KR101160054B1 - 소비 전력이 감소된 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 - Google Patents

소비 전력이 감소된 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 Download PDF

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Abstract

마이크로 콘트롤러 유닛이 개시된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 마이크로 콘트롤러 유닛(micro controller unit)에 있어서, 고전력 모드(mode)에서 전원을 공급 받아 동작하고, 저전력 모드에서는 전원 공급이 차단되는 고전력 모듈; 및 저전력 모드에서 전원을 공급 받아 동작하고, 고전력 모드에서는 전원 공급이 차단되며, 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 저장할 수 있는 저장부를 구비한 저전력 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 저전력 모드에서 고전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하는 것에 의해 저전력 모드에서 소비되는 전력을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

Description

소비 전력이 감소된 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체{MICRO CONTROLLER UNIT REDUCED POWER CONSUMPTION, METHOD FOR CONTROLLING THE SAME AND RECORD MEDIA RECORDED PROGRAM REALIZING THE SAME}
본 발명은 소비 전력이 감소된 마이크로 콘트롤러 유닛(micro controller unit), 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.
마이크로 콘트롤러 유닛은 하나의 칩(chip)안에 연산을 수행하는 코어(core) 외에 프로세서 회로에 필수적인 저장매체(램(RAM : Random Access Memory), 플레시 메모리(FRASH MEMORY)), 입/출력(I/O) 제어회로 등을 하나의 칩에 모두 내장하여 전체 회로를 간단하게 구성한 것으로 임베디드 콘트롤러(Embbeded Controller)라고도 한다. 마이크로 콘트롤러 유닛은 하나의 IC(Integrated Circuit) 만으로 완전한 컴퓨터로서의 기능을 갖추고 있어 단일칩(single-chip) 또는 원 칩(one-chip) 마이크로 컴퓨터라고도 불리우고 있다.
이러한 마이크로 콘트롤러 유닛은 전자제품 예를 들어, PDA(Personal Digital Assistant), PPC(Palm Sized PC), HPC(Hand Held PC), 랩탑(Lap Top) 컴퓨터 및 노트북 등에 내장되어 전자제품의 전체 동작을 제어함과 동시에, 사용자에 의해 입력된 명령을 처리하고 그 명령에 따라 전자제품의 동작을 제어하는 역할을 수행한다.
최근, 이러한 전자제품에서 소비되는 전력을 줄이기 위해, 사용자에 의한 사용 중에는 전자제품이 고전력 모드("awake-mode"라고도 함)에서 동작하도록 하고, 사용자에 의한 사용 중이 아닌 경우에는 전자제품이 저전력 모드("sleep-mode"라고도 함)에서 동작하도록 한다.
종래에는 위와 같은 모드 전환시 마이크로 콘트롤러 유닛에서 소비되는 전력을 감소시키기 위한 방안으로, 마이크로 콘트롤러 유닛에 포함된 코어에 공급되는 전원을 차단하거나, 시스템 클럭을 제어하여 마이크로 콘트롤러 유닛의 동작 속도를 줄이는 방법이 사용되었다.
마이크로 콘트롤러 유닛에서 소모되는 전력 중 대부분은 마이크로 콘트롤러에 동작 전원을 공급하는 전원 공급부, 코어 및 저장매체가 소모한다.
따라서, 종래의 방법에 의한다 하여도 저전력 모드에서 마이크로 콘트롤러 유닛이 소비하는 전력 예를 들어, 전원 공급부 및 저장매체가 소비하는 전력이 상당하다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 저전력 모드에서 전원 공급부, 코어 및 저장매체에 전원의 공급을 차단하는 것에 의해 마이크로 콘트롤러 유닛이 소비하는 전력을 최소화 할 수 있는 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 위와 같이 저전력 모드에서 전원 공급부, 코어 및 저장매체에 전원의 공급을 차단하는 경우에도, 작업성이 유지될 수 있는 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 의하면 마이크로 콘트롤러 유닛이 개시된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 마이크로 콘트롤러 유닛(micro controller unit)에 있어서, 고전력 모드(mode)에서 전원을 공급 받아 동작하고, 저전력 모드에서는 전원 공급이 차단되는 고전력 모듈; 및 저전력 모드에서 전원을 공급 받아 동작하고, 고전력 모드에서는 전원 공급이 차단되며, 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 저장할 수 있는 저장부를 구비한 저전력 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛이 제공된다.
여기서, 상기 저전력 모듈은 고전력 모드와 저전력 모드 간의 전환을 제어하는 슬립 모드 콘트롤러(sleep mode controller)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 슬립 모드 콘트롤러는 고전력 모드에서 미리 설정된 시간 동안 외부 입력이 없는 것에 대응하여 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하고, 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 상기 고전력 모듈로부터 전달 받아 저장하고, 상기 고전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하는 것에 의해 고전력 모드로부터 저전력 모드로의 전환을 제어할 수 있다.
또한, 상기 슬립 모드 콘트롤러는 저전력 모드에서 외부 입력이 발생한 것에 대응하여 저전력 모드로부터 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하고, 상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여 상기 저전력 모드로의 전환시 저장한 작업 환경 정보를 상기 고전력 모듈이 상기 고전력 모듈 내에 저장하도록 하고, 상기 고전력 모듈이 상기 작업 환경 정보를 저장하는 것에 대응하여 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 것에 의해 저전력 모드에서 고전력 모드로의 전환을 제어할 수 있다.
또한, 상기 저장부는 적어도 하나의 리텐션 셀(retention cell)로 형성될 수 있다.
또한, 상기 저장부는 상기 고전력 모듈 내의 저장 매체 중 어느 하나보다 작은 용량을 가질 수 있다.
또한, 상기 마이크로 콘트롤러 유닛은 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되는 경로에 설치된 제 1 스위치; 상기 제 1 스위치의 출력단이 연결되어 고전력 모드에서는 하이 레벨(high level) 신호를 출력하여 상기 제 1 스위치를 온(on)시키고 저전력 모드에서는 로우 레벨(low level) 신호를 출력하여 상기 제 1 스위치를 오프(off)시키는 구조로 설치된 OR 게이트(gate); 하나의 입력단은 하이 레벨 신호를 수신하고, 다른 하나의 입력단은 고전력 모드에서는 하이 레벨 신호를 수신하고 저전력 모드에서는 로우 레벨 신호를 수신하며 출력단은 상기 OR 게이트의 입력단 및 상기 슬립 모드 콘트롤러에 연결된 제 1 AND 게이트; 상기 저전력 모듈에 전원이 공급되는 경로에 설치되고, 저전력 모드에서는 외부로부터 하이 레벨의 인에이블(enable) 신호를 인가 받아 온되고, 고전력 모드에서는 상기 하이 레벨의 인에이블 신호가 제거되는 것에 의해 오프되도록 설치된 제 2 스위치; 및 하나의 입력단은 저전력 모드에서 상기 하이 레벨의 인에이블 신호를 입력 받고, 다른 하나의 입력단은 상기 슬립 모드 콘트롤러와 연결되어 고전력 모드 및 저전력 모드에서 로우 레벨의 신호를 입력 받고, 출력단은 상기 OR 게이트의 입력단과 연결된 제 2 AND 게이트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 슬립 모드 콘트롤러는 고전력 모드에서 저전력 모드로의 전환시, 상기 제 2스위치가 온 되는 것에 의해 전원을 공급 받고, 상기 제 2 AND 게이트에 하이 레벨의 신호를 출력하는 것에 의해 상기 제 2 AND 게이트가 하이 레벨 신호를 출력하도록 하고, 외부로 소정의 신호를 출력하여 상기 제 1 AND 게이트가 출력을 하이 레벨 신호에서 로우 레벨 신호로 변경하도록 하고, 상기 제 1 AND 게이트가 출력을 하이 레벨 신호에서 로우 레벨 신호로 변경하는 것에 대응하여 상기 고전력 모드로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 작업 환경 정보를 상기 저전력 모듈에 저장하도록 하며, 상기 저전력 모듈에의 저장이 완료되는 것에 대응하여 상기 제 2 AND 게이트에 로우 레벨의 신호를 출력하는 것에 의해 상기 제 1 스위치가 오프되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 슬립 모드 콘트롤러는 저전력 모드에서 고전력 모드로의 전환시, 상기 제 1 AND 게이트가 출력을 로우 레벨 신호에서 하이 레벨 신호로 변경하는 것에 대응하여 고전력 모듈에 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 상기 저전력 모듈에 저장된 작업 환경 정보를 고전력 모듈에 저장하도록 하며, 상기 고전력 모듈에의 저장이 완료되는 것에 대응하여 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 고전력 모듈과 상기 저전력 모듈은 물리적으로 분리된 별개의 모듈로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 고전력 모드에서 동작하는 고전력 모듈과 저전력 모드에서 동작하는 저전력 모듈을 포함하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법에 있어서, 고전력 모드로부터 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계; 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 작업 환경 정보를 저전력 모듈에 저장하도록 하는 단계; 및 상기 작업 환경 정보가 저전력 모듈에 저장되는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 것에 의해 저전력 모드로 전환되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법이 제공된다.
