JPH1049248A

JPH1049248A - マイクロコンピュータ

Info

Publication number: JPH1049248A
Application number: JP8199412A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nakauchi; 裕之中内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】タイムラグの発生によるマイクロコンピュー
タ全体の動作速度の低下を防止しながら、必要以上に高
速なシステムクロック下での動作による余分な電力消費
を防止する。【解決手段】複数種類のスタンバイモード解除要因の
それぞれが発生すると、それによってスタンバイモード
コントローラ３がスタンバイモードを解除する。それと
同時に、信号出力手段４が、スタンバイモード解除要因
に応じて出力信号を切り替える。そして、クロックセレ
クタ５が、信号出力手段４からの出力信号に応じて、複
数の入力クロックのうちから任意の出力クロックを選択
して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スタンバイ機能を
有し、タイマやシリアルインタフェイス等の動作クロッ
クや内部クロックを切り替える機能を持つマイクロコン
ピュータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスタンバイ機能およびシステムク
ロック切り替え機能を持つマイクロコンピュータ（以
下、従来マイコンと称する）の回路例を図５に示す。従
来マイコンの場合、マイコンによっては、一般的なマイ
クロコンピュータを構成する要素１０２に加えて、スタ
ンバイモードコントローラ１０３や、図示しないシリア
ルインタフェイス（ＳＩＯ（直列入出力インタフェイ
ス）、ＵＡＲＴ（直列通信インタフェイス）、ＭＳＫ(M
inimum Shift Keying)）、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａコンバータ、
タイマ等の機能ブロックが内蔵されている。スタンバイ
モードコントローラ１０３は、スタンバイモードを制御
するスタンバイ機能を有するものである。スタンバイモ
ードとは、消費電力節約（パワーセービング）のため
に、システム系のクロックが止まるモードのことであ
り、このときでも時計等の機能は動いている。より正確
に言えば、周辺にはクロックが供給されていてプログラ
ムの実行のみが停止する状態や、発振子の停止を行う状
態の場合がある。

【０００３】これらの機能ブロックは、マイコン外部か
ら入力されたクロックやマイコン内部で発生したクロッ
ク、あるいはその分周クロックによって動作する。マイ
コンによっては、機能を制御する要素の中に、このよう
な複数のシステムクロックのうちからクロックを選択す
るためのクロックセレクタ１０４を備えているものがあ
る。さらに、マイコンによっては、発振クロックの分周
比を変更してシステムクロック周波数を切り替えられる
ものもある。

【０００４】例えば、発振回路がメインクロックとサブ
クロックとの２系統のクロックを有しているものがあ
る。メインクロックとしては例えば１２ＭＨｚ、サブク
ロックとしては例えば３２．７６８ｋＨｚである。そし
て、メインクロックの分周クロック５種類およびサブク
ロックの分周クロック１種類の計６種類のクロックを切
り替えてシステムクロックとして使用できるようになっ
ている。

【０００５】マイコンの応用システム上では、よく使用
される手法として、マイコンは常時スタンバイモードに
しておき、各種機能ブロックが動作を開始するときにス
タンバイモードを解除するようになっている。一般に、
秒信号すなわち１秒ごとに瞬間的に動作状態（アクティ
ブ）となる信号の処理等のように、ＣＰＵ（中央演算処
理部）のパワーをあまり要しない処理を行う場合は、サ
ブクロックで動作させている。一方、波形ジェネレータ
のようにＣＰＵパワーを必要とする処理を行う場合は、
メインクロックで動作させている。システムクロック
は、この２種類の処理を開始するたびに切り替えて使用
される。

【０００６】上記のように複数のシステムクロックが存
在する場合に、それらを切り替えるには、システムクロ
ック切り替えのレジスタ値を変更した後、一度マイコン
を、システムクロックを切り替えるための特殊な状態に
切り替える手順が必要になる。

【０００７】例えば、特開平１−１３４６１６号公報に
開示されたマイコンでは、高速なシステムクロックで動
作する通常動作モードと低速なシステムクロックで動作
する低消費電力モードとの切り替え時に、システムを一
旦すべて停止させており、この間にシステムクロックを
切り替えている。

