JPS62143518A - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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Publication number
JPS62143518A
JPS62143518A JP60282900A JP28290085A JPS62143518A JP S62143518 A JPS62143518 A JP S62143518A JP 60282900 A JP60282900 A JP 60282900A JP 28290085 A JP28290085 A JP 28290085A JP S62143518 A JPS62143518 A JP S62143518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
circuit
semiconductor integrated
integrated circuit
devices
Prior art date
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Pending
Application number
JP60282900A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hatsuhiko Kobayashi
小林 初彦
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.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60282900A priority Critical patent/JPS62143518A/en
Publication of JPS62143518A publication Critical patent/JPS62143518A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the power consumption of a semiconductor integrated circuit under a standby state, by providing a switching circuit which selects one out of the 1st and 2nd power supply courses in accordance with the operating state of the semiconductor integrated circuit. CONSTITUTION:Each control signal phi0 and phi3 is set to a level corresponding to the states of devices, namely, standby states and active states of the devices in accordance with commands from a CPU, with the devices being made to correspond to the control signals phi0 and phi3. A switch which is controlled by such control signals supplies voltages of the 1st and 2nd power sources V1 and V2 to one of the devices which is to be set to its active state by the CPU and the voltage of the 1st power source V1 to the other device which is to be set to a standby state b the CPU. The voltage of the 1st power source V1 is sufficient to guarantee the necessary minimum operations of the device under the standby state. Therefore, the power consumption can be reduced without hindering the stability of the system operation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は給電回路に係り、たとえばRAM (ランダム
・アクセス・メモリ)のようなスタンバイ機能を有する
半導体集積回路を含むシステムに適用して有効な技術に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a power supply circuit, and relates to a technology that is effective when applied to a system including a semiconductor integrated circuit having a standby function such as a RAM (Random Access Memory), for example. It is.

〔背景技術〕[Background technology]

CPU (セントラル・プロセッシング・ユニット) 
、ROM (リード・オンリ・メモ1月やRAMなどの
メモリ、シフトレジスタなどを含むマイクロコンピュー
タシステムなどにおいて、各構成デバイス数の増大やメ
モリの記憶容量の増大と共に低消費電力化が要請される
。ところで、本発明者は、そのようなシステムの構成デ
バイスはCPUからの命令を受けることによって動作さ
れるから、スタンバイ機能を有するデバイスについては
スタンバイ状態において最低動作可能な電圧が電源回路
から供給されていればよいということを注目した。例え
ば、データの読み出し、書き込みが行われていないRA
Mは、少なくとも記憶データの保持に必要な電圧を受け
、ればよい。
CPU (Central Processing Unit)
, ROM (read-only memory), memory such as RAM, and microcomputer systems including shift registers, etc., as the number of constituent devices increases and the memory storage capacity increases, lower power consumption is required. By the way, the inventor of the present invention believes that since the constituent devices of such a system are operated by receiving instructions from the CPU, it is necessary for devices with a standby function to be supplied with the minimum operating voltage from the power supply circuit in the standby state. For example, RA where data is not being read or written.
It is sufficient that M receives at least a voltage necessary to hold stored data.

しかしながら、従来は、スタンバイ機能を有するデバイ
スを含むシステムにおいて、そのようなスタンバイ機能
を有するデバイスのスタンバイ状態、アクティブ状態に
関係なく一定の電源電圧が供給されていたから、各デバ
イスにおいて無駄な電力が消費されていた。
However, conventionally, in systems that include devices with standby functions, a constant power supply voltage was supplied regardless of whether the devices with standby functions were in standby or active states, resulting in wasted power consumption in each device. was.

なお、マイクロコンピュータシステムにおける低消費電
力化について記載された文献の例として、昭和59年1
1月30日オーA社発行(7)rLSIハンドブックJ
 P546がある。
In addition, as an example of a document describing the reduction of power consumption in microcomputer systems,
Published by OA on January 30th (7) rLSI Handbook J
There is P546.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、スタンバイ機能を有する半導体集積回
路を含むシステムにおける消費電力を低減することがで
きる給電回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a power supply circuit that can reduce power consumption in a system including a semiconductor integrated circuit having a standby function.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書及び添付図面から明らかになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the specification and accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、半導体集積回路のスタンバイ状態において必
要な電圧をその半導体集積回路に供給する第1給電経路
と、半導体集積回路のアクティブ状態における最低動作
に必要な電圧をその半導体集積回路に供給する第2給電
経路とを、半導体集積回路の動作状態に応じて選択する
CMO8回路構成のスイッチ回路を設けることにより、
システムを構成する半導体集積回路のスタンバイ状態に
おける消費電力を低減するものである。
That is, a first power supply path supplies the semiconductor integrated circuit with the necessary voltage when the semiconductor integrated circuit is in the standby state, and a second power supply path supplies the semiconductor integrated circuit with the minimum voltage necessary for the minimum operation when the semiconductor integrated circuit is in the active state. By providing a switch circuit with a CMO8 circuit configuration that selects the path according to the operating state of the semiconductor integrated circuit,
This reduces the power consumption of the semiconductor integrated circuits that make up the system in a standby state.

