JPH08329035A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH08329035A JPH08329035A JP7159942A JP15994295A JPH08329035A JP H08329035 A JPH08329035 A JP H08329035A JP 7159942 A JP7159942 A JP 7159942A JP 15994295 A JP15994295 A JP 15994295A JP H08329035 A JPH08329035 A JP H08329035A
- Authority
- JP
- Japan
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- module
- analog
- digital
- conversion circuit
- microcomputer
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- Pending
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- Microcomputers (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チップサイズを増大させることなく、デジタ
ルモジュール及びアナログモジュールを混載するシング
ルチップマイクロコンピュータ等の動作を安定化し、マ
イクロコンピュータひいてはこれを含むシステムの高性
能化を図る。 【構成】 中央処理装置ＣＰＵ及びダイレクトメモリア
クセスコントローラＤＭＡＣ等のデジタルモジュールと
アナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ及びデジタル・アナ
ログ変換回路Ｄ／Ａ等のアナログモジュールとを混載し
産業用機械等に制御装置として組み込まれるシングルチ
ップマイクロコンピュータ等において、アナログモジュ
ールが動作状態とされる間、デジタルモジュールに対す
るクロック信号ＣＰ０及びＣＰ７等を停止し、その動作
を一時的に停止する。これにより、特に高精度化に寄与
するアナログモジュールの動作がデジタルモジュールか
ら発せられるノイズの影響を受けて不安定となるのを防
止する。
ルモジュール及びアナログモジュールを混載するシング
ルチップマイクロコンピュータ等の動作を安定化し、マ
イクロコンピュータひいてはこれを含むシステムの高性
能化を図る。 【構成】 中央処理装置ＣＰＵ及びダイレクトメモリア
クセスコントローラＤＭＡＣ等のデジタルモジュールと
アナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ及びデジタル・アナ
ログ変換回路Ｄ／Ａ等のアナログモジュールとを混載し
産業用機械等に制御装置として組み込まれるシングルチ
ップマイクロコンピュータ等において、アナログモジュ
ールが動作状態とされる間、デジタルモジュールに対す
るクロック信号ＣＰ０及びＣＰ７等を停止し、その動作
を一時的に停止する。これにより、特に高精度化に寄与
するアナログモジュールの動作がデジタルモジュールか
ら発せられるノイズの影響を受けて不安定となるのを防
止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置に関し、例
えば、アナログモジュール及びデジタルモジュールを混
載するシングルチップマイクロコンピュータならびにそ
の動作の安定化に利用して特に有効な技術に関するもの
である。
えば、アナログモジュール及びデジタルモジュールを混
載するシングルチップマイクロコンピュータならびにそ
の動作の安定化に利用して特に有効な技術に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】中央処理装置やタイマー回路及びシリア
ルコミュニケーションインターフェイス等を含むデジタ
ルモジュールと、アナログ・デジタル変換回路及びデジ
タル・アナログ変換回路等を含むアナログモジュールと
を混載するシングルチップマイクロコンピュータ等があ
り、このようなシングルチップマイクロコンピュータを
制御装置として組み込んだ産業用機械等のシステムがあ
る。
ルコミュニケーションインターフェイス等を含むデジタ
ルモジュールと、アナログ・デジタル変換回路及びデジ
タル・アナログ変換回路等を含むアナログモジュールと
を混載するシングルチップマイクロコンピュータ等があ
り、このようなシングルチップマイクロコンピュータを
制御装置として組み込んだ産業用機械等のシステムがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体装置の大
規模化・高性能化は著しく、デジタルモジュール及びア
ナログモジュールを混載するシングルチップマイクロコ
ンピュータにおいても、モジュール自体の大規模化及び
モジュール搭載数の増加にともなうチップサイズの増大
と処理の高速化及び高精度化とが進みつつある。しか
し、従来のマイクロコンピュータでは、混載されるデジ
タルモジュール及びアナログモジュールがお互いの動作
状態に関係なく定常的に動作状態とされる。このため、
特に高精度化に寄与すべきアナログモジュールの動作が
デジタルモジュールから発生されるノイズの影響を受け
て不安定となり、これによってシングルチップマイクロ
コンピュータひいてはこれを含むシステムの高性能化が
制約を受ける。また、これに対処するため、隣接するモ
ジュール間にノイズの影響が問題とならない程度の距離
をおくことも考えられるが、この方法を採った場合、シ
ングルチップマイクロコンピュータのチップサイズがい