【０００８】これら上記従来マイコンにおいては、スタ
ンバイモードが解除されている状態では、比較的低速な
システムクロックでも十分処理可能な動作をさせたい場
合でも、比較的高速なシステムクロックを要する場合で
も、実際に動作しているシステムクロックは常に一定で
ある。このため、スタンバイモード解除後にシステムク
ロックを切り替えたい場合は、マイコンに行わせたい動
作の速度に合わせて、コンピュータプログラムによって
システムクロックを切り替えている。例えば、低消費電
力で動作させたい場合は、メインクロックをコンピュー
タプログラムにて停止させ、サブクロックのみで動作さ
せている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のようなコンピュータプログラムによるシステムクロ
ック切り替え動作では、秒信号の処理等のように比較的
低速なシステムクロックでマイコンが動作を開始した後
に、波形ジェネレータのように高速動作を要求する機能
ブロックを動作させる場合に、そのシステムクロックの
切り替え動作によってタイムラグが発生するという問題
点がある。

【００１０】上記特開平１−１３４６１６号公報に開示
されたマイコンでは、高速なシステムクロックで動作す
る通常動作モードと低速なシステムクロックで動作する
低消費電力モードとの切り替え時に、システムが一旦す
べて停止した時間が必要であるため、やはりタイムラグ
が発生する。

【００１１】逆に、システムクロックの切り替えを行わ
ずに、低速なシステムクロックでも十分動作可能な機能
ブロックを、比較的高速なシステムクロックでマイコン
が動作している状態で動作させると、余分に電力を消費
するという問題点がある。

【００１２】マイコンの動作中にはシステムクロックを
切り替えないのであれば、スタンバイモードの解除後直
ちにメインクロックの分周クロックをシステムクロック
として使用したい場合には、サブクロックのような低速
なシステムクロックで十分処理可能な秒信号のような信
号でスタンバイモードが解除された際にも、メインクロ
ックのような高速なシステムクロックでマイコンを動作
させなければならない。このためやはり余分に電力を消
費する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載のマイクロコンピュータは、スタンバ
イモード解除要因によりスタンバイモードを解除して所
定のシステムクロックで動作を開始するマイクロコンピ
ュータにおいて、複数種類のスタンバイモード解除要因
によりスタンバイモードを解除するスタンバイモードコ
ントローラと、スタンバイモード解除時に、上記スタン
バイモード解除要因に応じて出力信号を切り替える信号
出力手段と、上記信号出力手段からの出力信号に応じ
て、複数の入力クロックのうちから任意の出力クロック
を選択して出力するクロックセレクタとを備えているこ
とを特徴としている。

【００１４】上記の構成により、複数種類のスタンバイ
モード解除要因のそれぞれが発生すると、それによって
スタンバイモードコントローラがスタンバイモードを解
除する。それと同時に、信号出力手段が、スタンバイモ
ード解除要因に応じて出力信号を切り替える。そして、
クロックセレクタが、信号出力手段からの出力信号に応
じて、複数の入力クロックのうちから任意の出力クロッ
クを選択して出力する。

【００１５】つまり、スタンバイモードの解除要因を基
に、複数の入力クロックから特定の出力クロックをシス
テムクロックとして生成する。このスタンバイモードの
解除要因としては、秒信号の処理等のように比較的低速
なシステムクロックで動作できるものや、波形ジェネレ
ータのように高速なシステムクロックを要求するものが
ある。このため、低速なシステムクロックでも十分動作
可能な機能ブロックは、低速なシステムクロックで動作
させることができるといったように、システムクロック
を適切に切り替えることができる。したがって、必要以
上に高速なシステムクロック下での動作による余分な電
力消費を防止することができる。

【００１６】また、スタンバイモードの解除要因を基に
して、スタンバイモードコントローラがスタンバイモー
ドを解除する動作と、解除要因に応じてクロックセレク
タが最適なシステムクロックへ切り替える動作とが、同
時に行われる。すなわち、コンピュータプログラムを用
いずにシステムクロックを切り替えており、また、シス
テムクロックの切り替えの際にシステムが一旦すべて停
止した時間も不要である。したがって、システムクロッ
クの切り替え動作によってタイムラグが発生しないの
で、マイクロコンピュータ全体の動作速度の低下を防止
することができる。

