JP3904656B2 - Clock controller - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CPUを用いたシステムに用いられるクロック制御装置であり、特に電池や充電式バッテリーを使用する携帯端末機の低消費電力化に寄与するクロック制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電池や充電式バッテリーを使用する携帯端末機の低消費電力化には、例えば、特開平4ー160415号公報にもあるように、キー入力などの外部割り込み信号が入力されると、CPUへのクロックの供給を開始し処理が終了すると停止するようにして、CPUが動作する場合のみCPUへのクロック供給のためのクロック発生回路を動作させるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、外部割り込み信号の発生後にCPUへのクロックが安定して供給されてCPUが動作開始するまでの時間は、回路に使用される部品の応答特性や動作マージンを見込んでいるため実際の回路の実力値より長く設定されており、通常、数百ms以上かかってしまい、実質的にCPUに供給するクロックの発生を完全に停止した状態を頻繁に発生することができないという問題があった。
【0004】
本発明の目的は、CPUへ供給するクロックを頻繁に停止させて、より低消費電力化を実現できるクロック制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のクロック制御装置は、CPUクロック発生手段から所定周波数のCPU用クロックの発生の開始と停止とを制御し、上記CPU用クロックの発生の停止した状態で外部割り込みを検知すると上記CPU用クロックの発生を開始するクロック制御装置であって、上記CPU用クロックより低周波数の基準クロックを発生するクロック発生手段と、上記基準クロックに基づいて上記CPU用クロックの周波数が安定動作していると判断すると上記CPU用クロックをCPUに直ちに供給するCPUクロック制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0006】
請求項2に記載のクロック制御装置は、請求項1に記載のクロック制御装置において、上記CPUクロック制御手段は、上記CPU用クロックを分周し、分周された信号のレベルを、上記基準クロックの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングでチェックし、それぞれハイレベル及びローレベルであれば上記CPU用クロックの周波数が安定していると判断して、上記CPU用クロックをCPUに直ちに供給することを特徴とする。
【0007】
請求項3に記載のクロック制御装置は、請求項1または2に記載のクロック制御装置において、上記CPUクロック制御手段は、上記基準クロックの周期Tdとし、分周された信号の周期をTとすると、T<Td<2Tの関係を満たすように上記CPU用クロックを分周することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明のクロック制御装置の構成を示す。この装置は、CPUクロック発生回路1、CPUクロック制御回路2、時計用クロック発生回路3、CPU4から構成される。
【0009】
CPUクロック発生回路1は、キー入力等の外部割り込み信号aが入力されない状態でクロック停止信号bがCPU4から入力されると、クロック信号cの発生を停止する。この停止状態にある時、外部割り込み信号aが入力されると、外部割り込みであることを検知して、クロック信号cの出力を開始する。
【0010】
CPUクロック制御回路2は、時計用クロック発生回路3から出力される時計用クロック信号dを基準にしてCPUクロック発生回路1からのクロック信号cをチェックして安定動作していると判断すると直ちにクロック信号cをクロック信号eとしてCPU4に供給する。CPUクロック制御回路2には、クロック停止信号bと同期して制御信号fが入力され、クロック信号cのチェックが行える状態にする。
【0011】
時計用クロック発生回路3からの時計用クロック信号dは、CPUクロック発生回路1からのクロック信号cよりも十分に低周波数に設定されている。なお、通常、時計用クロック信号dはCPU4にも供給されているが、本願発明に直接関係がない。
【0012】
図2に、図1のCPUクロック発生回路1の詳細構成を示す。このCPUクロック発生回路1は、セレクタ回路101と発振器、コンデンサ、抵抗、及びNORゲートからなる発振回路102とからなる。この回路動作は、外部割り込みが発生すると、つまり外部割り込み信号aがハイレベルになると、セレクタ回路101の出力はローレベルになり、発振回路102が発振状態になる。一方、外部割り込み信号aがローレベルで、セレクタ回路101の出力がローレベルの時に、CPU用クロックの発生を停止する信号が入力されると、つまりクロック停止信号bがハイレベルになると、セレクタ回路101の出力はハイレベルになり、発振回路102の発振が停止状態になる。
【0013】
図3に、図1のCPUクロック制御回路2の詳細構成を示す。このCPUクロック制御回路2は、カウンタ201、Dーフリップフロップ202、ANDゲート203、Dーフリップフロップ204、Dーフリップフロップ205、インバータ206、及び2入力AND・ORゲート207からなる。
【0014】
CPUクロック発生回路1からのクロック信号cをカウンタ201で512分周され、分周された信号は、Dーフリップフロップ202とDーフリップフロップ204の入力Dに入力される。時計用クロック発生回路3からの時計用クロック信号dは、Dーフリップフロップ202のCK、及びインバータ206にて反転させてDーフリップフロップ205,206のCKに入力される。ここで、時計用クロック信号dの周期Tdとし、カウンタ201で分周された信号の周期をTとすると、T<Td<2Tの関係を満たすようにすればよい。
【0015】
Dーフリップフロップ202は、時計用クロック信号dの立ち上がりでカウンタ201で分周された信号を取り込んで出力Qから出力し、その出力信号はDーフリップフロップ205の入力Dに入力される。
【0016】
Dーフリップフロップ204は、時計用クロック信号dの立ち下がりでカウンタ201で分周された信号を取り込んで出力Qバーから出力し、その出力信号は2入力AND・ORゲート207へ入力される。
【0017】
Dーフリップフロップ205は、Dーフリップフロップ202とDーフリップフロップ204の出力位相の整合を行うものであり、Dーフリップフロップ202の出力Qを取り込み2入力AND・ORゲート207へ出力する。
【0018】
