JPH08106338A - マイクロコントローラ - Google Patents

マイクロコントローラ

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JPH08106338A
JPH08106338A JP6242528A JP24252894A JPH08106338A JP H08106338 A JPH08106338 A JP H08106338A JP 6242528 A JP6242528 A JP 6242528A JP 24252894 A JP24252894 A JP 24252894A JP H08106338 A JPH08106338 A JP H08106338A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peripheral functions
synchronous clock
peripheral
supply
supplied
Prior art date
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Pending
Application number
JP6242528A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Shintani
佳昭 新谷
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6242528A priority Critical patent/JPH08106338A/ja
Publication of JPH08106338A publication Critical patent/JPH08106338A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 周辺機能毎に同期クロックを供給する必要が
あるかどうかをソフトウェアの介在なしに判断し、供給
する必要がない場合には同期クロックの供給を停止する
ことにより、低消費電力化を図ることを可能とするマイ
クロコントローラを提供する。 【構成】 同期クロック供給装置1内に、周辺機能6,
7に同期クロック16,17を供給する必要があるかど
うかをCPU4から出力されるアドレス信号5と周辺機
能6,7内の動作状態レジスタ出力信号12,13を用
いて判断する判断回路部2を設ける。さらに、判断回路
部2での判断によって同期クロック16,17を供給す
る必要がある周辺機能6,7にのみ同期クロック16,
17を供給する同期クロック供給部3を設ける。これに
よって同期クロック16,17を供給する必要がある周
辺機能6,7だけに同期クロック16,17を供給し、
マイクロコントローラの低消費電力化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、中央演算処理装置
(以下、CPUという)と特定の機能を実現する複数の
周辺機能と中央処理装置と周辺機能が同期して動作する
ように周辺機能に対して同期クロックを供給する同期ク
ロック供給装置とで構成されたマイクロコントローラに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のマイクロコントローラは、例えば
CPUとシリアル通信機能やAD変換機能等の周辺機能
から構成されている場合、全ての周辺機能およびCPU
への同期クロックの供給を一か所で行っていた。このた
め、各周辺機能が動作しているしていないにかかわら
ず、常に全ての周辺機能に対して同期クロックの供給を
行っていた。
【0003】つまり、従来例では、各周辺機能毎の同期
クロックの供給・停止の制御は行うことができず、マイ
クロコントローラの低消費電力化を図る場合、マイクロ
コントローラ内部に全ての周辺機能に対する同期クロッ
クの供給・停止を一括的に制御するレジスタを設け、ソ
フトウェアで前記レジスタを書き換えることにより同期
クロックの供給・停止の制御を行っていた。
【0004】しかし、同期クロックの供給を一か所で行
っていたため、同期クロックを停止させるとマイクロコ
ントローラ全体が停止することになるため、現在動作し
ていない一部の周辺機能だけを停止させることはできな
かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような多くの周辺
機能を集積したLSIにおいては、LSIの隅々まで同
期クロックを供給する必要があるため、LSI内部の同
期クロックの配線長が長くなり、駆動する必要があるト
ランジスタの数が増加し負荷が大きくなる問題があっ
た。このため同期クロック供給部を非常に駆動能力の高
い、消費電力の大きいトランジスタを用いて構成する必
要が生じてきた。
【0006】上記のような理由により、マイクロコント
ローラの消費電力の増大を招いていた。このように、従
来のマイクロコントローラでは、一か所の同期クロック
供給源から全ての周辺機能へ常に同期クロックを供給し
ていた。このため動作させる必要がない周辺機能へも同
