JPH10301657A - コンピュータシステムの周辺デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ソフトウェアによる特別な設定制御を行うこと
なく、周辺デバイスによる無駄な電力消費の低減を図
る。 【解決手段】ＰＣＩコンフィグレーションレジスタ１５
１に書き込まれる環境設定情報によって通信コントロー
ラ１５の周辺デバイスとしての動作が許可されている
か、あるいは禁止されているかがパワー判断回路２０１
によって判定される。デバイス動作が禁止されてると
き、つまりコンピュータシステムから見て通信コントロ
ーラ１５が有効でないときは、内部クロック発生回路１
５４からデバイスコア部１５２に対する内部クロック信
号ＣＬＫの供給が遮断される。これにより、通信コント
ローラ１５に対する環境設定情報の設定に連動して半自
動的にデバイスコア部１５２に対する動作クロックの供
給／停止をその通信コントローラ１５自身が切り替えら
れるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はコンピュータシス
テムの周辺デバイスに関し、特にコンピュータシステム
による環境設定情報の設定に基づいてその動作環境が指
定される周辺デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータに使用さ
れるシステムバスとしては、ＩＳＡ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス
やＥＩＳＡ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＩＳＡ）バスが主流で
あった。最近では、データ転送速度の高速化や、プロセ
ッサに依存しないシステムアーキテクチャの構築のため
に、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎ
ｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バスが採用され始めて
いる。

【０００３】ＰＣＩバスにおいては、全てのデータ転送
はブロック転送を基本としており、これら各ブロック転
送はバースト転送を用いて実現されている。これによ
り、ＰＣＩバスでは、最大１３３Ｍバイト／秒（データ
バスが３２ビット幅の時）のデータ転送レートを実現で
きる。したがって、ＰＣＩバスを採用すると、周辺デバ
イス間、および周辺デバイスとメモリとの間のデータ転
送などを高速に行うことが可能となり、システム性能を
高めることができる。

【０００４】また、ＰＣＩバスを採用したシステムで
は、メモリ空間、Ｉ／Ｏ空間に加え、リソース管理など
のためのコンフィグレーション空間が定義されている。
ＰＣＩバス対応のデバイスにはコンフィグレーションレ
ジスタを用意することが規定されており、ここに各種環
境設定情報を設定することによって各デバイスの動作環
境を制御することができる。ＰＣＩバスを採用したシス
テムでは、そのバス上に存在する周辺デバイス個々に対
し「動作を許可しない（＝デバイスとして動作が出来
ず、停止しているのと同等）」という設定を行うことが
可能である。

【０００５】また、リソース管理機能を有しないＩＳＡ
バスシステム用のデバイスであっても、そのデバイス自
身の動作を許可／禁止するといった設定を行うことが可
能なデバイスもあり、この場合には、そのデバイスの動
作許可／禁止を指定する環境設定情報の設定によってデ
バイスを明示的に動作させなくすることが可能である。

【０００６】ところが、従来では、このように「動作を
許可しない」状態であったとしても、ソフトウェアによ
る特別な設定制御によってそのデバイスに対する動作ク
ロックを停止しない限り、その周辺デバイスでは電力が
消費され続けるという問題がある。これは、デバイス動
作が許可されてない場合であっても、そのデバイスに対
しては動作クロックが供給され続けており、デバイスと
して動作はしないが、それを構成するＣＭＯＳ ＬＳＩ
などの内部ロジックは実際には動作しているからであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の周辺デバイスにおいては、何らかの環境設定によって
コンピュータシステムにおけるデバイスとしての動作を
無効にした場合でも、そのデバイスはＣＭＯＳ ＬＳＩ
としては動作し続けるため、ソフトウェアによる特別な
設定制御によってそのデバイスに対する動作クロックを
停止しない限り、その周辺デバイスでは電力が消費され
続けるという問題があった。

【０００８】この発明はこのような点に鑑みてなされた
ものであり、環境設定情報によってデバイスとしての動
作が禁止された時はそれに連動してデバイス内部の回路
に対する動作クロックの供給を停止できるようにし、ソ
フトウェアによる特別な設定制御によってそのデバイス
に対する動作クロックを停止する操作を行うことなく、
半自動的に動作クロックの供給／停止を切り替えること
が可能な周辺デバイスを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、コンピュー
タシステムで使用され、前記コンピュータシステムによ
って設定される環境設定情報に基づいてその動作環境が
指定される周辺デバイスにおいて、前記環境設定情報で
指定される前記周辺デバイスの動作環境を監視し、前記
周辺デバイスが動作許可状態／動作禁止状態のいずれの
状態であるかを判定する手段と、前記周辺デバイスが動
作禁止状態であることが検出されたとき、前記周辺デバ
イスの内部回路に対する動作クロックの供給を停止する
手段とを具備することを特徴とする。

