JPH07325640A - スタンバイ制御回路 - Google Patents

スタンバイ制御回路

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JPH07325640A
JPH07325640A JP6119119A JP11911994A JPH07325640A JP H07325640 A JPH07325640 A JP H07325640A JP 6119119 A JP6119119 A JP 6119119A JP 11911994 A JP11911994 A JP 11911994A JP H07325640 A JPH07325640 A JP H07325640A
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control
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oscillation
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Shigenobu Tanaka
茂信 田中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】共振子動作時の立ち上がり安定時間を確保し、
外部クロック供給動作時の不要発振安定時間を排除して
応答性を改善するスタンバイ制御回路を提供する。 【構成】本発明は、リセット信号101とストップ信号
102を入力して、発振回路2に対する制御信号103
を出力するフリップフロップ1と、発振回路2の発振出
力104の振幅レベルに応じて完全クロック105およ
び不完全クロック106を出力する計数クロック生成回
路3と、前記完全クロック105および不完全クロック
106を受けて、デクリメント動作ならびにインクリメ
ント動作を行うとともに、所定の計数値に応じてアンダ
ーフロー信号107を出力するカウンタ4と、フリップ
フロップ1より出力される制御信号103とアンダーフ
ロー信号107を受けて、クロック発生回路6の動作を
制御するフリップフロップ5とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスタンバイ制御回路に関
し、特にクロック信号発生回路を内蔵して、半導体集積
回路における内外クロック信号を制御するスタンバイ制
御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】最近における半導体集積回路、特に当該
半導体集積回路により形成されるマイクロコンピュータ
においては、低消費電力化を求める要求が極めて強く、
これに対応するためにCMOS技術の採用が進められて
いる。また、このCMOS技術化に加えて、更にマイク
ロコンピュータのスタンバイ時においては、クロックを
発生するための発振回路より出力される原発振クロック
を停止し、これにより当該マイクロコンピュータに含ま
れる半導体集積回路の回路動作を禁止することによっ
て、消費電力の極小化を図った半導体集積回路が開発さ
れている。
【0003】これらのマイクロコンピュータにおけるス
タンバイ状態の設定は、一般的には、ユーザープログラ
ムにより、対応する命令を実行することによって行われ
ており、当該命令により前記発振回路による原発振クロ
ックの停止処理が実行される。またこれとは逆に、マイ
クロコンピュータのスタンバイ状態を解除する場合に、
リセット端子番号などにより原発振の開始処理が行わ
れ、所定のアドレスよりユーザープログラムの実行が開
始される。その際、発振回路の立ち上がり時においては
クロックが安定した状態にないため、当該発振回路によ
る発振が安定するまでの所定時間経過後において内部ク
ロックとしての供給を行うか、または、発振が安定する
までの前記所定時間に対応するカウント数を設定された
カウンタを、クロックの発振出力によりインクリメント
動作させて、前記設定カウント数に到達した時点におい
て発生するオーバーフロー信号により内部リセットを解
除することによって、クロック発振回路の発振安定時間
を確保して、安定したクロックによりプログラムの実行
が開始されるようにシステムが構成されている。
【0004】図6は、従来のスタンバイ制御回路の一例
を示す図である。スタンバイ時においては、マイクロコ
ンピュータより送られてくる停止命令112によりフリ
ッププロップ18がセットされ、フリッププロップ18
の出力を受けて発振回路19のクロック発振は停止され
る。スタンバイ解除は、外部からのアクティブなリセッ
ト信号113によりフリップフロップ18がリセットさ
れることにより行われる。セットされたフリップフロッ
プ18の出力を受けて、発振回路12におけるクロック
発振が再開される。そして同時に、フリップフロップ1
4より出力される内部リセット信号114もアクティブ
になるが、フリップフロップ18に対するリセット解除
は、発振回路19の発振出力がシュミットトリガインバ
ータ20を介して出力される内部クロック信号の、カウ
ンタ17におけるカウント数が所定値に達した後におい
て、フリップフロップ14がリセットされて行われる。
従って、プログラム実行の再開は、カウンタ17におけ
る所定のカウント時間経過後において、始めて発振判定
安定時間が確保されている。
【0005】このような従来のスタンバイ回路において
は、共振子を用いずに、外部クロックの供給を受けてマ
イクロコンピュータを動作させるシステムの場合におい
ても、前述の発振安定時間の経過後でないと再動作させ
ることができないため、応答性が悪いという問題点が介
在している。この問題点に対処するために、他の従来例
として、特開平5−277809号公報(特願平3−3
9650号公報)においてクロック信号制御回路が提案
されている。本提案によるクロック信号制御回路は、共
振子を用いる発振回路と、当該発振回路の出力信号にも
とづいてクロック信号を発生するクロック信号発生回路
とを備えるクロック信号制御回路において、外部からの
制御信号とリセット信号により制御され、前記発振回路