여기서, 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계는, 고전력 모드로부터 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계; 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령의 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호와는 별개로, 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 출력하는 단계; 및 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령의 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 제거하도록 하는 신호를 외부로 송출하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 저전력 모드로 전환되도록 하는 단계는, 상기 저전력 모드로의 전환 명령 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호와는 별개로 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 제거하는 것에 의해 수행될 수 있다.
또한, 저전력 모드로부터 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계; 상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 상기 저전력 모듈에 저장된 작업 환경 정보를 고전력 모듈에 저장하도록 하는 단계; 및 상기 작업 환경 정보가 고전력 모듈에 저장되는 것에 대응하여, 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 것에 의해 고전력 모드로 전환되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령은 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 할 수 있다.
또한, 상기 고전력 모드로 전환되도록 하는 단계는, 상기 고전력 모듈로부터 상기 작업 환경 정보가 고전력 모듈에 저장이 된 것을 알리는 신호를 수신하는 단계; 및 상기 알리는 신호를 수신하는 것에 대응하여, 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 고전력 모드에서 동작하는 고전력 모듈과 저전력 모드에서 동작하는 저전력 모듈을 포함하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서, 고전력 모드로부터 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계; 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 작업 환경 정보를 저전력 모듈에 저장하도록 하는 단계; 및 상기 작업 환경 정보가 저전력 모듈에 저장되는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 것에 의해 저전력 모드로 전환되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
여기서, 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계는, 고전력 모드로부터 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계; 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령의 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호와는 별개로, 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 출력하는 단계; 및 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령의 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 제거하도록 하는 신호를 외부로 송출하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 저전력 모드로 전환되도록 하는 단계는, 상기 저전력 모드로의 전환 명령 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호와는 별개로 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 제거하는 것에 의해 수행될 수 있다.
또한, 저전력 모드로부터 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계; 상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 상기 저전력 모듈에 저장된 작업 환경 정보를 고전력 모듈에 저장하도록 하는 단계; 및 상기 작업 환경 정보가 고전력 모듈에 저장되는 것에 대응하여, 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 것에 의해 고전력 모드로 전환되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령은 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 할 수 있다.
또한, 상기 고전력 모드로 전환되도록 하는 단계는, 상기 고전력 모듈로부터 상기 작업 환경 정보가 고전력 모듈에 저장이 된 것을 알리는 신호를 수신하는 단계; 및 상기 알리는 신호를 수신하는 것에 대응하여, 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 의하면, 저전력 모드에서 전원 공급부, 코어 및 저장매체에 공급되는 전원을 차단하는 것에 의해 저전력 모드에서 소비되는 전력을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 의한 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 의하면, 고전력 모드로부터 저전력 모드로의 전환시 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 저전력 모듈(module)로 옮겨서 저장하고 저전력 모드에서 고전력 모드로의 전환시 저장된 작업 환경 정보를 고전력 모듈에 제공할 수 있다. 따라서, 저전력 모드에서 전원 공급부, 코어 및 저장매체에 공급되는 전원을 차단하여도, 고전력 모드에서의 작업 환경 정보가 손실되지 않는다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 의하면, 저전력 모드에서 저전력 모드의 동작을 유지시키는 것에 의해 최소한의 전력 만으로 칩(chip)의 작업성을 유지시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 마이크로 콘트롤러 유닛, 그의 제어 방법 및 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 의하면, 슬립 모드 콘트롤러(sleep mode controller), 두 개의 AND 게이트(gate), 하나의 OR 게이트 및 두 개의 스위치(switch), 용량이 매우 적은 저장부 만으로 외부 입력 유무에 따라 자동으로 고전력 모드와 저전력 모드 간의 전환을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 저전력 모듈은 고전력 모듈과는 물리적으로 별개인 독립된 하나의 모듈로 제작되고, 저전력 모듈을 전원측에 연결하고, 두 개의 AND 게이트(gate), 하나의 OR 게이트 및 두 개의 스위치(switch)를 사용하여 배선 만 하는 것으로 설치가 완료될 수 있다. 따라서, 저전력 모듈의 설치가 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛의 구조를 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1에서 슬립 모드 콘트롤러의 구조를 좀 더 구체적으로 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
도 3은 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛의 고전력 모드를 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
도 4는 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛의 저전력 모드를 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
도 5는 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛에서 슬립 모드 콘트롤러가 모드 전환을 수행하는 프로세스를 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 도 5의 S51을 좀 더 구체화 한 플로우 차트이다.
도 7a 내지 도 7e는 도 6의 각 단계에서 마이크로 콘트롤러 유닛에서 발생하는 신호의 흐름 및 그에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛에서의 변화를 구체적으로 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
도 8은 도 5의 S52를 좀 더 구체화 한 플로우 차트이다.
도 9a 내지 도9e는 도 8의 각 단계에서 마이크로 콘트롤러 유닛에서 발생하는 신호의 흐름 및 그에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛에서의 변화를 구체적으로 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
- 마이크로 콘트롤러 유닛의 구조 및 기능에 대한 개관
이하, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로 프로세서 유닛의 구조 및 기능에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛의 구조를 나타내는 기능 블록 다이어그램이다. 도 2는 도 1에서 슬립 모드 콘트롤러의 구조를 좀 더 구체적으로 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)은 고전력 모듈(1100) 및 저전력 모듈(1200), 제 1 AND 게이트(1300), OR 게이트(1400), 제 2 AND 게이트 (1500), 제 1 스위치(sw1) 및 제 2 스위치(sw2)를 포함할 수 있다. 도 1에서, 설명의 편의 및 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)에 구비된 복수의 핀(pin)에서 전력 모드의 전환과 관련된 핀 즉, 전원(VDD)을 공급 받는 제 1 핀(P1), 테스트_인에이블 신호(TEST_EN)를 수신하는 제 2 핀(P2), GIPO(General Purpose I/O pin) 신호를 수신하는 제 3 핀(P2), 인에이블(enable) 신호를 수신하는 제 4 핀(P4), 슬립 모드 콘트롤러(1230)에서 모드 제어부(2000)로 신호를 전송하기 위한 제 5 핀(P5) 만을 도시한다.
마이크로 콘트롤러 유닛(1000)은 모드 제어부(2000)와 연결되어, 모드 제어부(2000)의 제어 신호에 의해 고전력 모드와 저전력 모드 간의 전환이 가능하다.
