JPH05324871A - マイクロコンピュータ - Google Patents

マイクロコンピュータ

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JPH05324871A
JPH05324871A JP4135233A JP13523392A JPH05324871A JP H05324871 A JPH05324871 A JP H05324871A JP 4135233 A JP4135233 A JP 4135233A JP 13523392 A JP13523392 A JP 13523392A JP H05324871 A JPH05324871 A JP H05324871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peripheral hardware
cpu
signal
microcomputer
clock signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP4135233A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Abe
秀夫 安部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP4135233A priority Critical patent/JPH05324871A/ja
Publication of JPH05324871A publication Critical patent/JPH05324871A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Power Sources (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 HALT命令やSTOP命令を用いずに、必
要の無いハードウェアへの動作クロック信号の供給を停
止し、消費電力の低減を図る。 【構成】 各周辺ハードウェア(41〜44)は、自装
置の動作をあらかじめ指定するデータを記憶し所定の信
号を出力する動作指定記憶手段(54)と、CPU20
からの自装置へのデータアクセスを検知する検知手段
(51、52)と、動作指定記憶手段の出力信号および
検知手段の出力信号(107)に従い、CPUから供給
される動作クロック信号102を自装置への動作クロッ
ク信号109として周辺ハードウェアコア56へ、自装
置がアクセスされたときは供給し、アクセスされないと
きは供給を止める制御を行う個別クロック制御手段(5
3、55)とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
に利用され、特に、消費電力の低下手段を備えたマイク
ロコンピュータに関する。
【0002】
【従来の技術】今日、コンピュータ分野の技術進歩は目
覚ましく、ノートブック型コンピュータやパームトップ
コンピュータ等が市場に出現するようになってきた。
【0003】こうした事情により、最近では低消費電力
のデバイスに対する要求が高まっており、その中心的機
能を果たすマイクロコンピュータも低消費電力のものが
求められるようになってきた。
【0004】一般に、こうした低消費電力に対する動作
としては、マイクロコンピュータの中央処理装置(以
下、CPUという。)の動作か不必要なときにCPUの
動作を停止させる方式と、マイクロコンピュータ全体を
停止させる方式とがあり、両者ともに特殊命令を備えて
いる場合が多い。
【0005】通常、前者をHALT命令、後者をSTO
P命令と呼んでいる。
【0006】以下に、従来のマイクロコンピュータにお
けるHALT命令およびSTOP命令の機能を図3を用
いて説明する。
【0007】図3は従来のマイクロコンピュータの一例
の要部を示すブロック構成図で、CPU20と、プログ
ラムが格納されているプログラム部10と、周辺ハード
ウェア30とを備えている。
【0008】そして、CPU20は、プログラムの命令
をデコードするデコーダ部21と、デコード結果に応じ
て各種の制御をする制御部22と、CPU20の動作ク
ロック信号101と、周辺ハードウェア30の動作クロ
ック信号102と、CPU20と周辺ハードウェア30
とにそれぞれ動作クロック信号101と動作クロック信
号102とを供給するクロック制御部23と、クロック
の制御を行うために制御部22より出力されるクロック
制御信号103および104とを含んでおり、周辺ハー
ドウェア30は周辺ハードウェア(A)31と、周辺ハ
ードウェア(B)32と、周辺ハードウェア(C)33
と、周辺ハードウェア(D)34と、周辺ハードウェア
(A)31が外部データを受信するための外部端子35
とを含んでいる。また、周辺ハードウェア(A)31
は、外部端子35から入力されるデータを受取り、CP
U20へ転送する手段を有する。
【0009】次に、CPU20のHALT命令実行時の
動作を説明する。
【0010】CPU20は、プログラム部10よりプロ
グラムを読み出し、デコーダ部21で命令をデコードし
実行する。このプログラム部10よりHALT命令を読
み出し、デコーダ部21でデコードすると制御部22
は、クロック制御部23にクロック制御信号103を出
力し、クロック制御部23は、周辺ハードウェア30へ
の動作クロック信号102の供給のみを行い、CPU2
0への動作クロック信号101の供給を停止させる。こ
れにより、CPU20は動作を停止し、周辺ハードウェ