たずらに大きくなる。
規模化・高性能化は著しく、デジタルモジュール及びア
ナログモジュールを混載するシングルチップマイクロコ
ンピュータにおいても、モジュール自体の大規模化及び
モジュール搭載数の増加にともなうチップサイズの増大
と処理の高速化及び高精度化とが進みつつある。しか
し、従来のマイクロコンピュータでは、混載されるデジ
タルモジュール及びアナログモジュールがお互いの動作
状態に関係なく定常的に動作状態とされる。このため、
特に高精度化に寄与すべきアナログモジュールの動作が
デジタルモジュールから発生されるノイズの影響を受け
て不安定となり、これによってシングルチップマイクロ
コンピュータひいてはこれを含むシステムの高性能化が
制約を受ける。また、これに対処するため、隣接するモ
ジュール間にノイズの影響が問題とならない程度の距離
をおくことも考えられるが、この方法を採った場合、シ
ングルチップマイクロコンピュータのチップサイズがい
たずらに大きくなる。
【０００４】この発明の目的は、そのチップサイズを増
大させることなく、デジタルモジュール及びアナログモ
ジュールを混載するシングルチップマイクロコンピュー
タ等の動作を安定化することにある。この発明の他の目
的は、マイクロコンピュータひいてはこれを含むシステ
ムの高性能化を図ることにある。
大させることなく、デジタルモジュール及びアナログモ
ジュールを混載するシングルチップマイクロコンピュー
タ等の動作を安定化することにある。この発明の他の目
的は、マイクロコンピュータひいてはこれを含むシステ
ムの高性能化を図ることにある。
【０００５】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、デジタルモジュール及びアナ
ログモジュールを混載し産業用機械等に制御装置として
組み込まれるシングルチップマイクロコンピュータ等に
おいて、アナログモジュールが動作状態とされる間、デ
ジタルモジュールに対するクロック信号を停止し、その
動作を一時的に停止する。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、デジタルモジュール及びアナ
ログモジュールを混載し産業用機械等に制御装置として
組み込まれるシングルチップマイクロコンピュータ等に
おいて、アナログモジュールが動作状態とされる間、デ
ジタルモジュールに対するクロック信号を停止し、その
動作を一時的に停止する。
【０００７】
【作用】上記した手段によれば、特に高精度化に寄与す
るアナログモジュールの動作がデジタルモジュールから
発せられるノイズの影響を受けて不安定となるのを防止
することができる。この結果、そのチップサイズを増大
させることなく、デジタルモジュール及びアナログモジ
ュールを混載するシングルチップマイクロコンピュータ
等の動作を安定化し、シングルチップマイクロコンピュ
ータひいてはこれを含むシステムの高性能化を図ること
ができる。
るアナログモジュールの動作がデジタルモジュールから
発せられるノイズの影響を受けて不安定となるのを防止
することができる。この結果、そのチップサイズを増大
させることなく、デジタルモジュール及びアナログモジ
ュールを混載するシングルチップマイクロコンピュータ
等の動作を安定化し、シングルチップマイクロコンピュ
ータひいてはこれを含むシステムの高性能化を図ること
ができる。
【０００８】
【実施例】図１には、この発明が適用されたシングルチ
ップマイクロコンピュータＭＣＵの一実施例のブロック
図が示されている。同図をもとに、まずこの実施例のマ
イクロコンピュータＭＣＵの構成及び動作の概要につい
て説明する。なお、図１の各ブロックを構成する回路素
子は、公知のＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体型電界効
果トランジスタ。この明細書では、ＭＯＳＦＥＴをして
絶縁ゲート型電界効果トランジスタの総称とする）集積
回路の製造技術により、単結晶シリコンのような１個の
半導体基板上に形成される。また、この実施例のマイク
ロコンピュータは産業用機械に組み込まれ、その制御装
置として機能する。
ップマイクロコンピュータＭＣＵの一実施例のブロック
図が示されている。同図をもとに、まずこの実施例のマ
イクロコンピュータＭＣＵの構成及び動作の概要につい
て説明する。なお、図１の各ブロックを構成する回路素
子は、公知のＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体型電界効
果トランジスタ。この明細書では、ＭＯＳＦＥＴをして
絶縁ゲート型電界効果トランジスタの総称とする）集積
回路の製造技術により、単結晶シリコンのような１個の
半導体基板上に形成される。また、この実施例のマイク
ロコンピュータは産業用機械に組み込まれ、その制御装
置として機能する。
【０００９】図１において、この実施例のマイクロコン
ピュータＭＣＵは、いわゆるストアドプログラム方式の
中央処理装置ＣＰＵをその基本構成要素とする。中央処
理装置ＣＰＵには、内部バスＩＢＵＳを介してリードオ
ンリーメモリＲＯＭ，ランダムアクセスメモリＲＡＭ，
アナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル・アナロ
グ変換回路Ｄ／Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリアルコミ
ュニケーションインターフェイスＳＣＩ，ダイレクトメ
モリアクセスコントローラＤＭＡＣならびにリフレッシ
ュコントローラＲＦＣが結合される。マイクロコンピュ
ータＭＣＵを構成するこれらの各部は、いわゆるモジュ
ールとして単位化され、ユーザ仕様に基づいて選択的に
