KR101163663B1 - 절전모드시 시스템클럭을 생성하는 리얼타임클럭 및 그시스템클럭 생성방법 - Google Patents

절전모드시 시스템클럭을 생성하는 리얼타임클럭 및 그시스템클럭 생성방법 Download PDF

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Abstract

절전모드시 시스템클럭을 생성하는 리얼타임클럭 및 그 시스템클럭 생성방법이 개시된다. 본 리얼타임클럭(Real Time Clock : RTC)는 절전 진입 비트 및 분주비가 저장되는 컨트롤 레지스터 및 컨트롤 레지스터로부터 절전 진입 비트가 인가되면, RTC 클럭을 이용하여 분주비에 따라 절전 시스템 클럭을 생성하는 시스템클럭 생성부를 구비한다. 이에 의해, 절전모드시 항상 동작해야 하는 RTC의 클럭을 이용하여 동작 주파수 즉, 시스템 클럭을 생성함으로써, 시스템 클럭의 생성을 위한 추가적인 전력 소모를 막아 효율적인 절전 제어가 가능하다.
시스템 클럭, 절전모드, RTC

Description

절전모드시 시스템클럭을 생성하는 리얼타임클럭 및 그 시스템클럭 생성방법{Real Time Clock for generating system clock for power saving mode and the system clock generating method thereof}
도 1은 일반적인 리얼타임클럭을 포함한 SoC의 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리얼타임클럭을 포함한 SoC의 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리얼타임클럭의 블럭도, 그리고
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리얼타임클럭의 시스템클럭 생성방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
220 : RTC 221 : 컨트롤 레지스터
222 : 215클럭 디바이더 223 : 먹스
224 : 일시생성부 225 : 리셋레지스터
226 : 윤년생성부 227 : 시스템클럭 생성부
228 : RTC 컨트롤러
본 발명은 리얼타임클럭(Real Time Clock : RTC) 및 그 리얼타임클럭(이하에서는 "RTC"라 함)의 시스템클럭 생성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 절전모드시 RTC 클럭을 이용하여 시스템 클럭을 생성하는 리얼타임클럭 및 그 시스템클럭 생성방법에 관한 것이다.
RTC(Real Time Clock)는 실시간 시계로써, 시스템이 정확하게 현재 시간을 기억할 수 있도록 일정한 시간 간격으로 펄스를 내보내는 장치이다. 그리고, RTC는 시스템 전원이 아닌 별도의 전원에 의해 동작되므로 시스템의 전원이 꺼지더라도 동작하며, 시스템에 시간뿐만 아니라 날짜도 제공한다. 통상적으로, RTC가 구비되는 시스템의 예로는 사용자에게 시간 및 날짜를 제공하는 컴퓨터, TV, 캠코더, 및 팩스 등이 있다.
도 1은 일반적인 리얼타임클럭을 포함한 SoC의 블럭도이다. SoC(System on Chip)(100)는 기본 동작의 수행을 위해 상기 시스템들에 구비된다.
도 1을 참조하면, SoC(100)은 PLL(Phase Locked Loop)(110), BUS2(115), RTC(120), BUS2 인터페이스(130), BUS1(135), 및 CPU(Central Processing Unit) core(140) 등을 구비한다.
PLL(110)은 외부에서 인가된 메인 클럭인 XI_MAIN을 이용해 생성한 시스템 클럭 B을 BUS2(115)를 통해 내부 로직에 제공하고, XI_MAIN을 이용해 생성한 CPU 클럭 C을 BUS2(115)와 BUS2 인터페이스(130) 및 BUS1(135)를 통해 CPU 코어(140)에 제공한다. 그리고, PLL(110)은 시스템의 초기화를 위한 리셋도 제공한다.
RTC(120)는 RTC(120)를 구동하기 위한 클럭 A인 XI_RTC를 이용해 실시간 정보를 생성한다. CPU 코어(140)는 PLL(110)로부터 제공받은 CPU 클럭으로 구동되며, 시스템의 동작을 제어한다.
이때, SoC(100)에서 소모되는 소모전력(dynamic power dissipation : P)은 α * C * V2 * f으로 나타낼 수 있다. 여기서, α는 switching activity, C는 physical capacitance, V는 supply voltage, f는 clock frequency를 나타낸다. 따라서, SoC(100)의 동작 주파수가 빨라지면 그에 비례하는 소모전력도 증가하게 된다.
