JPS63126018A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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Publication number
JPS63126018A
JPS63126018A JP61271847A JP27184786A JPS63126018A JP S63126018 A JPS63126018 A JP S63126018A JP 61271847 A JP61271847 A JP 61271847A JP 27184786 A JP27184786 A JP 27184786A JP S63126018 A JPS63126018 A JP S63126018A
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JP
Japan
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register
circuit
clock
standby
chip
Prior art date
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Pending
Application number
JP61271847A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Kimura
木村 昌彦
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP61271847A priority Critical patent/JPS63126018A/en
Publication of JPS63126018A publication Critical patent/JPS63126018A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Abstract

PURPOSE:To attain low power consumption by providing each function block in a single chip microcomputer with a clock supplying gate or a power supplying switch. CONSTITUTION:A stand-by register 11 consisting of stand-by specification flags F1-Fn corresponding to peripheral circuits such as a timer circuit 4, a serial communication interface circuit 5 and I/O ports 6a-6d in the chip at the rate of 1 to 1 is formed. Specific addresses are assigned to the stand-by register 11, and when a CPU 1 specifies the address, a selection signal for specifying the register 11 is formed and the register 11 is specified to read out or write data from/in the register 11 through a data bus 7b. When the contents of respective flag bits F1-Fn of the register 11 are set up to '1', the peripheral circuits connected to the flags F1-Fn are held at an unactuated state and power or clock supply is interrupted.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体集積回路技術さらには多機能論理L
SIに適用して特に有効な技術に関し、例えば複数の周
辺回路を内蔵したシングチツブ・マイクロコンピュータ
に利用して有効な技術に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention is applicable to semiconductor integrated circuit technology and multifunctional logic L
The present invention relates to a technique that is particularly effective when applied to SI, for example, a technique that is effective when applied to a single chip microcomputer that incorporates a plurality of peripheral circuits.

[従来の技術] 近年、マイクロコンピュータの高機能化に伴って、RO
MやRAMのようなメモリの他、タイマ回路やシリアル
通信回路、DMA (ダイレクト・メモリ・アクセス)
コントローラ、A/D変換器等幾つもの周辺回路を内蔵
したシングチツブ・マイクロコンピュータ(以下、シン
グルチップマイコンと称する)が提供されるようになっ
てきた。
[Prior art] In recent years, with the increasing functionality of microcomputers, RO
In addition to memories such as M and RAM, timer circuits, serial communication circuits, and DMA (direct memory access)
Single-chip microcomputers (hereinafter referred to as single-chip microcomputers) that incorporate a number of peripheral circuits such as controllers and A/D converters have become available.

[発明が解決しようとする問題点] このような高機能シングルチップマイコンは非常に便利
ではあるが、ユーザシステムによっては搭載された周辺
回路をすべて必要とするものでなく、全く使用されない
回路も生じてくる。
[Problems to be solved by the invention] Although such high-performance single-chip microcontrollers are very convenient, depending on the user system, not all of the peripheral circuits installed may be necessary, and some circuits may not be used at all. It's coming.

しかるに、従来のシングルチップマイコンでは、使用し
ない回路に対しても電源電圧やクロックを供給する構成
にされていた。そのため、マイクロコンピュータの高機
能化に伴って消費電力も増加するという不都合があった
However, conventional single-chip microcontrollers are configured to supply power supply voltage and clocks even to unused circuits. Therefore, as the functionality of microcomputers becomes more sophisticated, power consumption also increases.

なお、CMOSマイコンの中には1例えば[株]日立製
作所製シングルチップマイコンHD6301のようにス
リーブモードやスタンバイモードを有し、低消費電力モ
ードが可能にされたものもある。([株コ日立製作所1
982年9月発行、rsEMIcONDUcTORDA
TA Bo。
Note that some CMOS microcomputers, such as the single-chip microcomputer HD6301 manufactured by Hitachi, Ltd., have a sleeve mode or a standby mode, and are capable of a low power consumption mode. ([Hitachi, Ltd. 1
Published September 982, rsEMIcONDUcTORDA
TA Bo.

K  8/16ビツトマイクロコンピユータ」第277
頁参照)。
K 8/16-bit Microcomputer” No. 277
(see page).