形成される。なお、アナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ
及びデジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａは、その内部に
アナログ回路を含むいわゆるアナログモジュール（第２
のモジュール）であって、その他のモジュールはアナロ
グ回路を含まないデジタルモジュール（第１のモジュー
ル）である。
ピュータＭＣＵは、いわゆるストアドプログラム方式の
中央処理装置ＣＰＵをその基本構成要素とする。中央処
理装置ＣＰＵには、内部バスＩＢＵＳを介してリードオ
ンリーメモリＲＯＭ，ランダムアクセスメモリＲＡＭ，
アナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル・アナロ
グ変換回路Ｄ／Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリアルコミ
ュニケーションインターフェイスＳＣＩ，ダイレクトメ
モリアクセスコントローラＤＭＡＣならびにリフレッシ
ュコントローラＲＦＣが結合される。マイクロコンピュ
ータＭＣＵを構成するこれらの各部は、いわゆるモジュ
ールとして単位化され、ユーザ仕様に基づいて選択的に
形成される。なお、アナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ
及びデジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａは、その内部に
アナログ回路を含むいわゆるアナログモジュール（第２
のモジュール）であって、その他のモジュールはアナロ
グ回路を含まないデジタルモジュール（第１のモジュー
ル）である。
【００１０】マイクロコンピュータＭＣＵは、さらにク
ロック生成回路ＣＰＧを具備し、このクロック生成回路
ＣＰＧには、外部端子ＸＴＡＬ及びＥＸＴＡＬを介して
所定の固有振動数を有する水晶発振子ＸＴＡＬが結合さ
れる。中央処理装置ＣＰＵを含むマイクロコンピュータ
ＭＣＵの各部には、クロック生成回路ＣＰＧから所定の
クロック信号ＣＰが供給される。また、アナログ・デジ
タル変換回路Ａ／Ｄには、外部のセンサ等から外部端子
Ａｉｎを介して所定のアナログ入力信号Ａｉｎが供給さ
れ、デジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａから出力される
アナログ出力信号Ａｏｕｔは、外部端子Ａｏｕｔを介し
て外部装置に供給される。
ロック生成回路ＣＰＧを具備し、このクロック生成回路
ＣＰＧには、外部端子ＸＴＡＬ及びＥＸＴＡＬを介して
所定の固有振動数を有する水晶発振子ＸＴＡＬが結合さ
れる。中央処理装置ＣＰＵを含むマイクロコンピュータ
ＭＣＵの各部には、クロック生成回路ＣＰＧから所定の
クロック信号ＣＰが供給される。また、アナログ・デジ
タル変換回路Ａ／Ｄには、外部のセンサ等から外部端子
Ａｉｎを介して所定のアナログ入力信号Ａｉｎが供給さ
れ、デジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａから出力される
アナログ出力信号Ａｏｕｔは、外部端子Ａｏｕｔを介し
て外部装置に供給される。
【００１１】ここで、中央処理装置ＣＰＵは、リードオ
ンリーメモリＲＯＭに格納されたユーザプログラムに従
ってステップ動作し、所定の演算処理を実行するととも
に、マイクロコンピュータの各部を制御・統括する。な
お、中央処理装置ＣＰＵは、前述のように、命令実行制
御部ＥＸＣを含み、この命令実行制御部ＥＸＣは、命令
の所定ビットをデコードすることによって動作状態とす
べきモジュールに対応するモジュール選択信号ＭＳ０〜
ＭＳ８を選択的にハイレベルとする。また、中央処理装
置ＣＰＵの主たる部分の動作は、後述するように、モジ
ュール選択信号ＭＳ０のロウレベルを受けて選択的に停
止されるが、命令実行制御部ＥＸＣは、中央処理装置Ｃ
ＰＵの動作が停止される間もその動作を継続するため、
モジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８の出力が途絶えるこ
とはない。
ンリーメモリＲＯＭに格納されたユーザプログラムに従
ってステップ動作し、所定の演算処理を実行するととも
に、マイクロコンピュータの各部を制御・統括する。な
お、中央処理装置ＣＰＵは、前述のように、命令実行制
御部ＥＸＣを含み、この命令実行制御部ＥＸＣは、命令
の所定ビットをデコードすることによって動作状態とす
べきモジュールに対応するモジュール選択信号ＭＳ０〜
ＭＳ８を選択的にハイレベルとする。また、中央処理装
置ＣＰＵの主たる部分の動作は、後述するように、モジ
ュール選択信号ＭＳ０のロウレベルを受けて選択的に停
止されるが、命令実行制御部ＥＸＣは、中央処理装置Ｃ
ＰＵの動作が停止される間もその動作を継続するため、
モジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８の出力が途絶えるこ
とはない。
【００１２】次に、リードオンリーメモリＲＯＭは、例
えば所定の記憶容量を有するマスクＲＯＭ等からなり、
中央処理装置ＣＰＵの制御に必要なプログラムや固定デ
ータを格納する。また、ランダムアクセスメモリＲＡＭ
は、例えば所定の記憶容量を有するスタティック型ＲＡ
Ｍ等からなり、中央処理装置ＣＰＵの演算結果や制御デ
ータ等を一時的に格納する。一方、アナログ・デジタル
変換回路Ａ／Ｄは、外部のセンサから外部端子Ａｉｎを
介して入力されるアナログ入力信号Ａｉｎを所定ビット
のデジタル信号に変換し、内部バスＩＢＵＳを介して中
央処理装置ＣＰＵ等に伝達する。また、デジタル・アナ
ログ変換回路Ｄ／Ａは、中央処理装置ＣＰＵ等から出力
