JP3053270B2 - 電源バックアップ方法及びその装置 - Google Patents
電源バックアップ方法及びその装置Info
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Description
し主電源がオフ時には補助電源から電源供給を受けデー
タをバックアップするマイコンシステム、あるいは主電
源がオフ時にはデータを不揮発性メモリに退避してバッ
クアップするマイコンシステム等におけるバックアップ
処理を改善した電源バックアップ方法及び装置に関す
る。
U(Central Processing Uni
t)、ROM(Read Only Memory)や
RAM(Random Access Memory)
等のメモリ、入出力ポート、カウンタ、タイマ、システ
ムクロック発生用のクロックジェネレータ・コントロー
ラ(以下、単にCGCという)などで構成される。
す。図9に示すマイコンシステム1は、CPU14、R
AM11、ROM12、入出力ポート13、CGC14
で構成される。この図9に示すマイコンシステムを利用
した機器では、予めROM12内に格納されているプロ
グラムによって機器を制御するデータを入出力ポート1
3を介して出力し、当該機器へ入力されるデータをRA
M11に格納し或いはこのRAM11内のデータを演算
して、さらには各処理をプログラムに従って実行して当
該機器を制御するように動作する。
R(Video Tape Recorder)では次
のようになっている。VTRのマイコンシステムは機器
に設けられている各種のスイッチ類を入出力ポートを通
じてつねに監視しており、あるスイッチが押された場合
にそのスイッチの意味する処理を行うように機器に働き
かける。例えば押されたスイッチがテープの再生を意味
する場合、テープの再生を行うように入出力ポートを通
じてVTRを制御する。
用した機器では、機器の主電源がオフされた場合におい
てもRAM11内に蓄えられたデータが消滅しないよう
に補助電源3を設けることがある。
は、主電源は電源端子2から供給され、電池30、ダイ
オード3bによって構成される補助電源3は主電源がオ
フすると電池3aから電源が供給され、停電などもの場
合にも、RAM11内に蓄えられたデータを消滅しない
ように保護(バックアップ)している。なお、補助電源
3はマイコンシステム1をバックアップする構成になっ
ており、このマイコンシステム1が1チップICになっ
ている場合もあるし個別ICで構成される場合もある。
タイミングチャート及び図11のフローチャートを参照
して説明する。電圧検出回路6は、端子2を介して供給
される主電源がオフするとLレベルの信号を、主電源が
オン状態の時はHレベルの信号を発生するものとする。
例えば主電源がt1 でオフすると、電圧検出回路6はL
レベルの信号をCPU14に入力し、ステップS31の
割り込みを行う。
を受け取ると、ステップS33でバックアップ状態にな
るための前処理(以下、単にバックアップ処理という)
を実行する。このバックアップ処理は、たとえばRAM
11に所定の長さのデータを書き込み中はそのデータ全
部を書き込み終えるまで書き込みを続行する処理などで
あり、その処理時間(t1 〜t3 )は例えば数百μse
c程度である。このバックアップ処理の期間は、通常動
作電圧以下の電圧である電池3aを使用しないで動作さ
せる必要があるため、図9に示すマイコンシステムの例
では、コンデンサ7を利用している。このコンデンサ7
は主電源がオン時に充電しておき、充電された電荷によ
ってバックアップ処理の期間はマイコンシステム1が動
作するようになっている。
理終了後、動作を停止してバックアップ状態になるよう
に、LレベルのHALT信号を出力する(t3 )。する
と、CGC15は発振を停止し、クロック出力を止め
る。これによりマイコンシステム1は、ステップS35
でバックアップ状態(HALT状態)になり電流消費が
非常に少なくなる。
構成によって異なるものの、CMOS(Complem
entary Metal−Oxide Semico
nductor)を採用した場合、通常の主電源で駆動
する動作状態では、概ね数mAから数十mA或いはそれ
以上なのに対し、補助電源で駆動されるHALT状態で
は数μAから数十μA程度である。例えばIC1個あた
りの消費電流で比較してみると、東芝製Z80用クロッ
クジェネレータ/コントローラ:TMPZ84C61A
では、仕様書によれば動作時の消費電流が3mA(6M
Hz動作)なのに対し、HALT状態では十μA以下で
