JP5932346B2 - 半導体装置、それを用いた無線通信端末及び回路間通信システム - Google Patents
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Description
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
まず、図1A及び1Bを参照して、本実施の形態にかかる半導体集積回路が適用される電子機器として好適な無線通信端末の概要について説明する。図1A及び1Bは、無線通信端末500の構成例を示す外観図である。なお、図1A及び1Bでは、無線通信端末500がスマートフォンである場合について示している。しかしながら、無線通信端末500は、フィーチャーフォン(例えば、折り畳み式の携帯電話端末)、携帯ゲーム端末、タブレットPC(Personal Computer)、ノートPC等のその他の無線通信端末であってもよい。また、当然のことながら、本実施の形態にかかる半導体集積回路は、無線通信端末以外に適用することも可能である。
次に、本実施の形態にかかる半導体装置について説明する。図3に、実施の形態1にかかる半導体装置10を含む回路間通信システムを示すブロック図を示す。図3では、実施の形態1にかかる半導体装置10の通信相手となる半導体装置20を示した。この半導体装置10は、第1の回路に相当するものであり、半導体装置20は、第2の回路に相当するものである。また、半導体装置10は、例えば、アプリケーションプロセッサ(以下の説明及び図面ではアプリケーションプロセッサの符号としてAPEを用いる)である。半導体装置20は、例えば、ベースバンドプロセッサ(以下の説明及び図面ではベースバンドプロセッサの符号としてBBを用いる)である。
続いて、監視部15の詳細について説明する。監視部15の詳細なブロック図を図4に示す。図4に示すように、監視部15は、ExOR回路16、インバータ17、カウンタ181、182、閾値判定回路19を有する。
続いて、図3に示した回路間通信システムの動作について説明する。図6に実施の形態1にかかる半導体装置10を含む回路間通信システムの動作を示すタイミングチャートを示す。
ここで、本願発明者らが検討した比較例について説明する。そこで、比較例にかかる回路間通信システムのブロック図を図7に示す。図7に示す比較例にかかる回路間通信システムでは、半導体装置10に代えて半導体装置10aを有する。半導体装置10aは、インタフェース部11a、処理部12a、パワーマネジメント部14aを有する。また、半導体装置10aは、消費電力が制御される電源制御領域13aを有する。
上記説明より、実施の形態1にかかる半導体装置10は、監視部15及び監視部15が出力する復帰指示信号RTN1に基づき電源制御領域13の動作状態を制御するパワーマネジメント部14を有する。そして、パワーマネジメント部14が、復帰指示信号RTN1がイネーブル状態となったことに応じて電源制御領域13を第2の消費電力で動作する状態から第2の消費電力よりも大きな第1の消費電力で動作する状態に切り替える。
<実施の形態2にかかる半導体装置の構成の説明>
実施の形態2にかかる半導体装置を含む回路間通信システムのブロック図を図8に示す。図8に示すように、実施の形態2にかかる回路間通信システムでは、通信を行う2つの半導体装置がそれぞれ特定フレーム(例えば、ブレークトランスミッション)を監視する監視部を有する。
実施の形態2にかかる回路間通信システムでは、通信を行う半導体装置がそれぞれ監視部を有することで、起動信号AC_WAKE及び起動信号CA_WAKEを用いることなく電源制御領域の電源を回復させる処理を行う。そこで、実施の形態2にかかる回路間通信システムの動作を示すタイミングチャートを図9に示す。
上記説明より、実施の形態2にかかる回路間通信システムを用いることで、起動信号AC_WAKEを用いることなく半導体装置30を低消費電力状態から復帰させることができる。つまり、実施の形態2にかかる回路間通信システムを用いることで、半導体装置10と半導体装置10との間の配線数を削減しながら、実施の形態1にかかる回路間通信システムと同等の動作を行うことが可能である。
<実施の形態3にかかる半導体装置の構成の説明>
実施の形態3にかかる半導体装置40を含む回路間通信システムのブロック図を図10に示す。図10に示すように、実施の形態3にかかる回路間通信システムでは、実施の形態1で説明した第2の回路(例えば、半導体装置20)と通信を行う第1の回路(例えば、半導体装置40)を有する。半導体装置40は、受信した信号或いはコマンドに応じて復帰させる回路ブロックを選択可能な半導体装置である。つまり、実施の形態3にかかる回路間通信システムは、実施の形態1にかかる半導体装置20と新たな機能を有する半導体装置40とを有するものであるため、以下では、半導体装置40について特に説明を行う。
