JPH0654457B2 - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JPH0654457B2
JPH0654457B2 JP1016161A JP1616189A JPH0654457B2 JP H0654457 B2 JPH0654457 B2 JP H0654457B2 JP 1016161 A JP1016161 A JP 1016161A JP 1616189 A JP1616189 A JP 1616189A JP H0654457 B2 JPH0654457 B2 JP H0654457B2
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JP
Japan
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clock
stop
data processing
instruction
interrupt
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JP1016161A
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英雄 前島
晃洋 桂
利昌 木原
泰 赤尾
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データ処理装置、特に低消費電力の大規模集
積回路(LSI)に使用するに好適なクロツク制御回路
を備えたデータ処理装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、半導体技術の進歩には著しいものがあり、特にM
OS(Metal Oxide Semiconductor)の微細化は顕著で
ある。これに伴ない、多くの機能が数ミリ角のシリコン
上に集積されるようになつた。ところが、高集積・高速
になればなるほど消費電力が増加し、パツケージの熱放
散など厳しい状況になりつつある。そこで、信号の変化
時しか電力を消費しないCMOS(Complementary MO
S)が有力なデバイスとして脚光を浴びている。低消費
電力がゆえに、CMOSデバイスではバツテリ・バツク
アツプあるいはバツテリそのもので電力供給を行うもの
も多い。この為、より低消費電力化が要求されるように
なつた。
従来、マイクロプロセツサなどのLSIでは、クロツク
を停止してLSI内部の信号変化をなくし、低電力化が
図られているものもある。その一例を第1図に示す。こ
のクロツク制御回路は、クロツク供給停止を要求する信
号1cを2相クロツク1a,1bに同期化するフリツプ
・フロツプ11〜13、クロツクの供給を禁止するAN
Dゲート14,15、データ処理部16より成る。本回
路の動作を第2図のタイム・チヤートを参照しつつ説明
する。今、クロツク供給停止要求信号1cが非同期化に
“H”から“L”へ落ちたとすると、先ずフリツプ・フ
ロツプ11によりクロツク1bで同期化され、信号1d
を得る。ところが、信号1dには同期化の際のチヤタリ
ングが発生している可能性がある為、次にフリツプ・フ
ロツプ12によりクロツク1aで同期化して信号1eを
得る。更に、フリツプ・フロツプ13によりクロツク1
bで同期化した信号1fも得ておく。信号1f,1eは
それぞれ、ANDゲート14,15によりクロツク1
a,1bを禁止し、データ処理部16に供給されるべき
クロツク1g及び1hは“L”に固定される。ここで、
データ処理部16内の信号変化がなくなり、CMOSデ
バイスは電力消費を停止する。ところが、以上述べたク
ロツク供給停止要求信号はLSI外部から与えられた
り、一定の周期で与えられたりする為に応用システムに
応じた柔軟性に欠ける面もあつた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、ソフトウエア制御のクロツク制御回路
を備える事により、低消費電力化を柔軟に行えるデータ
処理装置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、上記データ処理命令とともにあらかじめ記憶
されているクロツク供給停止命令の実行により、複数の
クロツク信号を低電位レベルあるいは高電位レベルの混
在状態にして停止する手段と、クロツク停止解除のため
の割込みにより、クロツク信号の停止解除を行なう手段
と、停止解除後、割込みによる処理を行なうか、あるい
はクロツク供給停止命令の次の命令を実行するかを判定
するマスク論理手段、とを備えたものである。
〔実施例〕
次に、本発明を好適に実施する一例を詳細に説明する。
第3図は本発明になるデータ処理装置のクロツク制御回