しかしながら、上記シングルチップマイコンにおけるス
リーブモードは、スリーブ命令と呼ばれる命令によって
MPU自身の動作を停止させるものであって、その間周
辺回路は動作される。そのため、使用されない周辺回路
があっても、そこでの消費電力が低減されるものではな
い。
However, in the sleeve mode in the single-chip microcomputer, the operation of the MPU itself is stopped by an instruction called a sleeve instruction, and the peripheral circuits are operated during that time. Therefore, even if there are peripheral circuits that are not used, the power consumption there is not reduced.

一方、スタンバイモードは、5TBYと称する専用の制
御端子をロウレベルに固定すると内部のクロックがすべ
て停止され、RAMへの電源の供給のみ継続させ他のす
べての回路の動作を停止させることで低消費電力化を図
るものである。従って、スタンバイモードでは、マイコ
ンのすべての機能が停止してしまい、不用な回路の動作
を停止させることはできない、また、上記スタンバイモ
ードでは、内部のクロックを停止させているので、CM
O8以外の例えばNMO8型のマイコンに適用しても消
費電力を減らすことはできない。
On the other hand, in standby mode, when a dedicated control terminal called 5TBY is fixed to a low level, all internal clocks are stopped, and power is continued to be supplied only to the RAM and all other circuits are stopped, resulting in low power consumption. The aim is to Therefore, in standby mode, all functions of the microcontroller are stopped, and the operation of unnecessary circuits cannot be stopped. Also, in standby mode, the internal clock is stopped, so the CM
Even if it is applied to a microcontroller other than O8, such as an NMO8 type, the power consumption cannot be reduced.

この発明の目的は、複数の周辺回路を内蔵したシングル
チップマイコンの消費電力の低減を図ることにある。
An object of the present invention is to reduce the power consumption of a single-chip microcomputer incorporating a plurality of peripheral circuits.

この発明の他の目的は、CMOSマイコン以外のシング
ルチップマイコンにおいても消費電力を低減できるよう
にすることにある。
Another object of the present invention is to enable reduction of power consumption in single-chip microcomputers other than CMOS microcomputers.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[問題点を解決するための手段] 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
を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、シングルチップマイコン内の各機能ブロック
ごとに、クロック供給ゲートもしくは電源供給スイッチ
を設けておくと共に、上記各機能ブロックに1対1対応
されたフラグビットからなり命令によって書込み可能な
レジスタを設け、このレジスタの各ビットの状態信号に
よって上記クロック供給ゲートもしくは電源供給スイッ
チを切換え動作させるようにするものである。
That is, a clock supply gate or a power supply switch is provided for each functional block in a single-chip microcomputer, and a register that is made up of flag bits and is writable by a command is provided in a one-to-one correspondence with each of the functional blocks. The clock supply gate or the power supply switch is switched and operated according to the state signal of each bit of this register.

[作用] 上記した手段によれば、シングルチップマイコン内の使
用しない機能ブロックもしくは周辺回路をレジスタによ
って指定してやることで、指定されたブロックへのクロ
ックもしくは電源の供給を遮断して動作を停止させるこ
とができるようにして、複数の周辺回路を内蔵したシン
グルチップマイコンの消費電力の低減を図ると共に、C
MOSマイコン以外のシングルチップマイコンにおいて
も消費電力を低減できるようにするという上記目的を達
成することができる。
[Operation] According to the above-mentioned means, by specifying an unused functional block or peripheral circuit in a single-chip microcomputer using a register, it is possible to cut off the clock or power supply to the specified block and stop its operation. In addition to reducing the power consumption of single-chip microcontrollers with multiple built-in peripheral circuits,
It is possible to achieve the above object of reducing power consumption even in single-chip microcomputers other than MOS microcomputers.

[実施例] 第1図は、本発明が適用されたシングルチップマイコン
の一実施例を示すもので、同図に示されている各回路ブ
ロックは、単結晶シリコン基板のような一個の半導体チ
ップ上に形成される。
[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of a single-chip microcomputer to which the present invention is applied, and each circuit block shown in the figure is a single semiconductor chip such as a single-crystal silicon substrate. formed on top.

