KR100300029B1 - 자바엠씨유의파워관리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자바 엠씨유의 파워 관리 장치에 관한 것으로, 종래에는 모든 입출력기기들이 동시에 파워-다운 모드로 들어가기 때문에 각 입출력기기의 특성상 빨리 파워-다운 모드로 들어갈 수 없게 되어 효율이 낮게 되고, 각 입출력기기가 동작하지 않는 시간은 각각 틀리는데 파워관리장치에서는 일률적으로 파워-다운 모드로 전환하기 때문에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 자바 엠씨유(java MCU)에 적합하도록 자바 바이트(byte) 코드를 직접 처리하는 피코 자바 코어(31)와; 인터럽트 요구신호 입력시 스탠바이 모드 상태로 있는 피코 자바 코더(31)로 인터럽트를 발생시켜 웨이크-업 상태로 만드는 인터럽트 컨트롤러(32)와; 입출력 주변기기의 동작 상태를 체크하는 능동 모니터와, 상기 능동 모니터의 상태가 노말 모드이면 시스템 클럭(SYS CLK)을 공급하고 스탠바이 모드이면 시스템 클럭을 게이팅(gating)한 게이팅 클럭(gating CLK)을 입출력 주변기기로 공급하여 스탠바이 시키도록 하는 클럭 제어부와, 상기 능동 모니터의 상태에 따라 노말 모드 또는 스탠바이 모드로 제어하는 모드 제어부로 이루어진 파워 관리부(33)로 구성하여 파워를 효율적으로 절약할 수 있도록 한 것이다.

Description

자바 엠씨유의 파워 관리 장치{POWER MANAGEMENT UNIT FOR JAVA MICRO CONTROLLER UNIT}

본 발명은 자바 엠씨유(java MCU)에 적합하게 설계한 자바 엠씨유의 파워 관리 장치에 관한 것으로, 특히 파워 관리부를 이용하여 효율적으로 파워를 관리하여 파워를 절약할 수 있도록 한 자바 엠씨유의 파워 관리 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 엠씨유의 파워 관리 장치에 대한 블록 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 입출력되는 데이터를 관리하는 입출력 주변기기(10)와, 상기 입출력 주변기기(10)의 동작을 체크하고 일정시간 이상 동작하지 않으면 씨피유(30)에 스탠바이 신호를 출력하고 계속해서 동작하지 않으면 상기 입출력 주변기기(10)로 입출력 서스펜드 모드(I/O suspend mode)로 전환하도록 하는 파워관리부(20)와, 상기 파워관리부(20)로 부터 스탠바이 신호 입력시 현재 동작중인 일을 다 수행한 후에 내부적으로 클럭 다운 모드로 들어간 다음 상기 파워관리장치(20)로 클럭 다운신호를 출력하는 피코 자바 씨피유(30)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

피코 자바 씨피유(30)는 노말 모드(Normal Mode)시 입출력 주변기기(10)의 동작을 제어한다.

그러면 상기 입출력 주변기기(10)는 입력 또는 출력되는 데이터를 송수신한다.

이때 파워 관리부(20)는 상기 입출력 주변기기(10)의 노말 모드로 동작하는지 동작하지 않는지를 체크한다.

이렇게 입출력 주변기기(10)의 동작상태를 체크하다가 모든 입출력 주변기기(10)가 일정시간 동안 동작하지 않으면, 파워 관리부(20)는 피코 자바 씨피유(30)로 스탠바이신호를 출력한다.

이에 따라 상기 피코 자바 씨피유(30)는 현재 동작중인 일을 수행하고, 그 일을 다 수행한 후에 내부적으로 클럭-다운(clock-down) 모드로 들어간다음 파워 관리부(20)로 스탠바이 아웃(standby-out)신호를 보낸다.

그러면 상기 파워 관리부(20)는 스탠바이 아웃신호를 받은 다음 다시 일정시간 동안 입출력 주변기기(10)가 동작하지 않으면 파워를 오프시켜 입출력 서스펜드 모드(I/O suspend mode)로 진입하도록 한다.

이와같은 동작에 의해 노말 모드에서 서스펜드 모드로 진입하기도 하고, 외부 버튼에 의해 노말 모드에서 바로 서스펜드 모드로 진입할 수도 있고 빠져 나올수도 있다.

그러면 모든 입출력 기기는 파워-다운 모드로 전환한다.

