JPH0683988A - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

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Publication number
JPH0683988A
JPH0683988A JP4233219A JP23321992A JPH0683988A JP H0683988 A JPH0683988 A JP H0683988A JP 4233219 A JP4233219 A JP 4233219A JP 23321992 A JP23321992 A JP 23321992A JP H0683988 A JPH0683988 A JP H0683988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
control signal
input
terminal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4233219A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Abe
秀夫 安部
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
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Publication of JPH0683988A publication Critical patent/JPH0683988A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】異電源電圧を有するシステムの接続時、または
クロック停止時の入出力端子間の電位差に起因するリー
ク電流を防止する。 【構成】CPU1の動作をモニターし、その不動作状態
時には、クロックの供給を停止し、制御信号104を出
力するPMU2と、信号104とCPUより出力される
制御信号103とを入力し、両信号の論理積を出力する
AND回路3と、CPUよりの信号を入力し、回路3よ
り出力される制御信号を介して、データ信号を外部端子
51から出力するか否かを制御するバッファ4と、外部
端子51からデータ信号を入力し、回路3よりの制御信
号を介して、当該データ信号をCPUに出力するか否か
を制御するバッファ5と、入力端に所定レベルの電圧を
入力し、出力端に接続されるネット203を制御信号1
04を介して、ハイレベルまたはハイ・インピーダンス
状態の何れかに設定するバッファ8と、インバータ7と
により形成される回路とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロプロセッサに関
する。
【0002】
【従来の技術】今日、コンピュータ分野の技術進歩は目
覚しく、ノードブック型コンピュータおよびパームトッ
プコンピュータ等が市場に出現するようになってきてい
る。こうした事情により、最近では低消費電力のデバイ
スに対する要求が高まっており、その中心的機能を果す
マイクロプロセッサも低消費電力のものが求められてい
る。
【0003】一般に、今日のマイクロプロセッサはCM
OS構造であり、その消費電力は、動作クロック周波数
の一次関数で近似でき、従って消費電力の低減処置とし
ては、CPUの処理が必要な時以外においては、CPU
及び周辺装置に対するクロックの供給を停止することが
有効な手段となっている。
【0004】この様なクロックの制御を行うために、C
PUのバスサイクルの動作と割込み信号等からCPUの
動作状態を検出し、クロックの制御を行う装置をPMU
と呼び、一般的にはインテル社のi82347等の製品
が例として與げられる。
【0005】上記のPMUにおいては、一般に特定のI
/Oアドレスまたはメモリアドレスに対するアクセス、
割込み、及びDMA転送等の頻度によってCPUの動作
状態を検出し、特定のI/Oアドレスに対して一定の時
間以上アクセスが行われない場合や、割込みおよびDM
A転送等が行われない場合に、動作状態を遷移させる。
例えば、CPUがキーボードの入力待ち状態となってい
る場合、キーボードに対応したI/Oアドレスは一定時
間以上アクセスされず、動作状態が遷移する。この動作
状態の遷移によって、様々な電力制御が行われるが、一
般的には、上述のようにクロックの停止等を行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロプロセッサにおいては、異なる電源電圧を有するシス
テムと接続する場合、およびクロック停止時に自身の電
圧を降下させて消費電力を低減させる場合においては、
周辺との接続上入出力端子間に電圧差が発生する。そし
て、この電圧差が接続される側の入力回路のしきい値電
圧以上となった場合には、出力バッファ等におけるリー
ク電流が増大するという欠点がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明のマイクロプ
ロセッサは、中央処理装置の動作状態をモニターしてお
り、当該中央処理装置の不動作状態時においては、前記
中央処理装置に対するクロック信号の供給を停止すると
ともに、第1の制御信号を出力するPMUと、前記第1