【００１７】それゆえ、タイムラグの発生によるマイク
ロコンピュータ全体の動作速度の低下を防止しながら、
必要以上に高速なシステムクロック下での動作による余
分な電力消費を防止することができる。

【００１８】請求項２記載のマイクロコンピュータは、
請求項１の構成に加えて、信号出力手段が、上記スタン
バイモード解除要因に応じた出力信号をラッチし、出力
信号の出力指示を受けてから出力信号を出力し、スタン
バイモードコントローラが、スタンバイモードを解除す
る際に、信号出力手段に対し、ラッチされている出力信
号を出力するように指示を出すことを特徴としている。

【００１９】上記の構成により、スタンバイモード解除
要因が生じると、信号出力手段が、そのスタンバイモー
ド解除要因に応じた出力信号をラッチする。そして、ス
タンバイモードコントローラが、スタンバイモードを解
除する際に、信号出力手段に対し、ラッチされている出
力信号を出力するように指示を出す。信号出力手段は、
上記指示に従い、スタンバイモードコントローラがスタ
ンバイモードを解除すると同時に、出力信号をクロック
セレクタに出力する。

【００２０】したがって、スタンバイモード解除要因が
発生してスタンバイモードコントローラがスタンバイモ
ードを解除する際、その解除要因に応じて出力クロック
を変更しなければならないことがあった場合に、その処
理にかかる時間分のタイムラグが生じるのを防止するこ
とができる。

【００２１】なお、上記の出力信号のラッチ動作によ
り、スタンバイモードを解除する際の解除要因、すなわ
ち特定の割り込みベクタへジャンプする際のその割り込
みベクタに対する割り込み要因を、スタンバイモードコ
ントローラが記憶できる。

【００２２】それゆえ、請求項１記載の構成による効果
に加え、マイクロコンピュータ全体の動作速度の低下を
より効率的に防止し、必要以上に高速なシステムクロッ
ク下での動作による余分な電力消費をより効率的に防止
することができる。

【００２３】請求項３記載のマイクロコンピュータは、
請求項１または２の構成に加えて、信号出力手段が、ス
タンバイモード解除要因と出力信号との組み合わせを変
更可能な状態で記憶することを特徴としている。

【００２４】上記の構成により、ユーザが、スタンバイ
モード解除要因と出力信号との組み合わせをあらかじめ
信号出力手段において規定しておく。スタンバイモード
解除要因が生じると、信号出力手段は、上記組み合わせ
に従い、出力信号をクロックセレクタに出力する。

【００２５】したがって、スタンバイモード解除要因に
対するシステムクロックの値をユーザが自由に設定する
ことができる。それゆえ、請求項１または２記載の構成
による効果に加え、処理に応じてシステムクロックを変
えることにより、高速処理を優先させたり低消費電力を
優先させたりするなどのように、作業条件に応じて柔軟
に動作環境を設定することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１な
いし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。図
２に示すように、本実施の形態に係るマイクロコンピュ
ータ（以下、マイコンと称する）１は、ＣＰＵ（中央演
算処理部）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ
（ランダムアクセスメモリ）、Ｉ／Ｏ（入出力インタフ
ェイス）等、一般的なマイコンを構成する要素であるマ
イコン構成要素２を備えている。そして、このマイコン
構成要素２、スタンバイモードコントローラ３、信号出
力手段４、クロックセレクタ５がこの順に接続された機
能ブロックを有している。スタンバイモードコントロー
ラ３、信号出力手段４、およびクロックセレクタ５によ
って、クロック切り替えモジュールが構成されている。

【００２７】マイコン構成要素２は、スタンバイモード
コントローラ３に対してスタンバイモードの解除を要求
するための信号（スタンバイ解除要求信号）ａ〜ｄを出
力する機能を有している。また、スタンバイモードコン
トローラ３は、マイコン構成要素２からのスタンバイ解
除要求に応じて、マイコン１全体のスタンバイモードの
解除／開始を制御するものである。図１に示すように、
マイコン構成要素２とスタンバイモードコントローラ３
とは、信号線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４で結ばれている。
上記信号ａ〜ｄは、これら信号線Ｌ１〜Ｌ４をそれぞれ
通るようになっている。