この実施例のシングルチップマイコンは、特に制限され
ないが、プログラムに従って内部の実行ユニット等を制
御するマイクロプロセッサ(以下CPUと称する)1と
、このCPUIの動作プログラム等が格納されたプログ
ラムROM2、主にCPUIの作業領域を提供するRA
M (ランダム・アクセス・メモリ)3.リロードタイ
マもしくはフリーランニングカウンタやインプットキャ
プチャレジスタおよびアウトプットコンベアレジスタを
有するプログラマブルタイマ等からなるタイマ回路4、
外部の装置との間でシリアル通信を行うシリアル・コミ
ュニケーション・インタフェース回路5およびパラレル
入出カポ−トロ8〜6d等から構成され、これらの回路
は内部アドレスバス7aおよび内部データバス7bを介
して互いに接続されている。
The single-chip microcomputer of this embodiment mainly includes, but is not particularly limited to, a microprocessor (hereinafter referred to as CPU) 1 that controls internal execution units, etc. according to a program, and a program ROM 2 that stores operating programs for this CPU. RA that provides the CPUI work area
M (Random Access Memory)3. A timer circuit 4 consisting of a reload timer or a programmable timer having a free-running counter, an input capture register, and an output conveyor register, etc.;
It consists of a serial communication interface circuit 5 that performs serial communication with external devices, parallel input/output ports 8 to 6d, etc., and these circuits are connected to each other via an internal address bus 7a and an internal data bus 7b. has been done.

上記CPUIは、特に制限されないが1次に読み出す命
令やデータのアドレスを保持するプログラムカウンタ、
プログラムの命令が順番にフェッチされる命令レジスタ
、マイクロプログラムが格納されたマイクロROMもし
くはランダム・ロジック回路からなり命令レジスタにフ
ェッチされた命令に応じた制御信号を形成する制御部と
、アキュームレータ等の各種レジスタやALU (演算
論理ユニット)等からなる実行ユニットとによって構成
されている。
The above-mentioned CPUI includes, but is not particularly limited to, a program counter that holds addresses of instructions and data to be read as a primary;
An instruction register from which program instructions are fetched in order, a control section consisting of a micro ROM in which a microprogram is stored or a random logic circuit, and which forms a control signal according to the instructions fetched into the instruction register, and various types such as an accumulator. It is composed of an execution unit consisting of registers and an ALU (arithmetic logic unit).

上記入出カポ−トロa〜6dのうち、ポート6dにはア
ドレスバス7aとデータバス7bが接続され、ポート6
cにはマルチプレクサ8を介してアドレスバス7aとデ
ータバス7bが接続可能にされている。また、適当な外
部端子を所定の状態に設定することにより、マイコンの
リセット後の動作モードを決定するモード切換回路9が
設けられており、このモード設定回路9から出力される
モード切換え信号によって、上記入出カポ−トロdは、
データ入出力機能もしくはアドレス出力機能を有するポ
ートとして働き、また、ポート6cはデータ入出力機能
もしくはデータバスとアドレスバスをマルチプレックス
する機能を有するポートとして働くようにされる。
Of the input/output ports a to 6d, an address bus 7a and a data bus 7b are connected to port 6d.
An address bus 7a and a data bus 7b can be connected to the address bus 7a through a multiplexer 8. Furthermore, a mode switching circuit 9 is provided which determines the operating mode of the microcomputer after resetting by setting appropriate external terminals to predetermined states. The above input/output capotro d is
The port 6c functions as a port having a data input/output function or an address output function, and the port 6c functions as a port having a data input/output function or a function of multiplexing a data bus and an address bus.

これによって、この実施例のシングルチップマイコンは
、アドレス空間が拡張可能にされている。
This allows the address space of the single-chip microcomputer of this embodiment to be expanded.

なお、第1図において符号10で示されているのは、外
付けの水晶振動子からの発振信号(もしくは外部から供
給されるクロックCLK)を分周して、内部のシステム
クロックφ1.φ2.φや外部にも出力される同期信号
E等を形成するクロック形成回路である。
In FIG. 1, reference numeral 10 indicates that the oscillation signal from an external crystal oscillator (or externally supplied clock CLK) is frequency-divided to generate an internal system clock φ1. φ2. This is a clock forming circuit that forms φ, a synchronizing signal E, etc. that is also output to the outside.