の動作を制御する第1の制御回路と、前記第1の制御回
路により初期化され、前記発振回路の出力信号を計数し
て、予め定めた計数値に到達した時に計数信号を出力す
る計数回路と、前記計数信号を制御する第2の制御回路
と、前記第1および第2の制御回路により前記クロック
発生回路の動作を制御する第3の制御回路とを備えるこ
とを特徴としている。
【0006】図7は、当該提案によるクロック信号制御
回路の実施例を示す図であり、マイクロコンピュータの
クロック信号制御回路として適用された例である。図7
に示されるように、本従来例は、インバータ21と、第
1の制御回路として機能するフリップフロップ22と、
第2の制御回路として機能するフリップフロップ28
と、第3の制御回路として機能するフリップフロップ2
3と、共振子を用いた発振器24と、ORゲート25お
よび27と、カウンタ26と、クロック発生回路29と
を備えて構成されており、フリップフロップ23のリセ
ットは、カウンタ26の出力と、予め外部クロックによ
る動作か共振子を用いる発振器による動作かを示すフリ
ップフロック28の出力とにより設定されている。
【0007】フリップフロップ22はRSフリップフロ
ップであり、マイクロコンピュータのストップ命令10
2によりセットされ、ローレベルのリセット信号101
がインバータ21により反転されて出力されるアクティ
ブのリセット信号103によりリセットされて、その出
力により発振器24の動作を制御する。カウンタ26
は、発振器24の発振出力104を計数し、一定時間の
経過後において所定の計数値に達するとオーバーフロー
信号105を出力する。フリップフロップ28は、電源
投入時には論理“0”に初期化され、特定命令の実行に
よりセットされるパワーオンフリップフロップである。
また、フリップフロップ23は、セット優先のRSフリ
ップフロップであり、フリップフロップ22の出力と、
ORゲート27の出力を受けて、クロック発生回路29
の動作を制御する。そして、クロック発生回路29から
は、発振器24の発振出力104およびフリップフロッ
プ23からの制御信号を受けて、クロック信号106お
よび107が出力される。
【0008】フリップフロップ28の動作は、外部信号
またはマイクロコンピュータの命令等による信号によっ
て制御されるが、本実施例においては、フリップフロッ
プ28の出力信号は、予め外部クロック動作時において
は“1”に設定され、共振子を用いる発振器による動作
時においては“0”に設定される。スタンバイ解除動作
において、共振子動作の場合にはフリップフロップ28
の出力信号は“0”に設定され、図6の従来例の場合と
同様に、カウンタ26の計数値が所定値に達するとフリ
ップフロップ23がリセットされ、発振安定時間が確保
された状態になってからクロックが動作してプログラム
が実行される。また他方、外部クロック動作時において
は、フリップフロップ28の出力は“1”に設定され、
これにより、スタンバイ解除時においては、カウンタ2
6のカウント値に関わらず外部からのリセット信号10
1が解除されると同時に、フリップフロップ23もリセ
ットされるために、クロックが動作しプログラムの実行
が再開される。従って、共振子を用いた発振器24の立
ち上がり時の安定時間を確保することができるととも
に、外部からのクロックを受ける場合においても、発振
安定のための余分の待ち時間を削除することができるも
のとしており、不要な発振安定時間を待つことがなく応
答性がよいとしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスタン
バイ制御回路においては、内蔵される発振回路として共
振子を用いずに、外部クロックの供給を受けてマイクロ
コンピュータを動作させるシステムの場合においても、
立ち上がり時点から安定したクロックが得られるにもか
かわらず、発振安定時間を確保するためのカウンタが動
作するまでに時間を要し、当該マイクロコンピュータの
再動作時の応答性が低下するという欠点がある。
【0010】また、上記の欠点を解決する方法として、
特開平4−277809号公報(特願平3−39650
号公報)が提案されているが、この提案においては、命
令の追加もしくは端子の追加等が必要となり、回路規模
の増大およびコストの増大を招くという欠点がある。
【0011】また、共振子動作であるか、または外部ク
ロック動作であるかを予め設定することが必要となるた
めに、システム変更等に対しては、対応するプログラム
をも変更せざるを得なくなるという柔軟性に欠ける欠点
がある。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1の発明のスタンバイ
制御回路は、半導体集積回路内の内部回路に供給される
クロック信号を生成するための共振子を用いる発振回路
と、当該発振回路の発振出力信号にもとづいて前記クロ
ック信号を発生するクロック発生回路とを含むスタンバ
イ制御回路において、外部から供給される制御信号なら
びにリセット信号により制御され、前記発振回路の動作
を制御するための第1の制御信号を出力する第1の制御
回路と、前記発振回路の発振出力信号の振幅レベルを検
出して、当該振幅レベルに対応する完全クロック信号と
不完全クロック信号とを、それぞれ分離して生成して出
力する計数クロック生成回路と、前記完全クロック信号
ならびに不完全クロック信号を入力して、前記完全クロ
ック信号によりデクリメント動作を行い、前記不完全ク
ロック信号によりインクリメント動作を行うとともに、
所定の計数値に対応してアンダーフロー信号を出力する
計数回路と、前記第1の制御回路より出力される第1の
制御信号と、前記計数回路より出力されるアンダーフロ
ー信号とを入力して、前記計数回路の初期化を制御する
とともに、前記クロック発生回路の動作を制御するため
の第2の制御信号を出力する第2の制御回路と、を少な
くとも備えて構成される。
【0013】なお、第1の発明における前記第1の制御
回路としては、外部から供給される制御信号ならびにリ
セット信号がそれぞれS端子およびR端子に入力され、