【００２８】本実施の形態においては、説明の便宜上、
マイコン構成要素２は、スタンバイモード解除要因とし
て、以下のような信号ａ〜ｄをスタンバイモードコント
ローラ３に出力するものとする。ａ：１秒信号ｂ：タイマのオーバーフローｃ：外部入力ｉｎ１ｄ：外部入力ｉｎ２１秒信号は、１秒ごとに送られる。上記したように、上
記マイコン１は基本的にはスタンバイ状態であるが、こ
の１秒信号がマイコン構成要素２からスタンバイモード
コントローラ３へ１秒ごとに送られることにより、マイ
コン１は１秒ごとに瞬間的に、すなわち一時的に、動作
状態（アクティブモード）になる。これは、マイコン１
の例えば図示しない表示画面で時計表示等を行うためで
ある。

【００２９】上記信号ａ〜ｄはそれぞれHighまたはLow
信号である。通常は、マイコン構成要素２は、マイコン
１全体をスタンバイ状態（マイコン１全体の動作が停止
した状態）に保つために、信号ａ〜ｄをいずれもLow 信
号にして信号線Ｌ１〜Ｌ４を通じてスタンバイモードコ
ントローラ３へ常時出力している。この結果、スタンバ
イモードコントローラ３により常時マイコン１全体がス
タンバイモードに保たれている。

【００３０】一方、なんらかの処理が必要になるなど、
スタンバイモード解除要因が発生すると、マイコン構成
要素２は、マイコン１全体をアクティブ状態（処理動作
を行うための状態）にするために、信号ａ〜ｄのうちで
その要因に対応する信号をHighパルスにして割り込みを
発生させ、信号線Ｌ１〜Ｌ４のうち対応する信号線を通
じてスタンバイモードコントローラ３へ出力するように
なっている。この割り込みによるスタンバイ解除要求信
号が発生してスタンバイモードコントローラ３に入力さ
れると、スタンバイモードコントローラ３によりマイコ
ン１のスタンバイモードが解除され、マイコン１がアク
ティブ状態に変わる。そして、マイコン１がシステムク
ロックに基づいてその処理を行う。処理終了後は、スタ
ンバイモードコントローラ３がマイコン１を再びスタン
バイモードに入るように制御するようになっている。

【００３１】なお、スタンバイモードコントローラ３の
種類によっては、異なる制御方法、例えばHighパルスで
なくHigh信号等を用いる制御方法もあるが、本発明にお
いてはこれらの信号の種類は特に限定されない。

【００３２】上記信号線Ｌ１〜Ｌ４は、マイコン構成要
素２とスタンバイモードコントローラ３とを接続する途
中で、それぞれ信号線Ｍ１〜Ｍ４へと枝分かれし、信号
線Ｍ１〜Ｍ４は信号出力手段４へ接続されている。これ
により、信号ａ〜ｄが、マイコン構成要素２からスタン
バイモードコントローラ３へそれぞれ入力されたとき
に、スタンバイモードコントローラ３がマイコン１のス
タンバイモードを解除するのに用いられるほか、それぞ
れが信号出力手段４にも入力されるようになっている。

【００３３】信号出力手段４は、ラッチ部４ａ…を有し
ている。上記信号線Ｍ１〜Ｍ４は、これらラッチ部４ａ
…を介して信号線Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４にそれぞれ接
続されている。信号線Ｎ１〜Ｎ４を通る信号の出力レベ
ルをそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。これらの信号内容
はそれぞれHighまたはLow である。上記信号線Ｎ１〜Ｎ
４は、クロックセレクタ５に接続されている。また、ス
タンバイモードコントローラ３と上記ラッチ部４ａ…と
が接続されており、これによって、スタンバイモードコ
ントローラ３からラッチ部４ａ…へラッチ制御信号Ｒを
伝達可能になっている。