そして、この実施例では、チップ内のタイマ回路4やシ
リアル・コミュニケーション・インタフェース回路5、
入出カポ−h6a〜6d等の周辺回路に1対1で対応さ
れたスタンバイ指定フラグF工〜Fnからなるスタンバ
イ・レジスタ11が設けられている。このフラグF1〜
Fnは、スタティックもしくはダイナミック型のフリッ
プフロップで構成されている。そして、このスタンバイ
・レジスタ11には、タイマや入出力ポート内のステー
タスレジスタやコントロールレジスタと同様に特定のア
ドレスが割り付けられており、CPU1がそのアドレス
を出力すると、第2図に示すようにデコーダ12によっ
てデコードされ、スタンバイ・レジスタ11を指定する
選択信号SELが形成されてレジスタ11が指定され、
データバス7bを介して読出しまたは書込みを行うこと
ができるようにされている。読出しまたは書込みの指定
は、CPUIから供給されるリードライト制御信号R/
Wに基づいて行う、ただし、このスタンバイ・レジスタ
11は、CPUIから見て書込み専用のレジスタとする
ことができる6 さらに、スタンバイ・レジスタ11の各フラグビットF
工〜Fnの内容は、第2図に示すように状態信号として
NANDゲートG1〜Gnに入力されている。NAND
ゲート01〜Onの他方の入力端子には、CPUIから
供給される制御信号stが共通に入力されており、チッ
プに設けられた専用の制御端子5TBYがロウレベルに
されると、上記制御信号stがハイレベルにされ、NA
NDゲート01〜Onのうちスタンバイ・レジスタ11
内の“1″がセットされているフラグに対するゲートの
出力のみロウレベルに変化される。
In this embodiment, the timer circuit 4, serial communication interface circuit 5, and
A standby register 11 is provided which includes standby designation flags F to Fn in one-to-one correspondence to peripheral circuits such as input/output capacitors h6a to h6d. This flag F1~
Fn is composed of a static or dynamic flip-flop. A specific address is assigned to this standby register 11 in the same way as the status register and control register in the timer and input/output ports, and when the CPU 1 outputs that address, the decoder 12 to form a selection signal SEL specifying standby register 11, specifying register 11,
Reading or writing can be performed via the data bus 7b. Reading or writing is specified using the read/write control signal R/W supplied from the CPUI.
However, this standby register 11 can be a write-only register seen from the CPUI.6 Furthermore, each flag bit F of the standby register 11
The contents of G1 to Fn are input to NAND gates G1 to Gn as status signals as shown in FIG. NAND
A control signal st supplied from the CPUI is commonly input to the other input terminals of the gates 01 to On. When a dedicated control terminal 5TBY provided on the chip is set to a low level, the control signal st is High level, NA
Standby register 11 among ND gates 01 to On
Only the output of the gate corresponding to the flag set to "1" is changed to low level.

そして、これらのNANDゲート01〜Onの出力信号
がチップ内部のタイマ回路4等の周辺回路PFR,〜P
FRnに対して、内部スタンバイ信号s t b y、
〜5tbynとして供給される。ハイレベルの内部スタ
ンバイ信号が供給された周辺回路では、その動作が一切
停止されるようにされている。
Then, the output signals of these NAND gates 01~On are sent to the peripheral circuits PFR, ~P, such as the timer circuit 4 inside the chip.
For FRn, internal standby signal s t b y,
Supplied as ~5tbyn. Peripheral circuits to which a high-level internal standby signal is supplied are configured to completely stop their operations.

従って、シングルチップマイコン内に使用しない周辺回
路があれば、システムの立上り時にプログラムによって
スタンバイ・レジスタ11内の対応するフラグに“1”
を立て、外部端子5TBYをロウレベルに落してやる。
Therefore, if there is a peripheral circuit that is not used in a single-chip microcontroller, the corresponding flag in the standby register 11 is set to "1" by a program at system startup.
and lower the external terminal 5TBY to low level.

すると、スタンバイ・レジスタ11により指定された周
辺回路は、全く動作しなくなり、その分消費電力が低減
される。
Then, the peripheral circuit specified by the standby register 11 does not operate at all, and power consumption is reduced accordingly.

この実施例ではシステムの動作中、端子5TBYをロウ
レベルに落してやることにより、いつでも所望の周辺回
路の動作を停止させることができるようになっているが
、システムによっては最初から使用しない周辺回路がわ
かっていることが多いので、その場合には最初から外部
端子5TBYを接地電位に接続しておけばよい。
In this embodiment, the operation of a desired peripheral circuit can be stopped at any time by dropping the terminal 5TBY to low level while the system is operating, but depending on the system, it is possible to stop the operation of a desired peripheral circuit from the beginning. In this case, it is sufficient to connect the external terminal 5TBY to the ground potential from the beginning.