【００１０】この周辺デバイスにおいては、コンピュー
タシステムによって設定される環境設定情報が常時監視
されており、その環境設定情報の内容に基づいて、その
周辺デバイスのデバイス動作が許可されているか、ある
いは禁止されているかが判定される。デバイス動作が禁
止されているとき、つまりコンピュータシステムから見
てそのデバイスが有効でないときは、内部回路に対する
動作クロックの供給が自動的に停止される。これによ
り、周辺デバイスに対する環境設定情報の設定に連動し
てデバイス内部の回路に対する動作クロックの供給／停
止をそのデバイス自身が切り替えられるようになり、ソ
フトウェアに頼ることなく、低消費電力化を図ることが
可能となる。

【００１１】特に通信コントローラとして機能するデバ
イスの場合には、その内部回路はデバイス内部で生成し
た高速クロックで動作するケースが多く、その消費電力
はデバイス動作が禁止されている場合でも比較的大きな
ものとなる。従って、前述の半自動パワーダウン機構に
よって高速クロックの供給を遮断することにより、効果
的にシステム全体の低消費電力化を実現できる。

【００１２】このような環境設定情報を利用した半自動
的なパワーダウン機構は、システム側からの何らかの環
境設定情報の書き込み操作によって動作許可／禁止の設
定が可能なものであれば、ＰＣＩデバイスに限らず、Ｉ
ＳＡデバイスに適用することもできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態を説明する。図１には、この発明の一実施形態
に係わるコンピュータシステムの構成が示されている。
このコンピュータシステムは、ノートブックタイプまた
はラップトップタイプのポータブルパーソナルコンピュ
ータであり、そのシステムボード上には、プロセッサバ
ス１、ＰＣＩバス２、ＩＳＡバス３、ＣＰＵ１１、ホス
ト−ＰＣＩブリッジ装置１２、主メモリ１３、各種ＰＣ
Ｉデバイス１４、本実施形態のデバイスである通信コン
トローラ１５、ＰＣＩ−ＩＳＡブリッジ装置１６、およ
び各種ＩＳＡデバイス１７が設けられている。

【００１４】ＣＰＵ１１は、例えば、米インテル社によ
って製造販売されているマイクロプロセッサ“Ｐｅｎｔ
ｉｕｍ”などによって実現されている。このＣＰＵ１１
の入出力ピンに直結されているプロセッサバス１は、６
４ビット幅のデータバスを有している。

【００１５】主メモリ１３は、オペレーティングシステ
ム、デバイスドライバ、実行対象のアプリケーションプ
ログラム、および処理データなどを格納するメモリデバ
イスであり、複数のＤＲＡＭによって構成されている。
このメインメモリ１３は、３２ビット幅または６４ビッ
ト幅のデータバスを有する専用のメモリバスを介してホ
スト−ＰＣＩブリッジ装置１２に接続されている。メモ
リバスのデータバスとしてはプロセッサバス１のデータ
バスを利用することもできる。この場合、メモリバス
は、アドレスバスと各種メモリ制御信号線とから構成さ
れる。

【００１６】ホスト−ＰＣＩブリッジ装置１２は、プロ
セッサバス１とＰＣＩバス２との間を繋ぐブリッジＬＳ
Ｉであり、内部ＰＣＩバス２のバスマスタの１つとして
機能する。このホスト／ＰＣＩブリッジ装置１２は、プ
ロセッサバス１と内部ＰＣＩバス２との間で、データお
よびアドレスを含むバスサイクルを双方向で変換する機
能、およびメモリバスを介してシステムメモリ１３をア
クセス制御する機能などを有している。

【００１７】ＰＣＩバス２はクロック同期型の入出力バ
スであり、ＰＣＩバス２上の全てのサイクルはＰＣＩバ
スクロックに同期して行なわれる。ＰＣＩバスクロック
の周波数は最大３３ＭＨｚである。ＰＣＩバス２は、時
分割的に使用されるアドレス／データバスを有してい
る。このアドレス／データバスは、３２ビット幅であ
る。

