JPS59151217A - Microcomputer - Google Patents
MicrocomputerInfo
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- JPS59151217A JPS59151217A JP58024821A JP2482183A JPS59151217A JP S59151217 A JPS59151217 A JP S59151217A JP 58024821 A JP58024821 A JP 58024821A JP 2482183 A JP2482183 A JP 2482183A JP S59151217 A JPS59151217 A JP S59151217A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、CPU内部の動作クロック信号の周波数が
切り換え可能にされたマイクロコンビー−タに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a microconverter in which the frequency of an operating clock signal inside a CPU can be switched.
第1図にマイクロコンピュータシステムの概略構成を示
す。CPU(マイクロプロセッサ)1は、アドレスバス
2およヒデータバス3を介してRoM(リード・オンリ
・メモリ)4やRAM(ランダム・アクセス・メモリ)
5のような記憶装置および入出力装置6と接続されてい
る。そして、0PU1は発振回路7から供給されるクロ
ック信号OLKによって動作され、メモIJ(2,3)
に格納されているプログラムの指令に従って順次命令を
実行して行く。FIG. 1 shows the schematic configuration of the microcomputer system. A CPU (microprocessor) 1 is connected to a RoM (read only memory) 4 and a RAM (random access memory) via an address bus 2 and a data bus 3.
It is connected to a storage device such as 5 and an input/output device 6. Then, 0PU1 is operated by the clock signal OLK supplied from the oscillation circuit 7, and the memory IJ (2, 3)
It executes instructions sequentially according to the instructions of the program stored in the computer.
ところが、プログラミングにおいて、ある命令から次の
命令までの間に所定の時間あるいは一定以上の時間が必
要とされる場合には、それらの命令の間にノンオペレー
ション命令と呼ばれる命令をいくつも挿入して、OP
U 1が入出力装置6を介して外部装置に対して何らデ
ータのやりとり等を行なわないで時間の経過だけを待つ
ようにさせている。However, in programming, when a predetermined time or more than a certain amount of time is required between one instruction and the next, a number of instructions called non-operation instructions are inserted between those instructions. ,OP
U1 is made to wait only for the elapse of time without exchanging any data with the external device via the input/output device 6.
そのため、ある命令と命令の間に必要なノンオペレーシ
ョンの時11J1カ長いほどノンオペレーション命令の
ステップ数が増加し、このノンオペレーション命令を格
納(〜ておくROM4ヤRAM5内のエリアが大きくな
る。その結果、メモリの有効な記憶容量が小さくされて
しまうとともに、0P(Jが何ら外部に対する有効な命
令を実行して℃・ないにもかかわらず、OPUがノンオ
ペレーション命令を実行することにより余分な電流が消
費されるという問題点があった。Therefore, the longer the non-operation is required between certain instructions, the greater the number of steps of the non-operation instruction, and the larger the area in the ROM 4 or RAM 5 for storing this non-operation instruction. As a result, the effective storage capacity of the memory is reduced, and extra current is generated due to the OPU executing a non-operation instruction even though 0P(J is not executing any valid instruction to the outside). The problem was that it was consumed.
そこでこの発明は、ノンオペレーション命令のコードに
よってCPU内部の動作クロック信号の周波数を切り換
えることができるようにすることにより、OP Uの時
間待ち状態における内部の動作クロック信号の周波数を
低くさせ、これによって、ノンオペレーション命令のス
テップ数が少なくなって、有効なメモリ容量を増力口さ
せるとともに、消費霜:力を減少させることができるよ
うにすることを目的とする。Therefore, the present invention lowers the frequency of the internal operating clock signal in the OPU's time waiting state by making it possible to switch the frequency of the internal operating clock signal of the CPU using the code of the non-operation instruction. It is an object of the present invention to reduce the number of steps of non-operation instructions, increase effective memory capacity, and reduce power consumption.
