JPH0916280A - 低消費電力型遷移検出器を備えた自己タイミング方式のデータ処理システム - Google Patents

低消費電力型遷移検出器を備えた自己タイミング方式のデータ処理システム

Info

Publication number
JPH0916280A
JPH0916280A JP7243402A JP24340295A JPH0916280A JP H0916280 A JPH0916280 A JP H0916280A JP 7243402 A JP7243402 A JP 7243402A JP 24340295 A JP24340295 A JP 24340295A JP H0916280 A JPH0916280 A JP H0916280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
data processing
output
input
transition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7243402A
Other languages
English (en)
Inventor
Uming Ko
コ ウミング
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.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of JPH0916280A publication Critical patent/JPH0916280A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/38Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead
    • G06F9/3867Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead using instruction pipelines
    • G06F9/3871Asynchronous instruction pipeline, e.g. using handshake signals between stages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力のデータ処理システムを実現す
る。 【解決手段】 本データ処理システムは、複数の入力
(33)を有し、前記入力の1つにおける論理遷移に応
答して、前記入力の論理遷移の後、処理時間が経過した
後に出力を生成するデジタル回路(31)、前記入力の
任意の1つにおける論理遷移の発生を検出し、前記発生
を表示する検出信号を生成する遷移検出器であって、前
記検出信号を供給するための出力(39)を有するラッ
チ小回路を含む遷移検出器(41)、および前記ラッチ
小回路の出力へつながれて前記検出信号を受信し、前記
処理時間にほぼ等しい遅延時間の後に時間経過信号を生
成する自己タイミング回路(43)、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデータ処理に対して
自己タイミング(self−timed)の概念を適用
することに関するものであり、更に詳細には低電力消費
が重要視されるデータ処理応用分野での遷移検出に関す
る。
【0002】
【従来の技術】データ処理システムは実質的に生活のあ
らゆる面に関連する無数の用途において利用されてい
る。データ処理システムがかなりの長時間に亘って電池
から電力を供給されるような用途では、データ処理シス
テムの電力消費を最小化することが特に望まれる。電池
電力をかなりの長時間に亘って使用するシステム例とし
ては、ノートブックおよびサブノートブック型コンピュ
ータシステムのような携帯型のデータ処理システムや、
遠隔地、危険な天候条件の地域、あるいは地震多発地帯
で採用されるデータ処理システムが含まれる。自己タイ
ミングの概念を利用するデータ処理システム、更に以下
に述べるようなデータ処理システムでは、遷移検出が電
力消費の点で重要な因子となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】自己タイミングの概念
を採用した従来のデータ処理システムでは、遷移検出器
の大きさは付随するデータ処理回路の大きさと共に増大
し、大きさおよび電力消費の両方の面で本体システムに
良くない影響を及ぼしている。
【0004】従って、自己タイミングの概念を採用した
データ処理システムに対して、その大きさが付随するデ
ータ処理回路に依存しない遷移検出器を提供することが
望ましい。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、自己タイミン
グの概念を採用したデータ処理システムに対して、その