CPU4からの制御信号fがローレベルの時にのみCPUクロック制御回路2は動作する。つまり、2入力AND・ORゲート207へ入力される制御信号fがローレベルの時、Dーフリップフロップ204の出力QバーとDーフリップフロップ205の出力Qとがイネーブルになる。一方、入力される制御信号fがハイレベルの時、CPUクロック発生回路1からのクロック信号cをクロック信号eとして出力する。
【0019】
次に、図1〜図4を用いて本発明のクロック制御装置の動作について説明する。まず、図4の時間t1において、クロック停止信号bをハイレベルにすると共に、制御信号fをローレベルにして、CPUクロック発生回路1からのクロック信号cの発生を停止して、クロック信号eの供給を停止する。
【0020】
図4の時間t2において、外部割り込みが発生すると、つまり外部割り込み信号aがハイレベルになると、CPUクロック発生回路1からのクロック信号cの発生を開始する。
【0021】
図4の時間t3において、Dーフリップフロップ202は、時計用クロック信号dの立ち上がりタイミングでカウンタ201の出力信号のレベルをチェックし、ハイレベルであれば安定動作しているとする。この場合はハイレベルであるのでカウンタ201の出力信号のハイレベル側は安定動作している。
【0022】
図4の時間t4において、Dーフリップフロップ204は、時計用クロック信号dの立ち下がりタイミングでカウンタ201の出力信号のレベルをチェックし、ローレベルであれば安定動作しているとする。この場合はハイレベルであるので、カウンタ201の出力信号のローレベル側は安定動作していない。
【0023】
図4の時間t5において、Dーフリップフロップ202は、時計用クロック信号dの立ち上がりタイミングでカウンタ201の出力信号のレベルをチェックし、この場合はハイレベルであるので、ハイレベルは安定動作している。
【0024】
図4の時間t6において、Dーフリップフロップ204は、時計用クロック信号dの立ち下がりタイミングでカウンタ201の出力信号のレベルをチェックし、この場合はローレベルであるので、カウンタ201の出力信号のローレベル側は安定動作している。その結果、2入力AND・ORゲート207の出力はハイレベルになり、カウンタ201の出力信号のハイレベルとローレベルの双方が安定して出力されていると判断され、クロック信号eが出力される。
【0025】
図4の時間t7において、CPUのプログラムにより、クロック停止信号bをローレベルにすると共に、制御信号fをハイレベルにする。
【0026】
上記実施の形態では、時計用クロック信号dの出力波形を32KHzとし、カウンタ201の出力波形の周波数を32MHzとし、時計用クロック信号dを基準にすると、クロック信号cの出力波形の周波数が約16.4MHz〜32.7MHzの範囲で安定動作のチェックをすることが可能になる。
【0027】
以上説明したように、CPUへのクロック信号が安定動作していると判断すると直ちにCPUへ供給するようにしたので、CPUへのクロック信号の供給が停止した状態からCPUの動作開始を早いレスポンスで実現できるようになり、その結果、CPUへ供給するクロックを停止している状態を頻繁に発生することができるようになる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、CPUへ供給するクロックを停止している状態を頻繁に発生することができ、低消費電力化を実現でき、特に、携帯端末機の低消費電力化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のクロック制御装置の構成を示す図である。
【図2】 図1のCPUクロック発生回路の例を示す図である。
【図3】 図1のCPUクロック制御回路の例を示す図である。
【図4】 本発明の動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
1 CPUクロック発生回路
2 CPUクロック制御回路
3 時計用クロック発生回路
4 CPU[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clock control device used in a system using a CPU, and more particularly to a clock control device that contributes to lower power consumption of a portable terminal using a battery or a rechargeable battery.
[0002]
[Prior art]
In order to reduce the power consumption of a portable terminal using a conventional battery or a rechargeable battery, for example, as disclosed in JP-A-4-160415, when an external interrupt signal such as a key input is input, the CPU The clock generation circuit for supplying the clock to the CPU is operated only when the CPU operates.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional technique, the time from when the external interrupt signal is generated to the time when the clock is stably supplied to the CPU and the CPU starts to operate is expected in consideration of the response characteristics and operation margin of the components used in the circuit. Therefore, it is set longer than the actual value of the actual circuit, and usually takes several hundred ms or more, and it is not possible to frequently generate a state in which the generation of the clock supplied to the CPU is substantially stopped. There was a problem.
