JPH03257515A - 情報処理装置の消費電流制御方式 - 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、情報処理装置の消費電流制御方式に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、この種の情報処理装置の消費電流制御方式では、
情報処理装置を構成する各回路が動作すべき期間ではそ
れらに通常の動作電圧を印加し、動作する必要のない期
間では回路の状態が保持できる程度の低電圧を印加する
ことにより消費電流を抑えていた。すなわち従来の消費
電流制御方式では、必要のないときは回路の動作を完全
に停止させることにより消費電流を抑制していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで回路がＣＭＯ３素子によって構成されていると
きは、回路の消費電流はそのスイッチング周波数に比例
して変化する。そして実際の情報処理装置を構成する回
路では、動作を完全に停止させて良い場合のほか、動作
速度を下げて動作させて良い場合がある。したがってＣ
ＭＯ３素子を用いて構成された情報処理装置では、状態
に応して動作速度を下げ、スイッチング周波数を低下さ
せることによりさらに消費電流を抑えることができる。

しかし従来の消費電流制御方式では、このような動作速
度を下げることによる消費電流の抑制を行うことができ
ない。

本発明の目的は、このような欠点を除去し、従来の方式
よりさらに効果的に消費電流を抑えることのできる情報
処理装置の消費電流制御方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、０ＭＯ３素子を用いて構成され、所定のクロ
ックにより動作する情報処理装置の消費電流制御方式に
おいて、 所定の信号にもとづいて前記クロックの周波数を切り換
えるクロック切換制御部を設けることを特徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の消費電流制御方式による情報処理装置
の一実施例を示す概要ブロック図である。

中央処理部１は、マイクロ命令アドレス演算回路２、マ
イクロプログラム格納部３．マイクロ命令デコード回路
４．データ演算回路５．クロック切換制御部Ａ６から構
成され、マイクロ命令アドレス演算回路２の出力で示さ
れるアドレスのマイクロ命令がマイクロプログラム格納
部３から読出されてマイクロ命令デコード回路４に入力
される。

マイクロ命令デコード回路４からはマイクロ命令アドレ
ス演算回路２に対するアドレス演算制御信号７．データ
演算回路５に対するデータ演算制御信号８．マイクロ命
令信号バス２６に対するマイクロ命令信号群９、更にク
ロック切換制御部Ａ６に対するマイクロ命令ａ１２．マ
イクロ命令ｂ１３が出力される。クロック切換制御部へ
６には他に基本クロックＡｌｌが入力され、出力信号の
動作クロックＡ１４はマイクロ命令アドレス演算回路２
．マイクロプログラム格納部３．マイクロ命令デコード
回路４．データ演算回路５に供給され、各々の動作クロ
ックとなっている。

周辺装置制御部１５は、周辺装置制御回路１６．周辺装
置インタフェース１７．クロック切換制御部Ｂ１８から
構成され、データバス２７と周辺装置制御回路１６とは
データ入出カライン１９で接続され、データバス２７は
更に中央処理部１のデータ演算回路５とも接続されてい
る。そして周辺装置２０は周辺装置インタフェース回路
１７を介して周辺装置制御回路１６と接続されている。

クロック切換制御部８１８には基本クロックＢ２１．イ
ンタフェース信号Ｃ２２、更にマイクロ命令信号バス２
６からのマイクロ命令ｄ２３とマイクロ命令ｅ２４とが
入力され、出力信号の動作クロックＢ２５は周辺装置制
御回路１６に供給され、動作クロックとなっている。

