[0001]【産業上の利用分野】本発明は、省電力電源回路に関し、特に、CPUを搭載し、バッテリを主体として駆動させる装置において、消費電力を抑える方向にコントロールする省電力電源装置に関する。[0002]【従来の技術】従来において、パーソナルコンピュータなどはデスクトップを主体とし、外部のAC電源等から電力を供給されており、バッテリと違い細かく消費電力を押さえるという概念はあまりなかった。しかるに、現在ではコンピュータ機器がラップトップタイプ、ノートタイプ、システム手帳サイズと順次小型化されてきており、自由に持ち運びできるようになってきた。freely.【0003】そのために、AC電源の無い場所での使用形態が増えてきており、それに合わせて充電式のバッテリを基本電源とした機器が増えている。it.【0004】バッテリを主体とした機器では、使っている最中にバッテリがなくなり、作業ができなくなるということが発生するので、消費電力が大きいと長時間使用することができず大変不便である。large.【0005】そのためには消費電力を抑え込む方法が必要になる。that.【0006】第1には消費電力の少ないコンポーネントを使い、全体の消費電力を抑え込む方法がある。whole.【0007】第2にはCPUが電源コントローラに値を設定して、周辺機器の電源を入れたり、切ったりして消費電力を抑える方法がある。off.【0008】第3にはキー入力など外部入力が一定期間ないときに、システム全体の電源を落とすなどして間欠的に電源を落とすことで、コンピュータの使用できる時間を実質的に増やす方法がある。OSPUおよびシステムのクロック周波数を変化させる方法がある。whole,という方法である。that.【0011】システム全体の消費電力を下げるには、まず第1に部品に消費電力の小さいものを使用するということから始まる。first.【0012】そのあとで、今度はその部品がアクテイブになっていない期間中に、いかに消費電力を抑えるかということを考える。consumption.【0013】そのなかで、第2、第3、第4の手段により消費電力を抑えるという方法が考え出される。いった意味で、まず第一に考えられる方法である。JP)CPUからアクセス可能なパワーコントロールレジスタを持ち、このレジスタの所定のビットの状態に応じてクロック発振器に対する電源供給を許可/禁止するスイッチ手段をもち、このレジスタに値を設定することで消費電力を抑える方法(特開平2−201516号公報に開示されたパワーセーブ方式)、CPUを含む複数の機能部への電源供給を各個々に停止させるパワーセーブ制御レジスタを設け、個別に電源の供給または停止を制御する方法(特開平05−324139号公報に開示されたMCUのパワーダウン制御方法)、が提案されている。(JP-4-130510号公報に記載された情報処理装置の省電力方式)がある。JP.【0016】第4の方法では、OSにCPUの動作頻度を演算させ頻度に応じてCPUおよびシステムのクロック周波数を変化させ、動作頻度が低い時はクロック周波数を落としてCPUを停止させる方向に働かせ消費電力を抑える方法(特開平3−210617号公報に開示されたポータブルコンピュータ用リアルタイム省電力方法及び装置)などがある。[0017]【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記手段において、まず第1の手段では、消費電力の小さい部品といっても限界があり、特に周辺回路の多いシステムについては、いくら消費電力が小さくても一度に動作させていては消費電力が蓄積してシステム的には大きな電力を消費することになる。time.【0018】そこで各周辺回路についての電源コントロールが必要になる。required.【0019】第2の手段においては、CPUがスリープモードなどで停止状態にある時には、CPUがレジスタを設定して周辺の電源をコントロールする方法のために、CPUが停止状態になってしまっては消費電力のコントロールができなくなってしまう。携帯電話などの無線機器では消費電力を抑えることのほかに、電波を送受信している間のノイズ低減のために電波を送受信している間はCPUなどのノイズ元は停止した状態にしたい。waves.【0020】この時、第2の手段ではCPUが停止してしまっては、次にCPUを動作させる手段が無いためにこういった場合には適さない。CPU.【0021】第3の手段においては、キー入力に対しての省電力は解決するが、複数の外部機器が接続されている場合には、コントロールがうまくいかなくなる。