JPS63200220A - 電子機器の動作速度切換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器の動作速度切換方式に関し、さらに
詳しくは、たとえば小形コンピュータなどの電子は器に
おいて電源電圧が低下するなどしてその動作速度を調整
する必要がある場合などに好適に用いられる電子機器の
動作速度切換方式に関する。

従来技術 小形コンピュータなどの電子機器を構成する回路素子に
は、たとえばＭ　ＯＳ　　（Ｍ　ｅｔａｌ　　Ｏｘｉｄ
ｅＳ　ｅｍｉｃｏｎ’ｄｕｃｔｏｒ）形ＬＳＩなどが用
いられる。一般に、ＭＯ８形ＬＳＩなどによって実現さ
れる回路素子は供給電圧と動作電圧は比例関係にあり、
これら回路素子への供給電圧が低下すると、同じ速度で
動作しないものがある。たとえば小形コンピュータの電
源電圧が一定レベル以下に低下すると、小形コンピュー
タを構成する複数の回路素子のうち動作速度が低下して
正常に作動しないものがある。

発明が解決すべき問題点 したがって、たとえば正常な動作速度を有する中央制御
部などの回路素子から動作速度が低下した回路素子に対
してアクセスすると、これら２つの回路素子の動作速度
が一致しないので、アクセス動作が安定した状態で実現
されない、このようにして小形コンピュータなどの電子
機器においては、電源電圧が一定レベル以下になると、
システム全体を安定して動作させることができない場合
がある。

本発明の目的は、前述の同居点を解決して、供給電圧が
低下してもシステム全体を安定に動作させることができ
る電子機器の動作速度切換方式を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、電源部によって電力付勢され、入力されたク
ロック信号の周波数に対応する速度で動作する電子機器
と、 上記電源部の電圧レベルを検出するレベル検出手段と、 第１クロック信号を上記電子機器に出力する第１クロッ
ク信号発生手段と、 第１クロフク信号の周波数と異なる周波数を有する第２
クロック信号を上記電子機器ｌこ出力する第２クロック
信号発生手段と、 レベル検出手段によって検出された電源部の電圧レベル
が一定レベル以上であれば、第１クロック信号を選択し
、一定レベル未満であれば第２クロック信号を選択して
上記電子機器ｌこ与えるスイッチング手段とを含むこと
を特徴とする電子機器の動作速度切換方式である。

作　　用 本発明に従う電子は器の動作速度切換方式においては、
電源部の電圧レベルがレベル検出手段に上って常時検出
されて、この電圧レベルが一定レベル以上であれば、第
１クロック信号発生手段から出力される第１クロック信
号をスイッチング手段によって選択して電子機器に与え
、一方、上記電圧レベルが一定レベル未満であれば、第
２クロック信号から出力される第２クロック信号をスイ
ッチング手段によって選択して電子機器に与えるように
した。

また、当該電子機器は入力されたクロック信号の周波数
に対応する速度で動作するので、スイッチング手段によ
って上記第１および第２クロック信号が選択的に入力さ
れると、当該電子機器においてはこれら２つのクロック
信号が有する周波数に対応した２つの動作速度が選択さ
れる。

このように本発明に従う電子は器においでは、電源部の
電圧レベルが一定レベル以上か未満かによって、異なる
２つの動作速度を選択的に設定することができる。した
がって、電″ｆｉ部の電圧レベルが一定レベル未満にな
ると、該電子１ｆ１９．ｎ全体の動作速度を所望の程度
に低下するように設定すれば、上記電圧レベルの低下に
拘わらず、該電子機器を安定に動作させることが可能で
ある。

実施例 ＦＡ１図は、本発明の一実施例である小形コンピュータ
１の電気的構成を示すブロック図である。小形コンピュ
ータ１は、中央制御Ｈ部２、電源回路３、たとえば液晶
表示素子などによって実現される表示部４およびキーボ
ード５などを含み、上記表示部４およびキーボード５は
、それぞれ表示用バッフｙ６およ１入出力回路７を介し
て中央制御部２に接続されるシステムバスノ１に接続さ
れる。入出力回路７はキーボード５のキースキャンを行
なう機能を有するとともに、システムバスノ１からのデ
ータが順次記憶されるバッファなどを含む。

また、このシステムパス！１には、たとえばリードオン
リメモリ（ＲＯＭ　）などによって実現される固定ノモ
リ８およびたとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡ　Ｍ
　）などによって実現される随時メモリ９が接続されて
おり、上記固定メモリ８には中火制御部２の動作を制御
するプログラムが格納されており、また随時メモリ９は
中央制御部２のワークエリアとして用いられるとともに
、捏作者が作成したプログラムあるいはプログラム実行
中に使用されるデータなどが記憶されるエリアも含まれ
る。