路を示したものである。本回路は、データ処理装置の特
定命令を検知し、同期化するフリツプ・フロツプ30
0,301、クロツクの停止を制御するフリツプ・フロ
ツプ302,303、クロツク群3a,3b,3cの供
給を禁止するクロツク・ゲート304〜306、4レベ
ルの割込みを同期化し、記憶するフリツプ・フロツプ群
310〜317、少なくとも1つの割込みのあつた事を
検知するORゲート318、クロツク停止の解除タイミ
ングを得るフリツプ・フロツプ群319〜321、割込
みの同期化及び記憶タイミングを決めるクロツク・ゲー
ト322,323、割込みのマスク・ゲート324より
構成される。本回路の動作をクロツクの停止時と解除時
の2つの場合に分けて説明する。
(1)クロツク停止時の動作 説明の都合上、データ処理装置はマイクロプログラム制
御とする。特定命令すなわちクロツクの停止により低消
費電力モードに入る命令の実行を司るマイクロプログラ
ムの中で、クロツク停止要求の為のマイクロ命令が読み
出されると、信号3dが“H”となる。これをクロツク
3bによつてフリツプ・フロツプ300に記憶し、これ
により得た信号3eを更にクロツク3aによつてフリツ
プ・フロツプ301にタイミングを合せる。クロツク3
aに同期した信号3fはクロツク3bによりフリツプ・
フロツプ302をセツトし、クロツク停止を指示する。
クロツク停止信号3gはフリツプ・フロツプ303によ
りクロツク3aで同期をとつた後、一対の信号3h,3
i(▲▼)によりクロツク・ゲート304〜306
を制御し、クロツク3aに対応するクロツク3xはゲー
ト305により“H”状態に、クロツク3b及び3cに
対応するクロツク3y及び3zは“L”状態で停止す
る。この理由は、クロツク3xがデータ処理装置の1マ
イクロ動作におけるダイナミツク論理のプリチヤージに
用いられる為、クロツク停止時にプリチヤージ状態にし
ておく事により停止解除時の動作を円滑にする役割を果
す。これによつてクロツク停止期間に電力を消費する事
はない。以上のようにして停止制御され得るクロツク3
x,3y,3zはデータ処理装置に供給されているから
該装置内の信号変化がなくなり、CMOS回路では電力消費
がなくなる。第4図はクロツク停止までのタイム・シー
ケンスを示したものである。
(2)クロツク停止解除時の動作 クロツク停止制御は前述した如く、命令によつてプログ
ラマブルとなる。一方、停止解除はデータ処理装置への
割込みによつて行う。ここでいう割込みとは、入出力装
置からのサービス要求、エラー、リセツト等を指す。第
3図に示した4レベルの割込みは信号3l,3m,3
n,3oにより第1のフリツプ・フロツプ群310〜3
13にクロツク・ゲート322により供給される同期ク
ロツク3tで受け取られる。次に、チヤタリング防止の
為、第2のフリツプ・フロツプ群314〜317にクロ
ツク・ゲート323により供給される別の同期クロツク
3sで受け直す。例えば、それらの同期化割込み信号の
1つであるフリツプ・フロツプ317出力3pはNOR
ゲート318に入力し、フリツプ・フロツプ319にク
ロツク3aで記憶される。4レベルの割込みのいずれが
入つてもNORゲート318により割込み有として検出
し、これをフリツプ・フロツプ319に反映する。フリ
ツプ・フロツプ319の出力3qはフリツプ・フロツプ
320,321で更に同期化され、信号3rを得てお
り、前記したクロツク停止制御用のフリツプ・フロツプ
302をリセツトする。そして、フリツプ・フロツプ3
03はクロツク3aに同期してクロツク停止解除を信号
3h,3i(▲▼)、クロツク・ゲート304〜3
06により行う。クロツク停止解除のタイム・チヤート
を第5図に示したが、円滑にクロツク動作開始が達成さ
れる。
次に、クロツク停止解除後の動作について説明する。ク
ロツク制御回路に割込み信号3l,3m,3n,3oの
少なくともいずれか1つが入力し、クロツクの停止状態
を解除した後、データ処理装置はマスク・ゲート324
による結果をみて割込み処理に入るか否かを判定し、処
理を続行するが、この様子を第6図に示したマイクロ命
令フロー・チヤートにより説明する。本フロー・チヤー
トは1つのブロツクが1マイクロ命令を示している。第
4図,第5図に示したタイム・チヤートとの関係で以下
説明する。クロツク停止の為の命令実行はブロツク1の
PC(Program Counter)デクリメントから開始する。
これは命令フエツチ段階でパイプライン制御がなされ、
PCが1つ多くインクリメントされていた為で、本発明
とは直接関連がないので詳細の説明は省略する。次に、
ブロツク2のクロツク停止の為のマイクロ命令を発し、
クロツク停止状態に入つて行く。ブロツク3のNO−O
P(No.Operation)はクロツクが完全に停止するのでの