그런데, 종래의 SoC(100)에서는 시스템의 절전모드시 소모전력을 줄이기 위해 PLL(110)을 이용해 정상 동작시보다 낮은 동작 주파수를 생성하여 시스템에 제공하였다. 이 경우, 시스템의 소모전력을 줄이기 위한 낮은 동작 주파수를 생성하기 위해서 절전시에도 반드시 PLL(110)이 구동되어야만 한다. 또한, 추가적으로 주파수 변동 제어를 위한 PLL(110)의 제어를 위해 소프트웨어제어가 필요하다.
이로 인해, 절전모드시 PLL(110)의 구동에 의한 전력 소비 및 불필요한 소프트웨어의 제어를 위한 CPU 코어(140)의 동작에 따른 전력 소비를 줄이기 위한 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 절전모드시 동작 주파수를 낮춤으로써 시스템의 소모전력을 줄이기 위한 소프트웨어적인 제어 및 PLL의 구동에 의해 소모되는 전력 없이 절전모드시 시스템클럭을 생성하는 리얼타임클럭 및 그 시스템클럭 생성방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리얼타임클럭(Real Time Clock : RTC)는, 절전 진입 비트 및 분주비가 저장되는 컨트롤 레지스터 및 상기 컨트롤 레지스터로부터 상기 절전 진입 비트가 인가되면, RTC 클럭을 이용하여 상기 분주비에 따라 절전 시스템 클럭을 생성하는 시스템클럭 생성부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 시스템클럭 생성부는 상기 RTC 클럭을 상기 분주비로 분주하여 상기 시스템 클럭을 생성하는 것이 바람직하다.
삭제
한편, 본 발명의 리얼타임클럭의 시스템클럭 생성방법은, RTC 클럭을 이용하여 실시간 정보를 생성하는 단계 및 절전 모드 진입 비트가 인가되면, 상기 RTC 클럭을 이용하여 분주비에 따라 절전 시스템 클럭을 생성하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 절전 시스템 클럭 생성 단계는 상기 RTC 클럭을 상기 분주비로 분주하여 상기 시스템 클럭을 생성하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리얼타임클럭을 포함한 SoC의 블럭도이 다.
본 리얼타임클럭(Real Time Clock : 이하 : "RTC"라 함)(220)는 RTC(220)를 구동하기 위한 클럭 A인 XI_RTC를 이용해 실시간 정보를 생성할 뿐만 아니라, XI_RTC를 이용해 시스템이 절전모드에서 이용하는 절전 시스템 클럭을 생성한다. 그리고, 본 RTC(220)는 생성한 절전 시스템 클럭을 시스템에 구비된 내부의 로직 및 CPU 코어(240)에 인가한다.
도 2를 참조하면, SoC(System on Chip)(200)은 하나의 칩에 구현된 시스템으로, PLL(Phase Locked Loop)(210), BUS2(215), RTC(220), BUS2 인터페이스(BUS2 interface)(230), BUS1(235), 및 CPU 코어(Central Processing Unit core)(240) 등을 포함한다.
PLL(210)은 정상 동작시, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 시스템 클럭을 내부 로직에 제공하고, CPU 클럭을 CPU 코어(240)에 제공한다. 그리고, PLL(210)은 시스템의 초기화를 위한 리셋도 제공한다.
그러나, 절전모드시 종래의 PLL(110)이 정상 동작시보다 낮은 동작 주파수를 제공한 것과는 다르게 본 발명에서는 절전모드시 PLL(210)이 구동되지 않는다.
RTC(220)는 RTC(220)를 구동하기 위한 클럭 A인 XI_RTC를 이용해 실제 시간에 해당하는 실시간 정보를 생성한다. 이때, 일반적으로 XI_RTC는 32.768KHz의 주파수를 가지는 클럭이다.
또한, RTC(220)는 절전모드시 XI_RTC를 이용해 SoC(200)이 이용할 절전 시스템 클럭 B을 생성한다. RTC(220)는 생성한 절전 시스템 클럭 B를 BUS2(215)를 통해 내부 로직(슬레이브, 마스터 1,2 및 SDRAM 컨트롤러 등)에 인가한다. 그리고, RTC(220)는 생성한 절전 시스템 클럭 B를 BUS2(215)와 BUS2 인터페이스(230) 및 BUS1(235)를 통해 CPU 코어(240)에 인가한다.
BUS2 인터페이스(230)는 BUS2(215)와 BUS1(235) 간의 통신을 위한 인터페이스를 제공한다.
CPU 코어(240)는 정상 동작시 PLL(210)로부터 인가된 CPU 클럭으로 구동되며, 시스템의 동작을 제어한다. 그리고, CPU 코어(240)는 사용자 입력에 의해 절전모드 진입 명령이 인가되거나 소정 시간 동안 수행 동작이 없으면, 절전모드로 자동진입한다. 이때, CPU 코어(240)는 내부 로직에 절전모드 진입 명령을 인가하고, 절전모드에 진입되도록 시스템을 제어한다. 절전모드에 진입되면, CPU 코어(240)는 RTC(220)으로부터 인가된 절전 시스템 클럭으로 구동되며, 시스템을 제어한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리얼타임클럭의 블럭도이다.