続いて、実施の形態3にかかる半導体装置40を含む回路間通信システムの動作について説明する。図11及び図12に、実施の形態3にかかる半導体装置40を含む回路間通信システムの動作を示すタイミングチャートを示す。なお、図11に示すタイミングチャートは、復帰処理としてDSPを含む第2の処理部422のみを復帰させる動作を行ったときのものである。また、図12に示すタイミングチャートは、復帰処理としてCPUを含む第1の処理部421のみを復帰させる動作を行ったときのものである。
上記説明より、実施の形態3にかかる半導体装置40は、半導体装置20から送信される信号の種類に応じて電源の復帰方法を選択することができる。ここで、半導体装置20から送信される起動信号CA_WAKEは、MIPI HSI等の規格で定められた信号である。つまり、実施の形態3にかかる半導体装置40は、規格上定められた信号を用いて、規格から考えられる復帰モードの数よりも多くの復帰モードを備えることが可能になる。また、半導体装置40を用いた場合、復帰モードの数を増やすことにより、信号線の数が増加することがない。つまり、実施の形態3にかかる半導体装置40を用いることで信号線の数を増やすことなく復帰モードの数を増加させることができる。
11、11a、21、31、41 インタフェース部
12、12a、22、32、421、422 処理部
13、13a、23、33、431、432 電源制御領域
14、14a、24、34、44、441、442 パワーマネジメント部
15、35、45 監視部
16 ExOR回路
17 インバータ
181、182 カウンタ
19 閾値判定回路
PD1〜PD3、PD1a、PD41、PD42 パワーダウン制御信号
PC1〜PC3、PC1a、PC41、PC42 電源制御信号
RTN1、RTN1a、RTN2 復帰指示信号
RTN3、RTN41、RTN42 復帰指示信号
AC_WAKE、CA_WAKE 起動信号
AC_READY、CA_READY 送信許可信号
AC_DATA、CA_DATA データ信号
AC_FLAG、CA_FLAG フラグ信号
Claims (9)
- データの送受信の終了に応じて消費電力を第1の消費電力から前記第1の消費電力よりも小さな第2の消費電力に切り替える半導体装置であって、
前記データの送受信を行う送受信インタフェースと、
前記データの処理を行う処理部と、
前記送受信インタフェース及び前記処理部が前記第2の消費電力である期間に、前記送受信インタフェースから出力するデータの有無に関わらずに通信相手側から送信される特定フレームを検出したことに応じて第1の復帰指示信号を出力する監視部と、
前記第1の復帰指示信号に応じて、少なくとも前記送受信インタフェース及び前記処理部を含む回路を前記第2の消費電力で動作する第2の動作状態から前記第1の消費電力で動作する第1の動作状態に切り替えるパワーマネジメント部と、を有し、
前記処理部は、第1の処理部と第2の処理部とを有し、
前記送受信インタフェースは、前記データとして停止状態への移行を許可するスリープ許可フレームを受信したことに応じてスリープ許可通知を前記第1の処理部及び前記第2の処理部に出力し、
前記第1の処理部及び前記第2の処理部は、それぞれ、前記スリープ許可通知と、前記送受信インタフェースから出力する送信データの送信処理の終了と、に基づき前記パワーマネジメント部にパワーダウン制御信号を出力し、
前記パワーマネジメント部は、前記パワーダウン制御信号に応じて前記第1の処理部及び前記第2の処理部の消費電力を前記第1の消費電力から前記第2の消費電力に切り替える半導体装置。 - 前記送受信インタフェースは、前記データとして停止状態への移行を許可するスリープ許可フレームを受信したことに応じてスリープ許可通知を前記処理部に出力し、
前記処理部は、前記スリープ許可通知と、前記送受信インタフェースから出力する送信データの送信処理の終了と、に基づき前記パワーマネジメント部にパワーダウン制御信号を出力し、
前記パワーマネジメント部は、前記パワーダウン制御信号に応じて少なくとも前記送受信インタフェース及び前記処理部を含む回路の消費電力を前記第1の消費電力から前記第2の消費電力に切り替える請求項1に記載の半導体装置。 - 前記パワーマネジメント部は、
前記パワーダウン制御信号に基づき前記処理部と前記送受信インタフェースとを含む回路の消費電力を前記第1の消費電力から前記第2の消費電力に切り替え、
