JPH08211960A - マイクロコンピュータ - Google Patents

マイクロコンピュータ

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JPH08211960A
JPH08211960A JP7014603A JP1460395A JPH08211960A JP H08211960 A JPH08211960 A JP H08211960A JP 7014603 A JP7014603 A JP 7014603A JP 1460395 A JP1460395 A JP 1460395A JP H08211960 A JPH08211960 A JP H08211960A
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JP
Japan
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clock
power supply
supply voltage
cpu
speed
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JP7014603A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Miura
裕道 三浦
Norio Masui
規雄 桝井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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  • Power Sources (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 割込み要因に応じて高速又は低速で割込み処
理を行なう電力消費の少ないマイクロコンピュータの提
供。 【構成】 割込み要因に対応したレジスタ22,23,24は該
要因が高速 (又は低速)処理を必要とする場合、“1”
(又は“0”) を格納する。CPU 1が高速 (又は低速)
処理を必要とする割込み処理を実行する場合、選択部21
はCPU 1の指示に基づき前記要因に対応したレジスタを
選択して“1” (又は“0”) を取り出し、デコード部
25にデコードせしめ、信号SG1 として“1” (又は
“0”) 、信号SG2 として“0” (又は“1”) を生成
して両選択回路3, 4へ与える。クロック選択回路3
は、両信号SG1,SG2 に基づき高い (又は低い) 周波数の
クロックCK 0 (又はCK2 ) を選択してCPU 1へ与え、電
源電圧選択回路4は高い (又は低い) 電圧の電源電圧V
0 (又はV2 ) を選択してCPU 1へ与えるべく構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、消費電力を低減したマ
イクロコンピュータに関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロコンピュータの消費電力を低減
させるものとして、特開平4-112312号公報において、出
力電圧が可変の可変電圧電源の出力電圧値を、動作クロ
ックの周波数に応じて制御する手段を有する電気回路が
提案され、また特開平5-108193号公報において、外部か
ら供給される第1のクロックを分周して第2のクロック
を生成する分周回路と、第1及び第2のクロックのいず
れかを選択する選択回路と、外部から供給される第1の
電源電圧を降圧して第2の電源電圧を生成する電圧調整
回路と、第1及び第2の電源電圧のいずれかを選択する
選択回路とを備えたマイクロコンピュータが提案されて
いる。
【0003】図3は、従来のマイクロコンピュータのブ
ロック図である。図においてCK1 (又はCK2 ) は高い
(又は低い) 周波数のクロックを示し、いずれも外部か
ら供給され、クロック選択回路3へ与えられる。また、
1 (又はV2 ) は高い (又は低い) 電圧の電源電圧を
示し、いずれも外部から供給され電源電圧選択回路4へ
与えられる。CPU 1は高速動作を必要とする場合、CK1
及びV1 を要求する要求信号を制御回路2へ与える。制
御回路2は与えられた要求信号に基づき信号SG1を
“1”とし、信号SG2 を“0”として生成し、生成した
両信号SG1,SG2 をクロック選択回路3及び電源電圧選択
回路4へ与える。クロック選択回路3はSG1 として
“1”を、SG2 として“0”を与えられた場合、クロッ
クCK1 を選択してCPU 1へ与える。電源電圧選択回路4