以下図面に基づいてこの発明を説明−第6゜第2図は本
発明の一実施例を示すものである。The present invention will be explained below with reference to the drawings - Fig. 6. Fig. 2 shows an embodiment of the present invention.
図において、7は水晶振動子のような発振子を含む基準
周波数信号発生回路(発振回路)である。In the figure, 7 is a reference frequency signal generation circuit (oscillation circuit) including an oscillator such as a crystal oscillator.
この発振回路7から出力される基準周波数信号(原発振
信号)φ3あるいはこの原発振信号を適当に分周した信
号が、クロノクドインノく一夕8aを介してCPU内部
に供給されろようにされて℃・る。The reference frequency signal (original oscillation signal) φ3 output from this oscillation circuit 7 or a signal obtained by appropriately dividing this original oscillation signal is supplied to the inside of the CPU via the clock 8a.・Ru.
9はフリップフロップで、この7リノプフロノプ9はプ
ログラムの途中に挿入されたノンオペレーション命令を
示すコードOxによってセ・ノドされる。フリップフロ
ップ9がセットされると、フリップフロップ9の出力は
ノ・インベルに変化され、インパーク10を介して上記
クロノクドインノ(−タ8aが閉じられ、発振回路7か
らCPUへの原発振信号φ3の供給が連断されろように
されている。Reference numeral 9 denotes a flip-flop, and this 7-linopfronop 9 is set by a code Ox indicating a non-operation instruction inserted in the middle of the program. When the flip-flop 9 is set, the output of the flip-flop 9 is changed to zero, the clock 8a is closed via the impark 10, and the original oscillation signal φ3 is transmitted from the oscillation circuit 7 to the CPU. Supply is being cut off.
また、上記クロックドインバータ8aと並列に、同じく
上記フリップフロップ9の出力信号によって、上記クロ
ックドインバータ8aと相補的に開閉されるクロックド
・rンバータ8bが設けら第1ている。Further, in parallel with the clocked inverter 8a, there is provided a first clocked inverter 8b which is also opened and closed in a complementary manner to the clocked inverter 8a by the output signal of the flip-flop 9.
この第2のクロックドインバータ8bは、上記フリップ
フロップ9がノンオペレーション命令によってセットさ
れて出力信号が)・インベルにされると開かれて、発振
回路7からの原発振信号φ。This second clocked inverter 8b is opened when the flip-flop 9 is set by a non-operation instruction and the output signal is turned to invert, and the output signal φ from the oscillation circuit 7 is output.
を分周回路10に供給するようにされている。分周回路
10において適当な周波数まで分周された信号は、動作
クロック信号φ。としてCPUに供給されろ。is supplied to the frequency dividing circuit 10. The signal frequency-divided to an appropriate frequency by the frequency divider circuit 10 is the operating clock signal φ. be supplied to the CPU as
上記回路においては、プログラムの通常の命令をOP
Uが実行するとぎには、フリップフロップ9がリセット
されて、クロツクドインノ(−夕8aが開かれ、8bは
閉じられている。そのため、発振回路7から出力される
周波数の高い原発振信号φ がそのまま内部動作クロッ
ク信号φ。とじてOI’ Uに供給されろ。In the above circuit, the normal instructions of the program are OP
When U is executed, the flip-flop 9 is reset and the clocked inverter 8a is opened and 8b is closed. Therefore, the high-frequency original oscillation signal φ output from the oscillation circuit 7 remains unchanged. Internal operation clock signal φ. Should be supplied to OI'U.