前記第1の復帰指示信号に基づき前記処理部と前記送受信インタフェースとを含む回路の消費電力を前記第2の消費電力から前記第1の消費電力に切り替える請求項2に記載の半導体装置。 - 前記送受信インタフェースは、起動信号を受信したことに応じて前記パワーマネジメント部に第2の復帰指示信号を出力し、
前記パワーマネジメント部は、
前記第2の復帰指示信号に基づき前記第1の処理部の消費電力を前記第2の消費電力から前記第1の消費電力に切り替え、
前記第1の復帰指示信号に基づき前記第2の処理部の消費電力を前記第2の消費電力から前記第1の消費電力に切り替える請求項1に記載の半導体装置。 - 前記特定フレームは、前記データを含むフレームよりも長いデータ長にわたって同一値が連続する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記特定フレームは、MIPIアライアンスのHSI規格に規定され、前記データの同期状態を復帰させるブレークトランスミッションコマンドである請求項5に記載の半導体装置。
- 前記データは、データ信号と、前記データ信号の値との排他的論理和演算結果によりクロック信号が生成される値を有するフラグ信号と、を含み、
前記監視部は、前記クロック信号に基づき前記データとして同一値が連続する期間を判定することで前記特定フレームを検出する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 第1の回路と、第2の回路と、を有し、前記第1の回路と前記第2の回路との間で行われるデータの送受信の結果に応じて前記第1の回路と前記第2の回路の少なくとも一方の消費電力を第1の消費電力から前記第1の消費電力よりも小さな第2の消費電力に切り替える携帯通信端末であって、
前記第1の回路と前記第2の回路は、異なる半導体基板に形成され、
前記第1の回路は、前記携帯通信端末に搭載されたメモリに格納されたプログラムを読み出して、前記携帯通信端末の機能を実現するための処理を行うアプリケーションプロセッサであって、
前記第2の回路は、前記携帯通信端末が送受信するデータに対して符号化処理又は復号化処理を含むベースバンド処理を行うベースバンドプロセッサであって、
前記第1の回路と、前記第2の回路とは、それぞれ、
前記データの送受信を行う送受信インタフェースと、
前記データの処理を行う処理部と、を有し、
前記第1の回路と、前記第2の回路の少なくとも一方は、
前記送受信インタフェース及び前記処理部が前記第2の消費電力である期間に、前記送受信インタフェースから出力するデータの有無に関わらずに通信相手側から送信される特定フレームを検出したことに応じて第1の復帰指示信号を出力する監視部と、
前記第1の復帰指示信号に応じて、少なくとも前記送受信インタフェース及び前記処理部を含む回路を前記第2の消費電力で動作する第2の動作状態から前記第1の消費電力で動作する第1の動作状態に切り替えるパワーマネジメント部と、
を有する携帯通信端末。 - 第1の回路と、第2の回路と、を有し、前記第1の回路と前記第2の回路との間で行われるデータの送受信の結果に応じて前記第1の回路と前記第2の回路の少なくとも一方の消費電力を第1の消費電力から前記第1の消費電力よりも小さな第2の消費電力に切り替える回路間通信システムであって、
前記第1の回路と前記第2の回路は、異なる半導体基板に形成され、
前記第1の回路は、システムに搭載されたメモリに格納されたプログラムを読み出して、前記システムの機能を実現するための処理を行うアプリケーションプロセッサであって、
前記第2の回路は、前記システムが送受信するデータに対して符号化処理又は復号化処理を含むベースバンド処理を行うベースバンドプロセッサであって、
前記第1の回路と、前記第2の回路とは、それぞれ、
前記データの送受信を行う送受信インタフェースと、
前記データの処理を行う処理部と、を有し、
前記第1の回路と、前記第2の回路の少なくとも一方は、
前記送受信インタフェース及び前記処理部が前記第2の消費電力である期間に、前記送受信インタフェースから出力するデータの有無に関わらずに通信相手側から送信される特定フレームを検出したことに応じて第1の復帰指示信号を出力する監視部と、
前記第1の復帰指示信号に応じて、少なくとも前記送受信インタフェース及び前記処理部を含む回路を前記第2の消費電力で動作する第2の動作状態から前記第1の消費電力で動作する第1の動作状態に切り替えるパワーマネジメント部と、
を有する回路間通信システム。
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