はSG1 として“1”を、SG2 として“0”を与えられた
場合、電源電圧V1 を選択してCPU 1へ与える。
【0004】CPU 1は高速動作を必要としない場合、CK
2 及びV2 を要求する要求信号を制御回路2へ与える。
制御回路2は与えられた要求信号に基づき、信号SG1 を
“0”とし、信号SG2 を“1”として生成し、生成した
両信号SG1,SG2 をクロック選択回路3及び電源電圧選択
回路4へ与える。クロック選択回路3はSG1 として
“0”を、SG2 として“1”を与えられた場合、クロッ
クCK2 を選択してCPU 1へ与える。電源電圧選択回路4
はSG1 として“0”を、SG2 として“1”を与えられた
場合、電源電圧V2 を選択してCPU 1へ与える。
【0005】従ってCPU 1は高速動作を必要とする場
合、高い周波数のクロックCK1 及び高い電圧の電源電圧
1 を与えられ、高速で動作し、高速動作を必要としな
い場合、低い周波数のクロックCK2 及び低い電圧の電源
電圧V2 を与えられ、電力消費が少ない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のマイ
クロコンピュータにあっては、負荷の軽重に応じてCPU
1が高速又は低速で駆動することができるが、割込み要
求があった場合、その割込み要因に応じた速度で動作す
ることができない。それ故、低速動作時に高速処理を必
要とする割込み要因が発生した場合、割込み処理に要す
る時間が長くなるという問題点があった。本発明は、こ
のような問題点を解決するためになされたものであっ
て、割込み要因に応じてクロック周波数及び電源電圧を
選択することにより、割込み処理の速度が低下すること
なく消費電力が少ないマイクロコンピュータを提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1発明に係るマイクロ
コンピュータは、周波数の異なるクロックを択一的に選
択するクロック選択手段及び異なる電源電圧を択一的に
選択する電源電圧選択手段を備えたマイクロコンピュー
タにおいて、割込み要因に対応した内容を格納するレジ
スタを備え、前記内容に応じて前記クロック選択手段及
び前記電源電圧選択手段で行なう選択を制御すべくなし
てあることを特徴とする。
【0008】第2発明に係るマイクロコンピュータは、
周波数の異なるクロックを択一的に選択するクロック選
択手段及び異なる電源電圧を択一的に選択する電源電圧
選択手段を備えたマイクロコンピュータにおいて、割込
み要因に対応した選択コードを含む割込みベクトルを格
納するメモリを備え、前記選択コードに応じて前記クロ
ック選択手段及び前記電源電圧選択手段で行なう選択を
制御すべくなしてあることを特徴とする。
【0009】
【作用】第1発明のマイクロコンピュータは、割込み要
因に対応したレジスタの内容に基づきクロック選択手段
及び電源電圧選択手段で行なう選択を制御する故、割込
み要因が必要とする処理速度を可能とするクロック及び
電源電圧が選択され、無駄な電力を消費しない。
【0010】第2発明のマイクロコンピュータは、割込
み要因に対応した割込みベクトルの選択コードに基づき
クロック選択手段及び電源電圧選択手段で行なう選択を
制御する故、割込み要因が必要とする処理速度を可能と
するクロック及び電源電圧が選択され、無駄な電力を消
費しない。
【0011】
【実施例】以下本発明を、その実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図1は第1実施例に係るマイクロ
コンピュータのブロック図である。図においてCK0 (又
はCK2 )は高い(又は低い)周波数のクロックを示し、
いずれも外部から供給され、クロック選択回路3へ与え
られる。V0 (又はV2 ) は高い (又は低い) 電圧の電
源電圧を示し、いずれも外部から供給され、電源電圧選
択回路4へ与えられる。CPU 1は、割込み要因の種類に
応じた信号を制御回路2aの選択部21へ与える。割込み要
因の種類は3種あり、その第1及び第3は高速クロック
で処理を行なう必要があり、その第2は高速クロックで
処理を行なう必要がないものである。制御回路2aのレジ
スタ22,23,24は夫々割込み要因の種類の第1, 第2, 第
3に対応しており、その内容は夫々“1”, “0”,
“1”である。
【0012】選択部21は割込み要因の種類に応じた信号
に基づき3個のレジスタ22,23,24のうちのいずれか1つ
を選択し、選択したレジスタの内容をデコード部25へ与
える。デコード部25は“1”を与えられた場合、“1”