しかして、OP Uがプログラムの指令に従って命令を
次々と実行して行くうちに、ノンオペレーション命令に
遭遇したとする。すると、このノンオペレーション命令
を示すコードOxによってフリップフロップ9がセント
され、クロックドインバータ8aが閉じられて発振回路
7からの高し・周波数の信号φ3がカットさ4る。また
、同時にクロックドインバータ8bが開かれて、発振回
路7からの発振信号φ8が分周(ロ)路10に供給され
、適当な周波数まで分周されてからOf) Uに供給さ
れるようVCなる。Suppose that the OPU encounters a non-operation instruction while executing instructions one after another according to the instructions of the program. Then, the flip-flop 9 is turned on by the code Ox indicating this non-operation instruction, the clocked inverter 8a is closed, and the high frequency signal φ3 from the oscillation circuit 7 is cut off. At the same time, the clocked inverter 8b is opened, and the oscillation signal φ8 from the oscillation circuit 7 is supplied to the frequency division (b) path 10, and after being divided to an appropriate frequency, it is supplied to the VC. Become.
そして、ノンオペレーション命令がなくなると、再びフ
リップフロップ9がリセットされて、クロックドインバ
ータ8bが閉じられ、8aが開かれる。そのため、OP
Uには、再び発振回路7から原発振信号φ3が直接供給
されるようになる。Then, when there are no non-operation instructions, the flip-flop 9 is reset again, the clocked inverter 8b is closed, and the clocked inverter 8a is opened. Therefore, OP
The original oscillation signal φ3 is again directly supplied to U from the oscillation circuit 7.
従って、ノンオペレーション命令実行中には、CPU内
部には、第3図(C)に示すように他の命令実行中の周
波数よりも低い周波数のクロック信号が供給される。こ
れによって、ノンオペレーション命令を実行する際のC
PUの動作速度が、通常の命令実行時よりもかなり遅く
され、一定時間をやり過ごすために必要とされるノンオ
ペレーション命令のステップ数が減少される。Therefore, while a non-operation instruction is being executed, a clock signal having a frequency lower than that during execution of other instructions is supplied inside the CPU, as shown in FIG. 3(C). This allows the C
The operating speed of the PU is made much slower than during normal instruction execution, and the number of non-operation instruction steps required to get through a certain amount of time is reduced.
そのため、ある命令と次の命令との間の所定の待ち時間
を作るために、それらの命令の間に仲人されるノンオペ
レーション命令を格納するメモリのエリアが少なくて済
む。Therefore, less memory area is required to store non-operation instructions that are intermediated between one instruction and the next in order to create a predetermined waiting time between those instructions.
その結果、他の外部に対し実効力ある命令を格納するエ
リアが広くなって、メモリの有効記憶容量が増rJ日さ
れろ。あるいは、一定量のプログラムを格納するために
必要なメモリの容量を減らすことができる。As a result, the area for storing instructions that have an effect on other external devices becomes larger, and the effective storage capacity of the memory increases. Alternatively, the amount of memory required to store a certain amount of programs can be reduced.
また、相補型のMOSFETにより構成されたいわゆる
C M OSマイコンにおいては、信号の変化時にのみ
電流が流されるため、動作クロック信号の周波数が高い
ほど消費電流が大きくなる。ところが、上記実施例の回
路では、ノンオペレーション命令実行時に、OP Uに
供給される内部の動作クロック信号の周波数が低くされ
るため、OPU時間待ち状態における消費車力が減少さ
れるという効果がある。Furthermore, in a so-called CMOS microcomputer configured with complementary MOSFETs, current flows only when a signal changes, so the higher the frequency of the operating clock signal, the greater the current consumption. However, in the circuit of the above embodiment, since the frequency of the internal operating clock signal supplied to the OPU is lowered when a non-operation instruction is executed, the power consumption in the OPU time waiting state is reduced.
なお、−に記実施例においては、周波数を切り換えるた
めのゲート回路としてクロックドインバータを用いたが
、NAND回路のような他のゲート回路を用いることも
可能である。Although a clocked inverter is used as a gate circuit for switching the frequency in the embodiment described in -, it is also possible to use other gate circuits such as a NAND circuit.