먼저, 고전력 모듈(1100)은 고전력 모드에서 마이크로 콘트롤러 유닛(1000) 내에서 동작하는 부분으로, 메인(main) 전원 공급부(1110), 코어(1120), 플레시 메모리(1130) 및 램(1140)을 포함할 수 있다.
메인 전원 공급부(1110)는 제 1 핀(P1)을 통해 전원(VDD)를 공급 받아 코어(1120), 플레시 메모리(1130) 및 램(1140)에 동작 전원을 안정적으로 공급할 수 있다. 메인 전원 공급부(1110)에서의 손실 전력을 최소화 하기 위해, 메인 전원 공급부(1110)는 LDO(Low Drop Regulator)로 형성될 수 있다. 메인 전원 공급부(1110)와 제 1 핀(P1) 사이에는 제 1 스위치(sw1)가 구비되어, 제 1 스위치(sw1)의 온(on) 또는 오프(off)에 따라 메인 전원 공급부(1110)와 제 1 핀(P1) 간이 도통 또는 차단될 수 있다.
코어(1120)는 플레시 메모리(1130)에 저장된 프로그램을 사용하여 연산을 수행하며, 작업 환경 정보 예를 들어, 고전력 모드에서 처리 중이 데이터는 램(1140)에 저장될 수 있다. 도 1에는 두 개의 메모리가 도시되었으나, 마이크로 콘트롤러 유닛(1100)은 필요에 의해 롬(ROM : Read Only Memory), 이이피롬(EEPROM : Electrically Erasable PROM) 등을 포함할 수 있음은 물론이다. 고전력 모드에서의 코어(1120), 플레시 메모리(1130), 램(1140)의 동작은 주지된 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
저전력 모듈(1200)은 저전력 모드에서 마이크로 콘트롤러 유닛(1000) 내에서 동작하는 부분으로, 서브(sub) 전원 공급부(1210), 파워 온 리셋부(1220, power on reset portion), 슬립 모드 콘트롤러(1230), 서브 클럭 공급부(1240, sub clock generator) 및 저장부(1250)를 포함할 수 있다. 저전력 모듈(1200)은 고전력 모듈(1100)보다 상대적으로 매우 적은 전력을 소모하도록 설계될 수 있다. 구체적으로, 저전력 모듈은 고전력 모듈(1100) 내의 어느 하나의 구성 예를 들어, 코어(1120), 플래시 메모리(1130) 또는 램(1140) 보다 더 적은 전력을 소모하도록 설계될 수 있다.
서브 전원 공급부(1210)는 제 1 핀(P1)을 통해 전원(VDD)을 공급 받아 파워 온 리셋부(1220), 슬립 모드 콘트롤러(1230), 서브 클럭 공급부(1240) 및 저장부(1250)에 동작 전원을 안정적으로 공급할 수 있다. 서브 전원 공급부(1210)에서의 손실 전력을 최소화하기 위해 서브 전원 공급부(1210)는 LDO로 형성될 수 있다. 서브 전원 공급부(1210)와 제 1 핀(P1) 사이에는 제 2 스위치(sw2)가 구비되어, 제 2 스위치(sw2)의 온(on) 또는 오프(off)에 따라 서브 전원 공급부(1210)와 제 1 핀(P1) 간이 도통 또는 차단될 수 있다.
파워 온 리셋부(1220)는 서브 전원 공급부(1210)가 전원 공급을 개시할 때 저전력 모듈(1210) 내부 전압이 모두 올라가기 전 일정한 전위를 감지하여 펄스(이하, "파워 온 리셋 신호")를 생성하여 슬립 모드 콘트롤러(1230)를 동작 가능한 상태로 초기화시킬 수 있다.
슬립 모드 콘트롤러(1230)는 서브 클럭 공급부(1240)로부터 클럭을 공급 받아 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)의 고전력 모드와 저전력 모드 간의 전환을 제어할 수 있다. 도 2를 참조하면, 슬립 모드 콘트롤러(1230)는 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환시키는 동작을 수행하는 저전력 전환부(1231) 및 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환시키는 동작을 수행하는 고전력 전환부(1232)를 포함할 수 있다. 저전력 전환부(1231)는 제 1 AND 게이트(1300)의 출력이 하이 레벨(high level)에서 로우 레벨(low level)로 전환되는 경우에 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환시킬 수 있다. 이와 달리, 고전력 전환부(1232)는 제 1 AND 게이트(1300)의 출력이 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환되는 경우에는 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환시킬 수 있다. 이에 관한 구체적인 사항은 후술한다.
계속하여 도 1을 참조하면, 서브 클럭 공급부(1240)는 내부에 클럭 신호를 생성하는 유닛(예를 들어, 오실레이터(oscillator))를 포함하여, 저전력 모드에서 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 클럭을 공급할 수 있다.
저장부(1250)는 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환될 때, 램(1140)에 저장된 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터와 같은 작업 환경 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1250)는 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환될 때, 저장하고 있던 작업 환경 정보를 램(1140)에 전달해줄 수 있다. 후술하는 바와 같이, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환될 때, 램(1140)에 전원 공급이 차단된다. 주지된 바와 같이, 램(1140)은 휘발성 메모리(Volatile Memory)이어서, 램(1140)에 전원 공급이 차단되면, 램(1140)에 저장되어 있던 데이터는 모두 사라진다. 따라서, 고전력 모드에서 저전력 모드로의 전환시 저장부(1250)에 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터를 옮겨놓는 것에 의해, 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터의 손실을 막을 수 있다. 여기서, 저장부(1250)는 복수의 리텐션 셀(retention cell)로 형성될 수 있다. 주지된 바와 같이 리텐션 셀은 하나의 셀에 1 비트(bit)의 정보를 저장할 수 있는 소자이다. 저장부(1250)는 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터를 저장하는 역할을 하므로, 메모리 용량이 클 필요가 없다. 따라서, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)의 설계자는 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터를 저장하는데 충분할 정도로 만 리텐션 셀로 저장부(1250)를 구성하는 것에 의해 저전력 모드에서의 소비 전력을 최소화할 수 있다. 바람직하게는, 저장부(1250)는 고전력 모듈(1100) 내의 어느 하나의 저장매체 예를 들어, 플레시 메모리(1130) 또는 램(1140) 보다 용량이 작도록 설계될 수 있다.
제 1 AND 게이트(1300)는 테스트_인에이블 신호(TEST_EN)를 수신하는 제 2 핀(P2), GIPO 신호를 수신하는 제 3 핀(P2), OR 게이트(1400), 슬립 모드 콘트롤러(1230) 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로, 제 1 AND 게이트(1300)의 두 입력단에는 제 2 핀(P2) 및 제 3 핀(P3)이 각각 연결되고, 출력단은 노드 a에서 분기되어 OR 게이트(1400) 및 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 각각 연결될 수 있다. 제 1 AND 게이트(1300)는 제 2 핀(P2)에 하이 레벨의 신호가 입력되고, 제 3 핀(P3)에 하이 레벨의 신호가 입력되는 경우에, 출력단을 통하여 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다. 이와 달리, 제 1 AND 게이트(1300)는 제 2 핀(P2) 및/또는 제 3 핀(P3)에 로우 레벨의 신호가 입력되는 경우에는, 출력단을 통하여 로우 레벨의 신호를 출력할 수 있다. 제 1 AND 게이트(1300)의 출력단을 통하여 출력되는 하이 레벨의 신호는 OR 게이트(1400)의 입력단으로 전달되고, 이때, OR 게이트(1400)는 하이 레벨의 신호를 출력하여 제 1 스위치(sw1)을 온(on) 시킬 수 있다. 이와 달리, 제 1 AND 게이트(1300)를 통하여 출력되는 로우 레벨의 신호는 OR 게이트(1400)의 입력단으로 전달되어, 제 1 스위치(sw1)를 오프(off)시킬 수도 있다. 또한, 제 1 AND 게이트(1300)를 통하여 출력되는 하이 레벨 또는 로우 레벨(low level) 신호는 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 전력 모드 전환을 하도록 하는 제어 명령의 기능을 할 수 있다. 즉, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 고전력 모드인 상태에서 제 1 AND 게이트(1300)를 통하여 출력되는 로우 레벨의 신호는 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령이 될 수 있다. 이와 달리, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드인 상태에서 제 1 AND 게이트(1300)를 통하여 출력되는 하이 레벨의 신호는 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령이 될 수 있다. 이에 관한, 구체적인 사항은 후술한다.