期クロックを供給することとなり、無駄な電力が消費さ
れていた。
【0007】この発明はこのような従来の問題を解決す
るものであり、動作する必要がない周辺機能には同期ク
ロックを供給しないようにして消費電力の低減を図るこ
とができるマイクロコントローラを提供することを目的
としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載のマイクロコントローラは、中央演
算処理装置と、特定の機能を実現するために設けられた
複数の周辺機能と、同期クロック供給装置とを備えてい
る。同期クロック供給装置は、複数の周辺機能がそれぞ
れ現在動作中であるか否かを判断するとともに複数の周
辺機能をそれぞれ動作させる必要があるか否かを判断す
る判断回路部と、中央演算処理装置と複数の周辺機能と
を同期させるための同期クロックを複数の周辺機能に個
別に供給する同期クロック供給部とを有している。そし
て、同期クロック供給部は、判断回路部の判断結果に基
づき、複数の周辺機能の各々が現在動作中であるときは
複数の周辺機能の各々へ同期クロックを供給し、複数の
周辺機能の各々が現在動作中でないときは複数の周辺機
能の各々への同期クロックの供給を停止し、複数の周辺
機能の各々を動作させる必要があるときは複数の周辺機
能の各々へ同期クロックを供給するようにしている。
【0009】請求項2記載のマイクロコントローラは、
請求項1のマイクロコントローラにおいて、複数の周辺
機能の各々の制御用レジスタ群に複数の周辺機能の各々
が現在動作中か否かを示す動作状態レジスタを設け、動
作状態レジスタの値をもとに判断回路部が複数の周辺機
能の各々が現在動作中か否かを判断するとともに、制御
用レジスタ群に対してアクセス中であるかどうかを示す
中央演算処理装置から出力されるアドレス信号をもとに
判断回路部が複数の周辺機能の各々を動作させるか否か
を判断するようにしている。
【0010】
【作用】このような構成をとることによって、ソフトウ
ェアの介在なしに同期クロックを供給する必要がある周
辺機能についてのみ同期クロックを供給し、同期クロッ
クを供給する必要がない周辺機能については同期クロッ
クを供給しないように、周辺機能毎に同期クロックの供
給の制御を個別に行うことが可能となり、低消費電力化
を図ることが可能となる。
【0011】この際、周辺機能に対する同期クロックの
供給の必要性の判断は、対象とする周辺機能を動作させ
る必要があるかないかを周辺機能内の制御用レジスタ群
の動作状態レジスタの値と制御用レジスタ群へアクセス
中かどうかを示すアドレス信号とに基づいて行う。
【0012】
【実施例】以下、この発明の一実施例のマイクロコント
ローラについて図面を参照しながら説明する。図1はこ
の発明の一実施例のマイクロコントローラの基本的な構
成を示す図である。マイクロコントローラは、CPU4
と特定の機能を実現するために設けられた複数の周辺機
能6,7と同期クロック供給装置1とで構成される。
【0013】同期クロック供給装置1は、同期クロック
の供給・停止の判断手段を提供する判断回路部2と、各
周辺機能6,7へ同期クロックを供給する同期クロック
供給部3とから構成される。判断回路部2には、判断を
行うための入力信号として、CPU4から出力されるア
ドレス信号5が入力されている。さらに判断の対象とな
る周辺機能6,7内に設けられた制御用レジスタ群8,
9にはそれぞれの周辺機能毎に現在動作中であるか停止
中であるかを示す動作状態レジスタ10,11が備えら
れている。また制御用レジスタ群8,9には周辺機能
6,7を動作させるための動作制御レジスタ16,24
が備えられており、これらのレジスタにはそれぞれ固有
のアドレスが与えられ、データの書き込み・読み出しを
行うためのデータ線(図示せず)が接続されている。
【0014】また、動作状態レジスタ10,11のレジ
スタ出力信号12,13は判断回路部2に入力されてい
る。判断回路部2では、各周辺機能6,7に対して同期
クロックの供給・停止を制御するための制御信号14,
15を出力する。同期クロック供給部3は、前記制御信
号14,15と同期クロック源信号21から、同期クロ
ックの供給・停止の制御を行った第1の同期クロック1
7と第2の同期クロック18をそれぞれの周辺機能6,
7へ供給する。なお、同期クロック源信号21はCPU
4にも当然与えられる。
【0015】一例として、現在周辺機能6内の動作状態
レジスタ10のレジスタ出力信号12が停止の状態を示
しており、周辺機能6の制御用レジスタ群8内の動作制
御レジスタ16にアドレスの100番地が割り当てられ
た場合の判断回路部2の判断方法について説明する。判
断回路部2には、CPU4から出力されるアドレス信号
5が入力されている。動作制御レジスタ16へのアクセ
スが発生したときのアクセスサイクルのタイミングを図
2に示す。横軸は時間であり、図示した通り上からアド
レス信号5、データ、第1の同期クロック17、動作状
態レジスタ10のレジスタ出力信号12を示す。
【0016】アドレス信号5に100番地が出力される
と、判断回路部2は周辺機能6の制御用レジスタ群8内