の制御信号と、前記中央処理装置より出力されるデータ
入出力制御信号とを入力し、当該両信号の論理積を第2
の制御信号として出力するAND回路と、前記中央処理
装置より出力されるデータ信号を入力し、前記AND回
路より出力される第2の制御信号を介して、当該データ
信号を所定の外部端子を経由して外部に対し出力するか
否かを制御するバッファと、前記外部端子を経由して外
部より入力されるデータ信号を入力し、前記AND回路
より出力される第2の制御信号を介して、当該データ信
号を前記中央処理装置に対し出力するか否かを制御する
入力バッファと、入力端に所定レベルの電圧を入力し、
出力端に接続されるネットを前記第1の制御信号を介し
て、ハイレベルまたはハイ・インピーダンス状態の何れ
かに設定するバッファと、出力端が前記ネットに接続さ
れ、入力端が前記外部端子に接続される1のインバータ
と、入力端が前記ネットに接続され、出力端が前記外部
端子に接続される第2のインバータとにより形成される
レベル保持回路とを備えて構成される。
【0008】なお、前記レベル保持回路は、入力端に所
定レベルの電圧を入力し、出力端に接続されるネットを
前記第1の制御信号を介して、ハイレベルまたはハイ・
インピーダンス状態の何れかに設定するゲート回路と、
出力端が前記ネットに接続され、入力端が前記外部端子
に接続される第1のインバータと、入力端が前記ネット
に接続され、出力端が前記外部端子に接続される第2の
インバータとにより形成してもよい。
【0009】また、第2の発明のマイクロプロセッサ
は、中央処理装置の動作状態をモニターしており、当該
中央処理装置の不動作状態時においては、前記中央処理
装置に対するクロック信号の供給を停止するとともに、
第1の制御信号を出力するPMUと、前記第1の制御信
号と、前記中央処理装置より出力されるデータ入出力制
御信号とを入力し、当該両信号の論理積を第2の制御信
号として出力するAND回路と、前記中央処理装置より
出力されるデータ信号を入力し、前記AND回路より出
力される第2の制御信号を介して、当該データ信号を所
定の外部端子を経由して外部に対し出力するか否かを制
御する出力バッファと、前記外部端子を経由して外部よ
り入力されるデータ信号を入力し、前記AND回路より
出力される第2の制御信号を介して、当該データ信号を
前記中央処理装置に対し出力するか否かを制御する入力
バッファと、入力端に所定レベルの電圧を入力し、出力
端に接続されるネットを外部入力端子より入力される第
3の制御信号を介して、ハイレベルまたはハイ・インピ
ーダンス状態の何れかに設定する第1のゲート回路と、
入力端が接地電位に接続され、出力端に接続される前記
ネットを前記第3の制御信号のレベル反転信号を介し
て、ハイレベルまたはロウレベル状態の何れかに設定す
る第2のゲート回路と、入力端に前記ネットが接続さ
れ、出力端に接続されるネットを前記第1の制御信号を
介して、ハイレベルまたはハイ・インピーダンス状態の
何れかに設定するバッファと、出力端が前記ネットに接
続され、入力端が前記外部端子に接続される第1のイン
バータと、入力端が前記ネットに接続され、出力端が前
記外部端子に接続される第2のインバータとにより形成
されるレベル保持回路とを備えて構成される。
【0010】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1(a)は本発明の第1の実施例の示すブロック
図である。図1(a)に示されるように本実施例は、命
令の取込み/実行を行うCPU1と、CPU1の動作状
態を検出してクロックを制御するPMU2と、AND回
路3と、バッファ4及び5と、保持用ゲートとして作用
するインバータ6及び7と、ゲート8とを備えて構成さ
れる。
【0011】図1(a)において、PMU2はCPU1
より出力される状態信号101を常時モニターしてお
り、CPU1が動作不要である条件が成立した場合に
は、クロック信号102のCPU1に対する出力を停止
し、CPU1に於いて消費される電力を低減させる。上
記PMU2においては、クロック停止条件が検出され、
クロック信号102の出力停止が行われると、その時点
においてハイレベルの制御信号104が出力されて、A
ND回路3及びゲート8に送出される。また、CPU1
からはデータ入出力制御信号103が出力されて、AN
D回路3のもう一方の入力となる。
【0012】このデータ入出力制御信号103は、デー
タ出力時にはハイレベル、入力時にはロウレベルとな
る。ゲート8は、制御信号104がハイレベルの時に
は、ネット203をハイレベルにドライブし、またロウ
レベルの時にはハイ・インピーダンスとなる。なお、ネ
ット203は、ゲート8の出力をインバータ6及び7に
伝達する信号線である。
【0013】AND回路3は、CPU1より入力される
制御信号103がハイレベルで、PMU2より入力され
る制御信号104がロウレベルの時には、その出力はハ
イレベルとなる。また、出力バッファとして作用するバ
ッファ4は、AND回路3の出力がハイレベルである時
にはONし、データバス201上のデータを外部端子5
1に出力する。
【0014】入力バッファとして作用するバッファ5
は、AND回路3の出力がロウレベルの時にONし、外
部端子51のデータを入力としてデータバス201に出
力する。
【0015】通常バッファ4及び5は、ペアで入出力バ