される所定ビットのデジタル信号をアナログ信号に変換
した後、アナログ出力端子Ａｏｕｔを介して外部装置に
出力する。
えば所定の記憶容量を有するマスクＲＯＭ等からなり、
中央処理装置ＣＰＵの制御に必要なプログラムや固定デ
ータを格納する。また、ランダムアクセスメモリＲＡＭ
は、例えば所定の記憶容量を有するスタティック型ＲＡ
Ｍ等からなり、中央処理装置ＣＰＵの演算結果や制御デ
ータ等を一時的に格納する。一方、アナログ・デジタル
変換回路Ａ／Ｄは、外部のセンサから外部端子Ａｉｎを
介して入力されるアナログ入力信号Ａｉｎを所定ビット
のデジタル信号に変換し、内部バスＩＢＵＳを介して中
央処理装置ＣＰＵ等に伝達する。また、デジタル・アナ
ログ変換回路Ｄ／Ａは、中央処理装置ＣＰＵ等から出力
される所定ビットのデジタル信号をアナログ信号に変換
した後、アナログ出力端子Ａｏｕｔを介して外部装置に
出力する。
【００１３】さらに、タイマー回路ＴＩＭは、クロック
発生回路ＣＰＧから供給されるクロック信号をもとに時
間計時を行って中央処理装置ＣＰＵの時間管理に供し、
シリアルコミュニケーションインターフェイスＳＣＩ
は、例えばマイクロコンピュータの外部に結合されたシ
リアル入出力装置とランダムアクセスメモリＲＡＭ等と
の間の高速データ転送をサポートする。また、ダイレク
トメモリアクセスコントローラＤＭＡＣは、例えば内部
バスＩＢＵＳに結合されたシリアルコミュニケーション
インターフェイスＳＣＩとランダムアクセスメモリＲＡ
Ｍ等との間の高速データ転送をサポートし、リフレッシ
ュコントローラＲＦＣは、ランダムアクセスメモリＲＡ
Ｍ又は外部メモリとして用いられるダイナミック型ＲＡ
Ｍのリフレッシュ周期を管理し、そのリフレッシュ動作
を制御する。
発生回路ＣＰＧから供給されるクロック信号をもとに時
間計時を行って中央処理装置ＣＰＵの時間管理に供し、
シリアルコミュニケーションインターフェイスＳＣＩ
は、例えばマイクロコンピュータの外部に結合されたシ
リアル入出力装置とランダムアクセスメモリＲＡＭ等と
の間の高速データ転送をサポートする。また、ダイレク
トメモリアクセスコントローラＤＭＡＣは、例えば内部
バスＩＢＵＳに結合されたシリアルコミュニケーション
インターフェイスＳＣＩとランダムアクセスメモリＲＡ
Ｍ等との間の高速データ転送をサポートし、リフレッシ
ュコントローラＲＦＣは、ランダムアクセスメモリＲＡ
Ｍ又は外部メモリとして用いられるダイナミック型ＲＡ
Ｍのリフレッシュ周期を管理し、そのリフレッシュ動作
を制御する。
【００１４】一方、クロック生成回路ＣＰＧは、水晶発
振子ＸＴＡＬとともに発振動作を行い、その固有振動数
に応じた周波数を有するクロック信号ＣＰを生成して、
マイクロコンピュータＭＣＵの各部に供給する。この実
施例において、クロック生成回路ＣＰＧにより生成され
るクロック信号ＣＰは、後述するように、クロックスイ
ッチＣＳ０〜ＣＳ８を介して選択的に対応するモジュー
ルつまり中央処理装置ＣＰＵ，リードオンリーメモリＲ
ＯＭ，ランダムアクセスメモリＲＡＭ，アナログ・デジ
タル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル・アナログ変換回路Ｄ／
Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリアルコミュニケーション
インターフェイスＳＣＩ，ダイレクトメモリアクセスコ
ントローラＤＭＡＣならびにリフレッシュコントローラ
ＲＦＣにそれぞれ伝達され、これらのクロックスイッチ
ＣＳ０〜ＣＳ８は、対応するモジュール選択信号ＭＳ０
〜ＭＳ８がハイレベルとされることで選択的に伝達状態
とされる。これにより、各モジュールは、対応するモジ
ュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８のハイレベルを受けて選
択的に動作状態とされるものとなる。
振子ＸＴＡＬとともに発振動作を行い、その固有振動数
に応じた周波数を有するクロック信号ＣＰを生成して、
マイクロコンピュータＭＣＵの各部に供給する。この実
施例において、クロック生成回路ＣＰＧにより生成され
るクロック信号ＣＰは、後述するように、クロックスイ
ッチＣＳ０〜ＣＳ８を介して選択的に対応するモジュー
ルつまり中央処理装置ＣＰＵ，リードオンリーメモリＲ
ＯＭ，ランダムアクセスメモリＲＡＭ，アナログ・デジ
タル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル・アナログ変換回路Ｄ／
Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリアルコミュニケーション
インターフェイスＳＣＩ，ダイレクトメモリアクセスコ
ントローラＤＭＡＣならびにリフレッシュコントローラ
ＲＦＣにそれぞれ伝達され、これらのクロックスイッチ
ＣＳ０〜ＣＳ８は、対応するモジュール選択信号ＭＳ０
〜ＭＳ８がハイレベルとされることで選択的に伝達状態
とされる。これにより、各モジュールは、対応するモジ
ュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８のハイレベルを受けて選
択的に動作状態とされるものとなる。
【００１５】図２には、図１のシングルチップマイクロ
コンピュータＭＣＵのクロック供給経路を説明するため
の一実施例の接続系統図が示され、図３には、マイクロ
コンピュータＭＣＵの各モジュールの動作形態を説明す
るための一実施例の信号波形図が示されている。これら
の図をもとに、この実施例のマイクロコンピュータＭＣ
Ｕのクロック供給経路と各モジュールの動作形態ならび
にその特徴について説明する。なお、図３では、選択的
に動作状態とされるデジタルモジュールの代表例として