work.【0022】なぜなら、これらの発明はキー入力のみに特定化しているので、その他の機器が接続されている場合の手段を考えていないためである。connected.【0023】例えばDMAをデータの転送手段としている場合には、CPUが非動作状態、かつ一定期間キー入力が無いという状態が存在し得るからである。present.【0024】この場合、DMAの転送が終了していないのにキー入力が一定期間入ってこないという状態が存在し、その時には周辺が動作しているにもかかわらず全体のクロック周波数を落とすか、または電源を切るなどするために周辺の動作状態が無視されるからである。like.【0025】第4の手段においては、省電力のコントロールをOSが行なうために、OSが変わってしまうとその度にコントロールプログラムを書き換えなければならない。change.【0026】また、第4の手段では省電力を行うためにCPUの動作状態に応じてCPUに対してのクロック周波数のコントロールを行うが、周辺の動作状態に応じた消費電力のコントロールについては考えていない。not.【0027】本発明は従来の上記実情に鑑がみてなされたものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記諸課題を解決し、電源コントロール部に対して初期設定をし、その設定条件に合わせて電源コントロール部がCPUの電源モードに合わせて自動的に周辺機器の電源コントロールおよびシステムクロック周波数などをコントロールすることを可能とした新規な省電力電源回路を提供することにある。there.【0028】また本発明の他の目的は、周辺機器の動作状態を電源コントロール部が監視し、状態に応じて周辺の機器の電源コントロール、及びシステムクロック周波数のコントロールを行うことを可能とした新規な省電力電源回路を提供することにある。[0029]【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明では第1の発明としては、CPUに電源モードのステータスを出力する機構を持たせる。CPU.【0030】このステータスをもとに電源コントロール部に与えられた初期設定値とCPUの動作状態をもとに、周辺回路および周辺機器の電源コントロール、及びクロック周波数のコントロールを行い全体の消費電力を抑える。CPUに外部信号により電源モードを移行する機構を持たせて、周辺回路および周辺機器に設けた電源コントロール部からの要求信号に応じて、CPUの電源モードをコントロールする。CPU.【0032】周辺の電源コントロール部では周辺の動作状態から予め設定された値に従って、周辺回路および周辺機器の電源コントロール、及びクロック周波数を変化させ全体の消費電力を抑える。frequency.【0033】または、電源コントロール部の設定値を変えられるようにしておき、外部接続機器の種類に応じて周辺回路および周辺機器の電源コントロール、及びクロック周波数を変化させ全体の消費電力を抑える。[0034]【実施例】以下に本発明をその好ましい各実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。invention自体に自分の消費電力をコントロールするための電源モードを持っており、このモードを変えることでCPUの電力消費に関する内部状態が変化するものとする。mode.【0036】第1に、CPUの電源モードを変化させることで、周辺の回路または周辺機器をコントロールする手段について説明する。around.【0037】まず、第1の発明におけるCPUと周辺を含んだ全体ブロック構成を図1、図2に示す。invention,CPU部と周辺部のバスが分けられている場合についての本第1の発明におけるブロック構成を示している。RISC系のCPUなどに採用されている。CPU.【0040】本発明における効果は、CPUに設けられた電源コントロール部と周辺部に設けられた電源コントロール部の相互関係のみによって成り立つために、データをアクセスするバスの方式には依存しない。inventionの実施例について説明を行う。12、汎用レジスタ、プログラマブルカウンタ、ステータスレジスタ、命令レジスタ等を含む各種コントロールレジスタ13の他に、CPU部1の電源モードの設定及び制御を行う電源モード制御レジスタ14で構成されている。CPU演算処理部11の内部ブロックの電源投入及び切断を行う内部電源制御部1403、及びレジスタ1401の設定値から、CPU内部が現在どの電源状態にあるか判定し、内部状態をCPU外部に知らせる、CPU内部状態出力機構1404からなる。