ある。
に付いて説明する。まず、主電源がt4 でオンすると電
圧検出回路6でこの主電源の立ち上がりを検出して、こ
の立ち上がりエッジがCGC15に入力される。この立
ち上がりエッジを入力するとCGC15は発振を再開す
る(t5 )。
るまでの期間(いわゆるウォーミングアップ期間(t4
〜t5 )、通常数msから数十ms程度である)はCG
C15の外部へクロックを出力せず、CPU14へ主電
源がオンしたことをしめす割り込み信号をも出力しな
い。そして、このウォーミングアップ期間終了後、CG
C15はクロックを出力し、さらにCPU14へ主電源
がオンしたことをしめす割り込み信号を出力する。CP
U14はこの割り込み信号とクロックを受けるとHAL
T信号をHレベルにする。これによって、マイコンシス
テム1は動作状態になる。
いて、主電源がオフする期間が上記バックアップ処理か
らCGCが発振を停止するまでの時間よりも短い場合の
説明を、図10に示すタイミングチャート及び図11の
フローチャートを参照して行う。
すると電圧検出回路6よりCPU14へ割り込み信号が
出力される(ステップS31)。これを受けたCPU1
4はバックアップ処理を実行する(ステップS33)。
しかしこの図10の例では、マイコンシステム1がバッ
クアップ状態(HALT状態)になる前(t45)に再び
主電源がt43でオン状態になっている。この場合、電圧
検出回路6から立ち上がりエッジが入力される時には、
まだCPU14はバックアップ処理中である。またCG
C15もバックアップ状態(HALT状態)ではない。
この状態で電圧検出回路6から立ち上がりエッジが入力
されている。このため、CGC15からCPU14へは
割り込み信号が出力されない。そして、CPU14はバ
ックアップ処理をt45で終えるとHALTをLレベルに
する(ステップS35)。このHALTを受けたCGC
15は発振を停止し、クロック出力が止まり、このマイ
コンシステム1はバックアップ状態(HALT状態)に
なる。そして、マイコンシステム1はバックアップ状態
(HALT状態)のまま再び動作しない。
のマイコンシステムにおいては、主電源がオフする期間
が上記バックアップ処理期間よりも短い場合、マイコン
システム1はバックアップ状態(HALT状態)になっ
たまま再び動作しなくなる。
主電源がオフする期間が上記バックアップ処理期間より
も短い場合であっても、バックアップ処理から通常動作
状態へ復帰できるマイコンシステムの電源バックアップ
方法及び装置を提供することを目的とする。
に本願第1の発明は、供給される電源によって駆動し該
電源がオフしたときにはバックアップ処理終了後に停止
状態とするマイコンシステムの電源バックアップ方法に
おいて、前記電源のオフによってバックアップ処理を行
い、このバックアップ処理の終了した後に当該電源がオ
フのときには停止状態とする一方、当該電源がオンとな
っているときには駆動状態に戻ることを要旨とする。
によって駆動し該電源がオフしたときにはバックアップ
処理終了後に停止状態とするマイコンシステムの電源バ
ックアップ装置において、前記電源のオンとオフとを判
別する判別手段と、この判別手段によって電源のオフが
判別され、開始されたバックアップ処理の終了後に再び
当該判別手段によって電源のオンとオフとを判別したと
きに、電源がオフであるときには停止状態とし、電源が
オンであるときには駆動状態とする制御手段とを有する
ことを要旨とする。
クアップ方法は、供給される電源がオフしたときのバッ
クアップ処理終了後に当該マイコンシステムを停止状態
とする際に、このバックアップ処理の終了後に再度当該
電源の状態を確認して、オフのときには停止状態とし、
オンとなっているときには駆動状態に戻るようにしたも
のである。
の電源バックアップ装置は、判別手段で供給される電源
のオンとオフとを判別するようにしており、また制御手
段はこの判別手段によって電源のオフが判別されて開始
されたバックアップ処理の終了後に再度判別手段によっ
て判別された電源がオフであるときには当該マイコンシ
ステムを停止状態とし、電源がオンとなっているときに
は当該マイコンシステムを駆動状態とする。
源バックアップ方法及びその装置によれば、電源のオフ
によって開始されたバックアップ処理が終了するまでの
間に、電源が復帰しているような場合には当該マイコン
システムを再度駆動状態とする。
一実施例を説明する。
を採用したマイコンシステムの一例を示すもので、図9
に示す従来のマイコンシステムと比較して判別手段とし
