機能を指定するポート機能指定レジスタとを備え、前記
動作モード指定端子の第1の電圧レベルと前記ポート機
能指定レジスタの第1の出力レベルとにより設定される
ROMアクセスモードと、前記動作モード指定端子の前
記第1の電圧レベルと前記ポート機能指定レジスタの第
2の出力レベルとにより設定される外部メモリ参照モー
ドと、前記動作モード指定端子の前記第2の電圧レベル
により設定されるROMレスモードと、前記実行指定レ
ジスタが指定される状態により設定されるスタンバイモ
ードとに対応して読み出し動作を指示するマイクロコン
ピュータにおいて、前記ROMアクセスモードと前記外
部モメリ参照モードとROMレスモードとスタンバイモ
ードとのいずれのモードのときでも、前記内部ROM及
び前記内部RAMが前記中央装置により参照されない期
間は、前記内部ROMと前記RAMの読み出し回路の動
作を停止させる手段を備えたことを特徴とするマイクロ
コンピュータ。
1. An internal ROM and an internal RAM equipped with a central processing unit, a read circuit that enables high-speed reading by causing a constant current to flow, and designation of permission and prohibition of an instruction fetch operation from the internal ROM. An operation mode designating terminal, a port capable of selectively switching between the function of a general-purpose I / O port and the interface function of an externally arranged memory, and designation of execution and suspension of execution of instructions by the central processing unit. ROM access provided with an execution designation register and a port function designation register for designating the function of the port, and set by the first voltage level of the operation mode designation terminal and the first output level of the port function designation register The mode, the first voltage level of the operation mode designating terminal and the second output level of the port function designating register. Corresponding to the external memory reference mode set by the above, the ROMless mode set by the second voltage level of the operation mode designating terminal, and the standby mode set by the state where the execution designating register is designated. In the microcomputer for instructing the read operation by the central device, the internal ROM and the internal RAM are not referred to in any of the ROM access mode, the external memory reference mode, the ROMless mode, and the standby mode. A microcomputer provided with means for stopping the operation of the read circuit of the internal ROM and the RAM during the period.
【請求項2】 前記手段は、アドレスバスを介して入力
する前記中央処理装置の参照アドレスをデコードし、そ
のデコード結果の前記参照アドレスが前記内部RAMの
アドレス範囲内であればロウレベルになり範囲外であれ
ばハイレベルになる第1の出力信号、及び前記デコード
結果の前記参照アドレスが前記内部ROMのアドレス範
囲内であればロウレベルになり範囲外であればハイレベ
ルになる第2の出力信号を出力するデコーダと、前記実
行指定レジスタとを有し、前記デコーダの前記第1の出
力信号と前記実行指定レジスタの出力信号との論理和出
力信号により前記内部RAMの読み出し回路の動作を停
止させ、前記デコーダの第2の出力信号と前記実行指定
レジスタの出力信号と前記第2の電圧レベルとの論理和
出力信号により前記内部ROMの読み出し回路の動作を
停止させるように構成したことを特徴とする請求項1に
記載のマイクロコンピュータ。
2. The means decodes a reference address of the central processing unit input via an address bus, and if the reference address of the decoding result is within the address range of the internal RAM, it becomes low level and out of the range. If so, a first output signal that becomes a high level, and a second output signal that becomes a low level if the reference address of the decoding result is within the address range of the internal ROM and a high level if it is out of the range. A decoder for outputting and an execution designating register, and stop the operation of the read circuit of the internal RAM by an OR output signal of the first output signal of the decoder and the output signal of the execution designating register, The logical sum output signal of the second output signal of the decoder, the output signal of the execution designating register and the second voltage level causes The microcomputer according to claim 1, wherein the microcomputer is configured to stop the operation of the read circuit of the internal ROM.
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