大きさが付随するデータ処理回路の大きさに依存しない
遷移検出器を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は本発明に従うデータ処理シ
ステム20のブロック図である。データ処理システム2
0はデータ処理回路21と周辺装置23、25、27お
よび29を含んでいる。図1の例示実施例では、データ
処理回路21は周辺回路23、25、27、および29
の各々に対して接続されており、データ処理回路21と
周辺回路23、25、27、および29との間で情報の
やり取りを行うようになっている。しかし、以下の説明
から明らかになるように、本発明に従うデータ処理シス
テムは、任意の数、および任意の型の(周辺回路23、
25、27、および29のような)周辺回路および周辺
装置を含むことができ、更にそれらはそれら同志の間、
およびデータ処理回路21との間で当業者にとってこれ
までに既知の、あるいは将来に亘って考え得る任意のや
り方で以て相互接続されることができる。例として:デ
ータ処理回路21としてマイクロプロセッサー、周辺回
路23としてDRAMへのアクセスを制御するためのメ
モリ制御ユニット、周辺回路25としてバス制御ユニッ
ト、周辺回路27としてROMやEPROMのような不
揮発性メモリ、そして周辺回路29としてグラフィック
ディスプレイ装置とのインターフェースを実現するグラ
フィック制御ユニットが挙げられよう。他の例として:
データ処理回路21として加算器回路モジュール、周辺
回路23としてオンチップのキャッシュメモリ、周辺回
路25として実行/ロード−記憶ユニット、そして周辺
回路27としてブランチオフセット(branch o
ffset)が挙げられよう。
【0007】図2は図1のデータ処理回路21部分をよ
り詳細に示している。データ処理論理回路31は33に
おいて入力を受け取り、それに対するデータ処理を実行
した後、35に出力を供給し、それはデータ処理論理回
路の次のブロック47への入力となる。入力33はラッ
チ回路(latch circuitry)37の出力
によって駆動される。ラッチ回路37の入力へは、デー
タ処理論理回路31によって処理すべきデータがつなが
れている。ロード信号がラッチ回路37のラッチに対し
てクロックを供給し、それによって所望のデータがデー
タ処理論理回路31の入力33へ供給される。一旦所望
のデータがラッチ回路37を通ってデータ処理論理回路
31の入力33へラッチされると、データ処理論理回路
31は入力33に応答した出力を35に供給する。デー
タ処理論理回路31は入力33に応答した出力35を供
給するまでに、ここで処理時間と呼ぶ一定の時間を必要
とする。すなわち、ラッチ回路37を通って入力33が
ラッチされた後、論理回路ブロック31に関する処理時
間が経過するまでは、次の論理回路ブロック47が利用
できる出力35は供給されない。一旦この処理時間が経
過すると、論理回路31はそれのデータ処理作業を完了
し、次の論理回路ブロック47が利用できる入力とし
て、出力が35に用意される。このように、次の論理回
路ブロック47はそれのデータ処理作業を開始する前に
前記処理時間が経過するのを待っていなければならない
が、性能の観点からは論理回路31からの出力35が利
用できるように用意されたらできるだけ早くそれのデー
タ処理作業を開始させるように励起されることが好まし
い。
【0008】論理回路ブロック47ができるだけ早くそ
れのデータ処理作業を開始することを許容するために、
図2のラッチ小回路(latch circuit)4
1によって具現化される遷移検出器と自己タイミング機
能を実現するための回路43とが提供される。遷移検出
器41は、例えば、それのデータ入力へ論理1が入力さ
れ、それのクロック入力へロード信号が入力されるD型
フリップフロップのような単一ラッチ小回路である。こ
うすれば、ロード信号に応答してラッチ回路(latc
h circuitry)37を通って新しいデータが
クロック入力されることによって論理入力33の1つに
遷移が発生する時には、ラッチ小回路41もまたロード
信号に応答して論理1からそれのデータ出力へとクロッ
クが与えられる。ラッチ小回路41のデータ出力は、こ
のように遷移検出信号39として働き、それは自己タイ
ミング回路43への入力となる。43に示した自己タイ
ミング機能はデータ処理論理回路31に関連する処理時
間を計測するように設計される。従って、遷移検出器ラ
ッチ41からの遷移検出信号39を受信すると、自己タ
イミング機能43は、その後、処理時間が経過した後に
時間経過(Done)信号(以下、経過信号と称す)を
出力する。データ処理論理回路の次のブロック47はこ
の時間経過信号を受信し、それに応答してデータ処理論
理回路31から供給される出力35に対するそれのデー
タ処理作業を開始する。この時には、出力35が用意さ
れており、データ処理論理回路47での処理に利用でき