ての電源電圧検出回路6からの入力信号を入出力ポート
13へ入力している点が異なる。なお、市販されている
入出力ポート回路(IC)には割り込み制御回路を有し
ているものもあり、この場合は図3に示す回路構成のよ
うに、入出力ポート13から直接CPUへ割り込みを掛
けるようにしても良く、この場合電源電圧検出回路6か
らCPU14への割り込み入力は省略できる。
11、ROM12、入出力ポート13、CPU14、C
GC15、アドレスバスBA 、データバスBD 及びコン
トロールラインC等によって1チップで構成される。
尚、この図1では、CPU14がRAM11、ROM1
2、入出力ポート13をアクセスする場合に発生するア
ドレスをデコードして各ICをアクセス可能な状態(各
ICのイネーブル入力端子をイネーブルにした状態)に
するためのいわゆるアドレスデコーダやクロックライン
の図示はしていない。また、CPU14に入力する割り
込み要求信号も図1に示すコントロールラインCのうち
の1本であるが(他には、メモリや入出力ポートのコン
トロール信号がある)、図1では特にこの割り込み要求
信号のラインのみを図示している。
イコンシステム1及び該電圧検出回路6に入力される電
源の電圧を監視しており、この電源の供給が停止(オ
フ)されると該電圧検出回路6から電源がオフになると
いう信号が直接CPU14へ割り込みを掛ける。これに
より、RAM11内にあるデータの図示しない不揮発性
メモリへの退避、或いは補助電源3から電源供給を受け
データを保持する等のバックアップ処理が行われる。
ンシステム1が図示しない不揮発性メモリへのデータ退
避に必要な時間は回路が動作可能な電源が必要なため、
該コンデンサに蓄積された電荷を利用している。また、
ダイオード4はこの電源を供給するためのバックアップ
コンデンサ7が電源OFF時に蓄積された電荷がマイコ
ンシステム1側へ逆流しないようにするためのものであ
る。
ら電源供給中は、マイコンシステム1を動作させないよ
うにして、バックアップ時の電源電圧は通常動作電圧
(5V)よりも低くても良い場合を想定している(たと
えばRAM11のデータ保持のための最低電源電圧は
2.5V程度である)。これは、マイコンシステム1が
1チップICになっている場合で補助電源3が全体をバ
ックアップする構成になっている場合に効果的である。
このようにCPU1を動作させなければ、補助電源3は
通常動作電圧よりも低くても良く、また、このようにバ
ックアップ時にマイコンシステム1を動作させないよう
にすることにより消費電力が小さくなるので電池3aの
容量を小さくすることが可能となる。
のCGC15の構成及びその動作を図2及び後述する図
5を参照して説明する。CGC15の入力は電圧検出回
路6からの電源ON/OFF信号とCPU14からのH
ALT信号であり、またCGC15の出力はCPU14
へ与える電源オンを示す割り込み信号である。
14はバックアップ処理終了後、HALTをLレベルに
する(t3 )。立ち下がりエッジ検出部151はこのH
ALTの立ち下がりエッジでLレベルの検出信号を発生
し、RSフリップフロップ154とカウンタ159をリ
セットする。するとRSフリップフロップ154出力は
Lレベルになり発振器156と水晶158とを接続する
スイッチ155を開成する。これにより発振が停止し、
クロック出力が止まる。
電圧検出回路6から立ち上がりエッジが入力される。こ
の信号をインバータ152で反転し、立ち下がりエッジ
検出部153では立ち下がりエッジにLレベルの検出信
号を発生する。この検出信号で、RSフリップフロップ
154はセットされ、RSフリップフロップ154出力
はHレベルになる。このRSフリップフロップ154の
Hレベルで発振器156と水晶158とを接続するスイ
ッチ155が閉成され、発振が始まり、ANDゲート1
57からクロックが出力される。次に、カウンタ159
はこのクロックをカウントしていきウォーミングアップ
期間(t4 〜t5 )のカウント(数msから数十ms程
度)の後、CPU14に対し、主電源がオンしたことを
示す割り込み信号を出力する。CPU14はこの割り込
み信号とクロックを受けるとHALT信号をHレベルに
する。これによって、マイコンシステム1は動作状態に
なる。
ャートを参照し説明する。図4からも明らかなように、
本実施例においては、主電源がオフしステップS3のバ
ックアップ処理が終了した後に、ステップS5に進み電
圧検出回路6の出力信号レベルを確認するようにしてい
る。すなわち、このバックアップ処理終了時点で主電源