ッファとして使用される。
【0016】また、データバス202は外部端子51と
のデータの入出力を行うためのデータ入出力線であり、
インバータ6及び7とも接続されている。
【0017】この様な構成をとる時、クロック停止と同
時に、データバスは直前のドライブ値にかかわらず、ロ
ウレベルに固定されることになる。上記の動作により、
前記データバスがロウレベルに固定されなければ、マイ
クロコンピュータへの電源電圧を低下させると、これに
比例して、マイクロコンピュータの出力電圧も低下して
しまい、外部機器の入力端子に対する電圧も低下してし
まう。
【0018】この外部機器への入力電圧がしきい値近傍
にある場合には、外部機器の入力トランジスタはオンと
オフの中間的な状態となり、リーク電流が流れてしまう
が、上記のようにロウレベルに固定すれば、外部機器へ
の入力電圧は電源電圧の変動に無関係にリーク電流は発
生しない。
【0019】尚、図1(a)に於てインバータ6及び7
とゲート8とにより構成される回路要素は、図1(b)
あるいは図1(c)に示される回路とも等価であり、こ
れらの回路要素に置き換えても同等の効果が得られるこ
とは言うまでもない。なお、上記回路要素は、図1
(b)に於いてはインバータ6及び7とゲート9により
構成され、図1(c)に於いてはインバータ6とNOR
回路10により形成される。
【0020】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。
【0021】図2は本発明の第2の実施例を示すブロッ
ク図であり、基本構成は第1の実施例と同様であるが、
クロック停止状態におけるデータバスの論理値を、外部
端子で設定することを可能とした実施例である。図2よ
り明らかなように、本実施例においては、ゲート11お
よび12と、インバータ13と、外部入力端子52以外
の構成については、前述の第1の実施例の場合と同様で
あるので、ここでの動作説明は省略する。
【0022】外部入力端子52は、CPU1においてク
ロックが停止した場合に、出力端子51の状態を設定す
るための端子である。外部入力端子52に与えられた信
号は、制御信号105としてインバータ13およびゲー
ト11に入力される。ゲート11においては、制御信号
105がハイレベルの時にネット204をハイレベルに
ドライブし、また、制御信号105は、インバータ13
を介してゲート12にも入力されており、制御信号10
5がロウレベルの時にはネット204をロウレベルにド
ライブし、制御信号105がハイレベルである時にはハ
イ・インピーダンスとなる。従って、インバータ13お
よびゲート11の双方の働きによって、外部入力端子5
2にハイレベルの制御信号105が与えられれば、ネッ
ト204はハイレベルにドライブされ、また外部入力端
子52にロウレベルの制御信号105がが与えられれ
ば、ネット204はロウレベルにドライブされる。以
下、第1の実施例と同様にして、クロックが停止した場
合には、ネット204の値を出力端子51に出力する。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、クロッ
ク停止時において、マイクロプロセッサの出力を任意の
値に設定する機能を有することにより、異電源のシステ
ムを構成する際に不要の電流消費を回避することができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 CPU 2 PMU 3 AND回路 4,5 バッファ 6,7,13 インバータ 8,9,11,12 ゲート 10 NOR回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央処理装置の動作状態をモニターして
    おり、当該中央処理装置の不動作状態時においては、前
    記中央処理装置に対するクロック信号の供給を停止する
    とともに、第1の制御信号を出力するパワーマネージメ
    ントユニット(以下、PMUという)と、 前記第1の制御信号と、前記中央処理装置より出力され
    るデータ入出力制御信号とを入力し、当該両信号の論理
    積を第2の制御信号として出力するAND回路と、 前記中央処理装置より出力されるデータ信号を入力し、
    前記AND回路より出力される第2の制御信号を介し
    て、当該データ信号を所定の外部端子を経由して外部に
    対し出力するか否かを制御するバッファと、 前記外部端子を経由して外部より入力されるデータ信号
    を入力し、前記AND回路より出力される第2の制御信
    号を介して、当該データ信号を前記中央処理装置に対し
    出力するか否かを制御する入力バッファと、 入力端に所定レベルの電圧を入力し、出力端に接続され
    るネットを前記第1の制御信号を介して、ハイレベルま
    たはハイ・インピーダンス状態の何れかに設定するバッ
    ファと、出力端が前記ネットに接続され、入力端が前記
    外部端子に接続される1のインバータと、入力端が前記
    ネットに接続され、出力端が前記外部端子に接続される
    第2のインバータとにより形成されるレベル保持回路
    と、 を備えることを特徴とするマイクロプロセッサ。
  2. 【請求項2】 前記レベル保持回路が、入力端に所定レ