前記第1の制御信号がQ端子より出力されるフリップフ
ロップにより形成し、前記計数クロック生成回路は、前
記発振回路の発振出力信号を入力して前記完全クロック
信号を出力するシュミットトリガインバータと、前記発
振回路の発振出力信号を入力して反転して出力するイン
バータと、これらのシュミットトリガインバータおよび
インバータの出力を入力して前記不完全クロックを出力
するEXORゲートとにより形成するとともに、前記第
2の制御回路は、前記第1の制御信号がS端子に入力さ
れ、前記アンダーフロー信号がR端子に入力されて、前
記第2の制御信号がQ端子より出力されるフリップフロ
ップにより形成してもよい。
【0014】また、第2の発明のスタンバイ制御回路
は、半導体集積回路内の内部回路に供給されるクロック
信号を生成するための共振子を用いる発振回路と、当該
発振回路の発振出力信号にもとづいて前記クロック信号
を発生するクロック発生回路とを含むスタンバイ制御回
路において、外部から供給される制御信号ならびにリセ
ット信号により制御され、前記発振回路の動作を制御す
るための第1の制御信号を出力する第1の制御回路と、
前記発振回路の発振出力信号の振幅レベルを検出して、
当該振幅レベルに対応する完全クロック信号と不完全ク
ロック信号とを、それぞれ分離して生成して出力する計
数クロック生成回路と、前記完全クロック信号ならびに
不完全クロック信号を入力して、前記完全クロック信号
によりデクリメント動作を行い、前記不完全クロック信
号によりインクリメント動作を行うとともに、所定の計
数値に対応してアンダーフロー信号を出力する計数回路
と、前記第1の制御回路より出力される第1の制御信号
と、前記計数回路より出力されるアンダーフロー信号と
を入力して、前記計数回路の初期化を制御するととも
に、前記半導体集積回路の内部回路のリセット動作を制
御するための第2の制御信号を出力する第2の制御回路
と、前記第2の制御信号の反転信号と、前記外部から供
給されるリセット信号とを入力して、前記内部回路に対
する内部リセット信号を生成して出力する第3の制御回
路と、を少なくとも備えて構成される。
【0015】なお、第2の発明における前記第1の制御
回路は、外部から供給される制御信号ならびにリセット
信号がそれぞれS端子およびR端子に入力され、前記第
1の制御信号がQ端子より出力されるフリップフロップ
により形成し、前記計数クロック生成回路は、前記発振
回路の発振出力信号を入力して前記完全クロック信号を
出力するシュミットトリガインバータと、前記発振回路
の発振出力信号を入力して反転して出力するインバータ
と、これらのシュミットトリガインバータおよびインバ
ータの出力を入力して前記不完全クロックを出力するE
XORゲートとにより形成して、前記第2の制御回路
は、前記第1の制御信号がS端子に入力され、前記アン
ダーフロー信号がR端子に入力されて、前記第2の制御
信号がQ端子より出力されるフリップフロップにより形
成するとともに、前記第3の制御回路は、前記外部から
供給されるリセット信号がS端子に入力され、前記第2
の制御信号の反転信号がR端子に入力されて、前記第3
の制御信号がQ端子より出力されるフリップフロップに
より形成してもよい。
【0016】更に、第3の発明のスタンバイ制御回路
は、半導体集積回路内の内部回路に供給されるクロック
信号を生成するための共振子を用いる発振回路と、当該
発振回路の発振出力信号にもとづいて前記クロック信号
を発生するクロック発生回路とを含むスタンバイ制御回
路において、外部から供給される制御信号ならびにリセ
ット信号により制御され、前記発振回路の動作を制御す
るための第1の制御信号を出力する第1の制御回路と、
前記発振回路の発振出力信号の振幅レベルを検出して、
当該振幅レベルに対応する完全クロック信号と不完全ク
ロック信号とを、それぞれ分離して生成して出力する計
数クロック生成回路と、前記完全クロック信号ならびに
前記外部から供給されるリセット信号により制御され、
第2の制御信号を出力する第2の制御回路と、前記第2
の制御信号により制御されてインクリメントまたはデク
リメントを切替えて動作し、前記不完全クロック信号を
入力して計数動作を行うとともに、所定の計数値に対応
してアンダーフロー信号を出力する計数回路と、前記第
1の制御回路より出力される第1の制御信号と、前記計
数回路より出力されるアンダーフロー信号とを入力し
て、前記計数回路の初期化を制御するとともに、前記ク
ロック発生回路の動作を制御するための第3の制御信号
を出力する第3の制御回路と、を少なくとも備えて構成
される。
【0017】なお、第3の発明における前記第1の制御
回路は、外部から供給される制御信号ならびにリセット
信号がそれぞれS端子およびR端子に入力され、前記第
1の制御信号がQ端子より出力されるフリップフロップ
により形成し、前記第2の制御回路は、前記外部から供
給されるリセット信号がR端子に入力され、前記完全ク
ロック信号がS端子に入力されて、前記第2の制御信号
がQ端子より出力されるフリップフロップにより形成し
て、前記計数クロック生成回路は、前記発振回路の発振
出力信号を入力して前記完全クロック信号を出力するシ
ュミットトリガインバータと、前記発振回路の発振出力
信号を入力して前記不完全クロックを出力するインバー
タとにより形成するとともに、前記第3の制御回路は、
前記第1の制御信号がS端子に入力され、前記アンダー
フロー信号がR端子に入力されて、前記第2の制御信号
がQ端子より出力されるフリップフロップにより形成し
てもよい。
【0018】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0019】図1は本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図である。図1に示されるように、本実施例は、フリ
ップフロップ1および5と、発振回路2と、シュミット
トリガインバータ31、インバータ32およびEXOR
ゲート33を含む計数クロック生成回路3と、カウンタ
4と、クロック発生回路6と、OR回路7とを備えて構