도 3을 참조하면, RTC(220)는 컨트롤 레지스터(control register)(221), 215 클럭 디바이더(215 clock divider)(222), 먹스(MUX)(223), 일시 생성부(224), 리셋 레지스터(reset resister)(225), 윤년 생성부(leap year generator)(226), 시스템 클럭 생성부(system clock generator)(227), 및 RTC 컨트롤러(RTC controller)(228)를 구비한다.
컨트롤 레지스터(221)에는 실시간 정보 및 후술할 먹스(223)의 제어 비트가 저장된다. 또한, 컨트롤 레지스터(221)에는 절전모드 진입을 위한 비트 및 절전 시 스템 클럭의 배율을 설정하기 위한 비트(이하에서는 "분주비"라 함)가 저장된다.
215 클럭 디바이더(222)는 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 실시간 정보에 따라 32.768KHz의 XI_RTC를 주기가 1초인 1Hz로 생성한다.
먹스(223)는 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 제어 비트에 의해 215 클럭 디바이더(222)가 생성한 1Hz를 후술할 일시생성부(224) 및 시스템 클럭 생성부(227)로 전달한다. 먹스(223)가 제어 비트에 의해 XI_RTC를 출력하는 경우는, RTC 테스트 모드일 경우이다.
일시생성부(224)는 먹스(223)로부터 전달된 1Hz를 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 실시간 정보에 따라 카운트하여 초(SEC), 분(MIN), 시(HOUR), 일(DATE, DAY), 월(MON), 년(YEAR)을 생성한다.
리셋 레지스터(225)에는 초, 분의 리셋 정보가 저장된다. 윤년생성부(226)는 윤년일 경우에 일, 월, 년을 생성한다.
시스템 클럭 생성부(227)는 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 절전모드 진입을 위한 비트가 인가되면, 절전 시스템 클럭을 생성한다. 구체적으로, 시스템 클럭 생성부(227)는 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 분주비로 먹스(223)로부터 전달된 1Hz를 나누어, 1Hz보다 더 낮은 절전 시스템 클럭을 생성한다.
RTC 컨트롤러(228)는 절전모드 진입 명령인 "PSM" 신호가 입력되면, 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 분주비에 따라 절전 시스템 클럭을 생성하도록 시스템클럭 생성부(227)를 제어한다.
이로 인해, 종래에 절전모드시 시스템 클럭을 생성하기 위한 PLL의 구동에 필요한 전력 소모 및 시스템 클럭의 배율을 설정하기 위해 소프트웨어적으로 PLL의 제어에 필요한 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리얼타임클럭의 시스템클럭 생성방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 일시생성부(224)는 215 클럭 디바이더(222)에 의해 분주되어 먹스(223)로부터 전달된 1Hz를 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 실시간 정보에 따라 카운트하여 초(SEC), 분(MIN), 시(HOUR), 일(DATE, DAY), 월(MON), 년(YEAR)을 생성한다(S410).
RTC 컨트롤러(228)는 절전모드 진입 명령이 인가되었는지 여부를 판단한다(S420). 절전모드 진입 명령은 버스를 통해 CPU 코어(240)로부터 인가된다.
절전모드 진입 명령이 인가된 것으로 판단되면, 시스템 클럭 생성부(227)는 RTC 컨트롤러(228)의 제어에 의해 먹스(223)로부터 전달된 1Hz를 컨트롤 레지스터(221)에 저장된 분주비로 나누어 절전 시스템 클럭을 생성한다(S430).
이상에서는, RTC가 SoC에 구비되는 것으로 설명하였으나 이는 일 예에 불과한 것으로, RTC가 SoC에 구비되지 않고 전체 시스템 내에 구비되어 RTC가 생성한 절전 시스템 클럭으로 전체 시스템의 절전을 제어하는 것으로도 구현 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 절전모드시 항상 동작해야 하는 RTC의 클럭을 이용하여 동작 주파수 즉, 시스템 클럭을 생성함으로써, 추가적인 전력 소모를 막아 효율적인 절전 제어가 가능하다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (5)