第１図において周辺装置インタフェース回路１７と周辺
装置２０とを除いては、すべて論理回路に０ＭＯ３素子
を使用しているものとする。

第２図は第１図のクロック切換制御部Ａ６およびクロッ
ク切換制御部８１Ｂの詳細ブロック図である。クロック
切換制御部Ａ６とクロック切換制御部８１Ｂとはインタ
フェース信号Ｃ２２の有無を除いて同様の構成であるた
め、−枚のブロック図で共通に表現しである。これらの
制御部はクロック分周回路２８．切換回路２９．クロッ
ク選択回路３０により構成され、クロック分周回路２８
は基本クロックＡ／Ｂ１１．２１を入力とし２分周クロ
ック３１，４分周クロック３２を出力する。切換回路２
９はクロック切換信号３３．３４に従って基本クロック
Ａ／Ｂｌｌ。

２１又は２分周クロック３１又は４分周クロック３２を
切換えて動作クロックＡ／Ｂ１４．２５として出力する
。クロック選択回路３０はインタフェース信号Ｃ２２と
マイクロ命令ｄ２３．マイクロ命令ｅ２４（クロック切
換制御部８１Ｂの場合）、又はマイクロ命令ａ１２．マ
イクロ命令ｂ１３（クロック切換制御部Ａ６の場合）を
入力として、クロック切換信号３３３４を出力する。

第３図は第２図のクロック分周回路２８のタイミング図
であり、基本クロックＡ／Ｂｌｌ、　２１と、それを２
分周した２分周クロック３１、更に４分周した４分周ク
ロック３２との関係を示す。

次に、第４図、第５図を参照して第１図、第２図の動作
を説明する。

第４図は第１図における動作クロックＡ１４の周波数変
化とそれに対応した中央処理部１の消費電流への変化を
示す図である。中央処理部ｌが有効なデータを処理中は
マイクロ命令アドレス演算回路２．マイクロプログラム
格納部３．マイクロ命令デコード回路４．データ演算回
路５は本来の高速処理が必要なため、クロック切換制御
部Ａ６からは基本タロツクＡｌｌと同じ周波数の動作ク
ロッりＡ１４が供給されている。この時中央処理部１の
消費電流Ａは動作クロック周波数が高いので、電流値は
高くなっている。次に中央処理部１がアイドル状態で高
速処理が不要になるとマイクロ命令ａ１２がマイクロ命
令デコード回路４から出力され、クロック選択回路３０
は４分周クロック３２に切換えるべくクロック切換信号
３３．３４を出力し、切換回路２９ではクロック切換信
号３３．３４に従って動作クロックＡ１４を基本クロッ
クＡｌｌから４分周クロック３２に切換える。マイクロ
命令ａ１２によって動作クロックＡ１４が低周波数とな
るので、処理速度は遅くなるが、処理機能は保たれ、回
路のスイッチング周波数は低くなるので消費電流Ａは低
電流値となる。

次に中央処理部１が高速処理の必要な状態になるとマイ
クロ命令ｂ１３がマイクロ命令デコード回路４から出力
されクロック選択回路３０は基本クロックＡｌｌに切換
えるべくクロック切換信号３３．３４を出力し、切換回
路２９ではクロック切換信号３３゜３４に従って動作ク
ロックＡ１４を４分周クロック３２から基本クロックＡ
ｌｌに切換える。マイクロ命令ｂ１３によって動作クロ
ックＡ１４が高周波数となるので高速処理が可能となる
が、消費電流Ａも元の高電流値となる。

第５図は第１図における動作クロックＢ２５の周波数変
化とそれに対応した周辺装置制御部１５の消費電流Ｂの
変化を示す図である。周辺装置制御部１５が周辺装置２
０に対する制御状態を変えない間は動作クロックＢ２５
は４分周クロック３２が出力されており、周辺装置制御
部１５の消費電流Ｂは低電流値となっている。次に周辺
装置２０の状態が変化すると、周辺装置インタフェース
回路１７からインタフェース信号Ｃ２２が出力されクロ
ック選択回路３゜は２分周クロック３１に切換えるべく
クロック切換信号３３．３４を出力し、切換回路２９で
はクロック切換信号３３．３４に従って動作クロックＢ
２５を４分周クロック３２から２分周クロック３１に切
換える。周辺装置制御回路１６は供給される動作クロッ
クＢ２５が中周波数となるので周辺装置２０の状態に応
じた中速処理を実行可能となるが消費電流も中電流値と
なる。