中央処理装置ＣＰＵ及びダイレクトメモリアクセスコン
トローラＤＭＡＣが例示され、定常的に非動作状態とさ
れるデジタルモジュールの代表例としてシリアルコミュ
ニケーションインターフェイスＳＣＩが例示される。
コンピュータＭＣＵのクロック供給経路を説明するため
の一実施例の接続系統図が示され、図３には、マイクロ
コンピュータＭＣＵの各モジュールの動作形態を説明す
るための一実施例の信号波形図が示されている。これら
の図をもとに、この実施例のマイクロコンピュータＭＣ
Ｕのクロック供給経路と各モジュールの動作形態ならび
にその特徴について説明する。なお、図３では、選択的
に動作状態とされるデジタルモジュールの代表例として
中央処理装置ＣＰＵ及びダイレクトメモリアクセスコン
トローラＤＭＡＣが例示され、定常的に非動作状態とさ
れるデジタルモジュールの代表例としてシリアルコミュ
ニケーションインターフェイスＳＣＩが例示される。
【００１６】図２において、クロック生成回路ＣＰＧか
ら出力されるクロック信号ＣＰは、クロックスイッチＣ
Ｓ０を介して中央処理装置ＣＰＵに供給される。また、
クロックスイッチＣＳ１及びＣＳ２を介してリードオン
リメモリＲＯＭ及びランダムアクセスメモリＲＡＭにそ
れぞれ供給され、クロックスイッチＣＳ３ないしＣＳ８
を介してアナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル
・アナログ変換回路Ｄ／Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリ
アルコミュニケーションインターフェイスＳＣＩ，ダイ
レクトメモリアクセスコントローラＤＭＡＣならびにリ
フレッシュコントローラＲＦＣにそれぞれ供給される。
クロックスイッチＣＳ０〜ＣＳ８には、中央処理装置Ｃ
ＰＵの命令実行制御部ＥＸＣから対応するモジュール選
択信号ＭＳ０〜ＭＳ８がそれぞれ供給される。
ら出力されるクロック信号ＣＰは、クロックスイッチＣ
Ｓ０を介して中央処理装置ＣＰＵに供給される。また、
クロックスイッチＣＳ１及びＣＳ２を介してリードオン
リメモリＲＯＭ及びランダムアクセスメモリＲＡＭにそ
れぞれ供給され、クロックスイッチＣＳ３ないしＣＳ８
を介してアナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル
・アナログ変換回路Ｄ／Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリ
アルコミュニケーションインターフェイスＳＣＩ，ダイ
レクトメモリアクセスコントローラＤＭＡＣならびにリ
フレッシュコントローラＲＦＣにそれぞれ供給される。
クロックスイッチＣＳ０〜ＣＳ８には、中央処理装置Ｃ
ＰＵの命令実行制御部ＥＸＣから対応するモジュール選
択信号ＭＳ０〜ＭＳ８がそれぞれ供給される。
【００１７】ここで、クロックスイッチＣＳ０〜ＣＳ８
は、例えばＰチャンネル及びＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ
が並列結合されてなるトランスファゲートからなり、対
応するモジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８がハイレベル
とされることで選択的にオン状態とされる。このため、
クロック信号ＣＰは、モジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ
８のハイレベルを受けて選択的にクロックスイッチＣＳ
０〜ＣＳ８を通過し、クロック信号ＣＰ０〜ＣＰ８とし
て対応する中央処理装置ＣＰＵ，リードオンリーメモリ
ＲＯＭ，ランダムアクセスメモリＲＡＭ，アナログ・デ
ジタル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル・アナログ変換回路Ｄ
／Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリアルコミュニケーショ
ンインターフェイスＳＣＩ，ダイレクトメモリアクセス
コントローラＤＭＡＣならびにリフレッシュコントロー
ラＲＦＣに伝達される。これにより、マイクロコンピュ
ータＭＣＵの各モジュールは、対応するモジュール選択
信号ＭＳ０〜ＭＳ８がハイレベルとされることで選択的
にクロック信号ＣＰ０〜ＣＰ８の供給を受け、選択的に
動作状態とされるものとなる。
は、例えばＰチャンネル及びＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ
が並列結合されてなるトランスファゲートからなり、対
応するモジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８がハイレベル
とされることで選択的にオン状態とされる。このため、
クロック信号ＣＰは、モジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ
８のハイレベルを受けて選択的にクロックスイッチＣＳ
０〜ＣＳ８を通過し、クロック信号ＣＰ０〜ＣＰ８とし
て対応する中央処理装置ＣＰＵ，リードオンリーメモリ
ＲＯＭ，ランダムアクセスメモリＲＡＭ，アナログ・デ
ジタル変換回路Ａ／Ｄ，デジタル・アナログ変換回路Ｄ
／Ａ，タイマー回路ＴＩＭ，シリアルコミュニケーショ
ンインターフェイスＳＣＩ，ダイレクトメモリアクセス
コントローラＤＭＡＣならびにリフレッシュコントロー
ラＲＦＣに伝達される。これにより、マイクロコンピュ
ータＭＣＵの各モジュールは、対応するモジュール選択
信号ＭＳ０〜ＭＳ８がハイレベルとされることで選択的
にクロック信号ＣＰ０〜ＣＰ８の供給を受け、選択的に
動作状態とされるものとなる。
【００１８】この実施例において、マイクロコンピュー