さらに、外部からそのような制御信号5TBYを与える
代わりに、内部の制御信号stの信号線を電源電圧Vc
cに接続するか、あるいはスタンバイ・レジスタ11の
各フラグF1〜Fnの状態信号そのものを各周辺回路P
FR,〜PFRnに対する内部スタンバイ信号5tby
とするように構成してもよい。
Furthermore, instead of applying such a control signal 5TBY from the outside, the signal line for the internal control signal st is connected to the power supply voltage Vc.
c, or connect the status signals of each flag F1 to Fn of the standby register 11 to each peripheral circuit P.
Internal standby signal 5tby for FR, ~PFRn
It may be configured so that.

内部スタンバイ信号5tbyによる各周辺回路の動作停
止方法としては、例えば各回路に供給されるクロックの
供給を遮断する方法と、電源の供給を遮断する方法とが
考えられる。
Possible methods for stopping the operation of each peripheral circuit using the internal standby signal 5tby include, for example, a method of cutting off the supply of clocks supplied to each circuit, and a method of cutting off the supply of power.

第3図には、−例としてタイマ回路4およびシリアル・
コミュニケーション・インタフェース回路5における具
体的な動作停止手段の構成が示されている。
FIG. 3 shows - as an example a timer circuit 4 and a serial
A specific configuration of the operation stopping means in the communication interface circuit 5 is shown.

タイマ回路4は、クロック発生回路10から供給される
クロックφ1を計数するフリーランニングカウンタ41
と、外部入力信号Tinが変化したときのカウンタ41
のカウント値を取り込んで保持するインプット・キャプ
チャ・レジスタ42と、カウント値がインプット・キャ
プチャ・レジスタ42に転送されたことを示すフラグや
カウンタ41の値がro OOOJになったことを示す
フラグ等からなるステータス・レジスタ43を有してい
る。ステータス・レジスタ43内の所定のフラグが“1
”にセットされると、ゲートG17を介してCPUIに
割込み信号IRQが送られる。
The timer circuit 4 includes a free running counter 41 that counts the clock φ1 supplied from the clock generation circuit 10.
and the counter 41 when the external input signal Tin changes.
The input capture register 42 captures and holds the count value of the input capture register 42, a flag indicating that the count value has been transferred to the input capture register 42, a flag indicating that the value of the counter 41 has become ro OOOJ, etc. It has a status register 43. A predetermined flag in the status register 43 is “1”
”, an interrupt signal IRQ is sent to the CPUI via gate G17.

また、上記レジスタ42.43やカウンタ41は内部バ
ス7に接続されており、CPUIによってリード/ライ
トが行えるようになっている。
Further, the registers 42, 43 and counter 41 are connected to the internal bus 7, and can be read/written by the CPU.

この実施例では、前記NANDゲーh G z〜Gnか
ら出力される内部スタンバイ信号5tbyがロウレベル
にされると、ANDゲートG工、〜G1゜が閉じられて
クロック発生回路9から出力された内部クロックφ1.
φ2.φ□Eのタイマ回路4への供給が遮断されて、カ
ウンタ41やレジスタ42.43の動作が停止される。
In this embodiment, when the internal standby signal 5tby output from the NAND gates Gz~Gn is set to low level, the AND gates G~G1° are closed and the internal clock output from the clock generation circuit 9 is activated. φ1.
φ2. The supply of φ□E to the timer circuit 4 is cut off, and the operations of the counter 41 and registers 42 and 43 are stopped.

これとともに、クロックド・インバータからなるゲート
G工、やG1゜が閉じられて、外部からの入力信号T 
i nのインプット・キャプチャ・レジスタ42への取
込みおよびステータス・レジスタ43からCPUIに対
する割込み信号IRQの伝送が遮断される。また、タイ
マ回路4に対するスタンバイ信号5tbyがロウレベル
になるとMOSスイッチSL、S2がオンされる。これ
によって、インプット・キャブ。
At the same time, the gates G and G1, which are clocked inverters, are closed, and the input signal T from the outside is
The capture of in to the input capture register 42 and the transmission of the interrupt signal IRQ from the status register 43 to the CPUI are interrupted. Further, when the standby signal 5tby to the timer circuit 4 becomes low level, the MOS switches SL and S2 are turned on. This makes the input cab.