ア30内の各周辺ハードウェア(A)31、(B)3
2、(C)33、および(D)34のみが動作する。
【0011】続いて、CPU20が、STOP命令を実
行する際の動作を説明する。
【0012】CPU20は、前述したHALT命令の実
行時と同様にプログラム部10よりプログラムを読み出
し、デコーダ部21でSTOP命令をデコードすると制
御部22は、クロック制御部23にクロック制御信号1
04を出力する。クロック制御部23は、前記のクロッ
ク制御信号104を受けると、マイクロコンピュータ全
体のクロック、すなわち動作クロック信号101および
102を停止させる。
【0013】これにより、マイクロコンピュータ全体が
停止する。
【0014】次に、このHALT命令およびSTOP命
令の実際の用途を説明する。
【0015】HALT命令は、CPU20の動作が必要
ないとき、CPU20を停止し、消費電力を下げるのに
使用される。
【0016】例えば、CPU20がプログラムを実行
中、周辺ハードウェア(A)31が外部端子35から受
信したデータを受け取るまで、次のプログラム処理が行
えない場合、CPU20は周辺ハードウェア(A)31
がデータ受信完了するまで待ち状態となる。このような
場合に、プログラム上にHALT命令を記述するとCP
U20の動作は停止し、待ち状態となる。
【0017】このとき、周辺ハードウェア30に入力す
る動作クロック信号102は、出力され続けるため、周
辺ハードウェア(A)31、(B)32、(C)33お
よび(D)34は動作状態にあり、CPU20は、周辺
ハードウェア(A)31がデータ受信完了後にHALT
状態を解除し、周辺ハードウェア(A)31からデータ
を受け取り次の処理を行う。
【0018】また、STOP命令は、マイクロコンピュ
ータが一連の動作を終了し、次に外部からの処理がくる
まで何の処理も必要ない場合に、マイクロコンピュータ
の動作を停止させて電力の消費を押さえる場合に有効で
ある。
【0019】この場合、周辺ハードウェア30とCPU
20の動作は、完全に停止する。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のマイクロコンピュータは、HALT命令の発行に
よってCPUの動作を停止させるか、STOP命令によ
ってマイクロコンピュータ全体の動作を停止させること
は可能であるが、特定の周辺ハードウェアだけを動作さ
せたり、停止させることができないために、特に、必要
の無い周辺ハードウェアにも動作クロック信号を供給し
てしまい、システム全体の消費電力の最適化を図ること
ができない課題がある。
【0021】また、プログラム上にHALT命令を記述
しなければ、消費電力を低下させることができないた
め、制御プログラム等のように各ハードウェアの動作関
係が複雑になると、ハードウェアの動作状態に応じた電
力制御はさらに困難になる課題がある。
【0022】本発明の目的は、前記の課題を解決するこ
とにより、HALT命令やSTOP命令を使用せずに、
必要の無いハードウェアの動作クロック信号の供給を停
止し、より消費電力の低下を図ったマイクロコンピュー
タを提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の周辺ハ
ードウェアと、前記複数の周辺ハードウェアへの動作ク
ロック信号を含み動作クロック信号の供給を制御するク
ロック制御手段を有する中央処理装置とを備えたマイク
ロコンピュータにおいて、各周辺ハードウェアは、自周
辺ハードウェアの動作をあらかじめ指定するデータを記
憶し所定の信号を出力する動作指定記憶手段と、前記中
央処理装置からの自周辺ハードウェアへのデータアクセ
スを検知する検知手段と、前記動作指定記憶手段の出力
信号および前記検知手段の出力信号に従い、前記中央処
理装置から供給される動作クロック信号の自周辺ハード
ウェアへの供給を制御する個別クロック制御手段とを含
むことを特徴とする。
【0024】
【作用】動作指定記憶手段には、あらかじめCPUを介
して自周辺ハードウェアが動作するのかしないのかを指
定するデータが書き込まれ、例えば、動作の場合は
「1」が非動作の場合には「0」が出力される。また、
検知手段はCPUから自周辺ハードウェアへのデータア
クセスを検知し、例えば、検知した場合には「1」をそ
れ以外には「0」を出力する。そして、個別クロック制
御手段は、例えば、動作指定記憶手段および検知手段の
出力が共に「1」の場合、CPUからの動作クロック信
号を自周辺ハードウェアに供給して動作を行わせ、それ
以外の場合は動作クロック信号の供給を止めて動作させ
ない。
【0025】これにより、HALT命令やSTOP命令
を用いることなく、必要の無い周辺ハードウェアの動作
を停止させることができ、より消費電力を低下させるこ
とが可能となる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0027】図1は本発明の一実施例の要部を示すブロ
ック構成図である。
【0028】本実施例は、図3に示したCPU20およ
びプログラムが格納されているプログラム部10と、周
辺ハードウェア40および、CPU20と周辺ハードウ
ェア40間のデータのやり取りを行うバス60とを備え
ている。
【0029】そして、周辺ハードウェア40には、CP
U20から動作クロック信号102と、データリードラ
イトの制御信号であるRD信号105およびWR信号1
06とが与えられる。
【0030】また、周辺ハードウェア40は、周辺ハー
ドウェア(A)41、周辺ハードウェア(B)42、周