の動作制御レジスタ16へアクセスが発生したと認識す
る。さらに判断回路部2では、周辺機能6の制御用レジ
スタ群8内の動作制御レジスタ16へのアクセスを行う
ために、周辺機能6への同期クロックの供給を開始する
判断を行い、制御信号14を有効状態にし、CPU4と
周辺機能6とのアクセスタイミングの同期をとるための
第1の同期クロック17を供給する。
【0017】これによって実際にデータの読み出し・書
き込みを行う動作制御レジスタ16のアクセスサイクル
の後半から、アクセスを行うための第1の同期クロック
17を同期クロック供給部3から供給する。また、この
動作制御レジスタ16へのアクセスによって動作状態レ
ジスタ10が変化せず、レジスタ出力信号12が停止中
を示したままであり、アドレス信号5も100番地を示
していなければ、図3に示すように動作制御レジスタ1
6へのアクセス終了後、周辺機能6を動作させる必要が
なくなったと判断し、周辺機能6への第1の同期クロッ
ク17の供給を停止するために制御信号14を無効状態
にする。
【0018】一方、図4に示すように動作制御レジスタ
16へのアクセスによって周辺機能6が動作を開始し、
動作状態レジスタ10が変化し、動作状態レジスタ10
のレジスタ出力信号12が動作中を示す論理値を出力す
ると、引き続き第1の同期クロック17を供給する必要
があると判断し、以後も第1の同期クロック17を供給
するために制御信号14を有効状態にする。
【0019】つぎに、現在周辺機能6の制御用レジスタ
群8内の動作状態レジスタ10のレジスタ出力信号12
が動作中の状態を示している場合について説明する。判
断回路部2では、図5に示すように動作状態レジスタ1
0のレジスタ出力信号12が動作中を示しているので、
引き続き第1の同期クロック17を供給するために制御
信号14を有効状態にする。また、CPU4からアドレ
ス信号5に100番地が出力され、周辺機能6の制御用
レジスタ群8内の動作制御レジスタ16へアクセスが発
生し、この動作制御レジスタ16へのアクセスによって
周辺機能6の動作が停止したとする。この場合、動作状
態レジスタ10が変化し、動作状態レジスタ10のレジ
スタ出力信号12が停止中を示す論理値に変化する。こ
れを受けて、判断回路部2は第1の同期クロック17を
供給する必要が無くなったと判断し、同期クロックを供
給するための制御信号を無効状態にする。
【0020】また、図6に示すように、周辺機能6自体
の動作終了(一例としてシリアルインターフェース機能
における転送終了や、アナログ−デジタル変換機能にお
ける変換終了等)によって動作状態レジスタ10が変化
し、動作状態レジスタ10のレジスタ出力信号12が停
止中を示す論理値に変化すると、判断回路部2は同期ク
ロックを供給する必要が無くなったと判断し、同期クロ
ックを供給するための制御信号14を無効状態にする。
【0021】周辺機能7についても上記と同様の制御を
行い、判断回路部2はどの周辺機能に同期クロックを供
給するのか、また停止するのかの判断を行う。その判断
結果は周辺機能6,7毎に設けた制御信号14,15と
して出力され、同期クロック信号源19とともに同期ク
ロック供給部3へ入力される。図7はこの実施例の同期
クロック供給部3の構成図である。判断回路部2からの
制御信号14,15の論理値によって、それぞれの対象
となる周辺機能6,7に第1および第2の同期クロック
17,18の供給・停止を個別に制御する。
【0022】一例として図7に示すように、判断回路部
2からの制御信号14,15が論理値1の時に第1およ
び第2の同期クロック17,18を供給する場合、制御
信号14,15はそれぞれANDゲート19,20に同
期クロック源信号21とともに入力される。さらにAN
Dゲート19,20の出力は、各周辺機能6,7への同
期クロックの配線長や駆動トランジスタ数等の負荷に応
じた駆動能力を持つトランジスタで構成されるバッファ
22,23に接続されており、バッファ22,23の出
力が各周辺機能6,7に第1の同期クロック17および
第2の同期クロック18として供給される。
【0023】従来一か所の大きな駆動能力を持った同期
クロック供給用バッファから供給していた同期クロック
の供給を、上記の例のようにそれぞれ周辺機能の同期ク
ロックの配線長や駆動するトランジスタ数等の負荷に応
じた駆動能力を持つ2つのバッファから供給を行う。さ
らにソフトウェアの介在なしに2つの周辺機能6,7へ
の第1および第2の同期クロック17,18の供給・停
止を個々に制御することによって、同期クロック17,
18を供給する必要がない周辺機能6,7には供給を停
止し、同期クロック供給用のバッファ22,23を動作
させないことが可能となる。
【0024】
【発明の効果】この発明のマイクロコントローラによれ
ば、同期クロック供給装置内で、動作させる必要がない
周辺機能をCPUから出力されるアドレス信号と各周辺
機能内の動作状態レジスタの出力信号とによって判断
し、動作させる必要がない周辺機能には同期クロックの
供給を停止しているので、同期クロック供給部で消費し