がどの様な状態であるかを確認し、もし電圧検出回路の
出力信号がHレベルならば、再び電源がオン状態に戻っ
ているものと考えられ、一方Lレベルならば主電源はオ
フのままであるものと考えられる。従って、バックアッ
プ処理終了後に、電圧検出回路の出力信号レベルを確認
し、もし電圧検出回路の出力信号がHレベルならばステ
ップS7へ進み、再び通常処理状態に復帰し、Lレベル
ならばステップS9へ進みHALT状態にする。
動作を説明する。図5は実施例における通常時のタイミ
ング図であり、図6は同じく瞬間的な電源オフ時のタイ
ミング図を示すものである。
は、主電源がt1 でオフするとCPU14はバックアッ
プ処理の実行を開始する。このバックアップ処理の期間
t1 〜t3 は、上述したように、コンデンサ7に充電さ
れた電荷によってマイコンシステムは動作し、電源電圧
はほぼ5Vに保たれている。そして、CPU14はt3
でバックアップ処理を終えると、電圧検出回路6の出力
信号レベルを確認する。通常状態では、このときには電
圧検出回路6の出力信号はLレベルになっている。そこ
でHALTをLレベルにする。このHALTを受けたC
GC15は発振を停止し、クロック出力が止まり、この
マイコンシステム1はバックアップ状態(停止状態)に
なる。
電圧検出回路6から立ち上がりエッジが入力される。こ
の信号を受けたCGC15は発振を再開し、所定期間
(t4 〜t5 )のウォーミングアップ期間(数msから
数十ms程度)の後、再びクロックを出力するととも
に、CPU14に主電源がオンしたことをしめす割り込
み信号をt5 で出力する。すると、CPU14はHAL
T信号をHレベルにし、動作状態になる。
けるタイミング図では、主電源がt11でオフするとCP
U14はバックアップ処理を実行し、バックアップ処理
を終えるとt15で電圧検出回路6の出力信号レベルを確
認する。瞬間的な電源オフ時(t11〜t13)では、この
とき(t15)には電圧検出回路6の出力信号はHレベル
になっている。そこでCPU14はHALT状態にせ
ず、通常動作状態にもどる。
実行後に、CPU14が電圧検出回路6からの出力信号
を確認したときに、この出力信号が依然としてLレベル
のままであれば、CPU14はバックアップ状態(HA
LT状態)になるようにとHALTをLレベルにし、こ
のHALTを受けたCGC15は発振を停止しクロック
出力を止め、マイコンシステム1はバックアップ状態
(HALT状態)になる。しかし、電圧検出回路6から
の出力信号がHレベルに戻っていれば、CPU14は通
常動作状態に戻るように処理する。
テム1をバックアップする構成になっている場合でる。
しかしながら、図7に示すマイコンシステムの様に補助
電源3が必要なRAM11にのみ補助電源3を供給する
構成としてもよい。
検出回路6はLレベルの信号をCPU14に入力する。
CPU14は、このLレベルの割り込み信号を受け取る
とバックアップ状態になるための前処理(バックアップ
処理)を実行する。このバックアップ処理は、たとえば
RAM11に所定の長さのデータを書き込み中はそのデ
ータ全部を書き込み終えるまで書き込みを続行する処理
などであり、その処理時間は例えば数百μsec程度で
ある。
は動作を停止して、LレベルのHALT信号を出力す
る。CGC15は、このLレベルのHALT信号を入力
すると、発振を停止し、クロック出力を止める。これに
よりRAM11以外に供給される電源の電圧が降下して
もCPU14が暴走してRAM11の内容を破壊する可
能性はなくなる。従って、このようなマイコンシステム
においても、主電源がオフする期間が上記バックアップ
処理期間よりも短い場合でも、バックアップ処理から通
常動作状態へ復帰できる。
の電池3aによってRAM11をバックアップする以外
に、図8のマイコンシステムに示すように不揮発性メモ
リであるEEPROM(Electrically E
rasable Programable ROM)1
6を利用したマイコンシステムにも適用できる。
検出回路6はLレベルの信号をCPU14に入力する。
CPU14はこのLレベルの割り込み信号を受け取ると
バックアップ状態になるための前処理(バックアップ処
理)を実行する。このバックアップ処理は、たとえEE
PROM16に所定の長さのデータを書き込み中はその
データ全部を書き込み終えるまで書き込みを続行した
り、電源オフ時のデータ消失を防止するためRAM11
内にある情報をEEPROM16へ移す処理などであ
り、その処理時間は例えば数百μsから数十ms程度で
ある。