成される。
【0020】図1において、フリップフロップ1はRS
フリップフロップであり、マイクロコンピュータからの
ストップ信号102によりセットされ、ハイアクティブ
のリセット信号101によりリセットされて、出力され
る信号103は発振回路2に送られて、当該発振回路に
対する動作制御が行われる。なおフリップフロップ1が
セットされている間においては、その出力として、ロウ
レベルの信号103が出力される。当該フリップフロッ
プ2より出力される“0”の信号103を受けて発振回
路2が発振状態となり、当該発振回路2からは発振信号
104が出力されて、計数クロック生成回路3およびク
ロック発生回路合6に入力される。計数クロック生成回
路3は、シュミットトリガインバータ31、ヒステリシ
ス特性を持たないノーマルタイプのインバータ32およ
び2入力のEXORゲート33により形成されており、
発振回路2より出力される発振信号104が十分な振幅
レベルのクロックの場合においては、シュミットトリガ
インバータ31を介して完全クロック信号105が出力
され、また発振回路2より出力される発振信号104が
不十分な振幅レベルのクロックの場合には、シュミット
トリガインバータ31とノーマルインバータ32の出力
のEXORゲート33を介して不完全クロック106が
出力される。
【0021】カウンタ4は、計数クロック生成回路3よ
り出力される完全クロック105によりデクリメント動
作し、また不完全クロック106によりインクリメント
動作するアップ/ダウンカウンタであり、所定の計数値
に対応してアンダーフロー信号(以下、UDF信号と云
う)107が生成されて出力される。また、フリップフ
ロップ5はセット優先のRSフリップフロップであり、
フリップフロップ1より出力される信号103と、カウ
ンタ4より出力されるUDF信号107の入力を受け
て、信号108が出力されてクロック発生回路6および
ORゲート7に入力される。この信号108を介してク
ロック発生回路6の動作が制御されるとともに、カウン
タ4のリセットが制御される。クロック発生回路6にお
いては、発振回路2より出力されるクロック信号104
が入力され、当該クロック信号にもどづいて所定のクロ
ック信号109および110が生成されて出力される。
【0022】図2(a)、(b)、(c)、(d)、
(e)、(f)、(g)および(h)は、本実施例の共
振子を用いた場合における各部の信号を示すタイミング
図であり、また、図3(a)、(b)、(c)、
(d)、(e)、(f)、(g)および(h)は、本実
施例の外部からクロックパルスの供給を受ける場合にお
ける各部の信号を示すタイミング図である。
【0023】次に、最初に、図1および図2の参照し
て、本実施例の共振子を用いた場合における動作につい
て説明する。まず、時刻T0 において電源が投入され、
リセット信号101(図2(a)参照)が“1”になる
と、フリップフロップ1およびカウンタ4と、当該半導
体集積回路内の内部回路等が初期化される。また、フリ
ップフロップ5より出力される信号108(図2(g)
参照)は“0”または“1”の何れであっても、電源投
入時のリセット信号101が、通常発振の安定に十分な
時間の間において“1”となっているために問題がない
が、ここでは便宜上“1”であるものとする。従って、
発振回路2が発振状態にあっても、クロック発生回路6
に入力される信号108が“1”であるためにクロック
発生回路6は停止状態にある。また、フリップフロップ
1から出力される信号103(図2(b)参照)が
“0”であるために、発振回路2が発振を開始し、当該
発振回路2より出力される発振信号104(図2(c)
参照)の振幅レベルは、次第に大きいレベルになってゆ
く。次いで、時刻T1 においてはリセット信号101が
“0”になるが、フリップフロップ5より出力される信
号108が“1”であるために、クロック信号109お
よび110はクロック発生回路6より出力されることが
ない。カウンタ4においては、リセットが解除されてカ
ウンタが開始されるが、発振回路2より出力される発振
信号104の振幅が小さいために、シュミットトリガイ
ンバータ31はこれには感応せず、ノーマルインバータ
32からのみクロック信号が伝達され、完全クロック信
号105(図2(d)参照)は停止状態となって、不完
全クロック106(図2(e)参照)のみが動作するた
めに、これを受けてカウンタ4においてはインクリメン
ト動作が行われる。
【0024】時刻T2 においては、クロック信号104
の振幅レベルが成長して、シュミットトリガインバータ
31が感応する所定レベルに達すると、不完全クロック
105は停止し、完全クロック106の動作が開始され
る。従って、カウンタ4においては、その動作がインク
リメント動作からデクリメント動作に移行する。そし
て、時刻T3 においては、カウンタ4がアンダーフロー
してUDF信号107が出力されると、これを受けて、
フリップフロップ5がリセットされ、フリップフロップ
5より出力される“1”の信号108を介してクロック
発生回路6が動作状態となり、発振信号104を受け
て、当該クロック発生回路6からはクロック信号109
および110が出力され、半導体集積回路内の内部回路
に送出される。そして時刻T4 において、外部からのス
トップ信号102(図2(h)参照)が入力されると、
これを受けてフリップフロップ1および5は共にセット
され、フリップフロップ1より出力される“1”の信号
103を受けて発振回路2の発振は停止され、カウンタ
4が初期化されるとともに、フリップフロップ5より出
力される“1”の信号108を受けてクロック発生回路
6からのクロック信号109および110の出力も停止
される。このために、半導体集積回路における消費電力
は極小の状態となる。
【0025】そして、再度リセット信号101を“1”
とすることにより、フリッフフロップ1の出力103を
介して発振回路2の発振が開始され、またORゲート7
を介してカウンタ4が初期化される。リセット信号10
1を“0”にすることにより、カウンタ4は、前述のよ