をデコードして信号SG1 を“1”とし、信号SG2 を
“0”として生成し、“0”を与えられた場合“0”を
デコードして信号SG1 を“0”とし、信号SG2 を“1”
として生成し、生成した両信号SG1,SG2 をクロック選択
回路3及び電源電圧選択回路4へ与える。クロック選択
回路3は信号SG1 として“1”を、信号SG2 として
“0”を与えられた場合、クロックCK0 を選択してCPU
1へ与え、信号SG1 として“0”を、信号SG2 として
“1”を与えられた場合、クロックCK2 を選択してCPU
1へ与える。電源電圧選択回路4は信号SG1 として
“1”を、信号SG2 として“0”を与えられた場合、電
源電圧V0 を選択してCPU 1へ与え、信号SG1 として
“0”を、信号SG2として“1”を与えられた場合、電
源電圧V2 を選択してCPU 1へ与える。
【0013】次に動作について説明する。CPU 1が低速
クロックで動作中に高速クロックで処理を行なう必要の
ある割込み要因の種類の第1 (又は第3) に応じた信号
を選択部21へ与えた場合、レジスタ22 (又はレジスタ2
4) が選択され、その内容である“1”がデコード部25
でデコードされ、両信号SG1,SG2 が夫々“1”, “0”
として出力され、クロック選択回路3は高い周波数のク
ロックCK0 をCPU 1へ与え、電源電圧選択回路4は高い
電圧の電源電圧V0 をCPU 1へ与える。従ってCPU 1は
高い周波数のクロックCK0 及び高い電圧の電源電圧V0
を与えられ高速で割込み処理を行なう。
【0014】CPU 1が低速クロックで動作中に高速クロ
ックで処理を行なう必要のない割込み要因の種類の第2
に応じた信号を選択部21へ与えた場合、レジスタ23が選
択され、その内容である“0”がデコード部25でデコー
ドされ、両信号SG1,SG2 が夫々“0”, “1”として出
力され、クロック選択回路3は低い周波数のクロックCK
2 をCPU 1へ与え、電源電圧選択回路4は低い電圧の電
源電圧V2 をCPU 1へ与える。従ってCPU 1は低い周波
数のクロックCK2 及び低い電圧の電源電圧V2を与えら
れ低速で割込み処理を行ない電力消費は少ない。
【0015】なお、本実施例においては周波数が2種類
のクロック及び電圧値が2種類の電源電圧を夫々選択し
ているが、クロック、電源電圧のいずれも2種類に限定
するものではなく、また3個のレジスタ22,23,24に設定
する値はクロック及び電源電圧の種類と割込み要因の種
類に応じて定めるとよい。
【0016】図2は第2実施例に係るマイクロコンピュ
ータのブロック図である。図において5はメモリであっ
て、メモリ5は割込みベクトルテーブル51を含み、割込
み要因に対応した割込みベクトル52,53,54が割込みベク
トルテーブル51に設定されている。割込み要因は3種類
あり、第1, 第2, 第3の割込み要因が夫々割込みベク
トル52,53,54に対応している。そして第1及び第3の割
込み要因は高速クロックで処理を行なう必要があり、第
2の割込み要因は高速クロックで処理を行なう必要がな
い。
【0017】各割込みベクトル52,53,54はクロック及び
電源電圧を選択するための選択コードとして夫々
“1”, “0”, “1”を保持し、また夫々の割込み要
因に応じて割込み処理手順を保持する。CPU 1が割込み
要因に対応した割込みベクトルをアクセスすべく、アク
セス信号をメモリ5へ与えた場合、割込みベクトルテー
ブル51は該当する割込み処理手順をCPU 1へ与え、該当
する選択コードを制御回路2bへ与える。制御回路2bは選
択コードとして“1”を与えられた場合、“1”をデコ
ードして信号SG1 を“1”とし、信号SG2 を“0”とし
て生成し、選択コードとして“0”を与えられた場合、
“0”をデコードして信号SG1 を“0”とし、信号SG2
を“1”として生成し、生成した両信号SG1,SG2 をクロ
ック選択回路3及び電源電圧選択回路4へ与え、両回路
3, 4の選択動作を制御する。他の構成は図1と同様で
あるので同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0018】次に動作について説明する。CPU 1が低速
クロックで動作中に高速クロックで処理を行なう必要の
ある割込み要因の第1 (又は第3) に応じたアクセス信
号をメモリ5へあたえた場合、割込みベクトルテーブル
51は割込みベクトル52 (又は54) の割込み処理手順をCP
U1へ与え、同じく選択コード“1”を制御回路2bへ与
える。制御回路2bは選択コード“1”に基づき両信号SG
1,SG2 を夫々“1”, “0”として出力し、クロック選