後述される＠、能を有するレベル検出部１１は、前記電
源回路３からの電源ライン１７によって電力付勢され、
後述される割込み信号が出力される割込みライン！４を
介して中央制御部２に接続される一方、このレベル検出
部１１から中央制御部２に対して出力されるデータは、
ライン！５を介してシステムパスノ１に与えられる。ま
た中央制御ｇ２には、クロック信号発生回路１０が出力
用ラインノ２および入力用ラインノ３を介して接続され
る。これら中央制御部２、表示部４およびキーボード５
などの回路素子は、電源回路３からの電源ライン！６に
よってすべて電力付勢される。

第２図はレベル検出？！ｌ５ＩＩの電気的梼戊を示すブ
ロック図である。レベル検出部１１は、処理部１２、定
電圧発生部１３、バッフＴ１４および７リツプ７０ツブ
１５などから補機される。処理部１２には、電源回路３
によって電力付勢される電源ラインノアおよびこの電源
ラインノアの電圧レベルが２つの抵抗Ｒ１，Ｒ’２によ
って分圧された電圧レベルを有する電源検出ライン１８
が接続されるとともに、同じくこの電源ライン！７から
定電圧発生ｉ１３を介して定電圧出カライン１９が接続
される。

処理部１２は、たとえば制御回路、固定メモリおよび随
時メモリなどを有、する１チツプマイクロコンピユータ
などによって実現され、中央制御部２から所定のコマン
ドが伝送されない限り、前記電源検出ラインノ８からの
出力レベルを一定時間毎にアナログ／デフタル変換を行
なう機能を有する。また、この処理部１２は上記定電圧
出カライン！９によって電力付勢され、定電圧出力ライ
ンノ９は何らかの異常により電源ラインノアの電圧が降
下しても常に一定のレベルを有する電圧が出力される。

また、処理部１２は前記ラインノ４を介して中央制御部
２に対して割込み信号１１を与えて割込みをかけること
ができる一方、処理部１２において中央制御部２に対し
て伝送すべきデータがあるときには、伝送ライン７１０
を介して伝送すべきデータをバッファ１４に一時記憶さ
せる。このデータを中央制御部２が読取る際には、呼出
し信号ＣＬをバッファ１４に与える。これによってバッ
ファ１４のデートが開かれ、上記データはシステムパス
！１を介して中央制御部２に伝送される。

一方、中央制御部２から処理部１２にデータを伝送する
場合には、中央制御部２から前記７リツプ７０ツブ１５
に伝送すべ島データが伝送される。

このデータは７リツプ７０ツブ１５に一時記憶され、書
込み制御信号ＷＲが与えると、処理部１２に伝送される
。なお、上記書込み制御信号ＷＲは、７リツプ７０ツブ
１５に与えられる一方、割込みライン！１２を介して処
理部１２に与えられる。

また、処理部１２からは、中央制御部２から出力される
コマンドを受信したかどうかを中央制御部２に知らせる
コマンド受信信号ＣＭがコマンド受信ライン、／１３を
介して中央制御ｇ２に出力される。このコマンド受信信
号ＣＭは、たとえば前記入出力回路７に設けられるバッ
フ７に一時記憶される。中央制御部２は、これを読取る
ことによって、前述したコマンドの受信に関する情報を
得ることができる。

次に、電源回路３の電圧レベルが一定レベル未満になっ
た場合におけるレベル検出部１１の動作について説明す
る。

前述したように、処理部１２は電源電圧検出ライン！８
の出力レベルを一定時間毎に検、出しており、電源ライ
ン！７の電圧レベルが予め定められたレベル未満になる
と、この電圧レベルにＵ応する電源電圧検出ライン！８
の電圧レベル（以下、動作レベルＬ１と称する）未満に
なったことが検知され、これによって処理部１２は中央
制御？ＩＳ２に対して、これを知らせるために割込み信
号■１を出力する。

この割込み信号工１を受けた中央制御部２は、処理部１
２が割込みをかけた要因を尋ねるコマンドを７リツプ７
０ツブ１５に書込み、書込み制御信号ＷＲを７リツプ７
０ツブ１５に与える一方、該割込みラインノ１２を介し
て処理部１２に与え。

る。これによって処理部１２は割込みががけられ、コマ
ンド受信ラインノ１３をト■レベルにして上記コマンド
を受取ったことを中央制御部２に知らせる、このように
して、処理部１２は中央制御部２が割込みをかけられた
理由を尋ねていると解釈することができる。

そこで処理部１２は、電源電圧が一定レベル未満になっ
たことを知らせるレベル検出信号りをバッファ１４に書
込むとともに、これを中央制御部２に知らせるために前
記割込み信号１１をＨレベルにする。