1404.【0044】図2の電源モード制御レジスタ54も電源モード制御レジスタ14と同様の機能を有している。14.【0045】各部はMAINABUS(主アドレスバス)3、MAINDBUS(主データバス)4に接続されており、CPU演算処理部11は、各種コントロールレジスタ13内の命令レジスタより出力されるCPU演算処理部11に対する命令を解読して様々な演算処理を行う。for.【0046】この命令レジスタの中に電源モードを設定する記述があった場合には、CPU演算処理部11は電源モード制御レジスタ14にCPUモードを設定する。14.CPUはこのモードに合わせて各種電源モードに入ると共に外部に電源モードのステータス信号を出力する。電源またはクロックを制御する電源コントロールブロック27から構成される。2705.【0049】図2の電源コントロールブロック67も電源コントロールブロック27と同様の機能を有している。"OFF”情報を周辺回路21〜23、周辺機器24〜26等の各周辺ブロックに出力する。各周辺ブロックの電源端子には図5に示されるような電子スイッチにより電力が供給されている。102から供給される入力電力を、電源出力104の出力端子に出力するかどうかをコントロールする。104.【0052】ここでCPUの電源モードを次のように定義する。電源モードの遷移状態を図6に示す。.【0053】それぞれのモードの消費電力は次のようになっている。Full状態に遷移する時間は次のようになっている。この場合にはCPU電源モードステータスとして外部に2bit出力する。"Sleep”112、“Die”113のそれぞれの場合の動作状態をまず決める。"113.【0057】一例を次に示す。24〜26のすべての周辺ブロックを動作状態とする。state.【0059】“Down”の場合には、CPUがクロックを落として動作しているために、CPUのクロックによるノイズの影響を受ける無線等の送受信時に使用する。clock.【0060】“Sleep”の場合には、CPUが割り込み以外に受け付けない状態になっているために、周辺も動作停止状態にしておく。state.【0061】スイッチ、タイマ、タッチパネル等の外部入力をトリガとしてモードを遷移させる。panel.【0062】“Die”はCPUが完全に停止している状態である。completely.【0063】この“Die”状態の時に、CPUなしでも動作できる周辺ブロックだけ生かしておく。CPU.【0064】例えば、カレンダクロック等でアラーム機能を待たせた場合には、ある日時の予定に対しアラームを鳴らすといったことをする。time.【0065】この場合には予定時刻になったら、カレンダクロックがCPUをリセットし直すことで、CPUを動作させる。CPUは立ち上がった時点でカレンダクロックのステータスに従ってアラームに対する動作を行う。up.【0066】このようにCPUの電源モードに対して周辺の状態を割り当てておき、CPUの電源モード制御レジスタ14を操作し、変化させることで周辺のモードも変化させる。changes.【0067】次に第2の発明として、周辺回路、および周辺機器の電源状態によってCPUの電源モードをコントロールする手段、及び周辺の電源コントロールする手段について説明する。explaining.【0068】第2の発明による第1、第2の実施例におけるCPUと周辺を含んだ全体ブロック構成を図7、図8に示す。invention.【0069】図7は第2の発明による第1の実施例を示し、CPU部と周辺部のバスが同一バス上にある場合についての本発明におけるブロック構成図であり、図8は第2の発明による第2の実施例を示し、CPU部と周辺部のバスが分けられている場合についての本発明におけるブロック構成図である。1317が図1、図2と機能が異なっている。state0404からなる。120404の値をCPU演算処理部1201が読み出すことで、現在の自分の電源状態を知ることができる。state.【0072】図8の電源モード制御入力1304も電源モード制御入力1204と同様の機能を有している。121704を有している。input,CPU部はこのステータスからCPU内部の電源モードを決定する。8も電源コントロールブロック1217と同様の機能を有している。1217.【0076】電源モード制御入力1204、1304は外部入力信号によりCPUの電源状態等の内部状態を変化させられる。