    ベルの電圧を入力し、出力端に接続されるネットを前記
    第1の制御信号を介して、ハイレベルまたはハイ・イン
    ピーダンス状態の何れかに設定するゲート回路と、出力
    端が前記ネットに接続され、入力端が前記外部端子に接
    続される第1のインバータと、入力端が前記ネットに接
    続され、出力端が前記外部端子に接続される第2のイン
    バータとにより形成される請求項1記載のマイクロプロ
    セッサ。
  3. 【請求項3】 前記レベル保持回路が、一方の入力端に
    前記第1の制御信号が入力され、出力端が前記外部端子
    に接続されるNOR回路と、入力端が前記外部端子に接
    続され、出力端が前記NOR回路のもう一方の入力端に
    接続されるインバータとにより形成される請求項1記載
    のマイクロプロセッサ。
  4. 【請求項4】 中央処理装置の動作状態をモニターして
    おり、当該中央処理装置の不動作状態時においては、前
    記中央処理装置に対するクロック信号の供給を停止する
    とともに、第1の制御信号を出力するPMUと、 前記第1の制御信号と、前記中央処理装置より出力され
    るデータ入出力制御信号とを入力し、当該両信号の論理
    積を第2の制御信号として出力するAND回路と、 前記中央処理装置より出力されるデータ信号を入力し、
    前記AND回路より出力される第2の制御信号を介し
    て、当該データ信号を所定の外部端子を経由して外部に
    対し出力するか否かを制御する出力バッファと、 前記外部端子を経由して外部より入力されるデータ信号
    を入力し、前記AND回路より出力される第2の制御信
    号を介して、当該データ信号を前記中央処理装置に対し
    出力するか否かを制御する入力バッファと、 入力端に所定レベルの電圧を入力し、出力端に接続され
    るネットを外部入力端子より入力される第3の制御信号
    を介して、ハイレベルまたはハイ・インピーダンス状態
    の何れかに設定する第1のゲート回路と、入力端が接地
    電位に接続され、出力端に接続される前記ネットを前記
    第3の制御信号のレベル反転信号を介して、ハイレベル
    またはロウレベル状態の何れかに設定する第2のゲート
    回路と、入力端に前記ネットが接続され、出力端に接続
    されるネットを前記第1の制御信号を介して、ハイレベ
    ルまたはハイ・インピーダンス状態の何れかに設定する
    バッファと、出力端が前記ネットに接続され、入力端が
    前記外部端子に接続される第1のインバータと、入力端
    が前記ネットに接続され、出力端が前記外部端子に接続
    される第2のインバータとにより形成されるレベル保持
    回路と、 を備えることを特徴とするマイクロプロセッサ。
JP4233219A 1992-09-01 1992-09-01 マイクロプロセッサ Pending JPH0683988A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4233219A JPH0683988A (ja) 1992-09-01 1992-09-01 マイクロプロセッサ

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JP4233219A JPH0683988A (ja) 1992-09-01 1992-09-01 マイクロプロセッサ

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JPH0683988A true JPH0683988A (ja) 1994-03-25

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ID=16951630

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4233219A Pending JPH0683988A (ja) 1992-09-01 1992-09-01 マイクロプロセッサ

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JP (1) JPH0683988A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8135968B2 (en) 2008-03-28 2012-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor apparatus including power management integrated circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8135968B2 (en) 2008-03-28 2012-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor apparatus including power management integrated circuit

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Effective date: 20000229