余裕であり、ブロツク4のNO−OPはクロツク停止時
に割込み待ちを行うためのマイクロ命令である。
以上のブロツク4のNO−OP状態で割込みが受け付け
られると、一定の同期化サイクルを経てブロツク5の命
令フエツチ先頭のマイクロ命令へと制御を移す。ここで
はPCをMAR(Memory Address Register)へ送出
し、PCインクリメントを行う。ブロツク6では主メモ
リの読み出しを行い、ブロツク7で読み出した命令を命
令レジスタIR(Instruction Register)へ取り込む。
このようにして、ブロツク8のマイクロ命令実行後、割
込みチエツクを行い、前記したマスク・ゲート324の
出力に割込み信号が存在する時には割込み処理のマイク
ロプログラム(ブロツク9,10)へと分岐し、割込み
信号が存在しない時にはブロツク7で取り込んだ命令に
応じた実行用マイクロプログラムの1つへ分岐する。以
上示した如く、クロツク停止解除後はマスク・ゲート3
24の状態により割込み処理あるいは次の命令へとマク
ロなプログラムは制御されることになる。
以上のように、図示した実施例によれば特殊命令により
ユーザー・プログラマブルなクロツク停止が行え、これ
によつて低消費電力モードへと移れる。更に、割込みの
マスク状態に応じて割込み処理あるいは次の命令へと柔
軟な制御が可能となる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明によれば、データ処
理装置におけるクロツク制御回路をソフトウエアにより
停止し、割込みによつてこれを解除することで、低消費
電力化を柔軟に制御し得る効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のクロツク制御回路を示した図、第2図は
そのタイム・チヤートを示した図、第3図は本発明にな
るデータ処理装置のクロツク制御回路を示した図、第4
図はそのクロツク停止時のタイム・チヤートを示した
図、第5図はクロツク停止解除時のタイム・チヤートを
示した図、第6図は一連のクロツク禁止/解除を制御す
るマイクロプログラムのフロー・チヤートを示した図で
ある。 300,302…フリツプ・フロツプ、304,30
5,306…クロツク・ゲート、318…NORゲー
ト、319…フリツプ・フロツプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤尾 泰 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (56)参考文献 特開 昭55−47549(JP,A) 特開 昭53−68051(JP,A) 特公 昭55−18931(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クロツク制御回路を備え、あらかじめ記憶
    されているデータ処理命令を含むプログラムを順次読出
    して実行するデータ処理装置において、上記クロツク制
    御回路は、 上記データ処理命令とともにあらかじめ記憶されている
    クロツク供給停止命令の実行により、複数のクロツク信
    号を低電位レベルあるいは高電位レベルの混在状態にし
    て停止する手段と、 クロツク停止解除のための割込みにより、上記クロツク
    信号の停止解除を行なう手段と、 上記停止解除後、上記割込みによる処理を行なうか、あ
    るいは上記クロツク供給停止命令の次の命令を実行する
    かを判定するマスク論理手段、 とを備えたことを特徴とするデータ処理装置。
JP1016161A 1989-01-27 1989-01-27 データ処理装置 Expired - Lifetime JPH0654457B2 (ja)

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JPH0214308A JPH0214308A (ja) 1990-01-18
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WO2005050050A1 (en) * 2003-11-24 2005-06-02 Freni Brembo S.P.A. Immobilising device for a disc brake and corresponding method of use
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5518931B2 (ja) 2012-04-26 2014-06-11 株式会社三共 遊技機

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