辺ハードウェア(C)43、および周辺ハードウェア
(D)44を含んでいる。
【0031】そして、周辺ハードウェア(A)41は、
内部にCPU20から与えられるアドレスをデコードす
るアドレスデコーダ51と、オアアンドゲート52と、
動作クロック信号102をカウントするカウンタ53
と、カウンタ53の出力するオーバーフロー信号108
と、動作指定レジスタ54と、オアアンドゲート55
と、周辺ハードウェアコア56と、周辺ハードウェアコ
ア56への動作クロック信号109とを含んでいる。
【0032】また、他の周辺ハードウェア(B)42、
(C)43および(D)44も、(A)41と同様の構
成である。
【0033】本発明の特徴とするところは、図1におい
て、周辺ハードウェア(A)41、(B)42、(C)
43および(D)44は、それぞれ、自周辺ハードウェ
アの動作をあらかじめ指定するデータを記憶し所定の信
号を出力する動作指定記憶手段としての動作指定レジス
タ54と、CPU20からの自周辺ハードウェアへのデ
ータアクセスを検知する検知手段としてのアドレスデコ
ーダ51およびオアアンドゲート52と、動作指定レジ
スタ54の出力信号およびオアアンドゲート52の出力
信号に従い、CPU20から動作クロック信号102の
自周辺ハードウェアへの供給を制御する個別クロック制
御手段としてのカウンタ53およびオアアンドゲート5
5とを含むことにある。
【0034】次に、本実施例における周辺ハードウェア
(A)41の各部の動作を図2に示す流れ図を参照して
説明する。
【0035】初めに、自周辺ハードウェア(A)41が
アクセスを受けたときについて説明する。
【0036】アドレスデコーダ51は、CPU20がデ
ータアクセスのためにバス60にのせるアドレスをデコ
ードし(ステップS1)、与えられたアドレスが周辺ハ
ードウェア(A)41に該当するか否かを判断する(ス
テップS2)。
【0037】オアアンドゲート52は、CPU20の出
力するRD信号105とWR信号106の論理和に、ア
ドレスデコーダ51の出力の論理積をとり、CPU20
が周辺ハードウェア(A)41をアクセスするときにア
クティブ「1」となる。そして、オアアンドゲート52
の出力はリセット信号107となって、カウンタ53に
入力する(ステップS3)。
【0038】カウンタ53は、クロック信号102をカ
ウントし、リセット信号107がアクティブ「1」にな
るとリセットされオーバーフロー信号108を「0」に
する(ステップS4)。そして、カウンタ53がオーバ
ーフローするとオーバーフロー信号108がアクティブ
「1」となり、オアアンドゲート55への入力となる。
【0039】一方、動作指定レジスタ54は、周辺ハー
ドウェア(A)41の消費電力低下動作の許可あるいは
禁止を指定するレジスタで、CPU20によって書き込
みを行うことができる。オアアンドゲート55は、動作
指定レジスタ54とオーバーフロー信号108がともに
「1」となったとき動作クロック信号109を「0」に
して止めて、それ以外のときは、動作クロック信号10
9を「1」とし周辺ハードウェアコア56に伝える(ス
テップS5)。
【0040】周辺ハードウェアコア56は、周辺ハード
ウェア(A)41の機能部分で、従来例で示した周辺ハ
ードウェア(A)31と同様の構成で、動作クロック信
号109が「1」のとき動作を行う(ステップS6)。
【0041】次に、CPU20がプログラムの実行時に
周辺ハードウェア(A)41が消費電力の低下動作を行
うときについて説明する。
【0042】なお、この説明では周辺ハードウェア
(A)41に消費電力の低下動作をさせるためにあらか
じめ、プログラム実行に先立って初期化の際に動作指定
レジスタ54には値「1」が書込まれているものとす
る。
【0043】CPU20が、プログラム部10のプログ
ラムを実行しているとき、少なくともCPU20が周辺
ハードウェア(A)41をアクセスしていれば、周辺ハ
ードウェア(A)41は動作中であって正常に動作する
ためにはクロックを供給する必要がある。
【0044】すなわちこのとき、CPU20が周辺ハー
ドウェア(A)41をアクセスする度に、カウンタ53
は、リセットされてオーバーフロー信号108は、
「0」に保たれ、動作クロック信号109は、周辺ハー
ドウェアコア56に供給される。
【0045】しかし、CPU20の実行プログラムが周
辺ハードウェア(A)41を使用しなくなり、周辺ハー
ドウェア(A)41をアクセスしなくなった場合(ステ
ップS2)、カウンタ53は、リセット信号107は
「0」のため(ステップS7)、リセットされること無
くカウント動作を続け、カウンタのビット長をフルにカ
ウントしてしまうとオーバーフロー信号108をアクテ
ィブ「1」にする(ステップS8)。
【0046】オーバーフロー信号108がアクティブ
「1」になると、動作指定レジスタ54の値は「1」で
あるから、動作クロック信号109は「0」となり停止
して(ステップS9)、周辺ハードウェア(A)41
は、動作を停止する(ステップS10)。
【0047】もし、再びCPU20が周辺ハードウェア
(A)41をアクセスすれば、カウンタ53は、リセッ
トされて動作クロック信号109は、再度クロックを供
給することができる。
【0048】また、CPU20がアクセスする、あるい
はアクセスしないによって、単純にハードウェアの使用
状況が判断できない場合は、前述の動作指定レジスタ5
4に「0」を設定することによって、前記のクロック停
止動作を禁止することも可能である。
【0049】さらに、カウンタ53をプリセッタブルタ
イプで構成することもできる。