【００３４】信号出力手段４は、スタンバイモード解除
時に上記信号線Ｍ１〜Ｍ４から信号ａ〜ｄを受け取る
と、その信号をラッチ部４ａ…によりラッチする。本実
施の形態においては、スタンバイモードが解除されたこ
とを受けてラッチデータが更新されるようになってい
る。これらの技術は、アンド、オア、Ｄ型フリップフロ
ップ等、従来の技術で構成できるため、説明を省略す
る。

【００３５】そして、信号出力手段４は、スタンバイモ
ードコントローラ３からラッチ制御信号Ｒを受け取るこ
とによって信号出力を指示されると、後述のように、上
記ラッチ部４ａ…でラッチした信号ａ〜ｄの組み合わせ
に基づいて、クロックセレクタ５に対して、出力クロッ
クの選択についての信号（クロック選択信号）ｎを出力
するようになっている。

【００３６】なお、ここでは、信号出力手段４の内部に
ラッチ部４ａ…が設けられた構成となっているが、この
ようなラッチ回路部分は、スタンバイモードコントロー
ラ３に内蔵されていることが多い。その例を図３に示
す。すなわち、信号出力手段４はラッチ回路を持たない
構成をとることも考えることができる。図３に示す例で
は、スタンバイモードコントローラ３が割り込みフラグ
レジスタ３ａを備えており、スタンバイモードの解除要
因、すなわち割り込み要因が発生すると、対応するビッ
トがセットされるようになっている。いずれにしても、
発生したスタンバイモード解除要因を基に、スタンバイ
モード解除時に信号出力が切り替わることには変わりな
い。

【００３７】図１に示すように、クロックセレクタ５
は、種々の入力クロックの入力を受けて、マイコン１全
体の動作のために適宜適切な出力クロックを出力するも
のである。この入力クロックとして、サブクロック（３
２ｋＨｚ）、およびメインクロック（１ＭＨｚ、２ＭＨ
ｚ、８ＭＨｚ）の計４つのクロックがクロックセレクタ
５に入力される。また、１つのクロックをシステムクロ
ックとして出力し、マイコン１内部に供給するようにな
っている。上記４つのメインクロックは、マイコン１の
外部から入力されたクロックやマイコン１の内部で発生
したクロック、あるいはその分周クロックにより得られ
るが、特に限定されない。なお、実際は、１つの原発振
クロックを基に、一度に複数のシステムクロックが生成
され、それが同時に使用されることが多い。本実施の形
態に記載のクロックセレクタ５も、出力クロックが１系
統だけと限定されるものではない。ここでは、説明の便
宜上、１種類のシステムクロックで全てのマイコン動作
が動作するものとする。

【００３８】クロックセレクタ５が出力するクロック
は、信号出力手段４が出力する４本の信号内容によって
決定される。その内容は、本実施の形態では表１のよう
に規定されているものとする。表１中、「１」、「０」
はそれぞれ「High」、「Low 」を表す。また、「＊」
は、「０」でも「１」でもよいことを表す。クロックセ
レクタ５の内部の回路は従来と同様にして実現できるた
め説明を省略する。

【００３９】

【表１】

【００４０】次に、図１を用いて、クロック切り替え動
作の詳細を説明する。今、マイコン１がスタンバイモー
ドになっているとする。このときの、信号線Ｎ１〜Ｎ４
を介して送られるクロック選択信号ｎの出力レベルＡ〜
ＤはＡ＝０、Ｂ＝０、Ｃ＝０、Ｄ＝０となっている。

【００４１】次に、１秒信号の割り込みが発生すると仮
定する。これにより、信号線Ｌ１を通ってHighパルスの
信号ａが信号出力手段４へ出力される。そして、この１
秒信号の割り込み発生によって、スタンバイモードコン
トローラ３がマイコン１のスタンバイモード解除動作を
行う。それと同時に、ラッチ制御信号Ｒを信号出力手段
４へ出力する。

【００４２】このときの出力レベルＡ〜ＤはＡ＝１、Ｂ＝０、Ｃ＝０、Ｄ＝０のように切り替わる。信号出力手段４は、この出力レベ
ルを有するクロック選択信号ｎを、信号線Ｎ１〜Ｎ４を
通じてクロックセレクタ５へ出力する。