이상에서와 같은 파워 관리 시퀀스를 도 2에 도시하였는데, 이에 대하여 살펴보면, ①은 노말 모드와 피코 자바 씨피유의 클럭-다운 모드의 진입/해제를 나타내는 것이고, ②는 피코 자바 씨피유의 클럭-다운 모드와 입출력 주변기기의 서스펜드 모드의 진입/해제를 나타내는 것이고, ③은 노말 모드와 입출력 주변기기의 서스펜드 모드의 진입/해제를 나타내는 것이다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 모든 입출력기기들이 동시에 파워-다운 모드로 들어가기 때문에 각 입출력기기의 특성상 빨리 파워-다운 모드로 들어갈 수 없게 되어 효율이 낮게 되고, 각 입출력기기가 동작하지 않는 시간은 각각 틀리는데 파워관리장치에서는 일률적으로 파워-다운 모드로 전환하기 때문에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 자바 엠씨유에 적합하도록 한 자바 엠씨유 파워 관리 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 효율적으로 파워를 관리할 수 있도록 한 자바 엠씨유의 파워 관리 장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 엠씨유(MCU)의 파워 관리 장치에 대한 블록 구성도.

도 2는 종래 파워 관리 시퀀스 다이어그램.

도 3은 본 발명 자바 엠씨유의 파워 관리 장치에 대한 블록 구성도.

도 4는 도 3에서, 파워 관리부의 상세 블록도.

도 5는 본 발명의 파워 관리부를 응용한 파워 관리 장치의 한 예를 보여주는 구성도.

도 6은 도 3에서, 각 부의 동작신호 타이밍도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

31 : 피코 자바 코어 32 : 인터럽트 컨트롤러

33 : 파워 관리부 34 : 입출력 주변기기

331 : 능동 모니터 332 : 클럭 제어부

333 : 모드 제어부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자바 바이트(byte) 코드를 직접 처리하는 피코 자바 코어와, 인터럽트 요구신호 입력시 스탠바이 모드 상태로 있는 피코 자바 코어로 인터럽트를 발생시켜 웨이크-업 상태로 만드는 인터럽트 컨트롤러와, 입출력 주변기기의 동작 상태에 따라 상기 피코 자바 코어의 파워를 능동적으로 제어하여 파워를 절약할 수 있도록 하고, 웨이크-업 신호 입력시 상기 인터럽트 컨트롤러로 인터럽트 요구신호를 발생하는 파워 관리부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 입출력 주변기기의 동작 상태를 체크하는 능동 모니터와, 상기 능동 모니터의 상태가 노말 모드이면 시스템 클럭을 공급하고 스탠바이 모드이면 시스템 클럭을 게이팅(gating)한 게이팅 클럭을 입출력 주변기기로 출력하여 스탠바이 시키도록 하는 클럭 제어부와, 상기 능동 모니터의 상태에 따라 노말 모드 또는 스탠바이 모드로 진입할 수 있도록 제어하는 모드 제어부로 파워 관리부를 구성하도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 자바 엠씨유의 파워 관리 장치에 대한 블록 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 자바 바이트(byte) 코드를 직접 처리하는 피코 자바 코어(31)와, 인터럽트 요구신호 입력시 스탠바이 모드 상태로 있는 피코 자바 코어(31)로 인터럽트를 발생시켜 웨이크-업 상태로 만드는 인터럽트 컨트롤러(32)와, 입출력 주변기기(34)의 동작 상태에 따라 상기 피코 자바 코어(31)의 파워를 능동적으로 제어하여 파워를 절약할 수 있도록 하고, 웨이크-업 신호 입력시 상기 인터럽트 컨트롤러(32)로 인터럽트 요구신호를 발생하는 파워 관리부(33)로 구성한다.

그리고, 상기 파워 관리부(33)는, 도 4에 도시한 바와같이 입출력 주변기기의 동작 상태를 체크하는 능동 모니터(331)와, 상기 능동 모니터(331)의 상태가 노말 모드이면 시스템 클럭(SYS CLK)을 공급하고 스탠바이 모드이면 시스템 클럭을 모아(gating) 입출력 주변기기를 스탠바이 시키도록 하는 게이팅 클럭(gating CLK)을 공급하는 클럭 제어부(332)와, 상기 능동 모니터(331)의 상태에 따라 노말 모드 또는 스탠바이 모드로 제어하는 모드 제어부(333)로 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

파워 관리부(33)는 입출력 주변기기(34)의 동작 상태를 나타내는 액티비티 신호(activity signal)를 체크한다.

즉, 파워 관리부(33)는, 도 4에 도시한 바와같이, 능동 모니터(331)에서 액티비티신호(activity signal)를 입력받아 클럭 제어부(332)와 모드 제어부(333)로 각각 전송하여 준다.

그러면 상기 모드 제어부(333)는 전송된 액티비티 신호(activity signal)를 분석하여 정상동작하고 있는지 동작하고 있지 않은지를 판단한다.