【0050】この場合には、ハードウェアの規模は前述
のものよりもやや大きくなるものの、各周辺ハードウェ
アの動作停止を判断する時間を各ハードウェアや、各ア
プリケーション毎に任意に設定することができるため、
さらにきめ細かな消費電力の節減をはかることができ
る。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、マイク
ロコンピュータの低消費電力化装置において、CPU以
外に各周辺ハードウェアを独立に停止させることを可能
にし、また、ソフトウェアで設定すること無く、各周辺
ハードウェア自身がアクセスの頻度によって自動的に消
費電力を低下させることができるため、必要最小限のハ
ードウェアにシステムクロックを提供し、システムの消
費電力を最低限に抑えることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック構成図。
【図2】その動作を示す流れ図。
【図3】従来例を示すブロック構成図。
【符号の説明】
10 プログラム部 20 中央処理装置(CPU) 21 デコーダ部 22 制御部 23 クロック制御部 30、40 周辺ハードウェア 31、41 周辺ハードウェア(A) 32、42 周辺ハードウェア(B) 33、43 周辺ハードウェア(C) 34、44 周辺ハードウェア(D) 35 外部端子 51 アドレスデコーダ 52、55 オアアンドゲート 53 カウンタ 54 動作指定レジスタ 56 周辺ハードウェアコア 60 バス 101、102、109 動作クロック信号 103、104 クロック制御信号 105 RD信号 106 WR信号 107 リセット信号 108 オーバーフロー信号 S1〜S10 ステップ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の周辺ハードウェアと、 前記複数の周辺ハードウェアへの動作クロック信号を含
    み動作クロック信号の供給を制御するクロック制御手段
    を有する中央処理装置とを備えたマイクロコンピュータ
    において、 各周辺ハードウェアは、 自周辺ハードウェアの動作をあらかじめ指定するデータ
    を記憶し所定の信号を出力する動作指定記憶手段と、 前記中央処理装置からの自周辺ハードウェアへのデータ
    アクセスを検知する検知手段と、 前記動作指定記憶手段の出力信号および前記検知手段の
    出力信号に従い、前記中央処理装置から供給される動作
    クロック信号の自周辺ハードウェアへの供給を制御する
    個別クロック制御手段とを含むことを特徴とするマイク
    ロコンピュータ。
JP4135233A 1992-05-27 1992-05-27 マイクロコンピュータ Pending JPH05324871A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4135233A JPH05324871A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 マイクロコンピュータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4135233A JPH05324871A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 マイクロコンピュータ

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JPH05324871A true JPH05324871A (ja) 1993-12-10

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ID=15146927

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4135233A Pending JPH05324871A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 マイクロコンピュータ

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JP (1) JPH05324871A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6173408B1 (en) 1997-09-03 2001-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Processor
JP2007287029A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Freescale Semiconductor Inc バス制御システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6173408B1 (en) 1997-09-03 2001-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Processor
JP2007287029A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Freescale Semiconductor Inc バス制御システム

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