チャ・レジスタ42への入力信号はロウレベルに固定さ
れ、レジスタ42内のノードがフローティング状態にな
って次段のCMOSインバータ等に貫通電流が流れるの
が防止される。また、スイッチS2がオンされると、割
込み信号の伝送ライン0がハイレベルにプルアップされ
る。これによって、CPUIに対して誤ってロウレベル
の割込み信号IRQが送られるのが防止される。
The input signal to the register 42 is fixed at a low level, and the node in the register 42 is placed in a floating state, thereby preventing a through current from flowing to a CMOS inverter or the like in the next stage. Furthermore, when the switch S2 is turned on, the interrupt signal transmission line 0 is pulled up to a high level. This prevents a low-level interrupt signal IRQ from being erroneously sent to the CPUI.

プログラマブルタイマでは、第3図に示すフリーランニ
ング・カウンタ41やインプットチャブチャ・レジスタ
42、ステータス・レジスタ43以外に、例えば出力波
形の制御等に使用されるアウトプット・コンベア・レジ
スタやコンパレータが設けられることがある。その場合
、それらの回路ブロックについても、タイマに対する内
部スタンバイ信号5tbyがロウレベルにされると、ク
ロックの供給が遮断されるようにされる。
In addition to the free-running counter 41, input register 42, and status register 43 shown in FIG. 3, the programmable timer is provided with an output conveyor register and a comparator used for controlling the output waveform, for example. Sometimes. In that case, when the internal standby signal 5tby for the timer is set to low level, the clock supply to those circuit blocks is also cut off.

一方、第3図に示されているシリアル・コミュニケーシ
ョン・インタフェース回路5では、これに供給される内
部スタンバイ信号5tbyがロウレベルにされると、回
路内部に引き廻された各種レジスタに対し電源電圧を供
給するVccライン2oと、電源電圧端子Vccとの間
に接続されたMOSスイッチS3をオフさせる。これに
よって、受信用シフトレジスタ51や送信用シフトレジ
スタ52等に電源電圧が供給されなくなって、回路全体
の動作が停止される。
On the other hand, in the serial communication interface circuit 5 shown in FIG. 3, when the internal standby signal 5tby supplied to it is set to low level, the power supply voltage is supplied to various registers routed inside the circuit. The MOS switch S3 connected between the Vcc line 2o and the power supply voltage terminal Vcc is turned off. As a result, power supply voltage is no longer supplied to the receiving shift register 51, the transmitting shift register 52, etc., and the operation of the entire circuit is stopped.

このように、電源電圧の供給を遮断することにより回路
の動作を停止させる方法は、回路がNチャンネル形MO
8FETのみで構成されている場合に有効である。
In this way, the method of stopping the operation of the circuit by cutting off the supply of power supply voltage is effective if the circuit is an N-channel MO
This is effective when configured with only 8 FETs.

上記シリアル・コミュニケーション・インタフェース回
路5内の受信用シフトレジスタ51は、外部から送られ
てきたシリアル入力データSDiを取り込んで、クロッ
ク形成回路10から供給されるクロックφ(もしくは外
部から供給されるクロック)に同期してシフトさせる。
The receiving shift register 51 in the serial communication interface circuit 5 takes in the serial input data SDi sent from the outside, and converts it into a clock φ supplied from the clock forming circuit 10 (or a clock supplied from the outside). Shift in synchronization with

そして、シフトレジスタ51が入力データで一杯になる
と、一旦受信データレジスタ53ヘパラレルに転送され
てから、内部バス7を介してCPUIにより読み込まれ
る。
When the shift register 51 becomes full of input data, the input data is once transferred in parallel to the reception data register 53 and then read by the CPUI via the internal bus 7.

一方、シリアルデータの送信の際には、先ずCPUIに
よって内部バス7を介して、送信するデータを例えば1
バイト単位で送信データレジスタ52へ転送し、クロッ
クφに同期してシフトさせることにより、シリアル出力
データSDoに変換して外部へ出力させるように構成さ
れるでいる。
On the other hand, when transmitting serial data, the data to be transmitted is first transmitted via the internal bus 7 by the CPU, e.g.
The data is transferred in bytes to the transmission data register 52 and shifted in synchronization with the clock φ, thereby converting it into serial output data SDo and outputting it to the outside.

なお、シリアル・コミュニケーション・インクフェース
回路5内には上記レジスタ51〜54の他にも、例えば
コントロール・レジスタやステータス・レジスタが設け
られており、スタンバイ信号5tbyがロウレベルにさ
れるとそれらのレジスタへの電源電圧の供給も遮断され
るようになっている。
In addition to the above-mentioned registers 51 to 54, the serial communication inkface circuit 5 is provided with, for example, a control register and a status register, and when the standby signal 5tby is set to low level, data is sent to these registers. The power supply voltage supply is also cut off.