OR 게이트(1400)는 제 1 AND 게이트(1300) 및/또는 제 2 AND 게이트(1500)로부터 하이 레벨의 신호를 수신하는 경우에 하이 레벨의 신호를 출력하여 제 1 스위치(sw1)를 온(on) 시킬 수 있다. 이와 달리, OR 게이트(1400)는 제 1 AND 게이트(1300) 및 제 2 AND 게이트(1500)로부터 로우 레벨의 신호를 수신하는 경우에, 로우 레벨의 신호를 출력하여 제 1 스위치(sw1)를 오프 시킬 수 있다. 이에 관한 구체적인 사항은 후술한다.
제 2 AND 게이트(1500)는 인에이블 신호(EN)를 수신하는 제 4 핀(P4), 슬립 모드 콘트롤러(1230) 및 OR 게이트(1400) 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로, 제 2 AND 게이트(1500)의 두 입력단은 각각 제 4 핀(P4) 및 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 연결되고, 출력단은 OR 게이트(1400)의 입력단에 연결될 수 있다. 제 2 AND 게이트(1500)는 제 4 핀(P4) 및 슬립 모드 콘트롤러(1230)로부터 하이 레벨의 신호를 수신하는 경우에는, OR 게이트(1400)에 하이 레벨의 신호를 출력하여 제 1 스위치(sw1)를 온 시킬 수 있다. 이와 달리, 제 2 AND 게이트(1500)는 제 4 핀(P4) 및/또는 슬립 모드 콘트롤러(1230)로부터 로우 레벨의 신호를 수신하는 경우에, OR 게이트(1400)에 로우 레벨의 신호를 출력하여, 제 1 스위치(sw1)를 오프시킬 수 있다. 이에 관한 구체적인 사항은 후술한다.
제 1 스위치(sw1)는 전원(VDD)을 공급 받는 제 1 핀(P1) 및 메인 전원 공급부(1110) 사이에 위치할 수 있다. 제 1스위치(sw1)는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor field effect transistor)으로 형성되고, 소스(source) 및 드레인(drain)은 각각 제 1 핀(P1) 및 메인 전원 공급부(1110)와 연결되고, 게이트(gate)는 OR 게이트(1400)의 출력단과 연결될 수 있다. 따라서, OR 게이트(1400)의 출력단으로부터의 하이 레벨 신호에 의해 게이트에 구동 전압이 공급되는 경우에 제 1 스위치(sw1)는 온 될 수 있고, OR 게이트(1400)의 출력단으로부터의 로우 레벨 신호에 의해 게이트에 구동 전압이 공급되지 않는 경우에는 제 1 스위치(sw1)는 오프될 수 있다. 다만, 본 발명이 제 1 스위치(sw1)를 제한하는 것을 아니며, OR 게이트(1400)의 출력값(하이 또는 로우)에 따라 온 또는 오프로 제어될 수 있는 한 본 발명의 제 1 스위치(sw1)에 속할 수 있다.
제 2 스위치(sw2)는 전원(VDD)을 입력 받는 제 1 핀(P1), 서브 전원 공급부(1210) 및 인에이블 신호(EN)를 입력 받는 제 4 핀(P4) 사이에 위치할 수 있다. 제 2 스위치(sw2)는 하이 레벨의 인에이블(EN) 신호가 제 4 핀(P4)를 통하여 수신되는 경우에 온 되고, 하이 레벨의 인에이블 신호(EN)가 제 4 핀(P4)를 통하여 수신되지 않는 경우에는 오프될 수 있다. 제 2 스위치(sw2)는 MOSFET으로 형성되고, 소스 및 드레인은 각각 제 1 핀(P1) 및 서브 전원 공급부(1210)와 연결되고, 게이트는 제 4 핀(P4)과 연결될 수 있다. 따라서, 제 4 핀(P4)를 통하여 하이 레벨의 인에이블 신호(EN)가 게이트에 공급되는 경우에 제 2 스위치(sw2)는 온 될 수 있고, 제 4 핀(P4)를 통하여 하이 레벨의 인에이블 신호(EN)가 입력되지 않아 게이트에 구동 전압이 공급되지 않는 경우에는 제 2 스위치(sw2)는 오프될 수 있다. 다만, 본 발명이 제 2 스위치(sw2)를 제한하는 것을 아니며, 하이 레벨 인에이블 신호(EN)의 수신 여부에 따라 온 또는 오프로 제어될 수 있는 한 본 발명의 제 2 스위치(sw2)에 속할 수 있다.
위와 같은 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)에는 모드 제어부(2000)가 연결될 수 있다. 모드 제어부(2000)는 미리 설정된 시간 동안 외부 입력이 없는 경우에 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환되도록 하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 이와 달리, 저전력 모드에서 외부 입력이 검출된 경우에는 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환되도록 하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환시킬 때에는, 모드 제어부(2000)는 제 4 핀(P4)으로 인에이블 신호(EN)를 출력하고, 제 3 핀(P3)으로 송출하는 GPIO 신호(GPIO)를 하이 레벨에서 로우 레벨로 전환할 수 있다. 이와 달리, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환시킬 때에는, 모드 제어부(2000)는 인에이블 신호(EN)의 출력을 중단하고, 제 3 핀(P3)으로 송출하는 GPIO 신호(GPIO)를 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환할 수 있다. 이에 관한 구체적인 사항은 후술한다.
여기서, 본 발명에 따른 마이크로 콘트로러 유닛(1000) 내의 구성요소의 물리적인 위치를 제한하는 것은 아니다. 예를 들어, 고전력 모듈(1100)과 저전력 모듈(1200)은 물리적으로 하나의 모듈과 제작될 수 있으며, 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 고전력 모듈(1100) 내에 설치될 수도 있다. 다만, 제작 및 설치의 용이성을 위해 고전력 모듈(1100)과 저전력 모듈(1200)은 각각 별개의 모듈과 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)은 고전력 모드에서 동작하는 고전력 모듈(1100)과 저전력 모듈(1200)을 별개로 구비하고, 이때, 저전력 모듈(1200)은 고전력 모듈(1100)에 비해 상대적으로 매우 낮은 소비 전력을 가지도록 설계할 수 있다. 그리고, 외부 입력이 없는 경우에, 마이크로 콘트롤러 유닛(1100)이 저전력 모드로 전환되고, 저전력 모듈(1200)이 매우 적은 전력을 소비하면서 동작하고, 고전력 모듈(1100)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 따라서, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드에서 소비하는 전력을 최소화할 수 있다. 또한, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환될 때, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터는 저전력 모듈(1200)로 옮겨져 저장되므로, 고전력 모듈(1100)에 공급되는 전원이 차단되더라도 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터가 손실될 염려가 없다. 또한, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환되는 경우에는 저전력 모듈(1200)이 이전 고전력 모드에서 처리 중이던 데이터를 고전력 모듈(1100)에 전달해 줌으로써, 고전력 모듈(1100)이 모드 전환 전의 환경으로 용이하게 복귀할 수 있다. 또한, 저전력 모드에서 저전력 모드의 동작을 유지시키는 것에 의해 최소한의 전력 만으로 칩의 작업성을 유지시킬 수 있다. 또한, 슬립 모드 콘트롤러(1230), 두 개의 AND 게이트(1300, 1500), 하나의 OR 게이트(1400) 및 두 개의 스위치(sw1, sw2), 용량이 매우 적은 저장부(1250) 만으로 외부 입력 유무에 따라 자동으로 고전력 모드와 저전력 모드 간의 전환을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 저전력 모듈(1200)은 고전력 모듈(1100)과는 물리적으로 별개인 독립된 하나의 모듈로 제작되고, 저전력 모듈(1200)을 전원측에 연결하고, 두 개의 AND 게이트(1300, 1500), 하나의 OR 게이트(1400) 및 두 개의 스위치(sw1, sw2)를 사용하여 배선 만 하는 것으로 설치가 완료될 수 있다. 따라서, 저전력 모듈의 설치가 용이할 수 있다.