1214~1216,1314~1316の電源状態を変化させるレジスタであり、このレジスタに電源状態を書き込むことでこれらの各周辺ブロックの電源“ON”、“OFF”を行う。周辺部のステータス状態を決めておき、これらの周辺部の動作終了信号をもとに、この終了信号のパターンによって電源コントロールレジスタのコントロール状態を変化できるように設定しておく。state.【0078】このようにすれば、外部機器の状態により自動的に各部の電源状態を変化させることができる。1214~1216,1314〜1316等の周辺部は次のような入出力機能を持っているとする。"Full”の状態、無線の送受信を行っている“無線送受信”状態、ある一定時間何も入力がない場合の省電力モードである“ディスプレイオフ”、全体の動作は停止しており、カレンダ−クロックのアラームの発生を持っている状態である“カレンダ−アラーム信号”待ちの各状態と遷移をそれぞれ示している。wait.【0082】それぞれの状態は表1に示すきかっけで遷移を行う。1]【0084】このような状態が存在する場合には、電源モードコントロール信号は2bit必要とする。2bit.【0085】動作の仕方を次に示す。action.【0086】まず、周辺チップの電源コントロールブロック1217、1317を自分の目的のモードに設定する。1217,1317は周辺の各ブロックの状態を変更するとともの電源モードコントロール信号のステータスを変化させる。peripheral.【0088】CPUブロック120、130は、この信号を電源モード制御入力1204、1304で受けステータスに合わせ、CPUの内部モードを変化させる。CPU.【0089】CPUの内部モードは図6と同じような状態を持っているものとし、コントロール信号により各状態に遷移する。invention,CPUの電源モードと周辺機器の電源モードを合わせることで、CPUを主体とした場合にはCPUに適した電源モードと周辺のコントロールができ、周辺を主体とした場合には周辺の電源状態に合わせてCPUの電源モードを作ることで、効率的に省電力を行なうことができる。DRAWINGS【図1】第1の発明による第1の実施例を示し、本発明をCPUを主体とした単一バスの場合に適用した全体ブロック構成図である。CPU.【図2】第1の発明による第2の実施例を示し、本発明をCPUを主体とした複合バスの場合に適用した全体ブロック構成図である。CPU.【図3】図1に示した電源モード制御レジスタの具体例を示す機能ブロック構成図である。FIG.【図4】図1に示した電源コントロールブロックの具体例を示す機能ブロック構成図である。FIG.【図5】本発明における電源用電子スイッチの構成例を示す回路図である。invention.【図6】本発明におけるCPUを主体とした電源モードの遷移の例を示す図である。FIG.【図7】第2の発明による第1の実施例を示し、本発明を周辺を主体とした単一バスの場合に適用した全体ブロック構成図である。component.【図8】第2の発明による第2の実施例を示し、本発明を周辺を主体とした複合バスの場合に適用した全体ブロック構成図である。component.【図9】図7に示した電源モード制御入力の具体例を示す機能ブロック構成図である。FIG.【図10】図7に示した電源コントロールブロックの具体例を示す機能ブロック構成図である。FIG.【図11】本発明における周辺を主体とした電源モードの遷移の例を示す図である。ことを特徴とした省電力電源回路。前記レジスタ、前記内部電源の状態を変化させる機構及び前記出力機構は電源モード制御レジスタであり、前記制御手段は電源コントロールブロックであって、前記電源モード制御レジスタにより該電源コントロールブロックが制御されることを更に特徴とする請求項1に記載の省電力電源回路。ことを特徴とした省電力電源回路。前記CPU内部の電源状態を変化させることのできる機構は電源モード制御入力手段であり、該電源モード制御入力手段の内容は前記電源コントロールブロックに設定されたデータにより制御されることを更に特徴とする請求項3に記載の省電力電源回路。disconnectのいずれか一項に記載の省電力電源回路。CPUに与える電力を供給したり、切断したりすることを更に特徴とする請求項1、3、5のいずれか一項に記載の省電力電源回路。前記CPUと前記周辺装置のバスが同一バス上にあることを更に特徴とする請求項1または3のいずれか一項に記載の省電力電源回路。前記CPUと前記周辺装置のバスが分けられることを更に特徴とする請求項1または3のいずれか一項に記載の省電力電源回路。