また、上記実施例では1周辺回路の動作を停止させるか
否か指定するフリップフロップ型フラグからなるスタン
バイ・レジスタ11を設けたものについて説明したが、
プログラムROM2がEFROMもしくはEEPROM
により構成されたシングルチップマイコンでは、スタン
バイ・レジスタ11の各ビットをROMのメモリセルと
同じ不揮発性記憶素子で構成し、予め使用しない周辺回
路に対応するフラグビットに対しては書込みを行ってお
くようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the standby register 11 consisting of a flip-flop type flag that specifies whether to stop the operation of one peripheral circuit is provided.
Program ROM2 is EFROM or EEPROM
In a single-chip microcomputer configured with , each bit of the standby register 11 is configured with a nonvolatile storage element similar to a ROM memory cell, and flag bits corresponding to unused peripheral circuits are written in advance. You can do it like this.

さらに、実施例のシングルチップマイコンには、周辺回
路としてプログラマブルタイマ回路4、シリアル・コミ
ュニケーション・インタフェース回路5および入出カポ
−トロa〜6dが搭載されているが、上記のような回路
の他に例えばDMAコントローラやA/D変換器、パラ
レル通信用デュアルポートRAMあるいはりロードタイ
マ等2種類のタイマを有するシングルチップマイコン等
にも適用することができる。
Furthermore, the single-chip microcomputer of the embodiment is equipped with a programmable timer circuit 4, a serial communication interface circuit 5, and input/output capotros a to 6d as peripheral circuits, but in addition to the above-mentioned circuits, for example, The present invention can also be applied to a single-chip microcomputer having two types of timers such as a DMA controller, an A/D converter, a dual port RAM for parallel communication, or a reload timer.

また、上記実施例では、各周辺回路に1対1で対応され
たフラッグビットからなるスタンバイ・レジスタ11を
設けて、周辺回路ごとに動作を停止させるか否か指定す
るようになっているが、各周辺回路単位でなく、周辺回
路内が複数の機能ブロックに分類可能な場合、各機能ブ
ロック単位で1対1対応されたフラグビットからなるス
タンバイ・レジスタを設けて、動作を停止させるか否が
指定できるように構成してもよい。例えば、タイマ回路
を例に取ると、インプット・キャプチャ・レジスタに関
する動作のみ使用し、アウトプット・コンベア・レジス
タに関連する動作は使用しないようなシステムでは、タ
イマ回路内の半分の回路のみ動作させ、他の半分の回路
は内部スタンバイ信号で動作させないように構成するこ
とができる。
Further, in the above embodiment, a standby register 11 consisting of flag bits corresponding to each peripheral circuit on a one-to-one basis is provided to specify whether or not to stop the operation of each peripheral circuit. If the peripheral circuit can be classified into multiple functional blocks instead of each peripheral circuit, a standby register consisting of flag bits with a one-to-one correspondence is provided for each functional block to determine whether or not to stop operation. It may be configured so that it can be specified. For example, taking a timer circuit as an example, in a system that uses only operations related to input capture registers and not operations related to output conveyor registers, only half of the circuits in the timer circuit are operated, The other half of the circuits can be configured not to operate with an internal standby signal.