タＭＣＵは、半導体の微細加工技術を駆使して高集積度
で形成されるとともに、例えばアナログ入力信号Ａｉｎ
に対する分解能やアナログ出力信号Ａｏｕｔのレベル制
御に関して比較的高い精度を有する。また、アナログモ
ジュールであるアナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ及び
デジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａは、これに相応した
極めて微細な動作特性を有し、その動作は、同一半導体
基板上に形成された中央処理装置ＣＰＵ等のデジタルモ
ジュールから発せられるノイズの影響を受けやすい。
タＭＣＵは、半導体の微細加工技術を駆使して高集積度
で形成されるとともに、例えばアナログ入力信号Ａｉｎ
に対する分解能やアナログ出力信号Ａｏｕｔのレベル制
御に関して比較的高い精度を有する。また、アナログモ
ジュールであるアナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ及び
デジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａは、これに相応した
極めて微細な動作特性を有し、その動作は、同一半導体
基板上に形成された中央処理装置ＣＰＵ等のデジタルモ
ジュールから発せられるノイズの影響を受けやすい。
【００１９】これに対処するため、この実施例のシング
ルチップマイクロコンピュータＭＣＵでは、図３に例示
されるように、モジュール選択信号ＭＳ３又はＭＳ４が
ハイレベルとされアナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ又
はデジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａあるいはその双方
が動作状態とされる間、例えば中央処理装置ＣＰＵ及び
ダイレクトメモリアクセスコントローラＤＭＡＣに対応
するモジュール選択信号ＭＳ０及びＭＳ７がロウレベル
とされ、これらのモジュールに対するクロック信号ＣＰ
０及びＣＰ７の供給が停止される。これにより、両デジ
タルモジュールの動作が一時的に停止され、その動作に
ともなうノイズの発生が抑制されて、アナログ・デジタ
ル変換回路Ａ／Ｄ及びデジタル・アナログ変換回路Ｄ／
Ａの動作が安定化される。この結果、そのチップサイズ
を増大させることなく、シングルチップマイクロコンピ
ュータＭＣＵの動作が安定化され、マイクロコンピュー
タＭＣＵひいてはこれを含むシステムの高性能化が図ら
れる。
ルチップマイクロコンピュータＭＣＵでは、図３に例示
されるように、モジュール選択信号ＭＳ３又はＭＳ４が
ハイレベルとされアナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄ又
はデジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａあるいはその双方
が動作状態とされる間、例えば中央処理装置ＣＰＵ及び
ダイレクトメモリアクセスコントローラＤＭＡＣに対応
するモジュール選択信号ＭＳ０及びＭＳ７がロウレベル
とされ、これらのモジュールに対するクロック信号ＣＰ
０及びＣＰ７の供給が停止される。これにより、両デジ
タルモジュールの動作が一時的に停止され、その動作に
ともなうノイズの発生が抑制されて、アナログ・デジタ
ル変換回路Ａ／Ｄ及びデジタル・アナログ変換回路Ｄ／
Ａの動作が安定化される。この結果、そのチップサイズ
を増大させることなく、シングルチップマイクロコンピ
ュータＭＣＵの動作が安定化され、マイクロコンピュー
タＭＣＵひいてはこれを含むシステムの高性能化が図ら
れる。
【００２０】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１）デジタルモジュール及びアナログモジュールを混
載し産業用機械等に制御装置として組み込まれるシング
ルチップマイクロコンピュータ等において、アナログモ
ジュールが動作状態とされる間、デジタルモジュールに
対するクロック信号の供給を停止し、その動作を一時的
に停止することで、特に高精度化に寄与するアナログモ
ジュールの動作がデジタルモジュールから発せられるノ
イズの影響を受けて不安定となるのを防止できるという
効果が得られる。 （２）上記（１）項により、そのチップサイズを増大さ
せることなく、デジタルモジュール及びアナログモジュ
ールを混載するシングルチップマイクロコンピュータ等
の動作を安定化することができるという効果が得られ
る。 （３）上記（１）項及び（２）項により、マイクロコン
ピュータひいてはこれを含むシステムの高性能化を図る
ことができるという効果が得られる。
記の通りである。すなわち、 （１）デジタルモジュール及びアナログモジュールを混
載し産業用機械等に制御装置として組み込まれるシング
ルチップマイクロコンピュータ等において、アナログモ
ジュールが動作状態とされる間、デジタルモジュールに
対するクロック信号の供給を停止し、その動作を一時的
に停止することで、特に高精度化に寄与するアナログモ
ジュールの動作がデジタルモジュールから発せられるノ
イズの影響を受けて不安定となるのを防止できるという
効果が得られる。 （２）上記（１）項により、そのチップサイズを増大さ
せることなく、デジタルモジュール及びアナログモジュ
ールを混載するシングルチップマイクロコンピュータ等
の動作を安定化することができるという効果が得られ
る。 （３）上記（１）項及び（２）項により、マイクロコン
ピュータひいてはこれを含むシステムの高性能化を図る
ことができるという効果が得られる。