うに、発振信号104の振幅レベルが不十分な期間にお
いては、計数クロック生成回路3より出力される不完全
クロック105によりインクリメント動作が行われ、ま
た所定の振幅レベルに達した後においては完全クロック
106によりデクリメント動作が行われる。また、カウ
ンタ4おいてUDF信号107が発生されて出力される
ことにより、フリップフロップ5の出力108を介し
て、クロック発生回路6よりはクロック信号109およ
び110の出力が再開される。即ち、発振回路3より出
力される発振信号104の振幅レベルが、所定レベルに
達するまでの時間に応じた発振安定時間を確保すること
が可能となる。
【0026】次に、図1および図3を参照して、外部か
らクロックパルスの供給を受ける場合における、本実施
例の動作について説明する。なお、ここにおいては、前
述の共振子を用いた場合における本実施例の動作と重複
する点については説明を省略し、前述の図2(a)、
(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)およ
び(h)のタイミング図に示される動作とは異なる点に
ついて説明するものとする。図1における発振回路2よ
り出力される発振信号104(図3(c)参照)は、外
部からのクロックの供給を受ける状態にあるため、時刻
0 においては、フリップフロップ1に入力されるリセ
ット信号101(図3(a)参照)がアクティブになる
と、当該フリップフロップ1より出力される“0”の信
号103(図3(b)参照)を受けて直ちに十分な振幅
レベルで発振を開始する。従って、シュミットトリガイ
ンバータ31およびノーマルインバータ32からも同様
にクロック信号が伝達されて、完全クロック105(図
3(d)参照)が動作状態となって出力され、不完全ク
ロック106(図3(e)参照)は停止状態となる。こ
れに対応して、時刻T1 においてカウンタ4がリセット
を解除されるとデクリメント動作が行われ、カウンタ4
よりは、1クロック後にUDF信号107(図3(f)
参照)が出力されてフリップフロップ5に入力される。
フリップフロップ5においては、このUDF信号107
をリセット端子に受けてリセットされ、その出力108
(図3(g)参照)はクロック発生回路6に入力され
る。クロック発生回路6は、フリップフロップ5より出
力される“0”の信号108を受けて動作状態となり、
発振回路2からの発振信号104の入力に対応してクロ
ック信号109および110が出力され、半導体集積回
路内の内部回路に送られて、当該内部回路の動作が開始
される。
【0027】時刻T4 においてストップ信号102(図
3(h)参照)が入力されると、フリップフロップ1お
よび5が共にセットされ、これによりフリップフロップ
1のより出力される“1”の信号103を受けて発振回
路2の発振は停止される。また、フリップフロップ5を
介して出力される“1”の信号108を介してカウンタ
3が初期化されるとともにクロック発生回路6の動作が
停止され、発振回路2からの発振信号104の入力に対
応するクロック信号109および110の出力も停止さ
れる。このため、この状態においては、半導体集積回路
における消費電力は極小となる。そして、再度、リセッ
ト信号101が“1”に設定されると、これにより発振
回路2は発振を開始しカウンタ4は初期化される。ま
た、リセット信号101が“0”に設定される場合に
は、カウンタ4は、発振回路2より出力されるクロック
104の振幅が十分なレベルであるために、不完全クロ
ック106によるインクリメント動作は行われず、直ち
に完全クロック105によるデクリメント動作が行われ
る。また、この場合には、カウンタ4においてUDF信
号107が発生して出力されることにより、フリップフ
ロップ5より出力される信号108が“0”となり、こ
れにより、クロック発生回路6が動作状態となって、半
導体集積回路の内部回路に対するクロック信号109お
よび110の送出が再開される。即ち、発振回路2より
出力される発振信号104の振幅レベルが始めから所定
レベルに達しているために、発振安定時間なしに半導体
集積回路の動作を開始させることができる。
【0028】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図4は、本実施例の構成を示すブロック図であ
る。図4に示されるように、本実施例は、フリップフロ
ップ1、5および9と、発振回路2と、計数クロック生
成回路3と、カウンタ4と、クロック発生回路8と、O
R回路7と、インバータ10とを備えて構成されてお
り、計数クロック生成回路3の構成は、図1に示される
第1の実施例の場合と同様であり、シュミットトリガイ
ンバータ31、ノーマルタイプのインバータ32および
EXORゲート33により形成されている。本実施例の
第1の実施例との構成上の相違点は、新たにフリップフ
ロップ9とインバータ10が付加されていることであ
る。
【0029】図4において、フリップフロップ1はRS
フリップフロップであり、マイクロコンピュータからの
ストップ信号102によりセットされ、ハイアクティブ
のリセット信号101によりリセットされて、当該フリ
ップフロップ1より出力される信号103は発振回路2
に送られて、発振回路2に対する動作制御が行われる。
この場合に、フリップフロップ1より出力される信号1
03は、当該フリップフロップ1がリセットされている
間においては“0”の信号として出力され、またセット
されている間においては“1”の信号として出力され
る。これを受けて発振回路2においては、フリップフロ
ップ1がリセット(信号103が“0”)されている間
においては発振状態となって発振信号104が出力さ
れ、フリップフロップ1がセット(信号103が
“1”)されている間においてはロウレベルの信号が出
力される。
【0030】計数クロック生成回路3は、シュミットト
リガインバータ31、ヒステリシス特性を持たないノー
マルタイプのインバータ32および2入力のEXORゲ
ート33により形成されており、発振回路2より出力さ
れる発振信号104が十分な振幅レベルのクロックの場