【００１８】ＰＣＩバス２上のデータ転送サイクルは、
アドレスフェーズとそれに後続する１以上のデータフェ
ーズとから構成される。アドレスフェーズにおいてはア
ドレス、および転送タイプが指定され、データフェーズ
では８ビット、１６ビット、２４ビットまたは３２ビッ
トのデータが出力される。

【００１９】通信コントローラ１５はＰＣＩデバイスの
１つであり、ＩｒＤＡポートを介した赤外線通信や、Ｒ
Ｓ２３２Ｃなどのシリアルポートの制御などを行う。こ
の通信コントローラ１５には、図示のように、ＰＣＩコ
ンフィグレーションレジスタ１５１、コアロジック部１
５２（Ｉ／Ｏレジスタ３０１、バスマスタコントローラ
３０２、ＵＡＲＴ３０３、ＩｒＤＡコントローラ３０４
など）、パワーダウン制御回路１５３、および内部クロ
ック発生回路１５４などが設けられている。

【００２０】ＰＣＩ上のデバイスは、必ずＰＣＩコンフ
ィグレーションレジスタを実装し、特にアドレス００ｈ
〜３ＦｈまではＰＣＩ規格の「コンフィグレーション空
間ヘッダ」としてその意味・役割が厳密に規定されてい
る。従って、通信コントローラ１５にも、図２のような
構造を有するＰＣＩコンフィグレーションレジスタ１５
１が設けられている。

【００２１】図２に示されているように、コンフィグレ
ーション空間ヘッダ中にあるコマンド・レジスタ（０４
ｈ）は、通信コントローラ１５がどのような動作環境で
動作すべきかを指定する環境設定情報が設定されるレジ
スタであり、この情報はオペレーテイングシステムの制
御の下で各ＰＣＩデバイスに対し個々に設定される。コ
マンド・レジスタ（０４ｈ）に設定される環境設定情報
の設定項目例を図３に示す。

【００２２】ここでは、通信コントローラ１５が「デバ
イスとして動作を行う際、データの転送はＰＣＩバスマ
スタとしてしか行わない」という仕様のデバイスである
場合について考えてみる。この場合、コマンド・レジス
タｂｉｔ２の「バス・マスタ」の項目に“１”が立てら
れていない場合には、通信コントローラ１５はそもそも
デバイスとして動作が行えない、という事になる。

【００２３】このように、ＰＣＩバスを使用したシステ
ムにおいては、「そのデバイスにとって動作が行えない
状態をコンフィグレーションレジスタで設定すること」
が可能である。

【００２４】そこで、本実施形態では、上記のような
「そのデバイスが動作できない状態」を各デバイス内で
検知し、このような状態にある時にはデバイス内のコン
フィグレーションレジスタ部を除くコアロジック部に対
する動作クロックをデバイス内で遮断するような回路構
成とすることにより、半自動的にクロック停止（＝パワ
ーダウン）を行うようにしている。

【００２５】そのために、通信コントローラ１５のパワ
ーダウン制御回路１５３には、このデバイスにおける、
動作に必須なＰＣＩコンフィグレーションレジスタ１５
１の内容を監視し、パワーダウンを行うかどうかを決定
し指示信号を出力するパワーダウン判断回路２０１と、
このパワーダウン判断回路２０１からの指示により、ク
ロックを遮断するクロック遮断回路２０２が設けられて
いる。

【００２６】本実施形態では、通信コントローラ１５が
以下の仕様である場合を想定している。 （１）そのデバイスの動作を設定する為にＩ／Ｏレジス
タ３０１を使用する （２）データの転送（読み出し、書き込み共）は、その
全てを本デバイスがバスマスタとなって行う パワーダウン判断回路２０１は、このデバイスが動作を
行う為に必要な項目について全てがシステムにより許可
されているかどうかをチェックするが、本実施形態の場
合には、動作を行う為に必要な項目が「Ｉ／Ｏレジスタ
をリード・ライト出来ること」及び「バスマスクとなっ
て転送を行えること」であるので、ＰＣＩコンフィグレ
ーションレジスタ０４ｈ，Ｂｉｔ０「Ｉ／Ｏｓｐａｃ
ｅ」及び同Ｂｉｔ２「ｂｕｓｍａｓｔｅｒ」の両項目の
チェックの対象となる。もし、これらの項目がともに許
可されていない場合には「本デバイスは動作を行うこと
が出来ない」と判断し、クロック遮断指示信号を出力す
る。