【００２１】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図１において、マイクロコンピュータＭＣＵに設け
られるアナログモジュールは、アナログ・デジタル変換
回路Ａ／Ｄ又はデジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａのい
ずれか一方のみでもよいし、その他のアナログモジュー
ルであってもよい。また、マイクロコンピュータＭＣＵ
は、他の各種デジタルモジュールを備えることができる
し、そのブロック構成及びバス構成等はこの実施例によ
る制約を受けない。
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図１において、マイクロコンピュータＭＣＵに設け
られるアナログモジュールは、アナログ・デジタル変換
回路Ａ／Ｄ又はデジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａのい
ずれか一方のみでもよいし、その他のアナログモジュー
ルであってもよい。また、マイクロコンピュータＭＣＵ
は、他の各種デジタルモジュールを備えることができる
し、そのブロック構成及びバス構成等はこの実施例によ
る制約を受けない。
【００２２】図２において、マイクロコンピュータＭＣ
Ｕを構成するモジュールのいくつかは、モジュール選択
信号に関係なく定常的に動作状態としてもよい。また、
各モジュールを選択的に動作状態とするための方法は、
クロックスイッチ以外の手段によってもよいし、その選
択のためのモジュール選択信号も、例えば機能ごとにグ
ループ化してもよい。図３において、アナログ・デジタ
ル変換回路Ａ／Ｄ及びデジタル・アナログ変換回路Ｄ／
Ａは定常的に動作状態としておき、デジタルモジュール
のみを選択的に動作状態としてもよい。また、中央処理
装置ＣＰＵは、例えばウェイト機能を利用してその動作
を一時的に停止させてもよいし、定常的に動作状態とし
てもよい。さらに、モジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８
の論理レベルやその時間関係等、この実施例による制約
を受けない。
Ｕを構成するモジュールのいくつかは、モジュール選択
信号に関係なく定常的に動作状態としてもよい。また、
各モジュールを選択的に動作状態とするための方法は、
クロックスイッチ以外の手段によってもよいし、その選
択のためのモジュール選択信号も、例えば機能ごとにグ
ループ化してもよい。図３において、アナログ・デジタ
ル変換回路Ａ／Ｄ及びデジタル・アナログ変換回路Ｄ／
Ａは定常的に動作状態としておき、デジタルモジュール
のみを選択的に動作状態としてもよい。また、中央処理
装置ＣＰＵは、例えばウェイト機能を利用してその動作
を一時的に停止させてもよいし、定常的に動作状態とし
てもよい。さらに、モジュール選択信号ＭＳ０〜ＭＳ８
の論理レベルやその時間関係等、この実施例による制約
を受けない。
【００２３】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である産業
用機械に制御装置として組み込まれるマイクロコンピュ
ータに適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、例えば、他の各種の制御システムに
含まれる同様なマイクロコンピュータやマイクロプロセ
ッサあるいは同一プリント基板上にデジタルモジュール
及びアナログモジュールを混載した電子ボード等にも適
用できる。この発明は、少なくともデジタルモジュール
及びアナログモジュールを混載する半導体装置ならびに
このような半導体装置を含む装置及びシステムに広く適
用できる。
てなされた発明をその背景となった利用分野である産業
用機械に制御装置として組み込まれるマイクロコンピュ
ータに適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、例えば、他の各種の制御システムに
含まれる同様なマイクロコンピュータやマイクロプロセ
ッサあるいは同一プリント基板上にデジタルモジュール
及びアナログモジュールを混載した電子ボード等にも適
用できる。この発明は、少なくともデジタルモジュール
及びアナログモジュールを混載する半導体装置ならびに
このような半導体装置を含む装置及びシステムに広く適
用できる。
【００２４】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、デジタルモジュール及びア
ナログモジュールを混載し産業用機械等に制御装置とし
て組み込まれるシングルチップマイクロコンピュータ等
において、アナログモジュールが動作状態とされる間、
デジタルモジュールに対するクロック信号の供給を停止
し、その動作を一時的に停止することで、特に高精度化
に寄与するアナログモジュールの動作がデジタルモジュ
ールから発せられるノイズの影響を受けて不安定となる
のを防止することができるため、そのチップサイズを増
大させることなく、デジタルモジュール及びアナログモ
ジュールを混載するシングルチップマイクロコンピュー
タ等の動作を安定化し、シングルチップマイクロコンピ
ュータひいてはこれを含むシステムの動作を安定化し、
その高性能化を図ることができる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、デジタルモジュール及びア
ナログモジュールを混載し産業用機械等に制御装置とし
て組み込まれるシングルチップマイクロコンピュータ等
において、アナログモジュールが動作状態とされる間、
デジタルモジュールに対するクロック信号の供給を停止
し、その動作を一時的に停止することで、特に高精度化
に寄与するアナログモジュールの動作がデジタルモジュ