次に周辺装置２０と周辺装置制御回路１６との間で高速
の制御が必要な状態になるとマイクロ命令ｄ２３がクロ
ック選択回路３０に人力される。クロック選択回路３０
は基本クロックＢ２１に切換えるべく、クロック切換信
号３３．３４を出力し、切換回路２９ではクロック切換
信号３３．３４に従って動作クロックＢ２５を２分周ク
ロック３１から基本クロックＢ２１に切換える。周辺装
置制御回路１６は供給される動作クロックＢ２５が高周
波数となるのでマイクロプログラムが要求した高速処理
が実行可能となるが、高速化に比例して消費電流Ｂも高
電流値となる。

次に高速処理が終了し低速処理で良い状態になるとマイ
クロ命令ｅ２４がクロック選択回路３０に入力される。

クロック選択回路３０は４分周クロック３２に切換える
べくクロック切換信号３３．３４を出力し、切換回路２
９ではクロック切換信号３３．３４に従って動作クロッ
クＢ２５を基本クロックＢ２１から４分周クロック３２
に切換える０周辺装置制御回路１６は供給される動作ク
ロックＢ２５が低周波数となるので低速処理しかできな
くなるが、高、中速で実行すべき処理が無いので問題は
ない。この時周波数に比例して消費電流も元の低電流値
となる。

なお、上述した実施例で、クロック切換制御部Ａ６およ
びクロック切換制御部Ｂ１８から供給する動作クロック
を低周波数に切換えるだけでなく、さらに動作クロック
の供給を停止させた場合には、各部は動作を停止する。

したがって各部の動作を停止させてよい期間では、クロ
ック切換制御部からの動作クロックの供給を停止させる
ことによりさらに消費電流を抑えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ＣＭＯ３素子を用いて構
成され、所定のクロックにより動作する情報処理装置の
消費電流制御方式において、所定の信号にもとづいて前
記クロックの周波数を切換えるクロック切換制御部を設
けている。

したがって本発明の消費電流制御方式にもとづく情報処
理装置では、動作状態により動作速度を低下させてよい
場合には、クロックの周波数を低周波数に切換えること
により、従来の方式よりさらに効果的に消費電流を抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の消費電流制御方式による情報処理装置
の一実施例を示す概要ブロック図、第２図は第１図のク
ロック切換制御部Ａ６．クロック切換制御部ＢＩＢの詳
細ブロック図、第３図は第２図のクロック分周回路２８
のタイミング図、 第４図は第１図における動作クロックＡ１４の周波数変
化とそれに対応した中央処理部１の消費電流変化を示す
タイミング図、 第５図は第１図における動作クロックＢ２５の周波数変
化とそれに対応した周辺装置制御部１５の消費電流変化
を示すタイミング図である。 １・・・・・中央処理部 ２・・・・・マイクロ命令アドレス演算回路３・・・・
・マイクロプログラム格納部４・・・・・マイクロ命令
デコード回路５・・・・・データ演算回路 ６　・　・　・ １０．１９・ １５・　・　・ １６・　・　・ １７・　・　・ １８・　・　・ ２０・　・　・ ２６・　・　・ ２７・　・　・ ２８・　・　・ ２９・　・　・ ３０・　・　・ クロック切換制御部Ａ データ入出カライン 周辺装置制御部 周辺装置制御回路 周辺装置インタフェース回路 クロック切換制御部Ｂ 周辺装置 マイクロ命令信号パス データバス クロック分周回路 切換回路 クロック選択回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＭＯＳ素子を用いて構成され、所定のクロック
   により動作する情報処理装置の消費電流制御方式におい
   て、 所定の信号にもとづいて前記クロックの周波数を切り換
   えるクロック切換制御部を設けることを特徴とする情報
   処理装置の消費電流制御方式。