ていた電力を削減することができ、低消費電力化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のマイクロコントローラの
基本的な構成を示すブロック図である。
【図2】図1のマイクロコントローラにおいて、同期ク
ロック停止状態からの動作制御レジスタへのアクセスタ
イミングと第1の同期クロックの供給タイミングを示す
タイムチャートである。
【図3】図1のマイクロコントローラにおいて、同期ク
ロック停止状態からの動作制御レジスタへのアクセスに
よって動作状態レジスタが変化しなかった時の第1の同
期クロックの供給タイミングを示すタイムチャートであ
る。
【図4】図1のマイクロコントローラにおいて、同期ク
ロック停止状態からの動作制御レジスタへのアクセスに
よって動作状態レジスタが変化した時の第1の同期クロ
ックの供給タイミングを示すタイムチャートである。
【図5】図1のマイクロコントローラにおいて、同期ク
ロック供給状態からの動作制御レジスタへのアクセスに
よって動作状態レジスタが変化した時の第1の同期クロ
ックの供給タイミングを示すタイムチャートである。
【図6】図1のマイクロコントローラにおいて、同期ク
ロック供給状態からの周辺機能自体の動作終了によって
動作状態レジスタが変化した時の第1の同期クロックの
供給タイミングを示すタイムチャートである。
【図7】同期クロック供給装置内の同期クロック供給部
の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 同期クロック供給装置 2 判断回路部 3 同期クロック供給部 4 CPU 5 アドレス信号 6,7 周辺機能 8,9 制御用レジスタ群 10,11 動作状態レジスタ 12,13 レジスタ出力信号 14,15 制御信号 21 同期クロック源信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央演算処理装置と、特定の機能を実現
    するために設けられた複数の周辺機能と、同期クロック
    供給装置とを備え、 前記同期クロック供給装置は、前記複数の周辺機能がそ
    れぞれ現在動作中であるか否かを判断するとともに前記
    複数の周辺機能をそれぞれ動作させる必要があるか否か
    を判断する判断回路部と、前記中央演算処理装置と前記
    複数の周辺機能とを同期させるための同期クロックを前
    記複数の周辺機能に個別に供給する同期クロック供給部
    とを有し、 前記同期クロック供給部は、前記判断回路部の判断結果
    に基づき、前記複数の周辺機能の各々が現在動作中であ
    るときは前記複数の周辺機能の各々へ前記同期クロック
    を供給し、前記複数の周辺機能の各々が現在動作中でな
    いときは前記複数の周辺機能の各々への前記同期クロッ
    クの供給を停止し、前記複数の周辺機能の各々を動作さ
    せる必要があるときは前記複数の周辺機能の各々へ前記
    同期クロックを供給するようにしたマイクロコントロー
    ラ。
  2. 【請求項2】 複数の周辺機能の各々の制御用レジスタ
    群に前記複数の周辺機能の各々が現在動作中か否かを示
    す動作状態レジスタを設け、前記動作状態レジスタの値
    をもとに判断回路部が前記複数の周辺機能の各々が現在
    動作中か否かを判断するとともに、前記制御用レジスタ
    群に対してアクセス中であるかどうかを示す中央演算処
    理装置から出力されるアドレス信号をもとに前記判断回
    路部が前記複数の周辺機能の各々を動作させるか否かを
    判断するようにした請求項1記載のマイクロコントロー
    ラ。
JP6242528A 1994-10-06 1994-10-06 マイクロコントローラ Pending JPH08106338A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0855639A1 (en) * 1996-12-27 1998-07-29 Pacific Communication Sciences, Inc. Gated-clock registers for low-power circuitry
US7405561B2 (en) 2002-09-18 2008-07-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Reduced power sensing apparatus having fluxgate and control method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0855639A1 (en) * 1996-12-27 1998-07-29 Pacific Communication Sciences, Inc. Gated-clock registers for low-power circuitry
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