판단 결과, 정상동작하고 있으면 노말 모드임을 클럭 제어부(332)로 전송함과 아울러 입출력 주변기기(34)로 출력하여 계속해서 동작하도록 한다.

이에 상기 클럭 제어부(332)는 노말 모드신호를 입력받으면 도 6의 (a)에서와 같은 시스템 클럭(SYS CLK)을 입출력 주변기기(34)의 필요한 부분에 전송하여 준다.

그리고, 파워 관리부(33)의 능동 모니터(331)를 통해 일정시간 동안 액티비티 신호(activity signal)가 없으면 동작하고 있지 않다고 판단한다.

이렇게 입출력 주변기기(34)가 동작하고 있지 않다고 판단한 모드 제어부(333)는 이를 클럭 제어부(332)로 알리고, 피코 자바 코어(31)로 도 6의 (b)에서와 같은 하이상태의 스탠바이 인(standby-in)신호를 발생한다.

그러면 상기 피코 자바 코어(31)내의 PCSU(Powerdown Clock Scan Unit)가 현재 수행중인 동작을 완료시키고 스탠바이 모드로 들어간다.

그리고 상기 피코 자바 코어(31)는 파워 관리부(33)로 도 6의 (c)에서와 같은 하이상태의 스탠바이 아웃(standby-out)신호를 내보낸다.

따라서 상기 피코 자바 코어(31)로 부터 스탠바이 아웃(standby-out)신호를 받으면 파워 관리부(333)의 모드 제어부(333)는 이를 클럭 제어부(332)로 알린다.

이에 상기 클럭 제어부(332)는 시스템 클럭(SYS CLK)을 게이팅(gating)한 도 6의(d)에서와 같은 로우 상태의 게이팅 클럭(gating CLK)을 입출력 주변기기(34)로 출력하여 스탠바이시키도록 한다.

그리고, 도 5에서와 같이 항상 시스템 클럭을 필요로 하는 입출력 주변기기를 위하여 시스템 클럭(SYS CLK)을 출력한다.

따라서 피코 자바 코어(31)와 입출력 주변기기(34) 등의 도 6의 (e)에서와 같이 노말 모드에서 약간의 대기시간(wait)이 지나고 나면 스탠바이 모드로 진입한다.

여기서 대기시간(wait)을 둔 이유는 노말 모드에서 스탠바이 모드로 진입할 경우 입출력 주변기기들의 완전한 스탠바이 모드로 진입하도록 하기 위한 것이다.

이와같은 스탠바이 모드로 있다가 파워 관리부(33)로, 도 6의 (f)에서와 같이, 하이상태의 웨이크-업(wake up)신호가 입력되면 모드 제어부(333)는 인터럽트 컨트롤러(32)로 인터럽트 요구신호(interrupt Req.)를 출력하여 인터럽트를 요구한다.

이때 파워 관리부(33)는 웨이크-업(wake-up)신호에 의해 도 6의 (b)에서와 같이 하이상태의 스탠바이 상태에서 로우상태의 인액티브상태로 된다.

인터럽트 요구신호(interrupt Req.)를 받은 인터럽트 컨트롤러(32)는 피코 자바 코어(31)로 도 6의 (g)에서와 같은 하이상태의 인터럽트(interrupt)신호를 발생한다.

그러면 인터럽트신호를 받은 피코 자바 코어(31)는 파워 관리부(33)로 발생하던 도 6의 (c)에서와 같이 하이상태의 스탠바이 아웃(standby-out)신호를 로우상태로 만들어 인액티브상태로 만든다.

따라서 다시 노말 모드로 된다.

이상에서와 같은 파워 관리부(33)에 의해 동작하는 회로를 도 5에서와 같이 구현할수 있다.

결국 파워 관리부(33)를 자바 엠씨유(MCU: Micro Controller Unit)에 적합하게 설계하여 피코 자바 코어를 사용하는 다른 응용에서도 사용하여 파워 관리를 행할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명은 자바 엠씨유에 적합하도록 설계하여 사용함으로써 효율적으로 파워를 관리할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 자바 바이트(byte) 코드를 직접 처리하는 피코 자바 코어와, 인터럽트 요구신호에 따라 인터럽트를 발생시키는 인터럽트 컨트롤러와, 입출력 주변기기의 동작 상태를 체크하는 능동 모니터와, 상기 능동 모니터의 상태가 노말 모드이면 시스템 클럭을 공급하고 스탠바이 모드이면 시스템 클럭을 게이팅(gating)한 게이팅클럭을 상기 입출력 주변기기로 공급하여 스탠바이 시키도록 하는 클럭 제어부와, 상기 능동 모니터의 상태에 따라 노말 모드 또는 스탠바이 모드로 제어하는 모드 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자바 엠씨유의 파워 관리 장치.

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