【００４３】したがって、表１から分かるように、クロ
ックセレクタ５は、出力クロックとして「サブクロック
（３２ｋＨｚ）」を出力するので、マイコン１はシステ
ムクロック３２ｋＨｚで動作を開始する。

【００４４】動作が終了すれば、スタンバイモードコン
トローラ３により、再び、マイコン１をスタンバイモー
ドに切り替える。

【００４５】次に、外部入力ｉｎ１の割り込みが発生し
たとする。これにより、信号線Ｌ３を通りHighパルスの
信号ｃが信号出力手段４へ出力される。そして、この外
部入力ｉｎ１の割り込み発生によって、スタンバイモー
ドコントローラ３がマイコン１のスタンバイモード解除
動作を行う。それと同時に、ラッチ制御信号Ｒを信号出
力手段４へ出力する。

【００４６】このときの出力レベルＡ〜ＤはＡ＝０、Ｂ＝０、Ｃ＝１、Ｄ＝０のように切り替わる。信号出力手段４は、この出力レベ
ルを有するクロック選択信号ｎを、信号線Ｎ１〜Ｎ４を
通じてクロックセレクタ５へ出力する。

【００４７】したがって、表１から分かるように、クロ
ックセレクタ５は、出力クロックとして「メインクロッ
ク２（２ＭＨｚ）」を出力するので、マイコン１はシス
テムクロック２ＭＨｚで動作を開始する。

【００４８】動作が終了すれば、スタンバイモードコン
トローラ３により、再び、マイコン１をスタンバイモー
ドに切り替える。

【００４９】このように、スタンバイモード解除要因の
種類によって、動作開始時のシステムクロックが切り替
わる。

【００５０】この構成は、システムクロック値決定に応
用したり、タイマのカウントクロックやＡ／Ｄコンバー
タの動作クロック値等の決定に応用したりすることが可
能である。さらに、クロック出力を、暴走検知タイマ
（ウォッチドッグタイマ）のカウントクロックに応用す
れば、スタンバイモード解除後の暴走検知周期を、スタ
ンバイモード解除要因に応じて自動的に切り替えること
ができる。

【００５１】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について図４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態の図面に示
した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を
付記してその説明を省略する。

【００５２】本実施の形態に係るマイクロコンピュータ
（以下、マイコンと称する）１１は、実施の形態１に係
る構成とほぼ同様の構成を有している。ただし、信号出
力手段１４は、実施の形態１における信号出力手段４と
異なり、２ビットの第１レジスタ１４ａ・第２レジスタ
１４ｂ・第３レジスタ１４ｃ・第４レジスタ１４ｄを備
えている。信号線Ｍ１が第１レジスタ１４ａに、信号線
Ｍ２が第２レジスタ１４ｂに、信号線Ｍ３が第３レジス
タ１４ｃに、信号線Ｍ４が第４レジスタ１４ｄに、それ
ぞれ接続されている。各レジスタ１４ａ・１４ｂ・１４
ｃ・１４ｄは、ラッチ部１４ｅに接続されている。ま
た、スタンバイモードコントローラ３とラッチ部１４ｅ
とが接続され、スタンバイモードコントローラ３からラ
ッチ制御信号Ｒがラッチ部１４ｅへ入力されるようにな
っている。ラッチ部１４ｅとクロックセレクタ５とが信
号線Ｎで接続されている。

【００５３】このように、本実施の形態においては、信
号出力手段１４は、スタンバイモード解除要因と同数の
リード／ライト（読み書き）可能な２ビットレジスタ１
４ａ〜１４ｄを持っている。そして、スタンバイモード
解除時に、マイコン構成要素２から出力された信号ａ〜
ｄをそれぞれ、信号出力手段１４がクロックセレクタ５
へレジスタ値を出力するためのリード信号として利用す
る。