るようになっている。
【0009】自己タイミング機能43によって生成され
る経過信号により、データ処理論理回路47は出力35
が利用できるように用意された後(すなわち、データ処
理論理回路31の処理時間が経過した後)直ちにそれの
データ処理作業を開始することができる。経過信号はま
た、遷移検出器ラッチ41のリセット入力へもフィード
バックされ、それによって経過信号が高レベルになった
時に遷移検出信号39は再び低レベルへ戻ることができ
る。データ処理論理回路31の大きさやそれへの入力3
3の数の如何にかかわらず、遷移検出信号39を生成す
るために必要とされるものは1個の単一ラッチ小回路4
1、例えば単一レジスタービットまたは単一のフリップ
フロップだけである。このことは電力消費のおよび集積
回路の面積のいずれの観点からも好ましいことである。
【0010】図3は図2の自己タイミング機能の1つの
例を示している。図3において、自己タイミング機能は
ビットスライス論理回路によって実現されており、それ
は文字どおりデータ処理論理回路31を通る時間的に最
悪の経路と同じものである。例えば、1対の32ビット
入力を有する32ビット並列加算器では、最悪の場合の
経路はいずれかの32ビットの最上位ビットの経路であ
ろう。このように、最上位入力ビットの経路の論理回路
が、図3の自己タイミング機能のビットスライス論理回
路に正確に再現される。
【0011】図4は図2の自己タイミング機能の別の例
を示している。図4では、鎖状にインバーターが配置さ
れて、図3のビットスライス論理回路の処理時間を模擬
している。図4にはインバーターが示されているが、そ
の他の適当な遅延要素を鎖状に配置することでも十分で
ある。図4の自己タイミング機能は一般に図3のビット
スライス論理回路の近似よりもデータ処理論理回路31
の処理時間の近似の正確さで劣るが、図4の構成のほう
が一般に電力消費および集積回路面積の点で低コストで
ある。
【0012】本発明の例示実施例について説明してきた
が、この説明は本発明のスコープを限定するものではな
い。本発明は多様な実施例として具体化することができ
る。
【0013】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1)デジタル電子装置であって、複数の入力を有し、
前記入力の1つにおける論理遷移に応答して、前記入力
の論理遷移の後、処理時間が経過した後に出力を生成す
るデジタル回路、前記入力の任意の1つにおける論理遷
移の発生を検出し、前記発生を表示する検出信号を生成
する遷移検出器であって、前記検出信号を供給するため
の出力を有するラッチ小回路を含む遷移検出器、および
前記ラッチ小回路の出力へつながれて前記検出信号を受
信し、前記処理時間にほぼ等しい遅延時間の後に時間経
過信号を生成する自己タイミング回路、を含むデジタル
電子装置。
【0014】(2)第1項記載の装置であって、前記論
理遷移を前記デジタル回路の入力へ供給するためのラッ
チ回路であって、前記遷移検出器の前記ラッチ小回路の
クロック入力へもつながれるクロック信号を受信するク
ロック入力を有するラッチ回路を含むデジタル電子装
置。
【0015】(3)第2項記載の装置であって、前記遷
移検出器の前記ラッチ小回路が、固定された論理レベル
を供給されるデータ入力を含んでいるデジタル電子装
置。
【0016】(4)第3項記載の装置であって、前記遷
移検出器の前記ラッチ小回路が、前記時間経過信号を供
給されるリセット入力を含んでいるデジタル電子装置。
【0017】(5)第1項記載の装置であって、前記遷
移検出器の前記ラッチ小回路が、前記時間経過信号を供
給されるリセット入力を含んでいるデジタル電子装置。
【0018】(6)第1項記載の装置であって、前記デ
ジタル回路が並列加算器回路を含んでいるデジタル電子
装置。
【0019】(7)データ処理システムであって、デー
タに対してデータ処理作業を施すデータ処理回路(ci
rcuitry)、前記データ処理回路へつながれて前
記データ処理回路との間で情報のやり取りを行う周辺回
路、を含み、前記データ処理回路が、複数の入力を有し
前記入力の1つにおける論理遷移に応答して前記入力論
理遷移の後、処理時間が経過した後に出力を生成するデ
ータ処理小回路(circuit)、前記入力の任意の
1つにおける論理遷移の発生を検出し、前記発生を表示
する検出信号を生成するための遷移検出器であって、前
記検出信号を供給するための出力を有するラッチ小回路
(circuit)、前記ラッチ小回路の出力へつなが
れて前記検出信号を受信し、および前記処理時間を模擬
する遅延時間の後に経過信号を発生させるための自己タ
イミング回路を含む遷移検出器を含んでいる、データ処
理システム。
【0020】(8)第7項記載のシステムであって、前
記データ処理回路が前記データ処理小回路の前記入力へ
前記論理遷移を供給するためのラッチ回路であって、前