また同時に処理部１２は、レベル検出信号りをバッファ
１４に出力するという上記中央制御部２からのコマンド
の実行を終了したので、これを中央制御部２に知らせる
ためにコマンド受信ライン１１３をＬレベルにする。こ
れによって中央制御部２は上記コマンドが処理部１２に
おいて実行終了されたと判断し、バッファ１４に呼出し
信号ＣＬを与えてバッファ１４に書込まれたレベル検出
信号りを読出す。このようにして中央制御部２は、電源
回路３の電圧レベルが一定レベル未満になったことを認
知することができる。

第３図はクロック信号発生回路１０の電気的構成を示す
ブロック図である。クロック信号発生回路１０は、Ｐｔ
５ｌクロック信号発生手段である発振器本体１７、発振
器本体１７から出力される基準クロック信号を１／２に
分周する第２クロック信号発生手段である分周回路１８
、発振器本体１７からの出力と分周回路１８からの出力
とを選択的に出力するスイッチング手段１９およびたと
えばラッチ回路などによって実現される制御部２０など
から構成される。

スイッチング手段１９は、２つのＡＮＤ回路２１．２２
、インバータ２３およびＯＲ回路２４から構成され、制
御部２０からの出力はＡＮＤ回路２１の一方端子に与え
られる一方、インバータ２３を介してＡＮＤ回路２２の
一方端子に入力される。発振器本体１７から出力される
基準クロック信号ＣＫＩは分周回路１８に与えられる一
力、前記ＡＮＤ回路２１の他方端子に入力され、分周回
路１８によって１／２に分周されたクロック信号ＣＫ２
はＡＮＤ回路２２の他方端子に入力される。

これら２つのＡＮ［）回路２１．２２の出力はともにＯ
Ｒ回路２４に入力され、このＯＲ回路２４の出力が中央
制御部２の動作速度を規定する基準クロックとして中央
制御部２に与えられる。

１！源回路３の１！＊電圧が正常なレベルにあるときに
は、中央制御部２からはＨレベルの制御信号Ｐが上記制
御部２０に与えられる。制御部２０は上記制御信号Ｐが
Ｌレベルとならない限り、あるいは後述されるリセット
信号が入力されない限り、この１４レベルの制御信号を
保持し続けて同じくＨレベルの制御信号Ｑを出力する。

これによってＡＮＤ回路２１の一方端子にはＨレベルの
制御信号が入力され、Ａ　Ｎ　Ｄ回路２２の一方端子に
はインバータ２３を介してＬレベルの制御信号が与えら
れる。したがって発振器本体１７からの出力である基準
クロック信号ＣＫＩがＯＲ回路２４から出力され、これ
がライン７３を介して中央制御部２に与えられる。

一方、電源回路３の電圧レベルが一定レベル以下に低下
すると、すなわち電源電圧検出ライン１８の電圧レベル
が動作レベルＬ１未満になると、前述したように中央制
御部２がこれを検知して、上記制御部２０にＬレベルの
制御信号Ｑを出力する。これによって、ＡＮＤ回路２１
の一方端子の入力がＬレベルとなり、Ａ　Ｎ　Ｄ回路２
２の一方端子の入力が■］レベルとなる。したがって、
ＯＲ回路２４からは、分周回路１８の出力である１／２
分周された基準クロック信号ＣＫ２が出力されて中央制
御部２に与えられる。

このようにして電源電圧検出ラインノ８の電圧レベルが
勤１ヤレベルＬ１未満になると、中央制御部２に与えら
れる基準クロック信号が１／２分周されてシステム全体
の動作速度が１／２となる。

したがって、電ｒＡ電圧が低下して一定レベル未満にな
っても中央制御部２内に使用される回路素子に規格上の
余裕ができ、システム全体の動作を安定させる二とが可
能となる。なお、中央制御部２が電源電圧が低下したこ
とを検知すると、これを操作者に認知させるためにたと
えば発光グイオードなどによって実現される表示体を点
灯させるようにしてもよい。

次に電源電圧が正常なレベルに戻った場合の動作につい
て説明する。

電源電圧検出ラインノ８の電圧レベルが動作レベル上１
未満にある状態から上記動作レベルＬ１より高く設定さ
れた復帰レベルＬ２に復帰すると、処理部１２がこれを
検知して中央制御部２に割込みをかける。そこで、中央
制御部２は、電ｒＡ？！！圧検出うインノ８の電圧レベ
ルが動作レベル上１未満になった状態に行なう前述した
動作と同様な動作を行なって、電源電圧が正常な状態に
復帰したことを認知する。

そこで中央制御部２は、クロック信号発生回路１０の制
御部２０を制御して、正常な基準クロック信号ＣＫＩを
選択する。このようにして電源電圧が正常なレベルに戻
った場合には、中央制御部２は基準クロック信号を元に
戻して、１／２分周された基準クロックＣＫ２が出力さ
れている旨を示す前記表示体を消灯させる。