- 마이크로 콘트롤러 유닛의 모드
이하, 첨부된 도 3을 참조하여, 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)의 고전력 모드에 대하여 구체적으로 설명한다. 그리고, 첨부된 도 4를 참조하여, 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)의 저전력 모드에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛의 고전력 모드를 나타내는 기능 블록 다이어그램이다. 도 4는 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛의 저전력 모드를 나타내는 기능 블록 다이어그램이다. 이에 의해, 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 좀 더 명확해질 수 있다.
- 마이크로 콘트롤러 유닛의 고전력 모드
먼저, 도 3을 참조하면, 고전력 모드에서 제 2 핀(P2)을 통하여 하이 레벨의 테스트_인에이블 신호(TEST_EN) 및 제 3 핀(P3)를 통하여 하이 레벨의 GPIO 신호(GPIO)를 제 1 AND 게이트(1300)의 입력단이 수신할 수 있다. 이에 의해, 제 1 AND 게이트(1300)는 출력단을 통하여 하이 레벨의 출력을 할 수 있다. 이때, 제 1 AND 게이트(1300)의 하이 레벨의 출력은 노드 a에서 분기되어, 각각 OR 게이트(1400)의 입력단 및 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전달될 수 있다.
이때, OR 게이트(1400)은 제 1 AND 게이트(1300)로부터의 하이 레벨의 입력에 대응하여 출력단을 통하여 하이 레벨 신호를 출력을 할 수 있다. 이에 의해 제 1 스위치(sw1)는 온 될 수 있다. 따라서, 제 1 핀(P1)에 전달된 전원(VDD)는 제 1 스위치(sw1)를 경유하여 고전력 모듈(1100)로 전달될 수 있다. 이때, 메인 전원 공급부(1110)는 제 1 스위치(sw1)로부터 전원(VDD)를 전달 받아, 코어(1120), 플레시 메모리(1130), 램(1140)에 동작 전원을 공급할 수 있다. 동작 전원을 공급받은 코어(1120)는 플레시 메모리(1130)에 저장된 프로그램을 사용하여 외부로부터의 입력을 처리하고, 전자장치 전체의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 코어(1120)에 의해 처리 중인 외부 입력 또는 그 외부 입력을 처리하기 위해 사용되는 프로그램 등은 램(1140)에 저장될 수 있다. 이때, 제 2 스위치(sw2)는 오프된 상태이므로 저전력 모듈(1200)에 전원이 공급되지 않을 수 있다.
그리고, 제 1 엔드 게이트(1300)로부터 출력되어 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전달된 하이 레벨의 신호는 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전원이 공급되지 않고 있는 상태이므로, 어떤 제어 정보를 구성하는 것은 아닐 수 있다. 다만, 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전원이 인가되고, 제 1 AND 게이트(1300)로부터 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전달되는 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되는 경우에는 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환시키는 명령의 의미를 가질 수 있다. 이에 관하여는 후술한다.
- 마이크로 콘트롤러 유닛의 저전력 모드
이어서, 도 4를 참조하면, 제 1 AND 게이트(1300)의 입력단에 GPIO 신호(GPIO)가 수신되지 않거나, 로우 레벨의 GPIO 신호(GPIO)가 수신될 수 있다. 따라서, 제 1 AND 게이트(1300)의 하나의 입력단이 로우 레벨이 되므로, 제 1 AND 게이트(1300)는 출력단을 통하여 로우 레벨 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 제 1 엔드 게이트(1300)와 연결된 OR 게이트(1400)의 입력단은 로우 레벨의 신호를 수신할 수 있다.
그리고, 모드 제어부(2000)로부터 제 4 핀(P4)으로 인에이블 신호(EN)가 인가될 수 있다. 인에이블 신호(EN)는 제 2 스위치(sw2) 및 제 2 AND 게이트(1500)의 입력단에 전달될 수 있다. 제 2 스위치(sw2)에 전달된 인에이블 신호(EN)는 제 2 스위치(sw2)를 온 시킬 수 있다. 제 1 핀(P1)을 통하여 공급되는 전원(VDD)은 제 2 스위치(sw2)를 경유하여 저전력 모듈(1200)로 전달될 수 있다. 서브 전원 공급부(1210)는 전원(VDD)을 제 2 스위치(sw2)로부터 전달 받아 파워 온 리셋부(1220), 슬립 모드 콘트롤러(1230), 서브 클럭 공급부(1240) 및 저장부(1250)에 동작 전원을 공급할 수 있다. 슬립 모드 콘트롤러(1230)와 연결된 제 2 AND 게이트(1500)의 입력단은 하이 레벨의 신호를 수신하지 않고 있다. 따라서, 제 2 AND 게이트(1500)는 로우 레벨의 신호를 출력한다. 위와 같이, 제 1 및 제 2 AND 게이트(1300, 1500)와 연결된 OR 게이트(1400)의 두 입력단은 모두 로우 레벨의 신호를 수신하므로, OR 게이트(1400)는 로우 레벨의 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 제 1 스위치(sw1)는 오프되어 고전력 모듈(1100)에는 전원(VDD)가 공급되지 않을 수 있다. 따라서, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)가 저전력 모드일 때, 고전력 모듈(1100)이 소비하는 전력은 없을 수 있다.
- 마이크로 콘트롤러 유닛의 모드 전환 프로세스
이하, 첨부된 도 5 내지 도 9e를 참조하여 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)의 모드 전환에 대하여 설명한다.
도 5는 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛에서 슬립 모드 콘트롤러가 모드 전환을 수행하는 프로세스를 나타내는 플로우 차트이다.
도 5를 참조하면, 모드 전환 프로세스는 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환 단계(S51) 및 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환 단계(S52)를 포함할 수 있다. 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환 단계(S51)는 슬립 모드 콘트롤러(1230) 내의 저전력 전환부(1231)에 의해 수행될 수 있으며, 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환 단계(S52)는 슬립 모드 콘트롤러(1230) 내의 고전력 전환부(1232)에 의해 수행될 수 있다. 하기에서 S51, S52에서 수행되는 구체적인 프로세스에 대하여 설명한다.
- 마이크로 콘트롤러 유닛의 고전력 모드에서 저전력 모드로의 전환 -
미리 설정된 시간 동안 외부 입력이 없는 경우에 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)은 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환될 수 있다. 이하, 도 6 내지 도7e를 참조하여 도 1의 마이크로 콘트로러 유닛(1000)이 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환되는 프로세스에 대하여 설명한다.
도 6은 도 5의 S51을 좀 더 구체화 한 플로우 차트이다. 도 7a 내지 도 7e는 도 6의 각 단계에서 마이크로 콘트롤러 유닛에서 발생하는 신호의 흐름 및 그에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛에서의 변화를 구체적으로 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 도 5의 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환 단계(S51)는 고전력 모드 단계(S61), 저전력 모듈에의 전원 공급 단계(S62), 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 저전력 모듈로 옮김 단계(S63), 고전력 모듈에의 전원 공급 차단 단계(S64) 및 저전력 모드 단계(S65)를 포함할 수 있다.