【００２７】クロック遮断回路２０２は、パワーダウン
判断回路２０１からのクロック遮断指示信号に従い、デ
バイスコア部１５２に対する内部クロック信号ＣＬＫの
遮断・供給を切り替える。

【００２８】次に、図４を参照して、パワーダウン判断
回路２０１およびクロック遮断回路２０２とその周辺の
具体的な回路構成について説明する。図４に示されてい
るように、通信コントローラ１５内部ではクロック信号
の供給系統が２系統に分割されており、常時アクセス許
可状態に設定しておくことが必要なＰＣＩコンフィグレ
ーションレジスタ１５１にはＰＣＩクロックが動作クロ
ックとして用いられるが、デバイスコア部１５２におい
ては内部ＣＬＫ発生回路１５４からの高速クロックが動
作クロックとして供給される。

【００２９】パワーダウン判断回路２０１は図示のよう
に２入力ＯＲゲート２０１ａから構成されており、その
第１入力はＰＣＩコンフィグレーションレジスタ１５１
の０４ｈ，Ｂｉｔ０に相当するフリップフロップ１５１
ａのＱ出力に接続され、第２入力は０４ｈ，Ｂｉｔ２に
相当するフリップフロップ１５１ｂのＱ出力に接続され
ている。

【００３０】フリップフロップ１５１ａのＱ出力はデバ
イスコア部１５２にＩ／Ｏレジスタ制御信号として入力
されるものであり、“１”はＩ／Ｏレジスタ３０１のア
クセス動作の許可を示し、“０”はＩ／Ｏレジスタ３０
１のアクセス動作の禁止を示す。また、フリップフロッ
プ１５１ｂのＱ出力はデバイスコア部１５２にバスマス
タ動作制御信号として入力されるものであり、“１”は
バスマスタコントローラ３０２の動作の許可を示し、
“０”はバスマスタコントローラ３０２の動作の禁止を
示す。

【００３１】２入力ＯＲゲート２０１ａの出力信号は、
クロック遮断回路２０２を構成する２入力ＡＮＤゲート
２０２ａの第１入力にクロック遮断指示信号として入力
される。この２入力ＡＮＤゲート２０２ａの第２入力に
は、ＰＬＬ回路から構成される内部ＣＬＫ発生回路１５
４からの内部クロック信号が入力されている。

【００３２】この回路構成においては、フリップフロッ
プ１５１ａ，１５１ｂのＱ出力が共に“０”の時のみ
“０”のクロック遮断指示信号が出力されて、デバイス
コア部１５２に対する内部クロック信号の供給が遮断さ
れ、それ以外の時はデバイスコア部１５２に内部クロッ
ク信号が供給される。

【００３３】以上のように、本実施形態の通信コントロ
ーラ１５においては、ＰＣＩコンフィグレーションレジ
スタ１５１に書き込まれる環境設定情報によって通信コ
ントローラ１５の周辺デバイスとしての動作が許可され
ているか、あるいは禁止されているかがパワー判断回路
２０１によって判定される。デバイス動作が禁止されて
るとき、つまりコンピュータシステムから見て通信コン
トローラ１５が有効でないときは、内部クロック発生回
路１５４からデバイスコア部１５２に対する内部クロッ
ク信号ＣＬＫの供給が遮断される。

【００３４】これにより、通信コントローラ１５に対す
る環境設定情報の設定に連動して半自動的にデバイスコ
ア部１５２に対する動作クロックの供給／停止をその通
信コントローラ１５自身が切り替えられるようになり、
ソフトウェアに頼ることなく、低消費電力化を図ること
が可能となる。

【００３５】なお、ここでは、ＰＣＩデバイスについて
のみ説明したが、環境設定情報を利用してクロック信号
の供給／停止を半自動的に切り替える本実施形態のパワ
ーダウン制御方法は、システム側からの何らかの環境設
定情報の書き込み操作によって動作許可／禁止の設定が
可能なものであれば、ＩＳＡデバイスに適用することも
できる。