記遷移検出器の前記ラッチ小回路のクロック入力へもつ
ながれるクロック信号を受信するクロック入力を有する
ラッチ回路を含んでいるデータ処理システム。
【0021】(9)第8項記載のシステムであって、前
記遷移検出器の前記ラッチ小回路が、固定された論理レ
ベルを供給されるデータ入力を有しているデータ処理シ
ステム。
【0022】(10)第9項記載のシステムであって、
前記遷移検出器の前記ラッチ小回路が前記時間経過信号
を供給されるリセット入力を含んでいるデータ処理シス
テム。
【0023】(11)第7項記載のシステムであって、
前記遷移検出器の前記ラッチ小回路が前記時間経過信号
を供給されるリセット入力を含んでいるデータ処理シス
テム。
【0024】(12)第7項記載のシステムであって、
前記データ処理小回路が並列加算器回路を含んでいるデ
ータ処理システム。
【0025】(13)デジタル回路の出力が用意できて
いることを信号化する方法であって、前記デジタル回路
の入力における論理遷移の発生を検出すること、および
ラッチ小回路を用いて前記発生を表示する検出信号を生
成すること、および前記検出信号の生成に応答し、前記
デジタル回路が前記出力を生成することを許容するため
に適した遅延時間を設けて、その後に時間経過信号を生
成すること、の工程を含む方法。
【0026】(14)第13項記載の方法であって、ラ
ッチ回路を用いて前記論理遷移を前記デジタル回路の入
力へ供給し、更に前記ラッチ回路および前記ラッチ小回
路に対して単一のクロック信号をクロック入力すること
を含む方法。
【0027】(15)第1項記載の装置であって、前記
デジタル回路がデータ処理小回路であって、更に別のデ
ータ処理小回路を含み、前記別のデータ処理小回路が前
記最初に述べたデータ処理小回路の前記出力へつながれ
たデータ入力と、前記自己タイミング回路からの前記経
過信号を受信するための制御入力とを有し、前記別のデ
ータ処理小回路が前記経過信号に応答してそれのデータ
入力へ前記最初に述べたデータ処理小回路から受信され
るデータの処理を開始するようになったデジタル電子装
置。
【0028】(16)第1のデータ処理回路(47)に
対して、第2のデータ処理回路(31)の出力(35)
が第1のデータ処理回路による処理のために用意されて
いることを信号で知らせるための方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従うデータ処理システムのブロック
図。
【図2】図1のデータ処理回路の一部分のブロック図。
【図3】図2の自己タイミング機能を提供する1つの例
を示す図。
【図4】図2の自己タイミング機能を提供する別の例を
示す図。
【符号の説明】
20 データ処理システム 21 データ処理回路 23,25,27,29 周辺回路 31 データ処理論理回路 33 入力 35 出力 37 ラッチ回路 39 遷移検出信号 41 ラッチ小回路 43 自己タイミング機能 47 データ処理論理回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デジタル電子装置であって、 複数の入力を有し、前記入力の1つにおける論理遷移に
    応答して、前記入力の該論理遷移の後、処理時間が経過
    した後に出力を生成するデジタル回路、 前記入力の任意の1つにおける論理遷移の発生を検出
    し、前記発生を表示する検出信号を生成する遷移検出器
    であって、前記検出信号を供給するための出力を有する
    ラッチ小回路を含む前記遷移検出器、および前記ラッチ
    小回路の出力へつながれて前記検出信号を受信し、前記
    処理時間にほぼ等しい遅延時間の後に時間経過信号を生
    成する自己タイミング回路、を含むデジタル電子装置。
  2. 【請求項2】 デジタル回路の出力が用意できているこ
    とを信号化する方法であって、 前記デジタル回路の入力における論理遷移の発生を検出
    すること、およびラッチ小回路を用いて前記発生を表示
    する検出信号を生成すること、および前記検出信号の生
    成に応答し、前記デジタル回路が前記出力を生成するこ
    とを許容するために適した遅延時間を設けて、その後に
    時間経過信号を生成すること、の工程を含む方法。
JP7243402A 1994-09-21 1995-09-21 低消費電力型遷移検出器を備えた自己タイミング方式のデータ処理システム Pending JPH0916280A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30982594A 1994-09-21 1994-09-21
US309825 1994-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0916280A true JPH0916280A (ja) 1997-01-17