理終了後、動作を停止して、LレベルのHALT信号を
出力する。CGC15は、このLレベルのHALT信号
を入力すると、発振を停止し、クロック出力を止める。
これにより供給される電源の電圧が降下してもCPU1
4が暴走してEEPROM16の内容を破壊する可能性
はなくなる。従って、このようなマイコンシステムにお
いても、主電源がオフする期間が上記バックアップ処理
期間よりも短い場合でも、バックアップ処理から通常動
作状態へ復帰できる。
クアップ方法及びその装置は、主電源がオフする期間が
上記バックアップ処理期間よりも短い場合であっても、
バックアップ処理終了後に速やかに通常動作状態へ復帰
できる。
コンシステムの一例である。
回路構成を示すブロック図である。
コンシステムの一例であり、割り込み制御回路を有して
いる入出力ポート回路による回路構成を示すブロック図
である。
すフローチャートである。
タイミングチャートである。
フ時におけるタイミングチャートである。
コンシステムの他の実施例である。
コンシステムの他の実施例である。
フ時)である。
Claims (2)
- 【請求項1】 供給される電源によって駆動し該電源が
オフしたときにはバックアップ処理終了後に停止状態と
するマイコンシステムの電源バックアップ方法におい
て、 前記電源のオフによってバックアップ処理を行い、この
バックアップ処理の終了した後に当該電源がオフのとき
には停止状態とする一方、当該電源がオンとなっている
ときには駆動状態に戻ることを特徴とするマイコンシス
テムの電源バックアップ方法。 - 【請求項2】 供給される電源によって駆動し該電源が
オフしたときにはバックアップ処理終了後に停止状態と
するマイコンシステムの電源バックアップ装置におい
て、 前記電源のオンとオフとを判別する判別手段と、 この判別手段によって電源のオフが判別され、開始され
たバックアップ処理の終了後に再び当該判別手段によっ
て電源のオンとオフとを判別したときに、電源がオフで
あるときには停止状態とし、電源がオンであるときには
駆動状態とする制御手段とを有することを特徴とするマ
イコンシステムの電源バックアップ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3253535A JP3053270B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 電源バックアップ方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3253535A JP3053270B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 電源バックアップ方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0594242A JPH0594242A (ja) | 1993-04-16 |
JP3053270B2 true JP3053270B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=17252723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3253535A Expired - Lifetime JP3053270B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 電源バックアップ方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3053270B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10671139B2 (en) * | 2017-05-31 | 2020-06-02 | Quanta Computer Inc. | Operable server system when standby power of PSU fails |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3253535A patent/JP3053270B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0594242A (ja) | 1993-04-16 |
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