ールから発せられるノイズの影響を受けて不安定となる
のを防止することができるため、そのチップサイズを増
大させることなく、デジタルモジュール及びアナログモ
ジュールを混載するシングルチップマイクロコンピュー
タ等の動作を安定化し、シングルチップマイクロコンピ
ュータひいてはこれを含むシステムの動作を安定化し、
その高性能化を図ることができる。
【図１】この発明が適用されたマイクロコンピュータの
一実施例を示すブロック図である。
一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータのクロック供給経
路を説明するための一実施例を示す接続系統図である。
路を説明するための一実施例を示す接続系統図である。
【図３】図１のマイクロコンピュータの各モジュールの
動作形態を説明するための一実施例を示す信号波形図で
ある。
動作形態を説明するための一実施例を示す信号波形図で
ある。
ＭＣＵ……シングルチップマイクロコンピュータ、ＣＰ
Ｕ……中央処理装置、ＥＸＣ……命令実行制御部、ＩＢ
ＵＳ……内部バス、ＲＯＭ……リードオンリメモリ、Ｒ
ＡＭ……ランダムアクセスメモリ、Ａ／Ｄ……アナログ
・デジタル変換回路、Ｄ／Ａ……デジタル・アナログ変
換回路、ＴＩＭ……タイマー回路、ＳＣＩ……シリアル
コミュニケーションインターフェイス、ＤＭＡＣ……ダ
イレクトメモリアクセスコントローラ、ＲＦＣ……リフ
レッシュコントローラ、ＣＰＧ……クロック生成回路、
ＸＴＡＬ……水晶発振子。ＣＰ，ＣＰ０〜ＣＰ８……ク
ロック信号、ＣＳ０〜ＣＳ８……クロックスイッチ、Ｍ
Ｓ０〜ＭＳ８……モジュール選択信号。
Ｕ……中央処理装置、ＥＸＣ……命令実行制御部、ＩＢ
ＵＳ……内部バス、ＲＯＭ……リードオンリメモリ、Ｒ
ＡＭ……ランダムアクセスメモリ、Ａ／Ｄ……アナログ
・デジタル変換回路、Ｄ／Ａ……デジタル・アナログ変
換回路、ＴＩＭ……タイマー回路、ＳＣＩ……シリアル
コミュニケーションインターフェイス、ＤＭＡＣ……ダ
イレクトメモリアクセスコントローラ、ＲＦＣ……リフ
レッシュコントローラ、ＣＰＧ……クロック生成回路、
ＸＴＡＬ……水晶発振子。ＣＰ，ＣＰ０〜ＣＰ８……ク
ロック信号、ＣＳ０〜ＣＳ８……クロックスイッチ、Ｍ
Ｓ０〜ＭＳ８……モジュール選択信号。
Claims (3)
- 【請求項１】 デジタル回路からなる第１のモジュール
と、アナログ回路を含む第２のモジュールとを具備し、
第２のモジュールが動作状態とされるとき第１のモジュ
ールが非動作状態とされることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項２】 上記第１のモジュールは、上記第２のモ
ジュールが動作状態とされる間、そのクロック信号が停
止されることによって選択的に非動作状態とされるもの
であることを特徴とする請求項１の半導体装置。 - 【請求項３】 上記半導体装置は、シングルチップマイ
クロコンピュータであって、上記第１のモジュールは、
中央処理装置，タイマー回路、シリアルコミュニケーシ
ョンインターフェイス，ダイレクトメモリアクセスコン
トローラならびにリフレッシュコントローラを含むもの
であり、上記第２のモジュールは、アナログ・デジタル
変換回路及びデジタル・アナログ変換回路を含むもので
あることを特徴とする請求項１又は請求項２の半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159942A JPH08329035A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159942A JPH08329035A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08329035A true JPH08329035A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15704530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7159942A Pending JPH08329035A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08329035A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011239081A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Denso Corp | 信号処理装置 |
| WO2025211009A1 (ja) * | 2024-04-03 | 2025-10-09 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 電子回路および電子機器 |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP7159942A patent/JPH08329035A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011239081A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Denso Corp | 信号処理装置 |
| WO2025211009A1 (ja) * | 2024-04-03 | 2025-10-09 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 電子回路および電子機器 |
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