Family

ID=23199823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7243402A Pending JPH0916280A (ja) 1994-09-21 1995-09-21 低消費電力型遷移検出器を備えた自己タイミング方式のデータ処理システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5698996A (ja)
EP (1) EP0703530A3 (ja)
JP (1) JPH0916280A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639937C1 (de) * 1996-09-27 1998-03-12 Siemens Ag Schaltungsanordnung mit zwischen Registern angeordneten kombinatorischen Blöcken
KR100492048B1 (ko) * 1996-11-15 2005-08-31 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 자체-타이밍명령실행유닛을갖춘데이터처리회로
US5912900A (en) * 1996-12-13 1999-06-15 International Business Machines Corporation Method and system for testing self-timed circuitry
US5939898A (en) * 1997-06-24 1999-08-17 International Business Machines Corporation Input isolation for self-resetting CMOS macros
US6522170B1 (en) * 1998-04-27 2003-02-18 International Business Machines Corporation Self-timed CMOS static logic circuit
DE102011108576A1 (de) * 2011-07-27 2013-01-31 Texas Instruments Deutschland Gmbh Selbstgetaktete Multipliziereinheit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3925652A (en) * 1975-03-26 1975-12-09 Honeywell Inf Systems Current mode carry look-ahead array
US4039858A (en) * 1976-04-05 1977-08-02 Rca Corporation Transition detector
JPS62151053A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 Iwatsu Electric Co Ltd ノイズ除去回路
US4692635A (en) * 1986-06-26 1987-09-08 National Semiconductor Corp. Self-timed logic level transition detector
US4940904A (en) * 1988-05-23 1990-07-10 Industrial Technology Research Institute Output circuit for producing positive and negative pulses at a single output terminal
US5121003A (en) * 1990-10-10 1992-06-09 Hal Computer Systems, Inc. Zero overhead self-timed iterative logic
US5124584A (en) * 1990-10-22 1992-06-23 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Address buffer circuit with transition-based latching
DE69317927T2 (de) * 1992-02-28 1998-11-19 Sony Corp Halbleiterspeicheranordnung mit einer Adressübergangsabfühlschaltung
US5194768A (en) * 1992-03-27 1993-03-16 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus for filtering noise from a periodic signal
US5475320A (en) * 1994-08-11 1995-12-12 Texas Instruments Incorporated Data processing with a self-timed approach to spurious transitions

Also Published As

Publication number Publication date
US5698996A (en) 1997-12-16
EP0703530A3 (en) 1996-08-14
EP0703530A2 (en) 1996-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5630143A (en) Microprocessor with externally controllable power management
JP3454866B2 (ja) バスユニットと実行ユニットとを含むタイプのプロセッサを動作させる方法、中央処理装置、コンピュータシステム、およびクロック制御装置回路
US6910141B2 (en) Pipelined data processor with signal-initiated power management control
US5632037A (en) Microprocessor having power management circuitry with coprocessor support
US20040153762A1 (en) Hardware driven state save/restore in a data processing system
CN101578563B (zh) 降低ic中的空闲泄漏功耗
US8341436B2 (en) Method and system for power-state transition controllers
US6886105B2 (en) Method and apparatus for resuming memory operations from a low latency wake-up low power state
US7103785B2 (en) Method and apparatus for power management event wake up
US5708816A (en) Method and apparatus for interrupt management for low power PDA
US5867718A (en) Method and apparatus for waking up a computer system via a parallel port
US5559458A (en) Reset circuit for a pipelined signal processor
JP4689087B2 (ja) 情報処理装置及び省電力移行制御方法
JPH0916280A (ja) 低消費電力型遷移検出器を備えた自己タイミング方式のデータ処理システム
US5428765A (en) Method and apparatus for disabling and restarting clocks
US7237132B2 (en) Power reduction for unintentional activation of a wireless input device using a flip-flop to detect event termination
US6457167B1 (en) Gated clock design supporting method, gated clock design supporting apparatus, and computer readable memory storing gated clock design supporting program
EP1237066B1 (en) Microprocessor with hardware controlled power management and selectable input/output control pins and method therfor
US5375209A (en) Microprocessor for selectively configuring pinout by activating tri-state device to disable internal clock from external pin
US7120811B1 (en) Method and apparatus for detection of a power management state based on a power control signal controlling main power to the computer system and a power control signal controlling power to system memory and waking up therefrom
US7263564B2 (en) Inquiring apparatus and method thereof
US5974561A (en) Method and apparatus for generating a reset signal within an integrated circuit
JPH04365110A (ja) クロック停止回路
JPH0580871A (ja) 電子計算機システム
JPH11328011A (ja) 記憶制御装置および情報処理機器

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040622

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041203