合においては、シュミットトリガインバータ31を介し
て完全クロック信号105が出力され、また発振回路2
より出力される発振信号104が不十分な振幅レベルの
クロックの場合には、シュミットトリガインバータ31
とノーマルタイプのインバータ32との出力が、EXO
Rゲート33を介して不完全クロック106として出力
される。
【0031】カウンタ4は、計数クロック生成回路3よ
り出力される完全クロック105によりデクリメント動
作し、また不完全クロック106によりインクリメント
動作するアップ/ダウンカウンタであり、所定の計数値
に対応してUDF信号107が生成されて出力される。
また、フリップフロップ5はセット優先のRSフリップ
フロップであり、フリップフロップ1より出力される信
号103と、カウンタ4より出力されるUDF信号10
7の入力を受けて、信号108が出力されてORゲート
7を介してカウンタ4に入力されるとともに、インバー
タ10を介してフリップフロップ9に入力され、内部リ
セット信号の制御用として機能する。また、クロック発
生回路8においては、発振回路2より出力される発振信
号104が入力されて、当該発振信号104にもどづい
て所定のクロック信号109および110が生成されて
出力され、半導体集積回路の内部回路に送出される。そ
して、新たに付加されたフリップフロップ9は、セット
優先のRSフリップフロップであり、フリップフロップ
5より出力される信号108がインバータ10により反
転された信号と、リセット信号101との入力を受け
て、リセット信号114が生成されて出力され、半導体
集積回路の内部回路に送出される。
【0032】本実施例と前述の第1の実施例との相違点
は、第1の実施例においては、クロック発生回路6の動
作が、フリップフロップ5より出力される信号108に
より制御されているのに対して、本実施例におけるクロ
ック発生回路8においては、発振回路2より出力される
発振信号104の入力に対応して、即クロック信号10
9および110が出力されるように構成されており、当
該発振信号104が入力されている限りにおいては、必
らずクロック信号109および110が、クロック発生
回路8より内部回路に対して出力されるということであ
る。
【0033】また、本実施例の第1の実施例との他の相
違点は、第1の実施例における半導体集積回路の内部回
路に対するリセット信号として、リセット信号101
が、そのまま直接当該内部回路に送出されているのに対
して、本実施例においては、半導体集積回路の内部回路
に対するリセット信号114は、リセット信号101の
入力を受けてセットされるフリップフロップ5の出力1
08の反転信号を介して、フリップフロップ9より出力
される信号を、当該リセット信号114として用いてい
ることである。
【0034】従って、前述した第1の実施例において
は、発振安定時間が確保された後にクロック信号109
および110が出力され、半導体集積回路の内部回路に
おける動作が開始されるのに対比して、本実施例におい
ては、発振回路2が動作するのに対応して、始めからク
ロック信号109および110が発生されており、発振
安定時間が確保された後に内部リセット信号が解除され
て、半導体集積回路の内部回路における動作が開始され
る。但し、上記の第1および第2の実施例の何れの場合
においても、発振安定時間の経過後において、内部回路
の動作が開始される点については同様である。
【0035】また、共振子を用いずに外部からのクロッ
クにより動作する場合においても、前述の第1の実施例
の場合と同様に発振安定時間がない状態において、本実
施例の場合には、内部リセット信号が解除されて、直ち
に半導体集積回路の内部回路の動作が開始されることは
云うまでもない。
【0036】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。図5は、本実施例の構成を示すブロック図であ
る。図5に示されるように、本実施例は、フリップフロ
ップ1、5および12と、発振回路2と、シュミットト
リガインバータ31およびノーマルタイプのインバータ
32を含む計数クロック生成回路11と、カウンタ13
と、クロック発生回路6と、ORゲート7とを備えて構
成されている。本実施例の第1の実施例との構成上の相
違点は、計数クロック生成回路11、フリップフロップ
12およびカウンタ13を含む構成内容にある。
【0037】図5において、フリップフロップ1は、第
1および第2の実施例の場合と同様に、セット優先のR
Sフリップフロップであり、マイクロコンピュータから
のストップ信号102によりセットされ、ハイアクティ
ブのリセット信号101によりリセットされて、当該フ
リップフロップ1より出力される信号103は発振回路
2に送られて、発振回路2に対する動作制御が行われ
る。この場合に、フリップフロップ1より出力される信
号103が、当該フリップフロップ1がリセットされて
いる間においては“0”の信号として出力され、またセ
ットされている間においては“1”の信号として出力さ
れる点、ならびに、これを受けて発振回路2において、
フリップフロップ1がリセット(信号103が“0”)
されている間においては発振状態となって発振信号10
4が出力され、フリップフロップ1がセット(信号10
3が“1”)されている間においてはロウレベルの信号
が出力されることは、前述の第1および第2の実施例の
場合と同様である。
【0038】計数クロック生成回路11は、シュミット
トリガインバータ31と、ヒステリシス特性を持たない
ノーマルタイプのインバータ32により形成されてお
り、発振回路2より出力される発振信号104が十分な
振幅レベルのクロックの場合においては、シュミットト
リガインバータ31を介して完全クロック信号105が
出力され、また発振回路2より出力される発振信号10
4の振幅レベルの如何に関せず、ノーマルインバータ3
2を介しては不完全クロック111が出力される。カウ
ンタ4は、計数クロック生成回路11より出力される不
完全クロック111によりカウンタ動作し、フリップフ
ロップ12より出力される信号を受けてインクリメント