以上説明したように上記実施例は、シングルチップマイ
コン内の各機能ブロックごとにクロック供給ゲートもし
くは電源供給スイッチを設けておくと共に、上記各機能
ブロックに1対1対応されたフラグビットからなり命令
によって書込み可能なレジスタを設け、このレジスタの
各ビットの状態信号によって上記クロック供給ゲートも
しくは電源供給スイッチを切換え動作させるようにした
ので、シングルチップマイコン内の使用しない機能ブロ
ックもしくは周辺回路をレジスタによって指定してやる
ことで指定されたブロックへのクロックもしくは電源の
供給を遮断して動作を停止させることができるという作
用により、複数の周辺回路を内蔵したシングルチップマ
イコンの消費電力を低減させることができると共に、C
MOSマイコン以外のシングルチップマイコンにおいて
も消費電力を低減できるようになるという効果がある。
As explained above, in the above embodiment, a clock supply gate or a power supply switch is provided for each functional block in a single-chip microcontroller, and flag bits are provided in a one-to-one correspondence with each functional block. A writable register is provided, and the clock supply gate or power supply switch is switched and operated by the status signal of each bit of this register, so the unused functional blocks or peripheral circuits in the single-chip microcontroller can be specified by the register. As a result, it is possible to cut off the clock or power supply to a specified block and stop its operation, which makes it possible to reduce the power consumption of a single-chip microcontroller with multiple built-in peripheral circuits.
This has the effect of reducing power consumption even in single-chip microcomputers other than MOS microcomputers.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
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で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば上記実施例におけ
る各周辺回路ごとの動作停止モードの他に、従来のシン
グルチップマイコンで行われている外部端子によるRA
M以外の回路の動作を停止させるスタンバイモードや命
令によりCPUの動作を停止させるスリーブモードを組
み合わせることが可能であり、それによって更にシング
ルチップマイコンの消費電力を減らすことができる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in addition to the operation stop mode for each peripheral circuit in the above embodiment, RA using an external terminal, which is performed in a conventional single-chip microcontroller,
It is possible to combine a standby mode in which the operation of circuits other than M is stopped and a sleep mode in which the operation of the CPU is stopped by an instruction, thereby further reducing the power consumption of the single-chip microcomputer.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるシングルチップマイ
コンに適用したものについて説明したがそれに限定され
るものでなく、ASIC(application  
specificintegrated  circu
it)対応のマイクロコンピュータや各種コントロール
LSI、通信用LSIその他複数の機能ブロックからな
り、システムに応じて使用しない機能を持つ半導体集積
回路一般に利用することができる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to a single-chip microcomputer, which is the background field of application, but the invention is not limited thereto.
specific integrated circuit
It consists of a microcomputer compatible with IT, various control LSIs, communication LSIs, and a plurality of other functional blocks, and can be generally used as a semiconductor integrated circuit with functions that are not used depending on the system.

[発明の効果] 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
[Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below.

すなわち、複数の周辺回路を内蔵したシングルチップマ
イコンの消費電力を低減させることができるとともに、
CMOSマイコン以外のシングルチップマイコンにおい
ても消費電力を低減させることができるようになる。
In other words, it is possible to reduce the power consumption of a single-chip microcontroller with multiple built-in peripheral circuits, and
Power consumption can also be reduced in single-chip microcomputers other than CMOS microcomputers.

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

第1図は本発明に係るシングルチップマイコン全体の構
成例を示すブロック図、 第2図はその要部の構成の一実施例を示すブロック図、 第3図は本発明に係るシングルチップマイコンのタイマ
回路およびシリアル・コミユニケージ目ン・インタフェ
ース回路の構成例を示す回路図である。 4・・・・タイマ回路、5・・・・シリアル・コミュニ
ケーション・インタフェース回路、7・・・・内部バス
、7a・・・・アドレスバス、7b・・・・データバス
、11・・・・スタンバイ・レジスタ、12・・・・デ
コーダ、51・・・・送信用シフトレジスタ。 52・・・・受信用シフトレジスタ、F1〜Fn”・・
フラグ。 第  1  図
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a single-chip microcomputer according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of its main parts, and FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a single-chip microcomputer according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a timer circuit and a serial communication interface circuit. 4...Timer circuit, 5...Serial communication interface circuit, 7...Internal bus, 7a...Address bus, 7b...Data bus, 11...Standby -Register, 12...Decoder, 51...Transmission shift register. 52...Reception shift register, F1~Fn"...
flag. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数の機能ブロックを有する半導体集積回路におい
て、各機能ブロックに対応されたフラグ群からなるブロ
ック指定手段を設け、このブロック指定手段により指定
された機能ブロックの動作を停止させるように構成され
てなることを特徴とする半導体集積回路。 2、上記ブロック指定手段により指定された機能ブロッ
クの動作停止は、その機能ブロックに対するクロック信
号の供給を遮断することにより行うようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路。 3、上記ブロック指定手段により指定された機能ブロッ
クの動作停止は、そのブロックに対する電源電圧の供給
を遮断することにより行うようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路。
[Scope of Claims] 1. In a semiconductor integrated circuit having a plurality of functional blocks, a block specifying means consisting of a group of flags corresponding to each functional block is provided, and the operation of the functional block specified by the block specifying means is stopped. A semiconductor integrated circuit characterized in that it is configured to 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the operation of the functional block specified by the block specifying means is stopped by cutting off the supply of a clock signal to the functional block. circuit. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the operation of the functional block specified by the block specifying means is stopped by cutting off the supply of power supply voltage to the block. .
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