〔実施例1〕 第1図は本発明に係る給電回路の一実施例を示す回路図
である。同図に示される回路は、マイクロコンピュータ
システムに適用されるもので、CPUを含む制御回路1
.処理すべき命令などが格納されたROM (リード・
オンリ・メモリ)、処理に必要なデータを格納するスタ
ティックRAM、上記RAMと図示しない周辺I10デ
バイスとの間でCPUを介さずに直接データブロックの
転送を行うDMA (ダイレクト・メモリ脅アクセス・
コントローラ)、及びCP、Uの動作とは独立に外部か
らのパルス信号を計数するカウンタやシステムクロック
を基本にしたタイマーとして動作するCTC(カウンタ
・タイマ・サーキット)などを含む。なお、上記各デバ
イスを接続するデータバスライン及び制御パスラインな
どについては第1図において省略されている。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply circuit according to the present invention. The circuit shown in the figure is applied to a microcomputer system, and includes a control circuit 1 including a CPU.
.. ROM (read/read memory) that stores instructions to be processed.
static RAM that stores data necessary for processing, and DMA (direct memory access) that directly transfers data blocks between the RAM and a peripheral I10 device (not shown) without going through the CPU.
controller), and a counter that counts external pulse signals independently of the operations of the CP and U, and a CTC (counter timer circuit) that operates as a timer based on the system clock. Note that data bus lines, control path lines, and the like that connect the above-mentioned devices are omitted in FIG. 1.

上記システムにおいて、その給電回路は、」1記RAM
、ROM、DMA、CTC(以下単にデバイスとも称す
る)のスタンバイ状態においてそれらに必要な最低動作
を保証し得るに足る電圧を供給する第1電源V1を有す
る。たとえば、第1電源v1の電圧は、スタンバイ状態
のRAMにおいて、それに含まれるスタティックメモリ
セルが必要なデータを保持するに足る電圧である。また
、それらデバイスのアクティブ状態においてそれらをフ
ルドライブするに足る電圧を供給するため、上記第1電
源に直列接続された第2電源■2を備える。
In the above system, the power supply circuit is "1 RAM
, ROM, DMA, and CTC (hereinafter also simply referred to as devices) have a first power supply V1 that supplies a voltage sufficient to guarantee the minimum operation required for them in a standby state. For example, the voltage of the first power supply v1 is sufficient for the static memory cells included in the RAM in the standby state to hold necessary data. Further, in order to supply voltage sufficient to fully drive these devices in their active states, a second power source 2 is connected in series with the first power source.

=4− 図において2は、上記第1電源v1の電圧と、第1電源
v1及び第2電源v2の電圧との何れかを選択的にデバ
イスに与えるスイッチ回路であり、各デバイスに対応し
た複数のスイッチSWo乃至SW3で構成される。各ス
イッチSWa乃至Sw3は、特に制限されないが、制御
信号をゲートに受けて相補的にスイッチ制御されるPチ
ャンネル型MO8FET及びNチャンネル型MO8FE
Tから成る図示しないCMO8回路によって構成され、
その出力端子がそれに対応するデバイスの図示しない電
源端子に結合される。
=4- In the figure, 2 is a switch circuit that selectively supplies the voltage of the first power supply v1 and the voltages of the first power supply v1 and the second power supply v2 to the device, and a switch circuit 2 corresponds to each device. It is composed of switches SWo to SW3. Each of the switches SWa to Sw3 is a P-channel type MO8FET and an N-channel type MO8FE, which are complementary switch-controlled by receiving a control signal at the gate, although not particularly limited thereto.
It is composed of a CMO8 circuit (not shown) consisting of T,
Its output terminal is coupled to a power supply terminal (not shown) of a corresponding device.