またはデクリメントの何れかに切替えて動作するアップ
/ダウンカウンタでであり、所定の計数値に対応してU
DF信号107が生成されて出力される。また、フリッ
プフロップ5はセット優先のRSフリップフロップであ
り、フリップフロップ1より出力される信号103と、
カウンタ4より出力されるUDF信号107の入力を受
けて、信号108が出力されてクロック発生回路6およ
びORゲート7に入力される。この信号108を介して
クロック発生回路6の動作が制御されるとともに、OR
ゲート7を介してカウンタ4のリセットが制御される。
クロック発生回路6においては、発振回路2より出力さ
れる発振信号104が入力され、当該発振信号にもとづ
いて所定のクロック信号109および110が生成され
て出力される。
【0039】前述した第1の実施例においては、発振回
路2より出力される発振信号104の振幅レベルが小さ
い場合に発生する不完全クロック106によりカウンタ
4をインクリメントし、また振幅レベルが十分なレベル
の場合に発生する完全クロック105によりカウンタ4
をデクリメントしてアンダーフローを検出している。こ
れに対比して、本実施例においては、発振信号104の
振幅レベルの如何に関せず発生する不完全クロック11
1を、直接カウンタ13に対する計数クロックとして用
いて、カウンタ13におけるインクリメントが行われて
いる。そして、その後において、クロックの振幅レベル
が十分に大きくなった時点において、動作を開始する完
全クロック105の立ち上がりにおいて、カウンタ13
における動作モードをインクリメントからデクリメント
に切替えて、アンダーフローを検出している。本実施例
の場合においても、第1の実施例の場合と同様に、外部
クロックの供給により動作する場合には、完全クロック
105が直ちに動作するために、カウンタ13において
は、インクリメント動作を行うことなくデクリメント動
作に入るため、発振安定時間が削除される。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、共振子
を用いた場合における発振回路の立ち上がり時の安定時
間が確保されるとともに、外部からのクロック供給によ
り動作する場合には、発振安定のための無駄な待ち時間
を排除して応答性を向上させることができるという効果
がある。
【0041】また、スタンバイ回路自身が共振子を用い
た動作であるか、または外部クロック供給による動作で
あるかを認識することにより、ユーザーとしては、クロ
ック供給の方法を意識することなくプログラムならびに
システムを構築することができるという効果がある。
【0042】更に、本発明においては、立ち上がりが速
い程自動的に安定時間が短縮され、また立ち上がりが遅
い程自動的に安定時間が長く設定されるために、共振子
の温度等による周囲条件により変化する立ち上がり時間
に適応した安定時間が確保されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】第1の実施例における共振子動作時の動作タイ
ミング図である。
【図3】第1の実施例における外部クロック供給動作時
の動作タイミング図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【図5】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
【図6】従来例を示すブロック図である。
【図7】他の従来例示すブロック図である。
【符号の説明】
1、5、9、12、14、18、22、23、28
フリップフロップ 2、19 発振回路 3、11 計数クロック生成回路 4、13、17、26 カウンタ 6、8 クロック発生回路 7、25、27 ORゲート 10、16、21、32 インバータ 15 NORゲート 20、31 シュミットトリガインバータ 24 発振器 29 クロック信号発生回路 33 EXORゲート

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路内の内部回路に供給され
    るクロック信号を生成するための共振子を用いる発振回
    路と、当該発振回路の発振出力信号にもとづいて前記ク
    ロック信号を発生するクロック発生回路とを含むスタン
    バイ制御回路において、 外部から供給される制御信号ならびにリセット信号によ
    り制御され、前記発振回路の動作を制御するための第1
    の制御信号を出力する第1の制御回路と、 前記発振回路の発振出力信号の振幅レベルを検出して、
    当該振幅レベルに対応する完全クロック信号と不完全ク
    ロック信号とを、それぞれ分離して生成して出力する計
    数クロック生成回路と、 前記完全クロック信号ならびに不完全クロック信号を入
    力して、前記完全クロック信号によりデクリメント動作
    を行い、前記不完全クロック信号によりインクリメント
    動作を行うとともに、所定の計数値に対応してアンダー
    フロー信号を出力する計数回路と、 前記第1の制御回路より出力される第1の制御信号と、
    前記計数回路より出力されるアンダーフロー信号とを入
    力して、前記計数回路の初期化を制御するとともに、前
    記クロック発生回路の動作を制御するための第2の制御
    信号を出力する第2の制御回路と、 を少なくとも備えて構成されることを特徴とするスタン
    バイ制御回路。
  2. 【請求項2】 前記第1の制御回路が、外部から供給さ
    れる制御信号ならびにリセット信号がそれぞれS端子お
    よびR端子に入力され、前記第1の制御信号がQ端子よ
    り出力されるフリップフロップにより形成され、前記計
    数クロック生成回路が、前記発振回路の発振出力信号を
    入力して前記完全クロック信号を出力するシュミットト
    リガインバータと、前記発振回路の発振出力信号を入力
    して反転して出力するインバータと、これらのシュミッ
    トトリガインバータおよびインバータの出力を入力して