가장 먼저, 고전력 모드에서 저전력 모드로의 전환 단계(S51)에서 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)은 고전력 모드에 있을 수 있다(S61).
도 7a를 참조하면, 제 2 핀(P2)을 통하여 하이 레벨의 테스트_인에이블 신호(TEST_EN) 및 제 3 핀(P3)를 통하여 하이 레벨의 GPIO 신호(GPIO)를 제 1 AND 게이트(1300)의 입력단이 수신할 수 있다. 이에 의해, 제 1 AND 게이트(1300)는 출력단을 통하여 하이 레벨의 출력을 할 수 있다. 제 1 AND 게이트(1300)의 하이 레벨의 출력은 노드 a에서 분기되어, 각각 OR 게이트(1400)의 입력단 및 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전달될 수 있다. OR 게이트(1400)은 제 1 AND 게이트(1300)로부터의 하이 레벨의 입력에 대응하여 출력단을 통하여 하이 레벨 신호를 출력을 할 수 있다. 이에 의해 제 1 스위치(sw1)는 온 될 수 있다. 따라서, 제 1 핀(P1)에 전달된 전원(VDD)는 제 1 스위치(sw1)를 경유하여 고전력 모듈(1100)로 전달될 수 있다. 이때, 메인 전원 공급부(1110)는 제 1 스위치(sw1)로부터 전원(VDD)를 전달 받아, 코어(1120), 플레시 메모리(1130), 램(1140)에 동작 전원을 공급할 수 있다. 동작 전원을 공급받은 코어(1120)는 플레시 메모리(1130)에 저장된 프로그램을 사용하여 외부로부터의 입력을 처리하고, 전자장치 전체의 동작을 제어할 수 있다. 코어(1120)에 의해 처리 중인 외부 입력 또는 그 외부 입력을 처리하기 위해 사용되는 프로그램 등을 포함하는 작업 환경 정보는 램(1140)에 저장될 수 있다. 이때, 제 2 스위치(sw2)는 오프된 상태이므로 저전력 모듈(1200)에 전원이 공급되지는 않을 수 있다. 그리고, 제 1 엔드 게이트(1300)로부터 출력되어 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전달된 하이 레벨의 신호는 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 전원이 공급되지 않고 있는 상태이므로, 어떤 제어 정보를 구성하는 것은 아닐 수 있다.
그 다음, 저전력 모듈에의 전원 공급 단계(S62)는 저전력 모듈(1200)이 전원을 공급 받는 단계이다. 도 7b를 참조하여 저전력 모듈에의 전원 공급 단계(S62)의 구체적인 프로세스에 대하여 설명한다.
도 7b를 참조하면, 가장 먼저, 외부 입력이 미리 설정된 시간 동안 없는 경우에, 모드 제어부(2000)로부터 제 4 핀(P4)으로 하이 레벨의 인에이블 신호(EN)가 입력되고, 입력된 인에이블 신호(EN)는 제 2 스위치(sw2)로 전달될 수 있다. 이때, 제 2 스위치(sw2)는 인에이블 신호(EN)에 의해 온 될 수 있다(①). 그리고, 입력된 인에이블 신호(EN)는 제 2 AND 게이트(1500)의 입력단으로 전달될 수 있다(②) 여기서, ① 및 ②는 동시(同時) 또는 이시(異時)에 이루어질 수 있다. 그 다음, 제 1 핀(P1)을 통해 공급되는 전원(VDD)가 제 2 스위치(sw2)를 경유하여 저전력 모듈(1200)로 전달될 수 있다(③). 이때, 서브 전원 공급부(1210)는 LDO로 구성되어, 안정적으로 전원을 파워 온 리셋브(1220), 슬립 모드 콘트롤러(1230), 서브 클럭 공급부(1240), 및 저장부(1250)로 공급할 수 있다. 그 다음, 저전력 모듈(1200)에의 전원의 공급과 동시에 파워 온 리셋부(1220)는 저전력 모듈(1210) 내부 전압이 모두 올라가기 전 일정한 전위를 감지하여 파워 온 리셋 신호를 생성하여 슬립 모드 콘트롤러(1230)를 동작 가능한 상태로 초기화시킬 수 있다(④). 그 다음, 서브 클럭 공급부(1240)는 슬립 모드 콘트롤러(1230)에 클럭을 공급할 수 있다(⑤). 그 다음, 슬립 모드 콘트롤러(1230)는 제 2 AND 게이트(1500)의 입력단으로 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다(⑥). 이때, 제 2 AND 게이트(1500)의 두 입력단은 모두 하이 레벨 신호을 수신하므로, 제 2 AND 게이트(1500)는 하이 레벨 신호를 출력할 수 있다(⑦). 그 다음, 슬립 모드 콘트롤러(1500)는 소정의 신호를 모드 제어부(2000)로 송신할 수 있다(⑧).
고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 저전력 모듈과 옮김 단계(S63)는 저전력 모드로의 진입시 램(1140)에 공급되는 전원이 차단되므로, 저전력 모드에서 램(1140)에 저장되어 있는 작업 환경 정보가 손실되지 않도록 저전력 모듈(1200)로 작업 환경 정보를 옮겨 놓는 단계이다. 도 7c를 참조하여, 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 저전력 모듈과 옮김 단계(S63)의 구체적인 프로세스에 대하여 설명한다.
도 7c를 참조하면, 가장 먼저, S62에서 모드 제어부(2000)는 슬립 모드 콘트롤러(1230)로부터 소정의 신호를 수신하는 것에 대응하여, 하이 레벨의 GPIO 신호(GPIO)를 출력하는 것을 중단할 수 있다(①). 그 다음, 제 1 AND 게이트(1300)는 일단의 입력이 로우 레벨이 되는 것에 대응하여 출력을 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경할 수 있다(②). 그 다음, 제 1 AND 게이트로부터의 출력이 하이 레벨에서 로우 레벨이 되는 것에 대응하여 슬립 모드 콘트롤러(1230)는 코어(1120)에 소정의 신호를 출력할 수 있다(③). 그 다음, 슬립 모드 콘트롤러(1230)로부터 신호를 수신하는 것에 대응하여 코어(1120)는 램(1140)에 저장된 작업 환경 정보를 저장부(1250)로 옮겨 저장할 수 있다(④). 그 다음, 저장이 완료되면, 코어(1120)는 저장이 완료되었음을 알리는 신호를 슬립 모드 콘트롤러(1240)에 송출할 수 있다(⑤).
고전력 모듈에의 전원 공급 차단 단계(S64)는 고전력 모듈(1100)에 공급되는 전원(VDD)를 차단하는 단계이다. 이하, 도7d를 참조하여 고전력 모듈에의 전원 공급 차단 단계(S64)의 구체적인 프로세스에 대하여 설명한다.
도 7d를 참조하면, 가장 먼저, S63에서 코어(1120)의 저장 완료 알림을 수신한 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 제 2 AND 게이트(1500)의 입력단으로 출력하는 신호를 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경할 수 있다(①). 그 다음, 제 2 AND 게이트(1500)는 하나의 입력이 로우 레벨이므로 로우 레벨 신호를 출력할 수 있다(②). 그 다음, OR 게이트(1400)는 두 입력단에의 입력이 모두 로우 레벨이므로, 로우 레벨 신호를 출력할 수 있다(③). 그 다음, OR 게이트(1400)의 출력이 로우 레벨로 변경되는 것에 대응하여, 제 1 스위치(sw1)가 오프 될 수 있다(④). 그 다음, 제 1 스위치(sw1)가 오프 되는 것에 의해 고전력 모듈(1100)에 공급되는 전력이 차단될 수 있다(⑤).