各スイッチSWo乃至Sw3は制御回路1がらの制御信
号φ。乃至φ3を受けてスイッチ制御される。
Each of the switches SWo to Sw3 receives a control signal φ from the control circuit 1. The switches are controlled in response to signals φ3 to φ3.

各制御信号φ。乃至φ3は、それに対応するデバイスの
状態、即ちCPUからの命令に基づくデバイスのスタン
バイ状態、アクティブ状態に応じたレベルにされる。そ
のような制御信号を受けて制御されるスイッチは、CP
Uによってアクテップ状態にされるべきデバイスに対し
て第1電源v1及び第2電源■2の電圧を供給し、CP
Uによってスタンバイ状態にされるべきデバイスに対し
て第1電源v1の電圧を供給する。
Each control signal φ. φ3 to φ3 are set to levels according to the state of the corresponding device, that is, the standby state or active state of the device based on an instruction from the CPU. A switch controlled in response to such a control signal is CP
The voltages of the first power supply v1 and the second power supply ■2 are supplied to the device to be brought into the active state by U, and the CP
The voltage of the first power supply v1 is supplied to the device to be put into standby state by U.

したがって、」1記システムの動作途上においてRAM
からデータを読み出してそれをCPUに転送するステッ
プにおいては、アクティブ状態にされるべきRAMのみ
にその動作に必要な第1電源v1及び第2電源v2の電
圧が供給され、その他スタンバイ状態にされるべきデバ
イスは第1電源v1の電圧が供給される。また、ROM
とDMAとの間で直接データのブロック転送を行うステ
ップにおいては、アクティブ状態にされるべきROMと
DMAのみにその動作に必要な第1電源v1及び第2電
源v2の電圧が供給され、その他スタンバイ状態にされ
るべきデバイスは第1電源■1の電圧が供給される。
Therefore, during the operation of the system described in 1.
In the step of reading data from and transferring it to the CPU, only the RAM to be activated is supplied with the voltages of the first power supply v1 and the second power supply v2 necessary for its operation, and the rest are placed in a standby state. The voltage of the first power supply v1 is supplied to the device. Also, ROM
In the step of directly transferring a block of data between the ROM and the DMA, the voltages of the first power supply v1 and the second power supply v2 necessary for their operation are supplied only to the ROM and DMA to be activated, and the voltages of the first power supply v1 and the second power supply v2 necessary for the operation are supplied to the ROM and DMA, which are to be activated. The device to be brought into the state is supplied with the voltage of the first power supply (1).

このように、スタンバイ状態にされるべきデバイスには
アクティブ状態のデバイスよりも低電圧な第1電源v1
の電圧が供給され、しかも、スタンバイ状態にされるべ
きデバイスに供給される第1電源v1の電圧は、スタン
バイ状態においてそれらに必要な最低動作を保証し得る
に足る電圧であるから、システム動作の安定性が阻害さ
れることなく消費電力を低減することができる。また、
デバイスがアクティブ状態からスタンバイ状態にされる
とき生ずる消費電力の低減効果も加味されることはもち
ろんである。
In this way, the device to be placed in the standby state is supplied with the first power supply v1, which has a lower voltage than the device in the active state.
Moreover, the voltage of the first power supply v1 supplied to the devices to be put into standby state is sufficient to guarantee the minimum operation required for them in the standby state, so that the system operation is controlled. Power consumption can be reduced without sacrificing stability. Also,
Of course, the effect of reducing power consumption that occurs when a device is changed from an active state to a standby state is also taken into account.

〔実施例2〕 第2図は本発明に係る給電回路の他の実施例を示す回路
図である。同図に示される給電回路は、上記第2電源v
2の代りに第1−電源v1の電圧を昇圧する昇圧回路V
ro乃至vr3を有し、CPUによってアクティブ状態
にされるべきデバイスに対して上記昇圧回路からの電圧
を供給し、CPUによってスタンバイ状態にされるべき
デバイスに対して第1電源v1の電圧を供給する。この
ような昇圧回路とスイッチ回路2とを組合せた構成によ
っても上記実施例同様にシステム動作の安定性が阻害さ
れることなく消費電力を低減することができる。また、
図示されていないが、複数個のデバイスに共通な昇圧回
路を有する回路構成においでも、同様な効果が得られる
ことはもちろんである。
[Embodiment 2] FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the power feeding circuit according to the present invention. The power supply circuit shown in the same figure includes the second power supply v
A booster circuit V that boosts the voltage of the first power supply v1 instead of V2
ro to vr3, supplies the voltage from the booster circuit to devices to be put into an active state by the CPU, and supplies the voltage of the first power supply v1 to devices to be put into a standby state by the CPU. . A configuration in which such a booster circuit and switch circuit 2 are combined can also reduce power consumption without impairing the stability of system operation, as in the above embodiment. Also,
Although not shown, it goes without saying that similar effects can be obtained even in a circuit configuration having a booster circuit common to a plurality of devices.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示された発明によれば、半導体集積回路
のスタンバイ状態においてアクティブ状態よりも低電圧
が供給され、しかもその電圧はスタンバイ状態において
必要な最低動作を保証し得るに足る電圧であるから、動
作の安定性が阻害されることなく消費電力を低減するこ
とができる。
According to the invention disclosed in this application, a lower voltage is supplied in the standby state of the semiconductor integrated circuit than in the active state, and the voltage is sufficient to guarantee the minimum operation required in the standby state. Power consumption can be reduced without compromising the stability of the system.