また、実施例では、通常の命令実行時に発振回路からの
原発振信号が動作クロック信号とじてCPU内部に供給
されるようにされたものを説明したが、上記実施例の回
路の次段に更に分周回路を設けて、発振回路からの原発
振信号またはこれを分周回路10で分周l〜た信号を更
に分周したものをCPU内部の動作クロック信号として
供給するようにしてもよい。Furthermore, in the embodiment, the original oscillation signal from the oscillation circuit is supplied to the inside of the CPU as an operating clock signal during normal instruction execution. A frequency dividing circuit may be provided to supply the original oscillation signal from the oscillation circuit or a signal obtained by dividing the original oscillation signal by the frequency dividing circuit 10 as the operating clock signal inside the CPU.
以ト説明したようにこの発明は、ノンオペレーション命
令のような特定の命令が入ったとぎにのみ基準周波hヅ
信号が分周回路に供給されて分周さね、低い周波数の動
作クロック信号どしてOP Uに供給されるようにされ
てなるので、ノンオペレーション命令等のステップ数が
少なくなって、これらの命令を格納するメモリエリアが
減少される。As explained above, in the present invention, only when a specific command such as a non-operation command is input, the reference frequency hz signal is supplied to the frequency divider circuit and the frequency is divided. Since the instructions are supplied to the OPU, the number of steps such as non-operation instructions is reduced, and the memory area for storing these instructions is reduced.
その結果、有効なメモl) W量が増加されろようにな
る。また、CPUの時間待ち状態にかける消費電力も減
少されろという効果がある。As a result, the amount of available memory (l) W will be increased. It also has the effect of reducing the power consumption of the CPU in the time waiting state.
第1図はマイクロコンピュータシステムの概略構成図、
第2図は本発明に係るマイクロコンピータの要部の一実
施例を示すブロック構成図、第3図はこの実施例におけ
ろ信号のタイミングチャートである。
1・・・OP U (マイクロプロセッサ)、7・・・
発振回路、9・・・フリップフロップ、10・・・分周
回路、Ox・・・命令コード、φ。・・・動作クロック
信号。
代理人 弁理士 高 橋 明 夫FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microcomputer system, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the main part of a microcomputer according to the present invention, and FIG. 3 is a timing chart of signals in this embodiment. be. 1...OP U (microprocessor), 7...
Oscillation circuit, 9...flip-flop, 10...frequency dividing circuit, Ox...instruction code, φ. ...Operating clock signal. Agent Patent Attorney Akio Takahashi
Claims (1)
制御されるフリップフロップと、このフリップフロップ
の出力信号によって相補的に開閉されて基準周波数信号
を通過、遮断させるための一対のゲート回路と、−万の
ゲート回路の出力側に設けられた分周回路とを備え、上
記特定台が入ったとぎにのみ基準周波数信号が分周回路
に供給されて分周され、低い周波数の動作クロック信号
としてOPUに供給されるようにされてなることを特徴
とするマイクロコンビーータ。- A flip-flop whose setting and reset are controlled by a 1% fixed instruction code, and a pair of gate circuits that are opened and closed in a complementary manner by the output signal of this flip-flop to pass and cut off the reference frequency signal; A frequency dividing circuit is provided on the output side of the gate circuit of 10,000, and only when the above-mentioned specific machine enters, the reference frequency signal is supplied to the frequency dividing circuit and divided, and the OPU outputs it as a low frequency operation clock signal. A micro combinator characterized in that it is supplied to a micro combinator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58024821A JPS59151217A (en) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | Microcomputer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58024821A JPS59151217A (en) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | Microcomputer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59151217A true JPS59151217A (en) | 1984-08-29 |
Family
ID=12148843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58024821A Pending JPS59151217A (en) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | Microcomputer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59151217A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0250715A (en) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Nec Corp | Clock controller |
JP2007299355A (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | Microprocessor |
-
1983
- 1983-02-18 JP JP58024821A patent/JPS59151217A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0250715A (en) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Nec Corp | Clock controller |
JP2007299355A (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | Microprocessor |
JP4747026B2 (en) * | 2006-05-08 | 2011-08-10 | Okiセミコンダクタ株式会社 | Microprocessor |
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