【００３６】また、クロック信号の供給／停止の代わり
に、内部回路に対する電源の供給／停止を切り替えるよ
うにしてもよい。これは、通信コントローラ１５を構成
するＣＭＯＳ ＬＳＩの電源ピンとその内部回路である
デバイスコア部１５２との間にスイッチ素子を介在さ
せ、それをクロック遮断指示信号によってオン／オフ制
御することによって実現できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、環境設定情報によってデバイスとしての動作が禁止
された時はそれに連動してデバイス内部の回路に対する
動作クロックの供給を停止できるようになり、ソフトウ
ェアによる特別な設定制御によってそのデバイスに対す
る動作クロックを停止する操作を行うことなく、半自動
的に動作クロックの供給／停止を切り替えることが可能
となり、周辺デバイスの低消費電力を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るコンピュータシス
テム全体の構成を示すブロック図。

【図２】同実施形態のコンピュータシステムに設けられ
た通信コントローラに適用されるＰＣＩコンフィグレー
ションレジスタの構造を示す図。

【図３】図２のＰＣＩコンフィグレーションレジスタに
設定されるコマンドの内容を示す図。

【図４】同実施形態のコンピュータシステムに設けられ
た通信コントローラの具体的な構成を示す図。

【符号の説明】

１…プロセッサバス ２…ＰＣＩバス ３…ＰＣＩバス １１…ＣＰＵ １５…通信コントローラ １５１…ＰＣＩコンフィグレーションレジスタ １５２…デバイスコア部 １５３…パワーダウン制御回路 １５４…内部クロック発生回路 ２０１…パワーダウン判断回路 ２０２…クロック遮断回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータシステムで使用され、前記
   コンピュータシステムによって設定される環境設定情報
   に基づいてその動作環境が指定される周辺デバイスにお
   いて、 前記環境設定情報で指定される前記周辺デバイスの動作
   環境を監視し、前記周辺デバイスが動作許可状態／動作
   禁止状態のいずれの状態であるかを判定する手段と、 前記周辺デバイスが動作禁止状態であることが検出され
   たとき、前記周辺デバイスの内部回路に対する動作クロ
   ックの供給を停止する手段とを具備することを特徴とす
   る周辺デバイス。
2. 【請求項２】 前記周辺デバイスは、外部からのクロッ
   ク信号からそれよりも高周波数の内部クロック信号を前
   記動作クロックとして生成する内部クロック生成回路を
   さらに具備し、 前記動作クロックの供給を停止する手段は、 前記内部クロック生成回路から前記内部回路への動作ク
   ロックの供給を遮断することを特徴とする請求項１記載
   の周辺デバイス。
3. 【請求項３】 前記周辺デバイスは、 前記環境設定情報が書き込まれるレジスタ群と、 このレジスタ群に書き込まれた環境設定情報に基づい
   て、イネーブル／ディスエーブル制御されるコアロジッ
   ク部とを具備し、 前記動作クロックの供給を停止する手段は、前記コアロ
   ジック部に対する動作クロックの供給を停止することを
   特徴とする請求項１記載の周辺デバイス。
4. 【請求項４】 前記環境設定情報には、各項目毎にその
   動作の有効／無効を示す複数の動作環境設定項目が含ま
   れており、 前記判定手段は、 前記複数の動作環境設定項目の中で前記周辺デバイスの
   内部回路の機能を使用する環境設定項目全てが無効であ
   るとき、前記周辺デバイスが動作禁止状態に設定されて
   いると判定することを特徴とする請求項１記載の周辺デ
   バイス。
5. 【請求項５】 前記周辺デバイスは通信コントローラで
   あることを特徴とする請求項１記載の周辺デバイス。
6. 【請求項６】 コンピュータシステムで使用され、パワ
   ーダウンモードに切り替え可能に構成された周辺デバイ
   スであって、 前記コンピュータシステムによって設定される環境設定
   情報に基づいて、前記周辺デバイスが動作許可状態／動
   作禁止状態のいずれの状態であるかを判定する手段と、 前記周辺デバイスが動作禁止状態に設定されていること
   が判定されたとき、前記周辺デバイスを通常動作モード
   からパワーダウンモードに切り替える手段とを具備する
   ことを特徴とする周辺デバイス。
7. 【請求項７】 前記パワーダウンモードに切り替える手
   段は、 前記周辺デバイスの内部回路に対する動作クロックの供
   給を停止する手段を具備することを特徴とする請求項６
   記載の周辺デバイス。