  1. 메인 클럭을 이용하여 시스템 클럭을 생성하는 PLL(Phase Locked Loop);
    RTC 클럭을 이용하여 실제 시간에 해당하는 실시간 정보를 생성하는 RTC(Real Time Clock ); 및
    상기 생성된 시스템 클럭을 제공받는 내부 로직 및 CPU 코어(Central Processing Unit Core);를 포함하고,
    상기 PLL은 절전모드시 OFF 되어 상기 시스템 클럭을 생성하지 않고, 상기 RTC는 상기 절전모드시 상기 RTC 클럭을 이용하여 절전 시스템 클럭을 더 생성하여, 상기 내부 로직 및 상기 CPU코어에 생성한 상기 절전 시스템 클럭을 인가하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩(System On Chip:SOC).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 RTC는,
    절전 진입 비트 및 분주비가 저장되는 컨트롤 레지스터; 및
    상기 컨트롤 레지스터로부터 상기 절전 진입 비트가 인가되면, 상기 RTC 클럭을 이용하여 상기 분주비에 따라 상기 절전 시스템 클럭을 생성하는 시스템클럭 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 시스템클럭 생성부는,
    상기 RTC 클럭을 상기 분주비로 분주하여 상기 절전 시스템 클럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템 클럭 및 상기 절전 시스템 클럭을 전달하는 버스(Bus)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.
  5. 메인 클럭을 이용하여 시스템 클럭을 생성하는 단계;
    RTC 클럭을 이용하여 실제 시간에 해당하는 실시간 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 시스템 클럭을 내부 로직 및 CPU 코어(Central Processing Unit Core)에 제공하는 단계;를 포함하고,
    상기 시스템 클럭을 생성하는 단계는, 절전모드시 OFF 되어 상기 시스템 클럭을 생성하지 않고,
    상기 실시간 정보를 생성하는 단계는 상기 절전모드시 상기 RTC 클럭을 이용하여 절전 시스템 클럭을 더 생성하여, 상기 내부 로직 및 상기 CPU코어에 생성한 상기 절전 시스템 클럭을 인가하는 것을 특징으로 하는 시스템 클럭 생성 방법.
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JP2002082189A (ja) 2000-09-06 2002-03-22 Sanyo Electric Co Ltd 時刻指定動作機能付き装置
JP2002300329A (ja) 2001-03-29 2002-10-11 Ricoh Co Ltd 通信機能を有する画像形成装置およびその制御方法
KR100430769B1 (ko) * 1995-05-26 2004-05-10 내셔널 세미콘덕터 코포레이션 클럭 주파수 변환 회로

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