【００５４】ここで、クロックセレクタ５が出力するク
ロックは、信号出力手段１４が出力する２ビットのクロ
ック選択信号ｎによって決定される。その内容を表２に
示す。すなわち、クロックセレクタ５において、信号出
力手段１４からクロックセレクタ５へ、クロック選択信
号ｎとして表２の左側の欄に示すような２ビット値が信
号線Ｎを通して送られてきた場合、それぞれ表２の右側
の欄に示すような出力クロックが選択されるようになっ
ている。表中、「１」、「０」はそれぞれ「High」、
「Low 」を表す。クロックセレクタ５の内部の回路は従
来と同様にして実現できるため説明を省略する。

【００５５】

【表２】

【００５６】また、今、各レジスタ１４ａ〜１４ｄの２
ビット値を表３に示すような内容としておく。表３中、
「１」、「０」はそれぞれ「High」、「Low 」を表す。

【００５７】

【表３】

【００５８】次に、クロック切り替え動作の詳細を説明
する。今、マイコン１１がスタンバイモードになってい
るとする。次に、１秒信号の割り込みが発生すると仮定
する。これにより、信号線Ｌ１を通りHighパルスの信号
ａが信号出力手段１４へ出力される。そして、この１秒
信号の割り込み発生によって、スタンバイモードコント
ローラ３がマイコン１１のスタンバイモード解除動作を
行う。それと同時に、ラッチ制御信号Ｒを信号出力手段
１４へ出力する。

【００５９】このときは、第１レジスタ１４ａのビット
内容がラッチされ、ラッチ制御信号Ｒの入力に応じてク
ロックセレクタ５へ出力される。すなわち、表３に示し
た設定により、「００」が出力される。そして、クロッ
クセレクタ５においては、表２に示した対応により、サ
ブクロック（３２ｋＨｚ）がシステムクロックとして出
力される。マイコン１１はシステムクロック３２ｋＨｚ
で動作を開始する。

【００６０】動作が終了すれば、スタンバイモードコン
トローラ３により、再び、マイコン１１をスタンバイモ
ードに切り替える。

【００６１】次に、外部入力ｉｎ１の割り込みが発生し
たとする。これにより、信号線Ｌ３を通りHighパルスの
信号ｃが信号出力手段１４へ出力される。そして、この
外部入力ｉｎ１の割り込み発生によって、スタンバイモ
ードコントローラ３がマイコン１１のスタンバイモード
解除動作を行う。それと同時に、ラッチ制御信号Ｒを信
号出力手段１４へ出力する。

【００６２】このときは、第３レジスタ１４ｃのビット
内容がラッチされ、ラッチ制御信号Ｒの入力に応じてク
ロックセレクタ５へ出力される。すなわち、表３に示し
た設定により、「１１」が出力される。そして、クロッ
クセレクタ５においては、表２に示した対応により、メ
インクロック３（８ＭＨｚ）がシステムクロックとして
出力される。マイコン１１はシステムクロック８ＭＨｚ
で動作を開始する。

【００６３】動作が終了すれば、スタンバイモードコン
トローラ３により、再び、マイコン１１をスタンバイモ
ードに切り替える。

【００６４】このように、実施の形態１同様、スタンバ
イモード解除要因の種類によって、動作開始時のシステ
ムクロックが切り替わる。

【００６５】また、本実施の形態においては、信号出力
手段１４が、スタンバイ解除要求信号としての信号ａ〜
ｄに対応するレジスタ１４ａ〜１４ｄを備え、これら信
号ａ〜ｄに応じたレジスタの値に基づいてシステムクロ
ックを選択するようになっている。

【００６６】そして、信号出力手段１４が、レジスタ１
４ａ〜１４ｄに、スタンバイモード解除要因と出力信号
（クロック選択信号ｎ）との組み合わせを変更可能な状
態で記憶している。すなわち、各レジスタをプログラマ
ブルとし、各レジスタの内容を書き換えることにより、
スタンバイモード解除要因によるシステムクロックの選
び方を変更することができる。レジスタの内容の書き換
えは、マイコン等のコンピュータプログラムによっても
可能であり、これによって変更がさらに容易になる。