なお、上記復帰レベルＬ２を動作レベルＬ１よりも高く
設定するのは、以下の理由による。ナなわち、たとえば
？１ｍ源電圧検出ライう！８の電圧レベルが復帰レベル
ト２以上の正常なレベルから動作レベル上１未満に低下
したときには、処理部１２は復帰レベルＬ２を検知した
後に動作レベルＬ１を検知することになり、これによっ
て電源電圧が低下したことを認知することが可能となる
。

一方、上記電圧レベルが動作レベル上１未満の状態から
復帰レベルＬ２の正常な状態に復帰したときには、処理
部１２は動作レベルＬ１を検知し　　□た後に復帰レベ
ルＬ２を検知することになり、これによって処理部１２
は電源電圧が正常な状態に復帰したことを認知すること
ができる。このようにして動作レベルＬ１よりも高い復
帰レベルＬ２を設定することによって、ヒステリシスを
もたせ、処理部１２が電源電圧の変化を迷うことなく読
取ることができるからである。

また、この小形コンピュータ１の電源投入時には、中央
制御部２は、最初に制御部２ｏを制御して、１７２分周
されたクロックイボ号ＣＫ２を選択し、この後に、処理
部１２に対して電源電圧検出ラインＪ！８の電圧レベル
を尋ねるコマンドを出力して、電圧レベルに関する情報
を得る。

これによって、中央制御部２は上記電圧レベルに関して
以下のようなｔ、＋＋断を行なう。すなわち、上記電圧
レベルが復帰レベルト２以上にあるときは正常なレベル
と判断し、復帰レベルト２未満にあるときはすべて動作
レベル上１未満であると判断し、この情報を初期条件と
してこれ以降電源電圧に変動がない限りこの情報を保持
する。これによってたとえば正常と判断されると、中央
制御部２は正常な基準クロック信号ＣＫＩを選択し、動
作レベル上１未満であると判断されると、上記１／２分
周された基準クロック信号ＣＫ２の出力を続行させる。

このように電源投入時における２つの基亭クロック信号
の選択基準を復帰レベルＬ２に設定したのは以下の理由
による。すなわち、たとえば電源投入時における電源電
圧検出ライン！８の電圧レベルが動作レベルＬ１と復帰
レベルＬ２との間にあり、その後何らかの方法によって
復帰レベルト２以上になったとすると、中央制御部２は
動作レベルＬ１を検出した後に復帰レベルＬ２を検出す
ることになり、これによって基準クロック信号を正規な
基準クロック信号ＣＫＩに選択することができるが、仮
に電源投入時における上記設定条件を付加しなければ、
このような場合には正常なレベルに復帰したにもががわ
らず、１／２分周された基準クロック信号ＣＫ２が出力
され続けることになるからである。

なお、中央制御部２およびクロック信号発生回路１０に
は、正常に動作する電圧レベルに一定の許容範囲を持た
せてあり、電源電圧が上記動作レベルＬ１に対応するレ
ベル以下に低下しても正常に動作するものとする。

このようにして本実施例に従う小形コンピュータ１にお
いては、電源電圧が低下して一定レベル未満になると、
これを自動的に検知して中央制御部２の動作速度を遅く
することができる。これによって該小形コンピュータ１
を安定に作動させるとともに、低消費電力にてシステム
全体を艮時間駆動させることが可能となる。なお、本実
施例においては、第２クロック信号発生手段として１／
２分周回路を用いたが、その他の分周周期を有する分周
回路を用いるようにしてもよい。

効　　果 以上のように本発明に従う電気機器の動作速度切換方式
においては、電源部の電圧レベルが低下して正常なレベ
ルから一定レベル未満になると、該電子機器の動作速度
を予め設定された異なる動作速度に切換えることができ
るので、上記電圧レベルの低下ら拘わらず、該電子機器
を安定に動作させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である小形コンピュータ１の
電気的構成を示すブロック図、第２図はレベルの検出部
１１の電気的構成を示すブロック図、第３図はクロック
信号発生回路１０の電気的構成を示すブロック図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源部によって電力付勢され、入力されたクロック信号
   の周波数に対応する速度で動作する電子機器と、 上記電源部の電圧レベルを検出するレベル検出手段と、 第１クロック信号を上記電子機器に出力する第１クロッ
   ク信号発生手段と、 第１クロック信号の周波数と異なる周波数を有する第２
   クロック信号を上記電子機器に出力する第２クロック信
   号発生手段と、 レベル検出手段によって検出された電源部の電圧レベル
   が一定レベル以上であれば、第１クロック信号を選択し
   、一定レベル未満であれば第２クロック信号を選択して
   上記電子機器に与えるスイッチング手段とを含むことを
   特徴とする電子機器の動作速度切換方式。