以上本発明者によって成された発明を実施例に基づいて
具体的に説明したが1本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々
変更可能である。たとえば、上記実施例のシステムを構
成するデバイスは以上説明したものに限定されず、ダイ
ナミックRAMやその他種々のI10デバイスなどに変
更可能である。
Although the invention achieved by the present inventor has been specifically described above based on examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. For example, the devices constituting the system of the above embodiment are not limited to those described above, but can be changed to a dynamic RAM or various other I10 devices.

〔利用分野〕[Application field]

以上の説明では主として本発明者によって成された発明
をその背景となった技術分野であるマイクロコンピユー
タシステムに適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、LSIやその他種々の回路に
広く利用することができる。
The above explanation has mainly been about the case where the invention made by the present inventor is applied to microcomputer systems, which is the technical field behind the invention, but the invention is not limited to this, and is applicable to LSI and various other circuits. can be widely used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1は本発明に係る給電回路の一実施例を示す回路図、 第2図は本発明に係る給電回路の他の実施例を示す回路
図である。 1・・・制御回路、2・・・スイッチ回路、SW、−5
W3・・・スイッチ、■1・・・第1電源、v2・・・
第2電源、vr 6− V r a・・・昇圧回路。
1 is a circuit diagram showing one embodiment of the power supply circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the power supply circuit according to the present invention. 1... Control circuit, 2... Switch circuit, SW, -5
W3...Switch, ■1...First power supply, v2...
Second power supply, vr6-Vra... booster circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体集積回路の動作に必要な電圧を供給する回路
であって、半導体集積回路のスタンバイ状態における最
低動作に必要な電圧に近い比較的低い電圧をその半導体
集積回路に供給する第1給電経路と、半導体集積回路の
アクティブ状態において必要な比較的高い電圧をその半
導体集積回路に供給する第2給電経路とを、半導体集積
回路の動作状態に応じて選択するスイッチ回路を設けた
ことを特徴とする給電回路。 2、上記第1給電経路は第1電源を有し、第2給電経路
は第1電源に直列接続された第2電源を有することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の給電回路。 3、上記第2給電経路は、第1給電経路に設けられた第
1電源の電圧を昇圧する昇圧回路を有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の給電回路。
[Claims] 1. A circuit that supplies voltage necessary for the operation of a semiconductor integrated circuit, the circuit supplying a relatively low voltage close to the voltage necessary for minimum operation of the semiconductor integrated circuit in a standby state to the semiconductor integrated circuit. A switch circuit is provided that selects a first power supply path for supplying the semiconductor integrated circuit and a second power supply route for supplying the semiconductor integrated circuit with a relatively high voltage necessary in the active state of the semiconductor integrated circuit, depending on the operating state of the semiconductor integrated circuit. A power supply circuit characterized in that it is provided with a power supply circuit. 2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the first power supply path has a first power supply, and the second power supply route has a second power supply connected in series with the first power supply. 3. The power supply circuit according to claim 1, wherein the second power supply path includes a booster circuit that boosts the voltage of the first power supply provided in the first power supply path.
JP60282900A 1985-12-18 1985-12-18 Power supply circuit Pending JPS62143518A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01286625A (en) * 1988-05-13 1989-11-17 Nec Corp Output buffer circuit and its driving method
US5163124A (en) * 1987-10-14 1992-11-10 Sharp Kabushiki Kaisha Method and apparatus for controlling power to device in a computer system
JPH08274612A (en) * 1995-03-31 1996-10-18 Nec Corp Semiconductor device

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