【００６７】このため、あらかじめ各レジスタ１４ａ〜
１４ｄに任意の値を格納しておくことにより、個々のス
タンバイモード解除要因に対するシステムクロック値を
ユーザが自由に設定することができる。この結果、処理
に応じてシステムクロックを変えることにより、高速処
理を優先させたり低消費電力を優先させたりするなどの
ように、作業条件に応じて柔軟に動作環境を設定するこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１のマイ
クロコンピュータは、スタンバイモード解除要因により
スタンバイモードを解除して所定のシステムクロックで
動作を開始するマイクロコンピュータにおいて、複数種
類のスタンバイモード解除要因によりスタンバイモード
を解除するスタンバイモードコントローラと、スタンバ
イモード解除時に、上記スタンバイモード解除要因に応
じて出力信号を切り替える信号出力手段と、上記信号出
力手段からの出力信号に応じて、複数の入力クロックの
うちから任意の出力クロックを選択して出力するクロッ
クセレクタとを備えている構成である。

【００６９】それゆえ、タイムラグの発生によるマイク
ロコンピュータ全体の動作速度の低下を防止しながら、
必要以上に高速なシステムクロック下での動作による余
分な電力消費を防止することができるという効果を奏す
る。

【００７０】請求項２のマイクロコンピュータは、請求
項１の構成に加えて、信号出力手段が、上記スタンバイ
モード解除要因に応じた出力信号をラッチし、出力信号
の出力指示を受けてから出力信号を出力し、スタンバイ
モードコントローラが、スタンバイモードを解除する際
に、信号出力手段に対し、ラッチされている出力信号を
出力するように指示を出す構成である。

【００７１】それゆえ、請求項１記載の構成による効果
に加え、マイクロコンピュータ全体の動作速度の低下を
より効率的に防止し、必要以上に高速なシステムクロッ
ク下での動作による余分な電力消費をより効率的に防止
することができるという効果を奏する。

【００７２】請求項３のマイクロコンピュータは、請求
項１または２の構成に加えて、信号出力手段が、スタン
バイモード解除要因と出力信号との組み合わせを変更可
能な状態で記憶する構成である。

【００７３】それゆえ、請求項１または２記載の構成に
よる効果に加え、処理に応じてシステムクロックを変え
ることにより、高速処理を優先させたり低消費電力を優
先させたりするなどのように、作業条件に応じて柔軟に
動作環境を設定することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマイクロコンピュータの一構成例
における要部の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のマイクロコンピュータの概略の構成を示
すブロック図である。

【図３】図１のマイクロコンピュータの変形例における
要部の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明に係るマイクロコンピュータの他の構成
例における要部の構成を示すブロック図である。

【図５】従来のマイクロコンピュータの概略の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１マイクロコンピュータ２マイコン構成要素３スタンバイモードコントローラ３ａ割り込みフラグレジスタ４信号出力手段４ａラッチ部５クロックセレクタ１４信号出力手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄレジスタ１４ｅラッチ部Ａ〜Ｄ出力レベルＬ１〜Ｌ４、Ｍ１〜Ｍ４、Ｎ、Ｎ１〜Ｎ４信号線Ｒラッチ制御信号ａ〜ｄ信号（スタンバイ解除要求信号）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スタンバイモード解除要因によりスタンバ
イモードを解除して所定のシステムクロックで動作を開
始するマイクロコンピュータにおいて、複数種類のスタンバイモード解除要因によりスタンバイ
モードを解除するスタンバイモードコントローラと、スタンバイモード解除時に、上記スタンバイモード解除
要因に応じて出力信号を切り替える信号出力手段と、上記信号出力手段からの出力信号に応じて、複数の入力
クロックのうちから任意の出力クロックを選択して出力
するクロックセレクタとを備えていることを特徴とする
マイクロコンピュータ。
【請求項２】信号出力手段が、上記スタンバイモード解
除要因に応じた出力信号をラッチし、出力信号の出力指
示を受けてから出力信号を出力し、スタンバイモードコントローラが、スタンバイモードを
解除する際に、信号出力手段に対し、ラッチされている
出力信号を出力するように指示を出すことを特徴とする
請求項１記載のマイクロコンピュータ。
【請求項３】信号出力手段が、スタンバイモード解除要
因と出力信号との組み合わせを変更可能な状態で記憶す
ることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロコ
ンピュータ。