択回路3は高い周波数のクロックCK0 をCPU 1へ与え、
電源電圧選択回路4は高い電圧の電源電圧V0 をCPU 1
へ与える。従ってCPU 1は高い周波数のクロックCK0
び高い電圧の電源電圧V0 を与えられ、高速で割込み処
理を行なう。
【0019】CPU 1が低速クロックで動作中に高速クロ
ックで処理を行なう必要のない割込み要因の第2に応じ
たアクセス信号をメモリ5へ与えた場合、割込みベクト
ルテープ51は割込みベクトル53の割込み処理手順をCPU
1へ与え、同じく選択コード“0”を制御回路2bへ与え
る。制御回路2bは選択コード“0”に基づき両信号SG1,
SG2 を夫々“0”, “1”として出力し、クロック選択
回路3は低い周波数のクロックCK2 をCPU 1へ与え、電
源電圧選択回路4は低い電圧の電源電圧V2 をCPU 1へ
与える。従ってCPU 1は低い周波数のクロックCK2 及び
低い電圧の電源電圧V2 を与えられ低速で割込み処理を
行ない、消費電力は少ない。なお、本実施例において
は、周波数が2種類のクロック及び電圧値が2種類の電
源電圧を夫々選択しているが、クロック, 電源電圧のい
ずれも2種類に限定するものではなく、また3個の割込
みベクトル52,53,54が保持する選択コードの値はクロッ
ク及び電源電圧の種類と割込み要因とに応じて定めると
よい。
【0020】
【発明の効果】以上のように第1発明のマイクロコンピ
ュータにあっては、割込み要因に応じたレジスタの内容
に応じてクロック及び電源電圧を選択すべく構成したの
で、割込み要因が高速処理を必要とする場合、CPU に供
給するクロックの周波数を高くし、また電源電圧を高く
して割込み保留時間を短くすることができ、割込み要因
が高速処理を必要としない場合、CPU に供給するクロッ
クの周波数を低くし、また電源電圧を低くして消費電力
を低減することができる。
【0021】第2発明のマイクロコンピュータにあって
は、割込みベクトルに含まれる選択コードに応じてクロ
ック及び電源電圧を選択すべく構成したので、割込み要
因が高速処理を必要とする場合、CPU に供給するクロッ
クの周波数を高くし、また電源電圧を高くして割込み保
留時間を短くすることができ、割込み要因が高速処理を
必要としない場合、CPU に供給するクロックの周波数を
低くし、また電源電圧を低くして消費電力を低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施例に係るマイクロコンピュータのブ
ロック図である。
【図2】 第2実施例に係るマイクロコンピュータのブ
ロック図である。
【図3】 従来のマイクロコンピュータのブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 CPU 、2,2a, 2b 制御回路、3 クロック選択回
路、4 電源電圧選択回路、5 メモリ、21 選択部、
22, 23, 24 レジスタ、25 デコード部、51 割込みベ
クトルテーブル、52, 53, 54 割込みベクトル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 1/08 9/46 310 Z 15/78 510 P G06F 1/04 320 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数の異なるクロックを択一的に選択
    するクロック選択手段及び異なる電源電圧を択一的に選
    択する電源電圧選択手段を備えたマイクロコンピュータ
    において、 割込み要因に対応した内容を格納するレジスタを備え、
    前記内容に応じて前記クロック選択手段及び前記電源電
    圧選択手段で行なう選択を制御すべくなしてあることを
    特徴とするマイクロコンピュータ。
  2. 【請求項2】 周波数の異なるクロックを択一的に選択
    するクロック選択手段及び異なる電源電圧を択一的に選
    択する電源電圧選択手段を備えたマイクロコンピュータ
    において、 割込み要因に対応した選択コードを含む割込みベクトル
    を格納するメモリを備え、前記選択コードに応じて前記
    クロック選択手段及び前記電源電圧選択手段で行なう選
    択を制御すべくなしてあることを特徴とするマイクロコ
    ンピュータ。
JP7014603A 1995-01-31 1995-01-31 マイクロコンピュータ Pending JPH08211960A (ja)

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