[0004]
An object of the present invention is to provide a clock control device capable of realizing lower power consumption by frequently stopping a clock supplied to a CPU.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The clock control device according to
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the clock control device according to the first aspect, the CPU clock control means divides the CPU clock and determines the level of the divided signal as the reference clock. The rising edge timing and the falling edge timing of the CPU are checked, and if the high level and the low level, respectively, it is determined that the frequency of the CPU clock is stable, and the CPU clock is immediately supplied to the CPU. To do.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the clock control device according to the first or second aspect, wherein the CPU clock control means has a period Td of the reference clock and a period of the divided signal is T. , T <Td <2T, so that the CPU clock is frequency-divided.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the configuration of the clock control apparatus of the present invention. This apparatus comprises a CPU
[0009]
The CPU
[0010]
The CPU
[0011]
The clock signal d from the clock
[0012]
FIG. 2 shows a detailed configuration of the CPU
[0013]
FIG. 3 shows a detailed configuration of the CPU
[0014]
The clock signal c from the CPU
[0015]
The D flip-
[0016]
The D flip-
[0017]
The D flip-
[0018]
The CPU
[0019]
Next, the operation of the clock control device of the present invention will be described with reference to FIGS. First, at time t1 in FIG. 4, the clock stop signal b is set to the high level and the control signal f is set to the low level to stop the generation of the clock signal c from the CPU
[0020]
When an external interrupt occurs at time t2 in FIG. 4, that is, when the external interrupt signal a becomes high level, generation of the clock signal c from the CPU
[0021]
At time t3 in FIG. 4, it is assumed that the D flip-
[0022]
At time t4 in FIG. 4, it is assumed that the D flip-
[0023]
At time t5 in FIG. 4, the D flip-
[0024]
At time t6 in FIG. 4, the D flip-
[0025]
At time t7 in FIG. 4, the CPU stop program sets the clock stop signal b to low level and the control signal f to high level.
[0026]
In the above embodiment, when the output waveform of the clock signal d is 32 KHz, the frequency of the output waveform of the
[0027]
As described above, since it is supplied to the CPU as soon as it is determined that the clock signal to the CPU is operating stably, the CPU starts operating with a quick response from the state where the supply of the clock signal to the CPU is stopped. As a result, it is possible to frequently generate a state in which the clock supplied to the CPU is stopped.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to frequently generate a state in which the clock supplied to the CPU is stopped, to realize low power consumption, and in particular, to contribute to low power consumption of the portable terminal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a clock control device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a CPU clock generation circuit in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a CPU clock control circuit in FIG. 1;
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記CPU用クロックより低周波数の基準クロックを発生するクロック発生手段と、
上記基準クロックに基づいて上記CPU用クロックの周波数が安定動作していると判断すると上記CPU用クロックをCPUに直ちに供給するCPUクロック制御手段と、を備えることを特徴とするクロック制御装置。A clock control device that controls the start and stop of generation of a CPU clock having a predetermined frequency from the CPU clock generation means, and starts generation of the CPU clock when an external interrupt is detected in a state where generation of the CPU clock is stopped Because
Clock generating means for generating a reference clock having a lower frequency than the CPU clock;
And a CPU clock control means for immediately supplying the CPU clock to the CPU when it is determined that the frequency of the CPU clock is operating stably based on the reference clock.
上記CPU用クロックを分周し、分周された信号のレベルを、上記基準クロックの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングでチェックし、それぞれハイレベル及びローレベルであれば上記CPU用クロックの周波数が安定していると判断して、上記CPU用クロックをCPUに直ちに供給することを特徴とする請求項1に記載のクロック制御装置。The CPU clock control means includes
The CPU clock is divided, and the level of the divided signal is checked at the rising timing and falling timing of the reference clock. If the level is high and low, the frequency of the CPU clock is stabilized. and it is judged that the clock control apparatus according to claim 1, characterized in that immediately supplies the clock for the CPU to CPU.
上記基準クロックの周期Tdとし、分周された信号の周期をTとすると、T<Td<2Tの関係を満たすように上記CPU用クロックを分周することを特徴とする請求項1または2に記載のクロック制御装置。 3. The CPU clock according to claim 1, wherein the CPU clock is divided so as to satisfy a relationship of T <Td <2T, where T is the reference clock period Td and T is the frequency of the divided signal. The clock control device described.
Priority Applications (1)
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| JP07101997A JP3904656B2 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Clock controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP07101997A JP3904656B2 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Clock controller |
Publications (2)
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| JPH10268962A JPH10268962A (en) | 1998-10-09 |
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