저전력 모드 단계(S65)는 S64에서 고전력 모듈(1100)에 공급되는 전원이 차단되는 것에 의해 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드로 진입한 단계이다. 도 7e에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치(sw1)가 오프 되어 고전력 모듈(1100)에 공급되는 전원(VDD)는 차단될 수 있다. 그리고, 저전력 모듈(1200)은 제 2 스위치(sw2)가 온 되어 전원(VDD)를 공급받을 수 있다. 이러한 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)은 저전력 모드 상태에서 외부 입력을 대기할 수 있다. 저전력 모드에 대한 구체적인 사항은 도 4를 참조하여 상술하였다. 따라서, 여기서 저전력 모드에 대한 구체적인 사항에 대한 설명은 생략한다.
- 마이크로 콘트롤러 유닛의 저전력 모드에서 고전력 모드로의 전환
마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드인 상태에서 외부 입력이 감지되는 경우에는, 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환될 수 있다. 이하, 도 8 내지 도 9e를 참조하여 도 1의 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드에서 고전력 모드로 전환되는 프로세스에 대하여 설명한다.
도 8은 도 5의 S52를 좀 더 구체화 한 플로우 차트이다. 도 9a 내지 도9e는 도 8의 각 단계에서 마이크로 콘트롤러 유닛에서 발생하는 신호의 흐름 및 그에 따른 마이크로 콘트롤러 유닛에서의 변화를 구체적으로 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
먼저, 도 8을 참조하면, 도 5의 저전력 모드에서 고전력 모드로의 전환 단계(S52)는 저전력 모드 단계(S81), 고전력 모드로의 전환 명령 수신 단계(S82), 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 고전력 모듈로 옮김 단계(S83), 저전력 모듈에의 전원 공급 차단 단계(S84) 및 고전력 모드 단계(S85)를 포함할 수 있다.
가장 먼저, 저전력 모드에서 고전력 모드의 전환 단계(S52)에서 마이크로 콘트로러 유닛(1000)은 저전력 모드에 있을 수 있다(S81).
도 9a를 참조하면, 제 1 스위치(sw1)가 오프 되어 고전력 모듈(1100)에 공급되는 전원(VDD)는 차단될 수 있다. 그리고, 저전력 모듈(1200)은 제 2 스위치(sw2)가 온 되어 전원(VDD)를 공급받을 수 있다. 이러한, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)은 저전력 모드 상태에서 외부 입력을 대기할 수 있다. 저전력 모드에 대한 구체적인 사항은 도 4를 참조하여 상술하였다. 따라서, 여기서 저전력 모드에 대한 구체적인 사항에 대한 설명은 생략한다.
고전력 모드로의 전환 명령 수신 단계(S82)는 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 저전력 모드인 상태에서 외부 입력의 발생에 대응하여, 고전력 모드로의 전환 명령을 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 수신하는 단계이다. 이하, 도 9b를 참조하여, 고전력 모드로의 전환 명령 수신 단계(S82)의 구체적인 프로세스에 대하여 설명한다.
도 9b를 참조하면, 가장 먼저, 외부 입력이 감지되는 것에 대응하여, 모드 제어부(2000)는 하이 레벨의 GPIO 신호(GPIO)를 출력할 수 있다(①). 제 3 핀(P3)를 경유하여 GPIO 신호(GPIO)가 제 1 AND 게이트(1300)의 입력단에 수신되면, 제 1 AND 게이트(1300)의 두 입력단에 모두 하이 레벨의 신호가 수신되므로, 제 1 AND 게이트(1300)는 하이 레벨 신호를 OR 게이트의 입력단(1400) 및 슬립 모드 콘트롤러(1230)로 출력할 수 있다(②). 이때, OR 게이트(1400)는 입력단에 하이 레벨이 수신되므로 하이 레벨 신호를 출력할 수 있다(③). 그 다음, 제 1 스위치(sw1)는 하이 레벨의 신호를 공급 받아 온 될 수 있다(④). 그 다음, 고전력 모듈(1100)은 제 1 스위치(sw1)를 경유하여 전원(VDD)를 공급 받을 수 있다(⑤).
고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 고전력 모듈로 옮김 단계(S83)는 저전력 모듈(1200) 내의 저장부(1250)가 저장하고 있는 이전의 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 고전력 모듈(1100)로 옮겨 저장하는 단계이다. 여기서, 옮김의 대상이 되는 작업 환경 정보는 도6의 S63에서 본 바와 같이, 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)의 고전력 모드에서 저전력 모드로의 전환 시점에서의 작업 환경 정보일 수 있다. 이하, 도 9c를 참조하여, 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 고전력 모듈로 옮김 단계(S83)의 구체적인 프로세스에 대하여 설명한다.
도 9c를 참조하면, 가장 먼저, 슬립 모드 콘트롤러(1230)가 S82에서 제 1 AND 게이트(1300)로부터 하이 레벨의 신호를 수신하는 것에 대응하여, 코어(1120)로 소정의 신호를 송출할 수 있다(①). 그 다음, 그 신호를 수신한 코어(1120)는 저장부(1250)에 저장된 작업 환경 정보를 램(1140)으로 옮겨 저장시킬 수 있다(②). 이때, 고전력 모듈(1100)은 램(1140)에 저장된 작업 환경 정보를 사용하여 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)을 저전력 모드로의 전환 전 상태로 복원할 수 있다.
저전력 모듈에의 전원 공급 차단 단계(S84)는 제 2 스위치(sw2)를 오프시켜 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하는 단계이다. 이하, 도 9d를 참조하여, 저전력 모듈에의 전원 공급 차단 단계(S84)의 구체적인 프로세스에 대하여 설명한다.
도 9d를 참조하면, 가장 먼저, 코어(1120)가 S83에서 작업 환경 정보를 램(1140)으로 옮기는 작업을 완료하면, 슬립 모드 콘트롤러(1230)로 소정의 신호를 송출할 수 있다(①). 그 다음, 그 신호를 수신한 슬립 모드 콘트롤러(1230)는 제 5 핀(P5)를 경유하여, 모드 제어부(2000)로 고전력 모드로의 전환이 완료되었음을 알리는 신호를 송출할 수 있다(②). 이와 달리, 코어(1120)가 직접 모드 제어부(2000)로 고전력 모드로의 전환이 완료되었음을 알리는 신호를 송출하도록 설정될 수도 있다. 그 다음, 고전력 모드로의 전환 완료의 알림을 받은 모드 제어부(2000)는 하이 레벨의 인에이블 신호(EN)의 송출을 중단할 수 있다(③). 그 다음, 제 2 스위치(sw2)가 오프될 수 있다(④). 그 다음, 저전력 모듈(1200)에 공급되는 전원이 차단될 수 있다(⑤).
고전력 모드 단계(S85)는 S84에서 저전력부(1200)에 공급되는 전원이 차단되는 것에 의해 마이크로 콘트롤러 유닛(1000)이 고전력 모드에 진입한 단계이다.
도 9e를 참조하면, 제 2 스위치(sw2)가 오프되어 저전력 모듈(1200)에 공급되는 전원은 차단되며, 고전력 모듈(1100) 만이 전원을 공급 받아 동작할 수 있다. 고전력 모드에 대한 구체적인 사항은 도 3을 참조하여 상술하였다. 따라서, 여기서는 고전력 모드에 대한 구체적인 사항에 대한 설명은 생략한다.