    前記不完全クロックを出力するEXORゲートとにより
    形成されるとともに、前記第2の制御回路が、前記第1
    の制御信号がS端子に入力され、前記アンダーフロー信
    号がR端子に入力されて、前記第2の制御信号がQ端子
    より出力されるフリップフロップにより形成される請求
    項1記載のスタンバイ制御回路。
  3. 【請求項3】 半導体集積回路内の内部回路に供給され
    るクロック信号を生成するための共振子を用いる発振回
    路と、当該発振回路の発振出力信号にもとづいて前記ク
    ロック信号を発生するクロック発生回路とを含むスタン
    バイ制御回路において、 外部から供給される制御信号ならびにリセット信号によ
    り制御され、前記発振回路の動作を制御するための第1
    の制御信号を出力する第1の制御回路と、 前記発振回路の発振出力信号の振幅レベルを検出して、
    当該振幅レベルに対応する完全クロック信号と不完全ク
    ロック信号とを、それぞれ分離して生成して出力する計
    数クロック生成回路と、 前記完全クロック信号ならびに不完全クロック信号を入
    力して、前記完全クロック信号によりデクリメント動作
    を行い、前記不完全クロック信号によりインクリメント
    動作を行うとともに、所定の計数値に対応してアンダー
    フロー信号を出力する計数回路と、 前記第1の制御回路より出力される第1の制御信号と、
    前記計数回路より出力されるアンダーフロー信号とを入
    力して、前記計数回路の初期化を制御するとともに、前
    記半導体集積回路の内部回路のリセット動作を制御する
    ための第2の制御信号を出力する第2の制御回路と、 前記第2の制御信号の反転信号と、前記外部から供給さ
    れるリセット信号とを入力して、前記内部回路に対する
    内部リセット信号を生成して出力する第3の制御回路
    と、 を少なくとも備えて構成されることを特徴とするスタン
    バイ制御回路。
  4. 【請求項4】 前記第1の制御回路が、外部から供給さ
    れる制御信号ならびにリセット信号がそれぞれS端子お
    よびR端子に入力され、前記第1の制御信号がQ端子よ
    り出力されるフリップフロップにより形成され、前記計
    数クロック生成回路が、前記発振回路の発振出力信号を
    入力して前記完全クロック信号を出力するシュミットト
    リガインバータと、前記発振回路の発振出力信号を入力
    して反転して出力するインバータと、これらのシュミッ
    トトリガインバータおよびインバータの出力を入力して
    前記不完全クロックを出力するEXORゲートとにより
    形成されるとともに、前記第2の制御回路が、前記第1
    の制御信号がS端子に入力され、前記アンダーフロー信
    号がR端子に入力されて、前記第2の制御信号がQ端子
    より出力されるフリップフロップにより形成されるとと
    もに、前記第3の制御回路が、前記外部から供給される
    リセット信号がS端子に入力され、前記第2の制御信号
    の反転信号がR端子に入力されて、前記第3の制御信号
    がQ端子より出力されるフリップフロップにより形成さ
    れる請求項3記載のスタンバイ制御回路。
  5. 【請求項5】 半導体集積回路内の内部回路に供給され
    るクロック信号を生成するための共振子を用いる発振回
    路と、当該発振回路の発振出力信号にもとづいて前記ク
    ロック信号を発生するクロック発生回路とを含むスタン
    バイ制御回路において、 外部から供給される制御信号ならびにリセット信号によ
    り制御され、前記発振回路の動作を制御するための第1
    の制御信号を出力する第1の制御回路と、 前記発振回路の発振出力信号の振幅レベルを検出して、
    当該振幅レベルに対応する完全クロック信号と不完全ク
    ロック信号とを、それぞれ分離して生成して出力する計
    数クロック生成回路と、 前記完全クロック信号ならびに前記外部から供給される
    リセット信号により制御され、第2の制御信号を出力す
    る第2の制御回路と、 前記第2の制御信号により制御されてインクリメントま
    たはデクリメントを切替えて動作し、前記不完全クロッ
    ク信号を入力して計数動作を行うとともに、所定の計数
    値に対応してアンダーフロー信号を出力する計数回路
    と、 前記第1の制御回路より出力される第1の制御信号と、
    前記計数回路より出力されるアンダーフロー信号とを入
    力して、前記計数回路の初期化を制御するとともに、前
    記クロック発生回路の動作を制御するための第3の制御
    信号を出力する第3の制御回路と、 を少なくとも備えて構成されることを特徴とするスタン
    バイ制御回路。
  6. 【請求項6】 前記第1の制御回路が、外部から供給さ
    れる制御信号ならびにリセット信号がそれぞれS端子お
    よびR端子に入力され、前記第1の制御信号がQ端子よ
    り出力されるフリップフロップにより形成され、前記第
    2の制御回路が、前記外部から供給されるリセット信号
    がR端子に入力され、前記完全クロック信号がS端子に
    入力されて、前記第2の制御信号がQ端子より出力され
    るフリップフロップにより形成されて、前記計数クロッ
    ク生成回路が、前記発振回路の発振出力信号を入力して
    前記完全クロック信号を出力するシュミットトリガイン
    バータと、前記発振回路の発振出力信号を入力して前記
    不完全クロックを出力するインバータとにより形成され
    るとともに、前記第3の制御回路が、前記第1の制御信
    号がS端子に入力され、前記アンダーフロー信号がR端
    子に入力されて、前記第2の制御信号がQ端子より出力
    されるフリップフロップにより形成される請求項5記載
    のスタンバイ制御回路。
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