한편, 이러한 본 발명에 의한 마이크로 콘트롤러 유닛 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1000 : 마이크로 콘트롤러 유닛
1100 : 고전력 모듈 1110 : 메인 전원 공급부
1120 : 코어 1130 : 플레시 메모리
1140 : 램
1200 : 저전력 모듈 1210 : 서브 전원 공급부
1220 : 파워 온 리셋부 1230 : 슬림 모드 콘트롤러
1231 : 저전력 전환부 1232 : 고전력 전환부
1240 : 서브 클럭 공급부 1250 : 저장부
1300 : 제 1 AND 게이트 1400 : OR 게이트
1500 : 제 2 AND 게이트
P1 : 제 1 핀 P2 : 제 2 핀
P3 : 제 3 핀 P4 : 제 4 핀
P5 : 제 5 핀 a : 노드
sw1 : 제 1 스위치 sw2 : 제 2 스위치

Claims (17)

  1. 마이크로 콘트롤러 유닛(micro controller unit)에 있어서,
    고전력 모드(mode)에서 전원을 공급 받아 동작하고, 저전력 모드에서는 전원 공급이 차단되는 고전력 모듈; 및
    저전력 모드에서 전원을 공급 받아 동작하고, 고전력 모드에서는 전원 공급이 차단되며, 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 저장할 수 있는 저장부를 구비한 저전력 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저전력 모듈은 고전력 모드와 저전력 모드 간의 전환을 제어하는 슬립 모드 콘트롤러(sleep mode controller)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 슬립 모드 콘트롤러는 고전력 모드에서 미리 설정된 시간 동안 외부 입력이 없는 것에 대응하여 고전력 모드에서 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하고, 상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여 고전력 모드에서의 작업 환경 정보를 상기 고전력 모듈로부터 전달 받아 저장하고, 상기 고전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하는 것에 의해 고전력 모드로부터 저전력 모드로의 전환을 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 슬립 모드 콘트롤러는 저전력 모드에서 외부 입력이 발생한 것에 대응하여 저전력 모드로부터 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하고, 상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여 상기 저전력 모드로의 전환시 저장한 작업 환경 정보를 상기 고전력 모듈이 상기 고전력 모듈 내에 저장하도록 하고, 상기 고전력 모듈이 상기 작업 환경 정보를 저장하는 것에 대응하여 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 것에 의해 저전력 모드에서 고전력 모드로의 전환을 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부는 적어도 하나의 리텐션 셀(retention cell)로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전력 모듈은 복수 개의 저장 매체를 포함하고,
    상기 저장부는 상기 고전력 모듈 내의 복수 개의 저장 매체 중 어떤 저장 매체 보다 작은 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤로 유닛.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전력 모듈에 전원이 공급되는 경로에 설치된 제 1 스위치;
    상기 제 1 스위치의 출력단이 연결되어 고전력 모드에서는 하이 레벨(high level) 신호를 출력하여 상기 제 1 스위치를 온(on)시키고 저전력 모드에서는 로우 레벨(low level) 신호를 출력하여 상기 제 1 스위치를 오프(off)시키는 구조로 설치된 OR 게이트(gate);
    하나의 입력단은 하이 레벨 신호를 수신하고, 다른 하나의 입력단은 고전력 모드에서는 하이 레벨 신호를 수신하고 저전력 모드에서는 로우 레벨 신호를 수신하며 출력단은 상기 OR 게이트의 입력단 및 상기 슬립 모드 콘트롤러에 연결된 제 1 AND 게이트;
    상기 저전력 모듈에 전원이 공급되는 경로에 설치되고, 저전력 모드에서는 외부로부터 하이 레벨의 인에이블(enable) 신호를 인가 받아 온되고, 고전력 모드에서는 상기 하이 레벨의 인에이블 신호가 제거되는 것에 의해 오프되도록 설치된 제 2 스위치; 및
    하나의 입력단은 저전력 모드에서 상기 하이 레벨의 인에이블 신호를 입력 받고, 다른 하나의 입력단은 상기 슬립 모드 콘트롤러와 연결되어 고전력 모드 및 저전력 모드에서 로우 레벨의 신호를 입력 받고, 출력단은 상기 OR 게이트의 입력단과 연결된 제 2 AND 게이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬립 모드 콘트롤러는 고전력 모드에서 저전력 모드로의 전환시, 상기 제 2스위치가 온 되는 것에 의해 전원을 공급 받고, 상기 제 2 AND 게이트에 하이 레벨의 신호를 출력하는 것에 의해 상기 제 2 AND 게이트가 하이 레벨 신호를 출력하도록 하고, 외부로 소정의 신호를 출력하여 상기 제 1 AND 게이트가 출력을 하이 레벨 신호에서 로우 레벨 신호로 변경하도록 하고, 상기 제 1 AND 게이트가 출력을 하이 레벨 신호에서 로우 레벨 신호로 변경하는 것에 대응하여 상기 고전력 모드로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 작업 환경 정보를 상기 저전력 모듈에 저장하도록 하며, 상기 저전력 모듈에의 저장이 완료되는 것에 대응하여 상기 제 2 AND 게이트에 로우 레벨의 신호를 출력하는 것에 의해 상기 제 1 스위치가 오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬립 모드 콘트롤러는 저전력 모드에서 고전력 모드로의 전환시, 상기 제 1 AND 게이트가 출력을 로우 레벨 신호에서 하이 레벨 신호로 변경하는 것에 대응하여 고전력 모듈에 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 상기 저전력 모듈에 저장된 작업 환경 정보를 고전력 모듈에 저장하도록 하며, 상기 고전력 모듈에의 저장이 완료되는 것에 대응하여 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전력 모듈과 상기 저전력 모듈은 물리적으로 분리된 별개의 모듈로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛.
  11. 고전력 모드에서 동작하는 고전력 모듈과 저전력 모드에서 동작하는 저전력 모듈을 포함하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법에 있어서,
    고전력 모드로부터 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계;
    상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 작업 환경 정보를 저전력 모듈에 저장하도록 하는 단계; 및
    상기 작업 환경 정보가 저전력 모듈에 저장되는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 것에 의해 저전력 모드로 전환되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계는,
    고전력 모드로부터 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계;
    상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령의 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호와는 별개로, 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령의 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 제거하도록 하는 신호를 외부로 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤로 유닛의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 저전력 모드로 전환되도록 하는 단계는,
    상기 저전력 모드로의 전환 명령 수신 전에 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호와는 별개로 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 신호를 제거하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    저전력 모드로부터 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계;
    상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 상기 저전력 모듈에 저장된 작업 환경 정보를 고전력 모듈에 저장하도록 하는 단계; 및
    상기 작업 환경 정보가 고전력 모듈에 저장되는 것에 대응하여, 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 것에 의해 고전력 모드로 전환되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고전력 모드로 전환하도록 하는 명령은 상기 고전력 모듈에 전원이 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 고전력 모드로 전환되도록 하는 단계는,
    상기 고전력 모듈로부터 상기 작업 환경 정보가 고전력 모듈에 저장이 된 것을 알리는 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 알리는 신호를 수신하는 것에 대응하여, 상기 저전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어방법.
  17. 고전력 모드에서 동작하는 고전력 모듈과 저전력 모드에서 동작하는 저전력 모듈을 포함하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서,
    고전력 모드로부터 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 단계;
    상기 저전력 모드로 전환하도록 하는 명령을 수신하는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈로 소정의 신호를 출력하여 상기 고전력 모듈이 작업 환경 정보를 저전력 모듈에 저장하도록 하는 단계; 및
    상기 작업 환경 정보가 저전력 모듈에 저장되는 것에 대응하여, 상기 고전력 모듈에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 신호를 출력하는 것에 의해 저전력 모드로 전환되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 콘트롤러 유닛의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
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Citations (4)

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JPH11353161A (ja) 1998-06-09 1999-12-24 Daiwa Industries Ltd 制御プログラムの起動方法
KR20090026895A (ko) * 2007-09-11 2009-03-16 삼성전자주식회사 시스템 온 칩에서 전력 소모를 감소시키기 위한 장치 및방법
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