JP6340285B2 - 半導体装置、電子装置およびセンシング方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置に関し、特にセンサからのアナログ入力信号をセンシングするのに用いられる半導体装置、その半導体装置およびセンサを備える電子装置、およびアナログ入力信号をセンシングするセンシング方法に関する。

センサと半導体装置とを用いて、周期的に環境をセンシングすることが行われる。例えば、特許文献１には、温度センサと、ＲＦチップ（半導体装置）と、プロセッサチップとを備えた電子回路が示されており、温度センサからの信号を無線信号として送信することが示されている。

特開２００５−２６０２９１号公報

センシングの対象として、例えば周辺環境の温度を考えた場合、温度は時間の経過とともに変化する。図１９は、時間の変化に伴って変化する温度のプロファイル（温度プロファイル）を示す図である。同図において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は温度Ｔを示している。

図１９に示すような周辺環境の温度プロファイルを取得するためには、センサとして温度センサを用い、所定の周期で温度を計測し、計測時刻と計測結果を蓄積して、温度プロファイルを作成することが考えられる。所定の周期で、温度を計測し、蓄積するために、温度センサとともに用いられる半導体装置としては、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）等のタイマ回路と、アナログ／デジタル（以下、ＡＤと称する）変換回路と、マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵと称する）と、メモリ等の記憶回路とを備えた半導体装置を用いることが考えられる。

図２１は、温度プロファイルを取得するために、本願発明者が検討した電子装置の構成を示すブロック図である。図２１において、２１００は半導体装置、２１０１は温度センサ、２１０８は電源を示している。

半導体装置２１００は、複数の回路ブロックを有しているが、同図においては、温度センサ２１０１に関連する回路ブロックのみが示されている。すなわち、温度センサ２１０１からのデータ（センサデータ）が供給されるＡＤ変換回路２１０３と、ＣＰＵ２１０７と、記憶回路２１０４と、ＲＴＣ２１０２と、スイッチ２１０６とが、半導体装置２１００に含まれる回路ブロックとして示されている。また、同図において、２１０５はスイッチである。図２０は、図２１に示した電子装置を動作させたときの、電子装置の消費電力プロファイルを示している。この図２０において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は電子装置の消費電力Ｐを示している。

温度の計測は、図１９に示すように、時間の経過に沿って、計測時刻１、計測時刻２、計測時刻３、・・・、計測時刻８のそれぞれで行う。隣接する計測時刻間の時間を実質的に同じにする、例えば計測時刻１と計測時刻２との間の時間と、計測時刻２と計測時刻３との間の時間を等しくして、所定の周期で計測が行われるようにする。この計測を行っている期間が、図２０では期間ａとして示されている。また、計測を行っていない期間が、図２０では期間ｂとして示されている。この所定の周期は、ＲＴＣ２１０２によって所定の周期毎に、温度センサ２１０１および半導体装置２１００内の各回路ブロックが動作するように起動することにより達成する。

このようにすると、期間ａにおいては、温度センサ２１０１および半導体装置２１００内の各回路ブロックが動作するため、電子装置の消費電力Ｐが増加する。一方、期間ｂにおいては、温度センサ２１０１および半導体装置２１００内のＡＤ変換回路２１０３、ＣＰＵ２１０７および記憶回路２１０４は低消費電力状態とされるため、電子装置の消費電力Ｐは低下する。なお、期間ｂにおいても、ＲＴＣ２１０２は時間の計測を行うため動作状態であるが、その消費電力は少ないため、図２０では省略されている。ここで、低消費電力状態とは、例えばＡＤ変換回路２１０３、ＣＰＵ２１０７および記憶回路２１０４を低消費電力モードへ移行させるあるいは電源電圧の供給を停止することを意味している。

次に、図２１に示した電子装置の動作概要を述べておく。先ずＲＴＣ２１０２によって時間が計測され、所定の時間に到達すると、期間ａの動作が開始される。期間ａにおいて、ＲＴＣ２１０２は、スイッチ２１０５および２１０６のそれぞれをオン状態にする。スイッチ２１０５および２１０６がオン状態にされると、それぞれのスイッチ２１０５および２１０６を介して、電源２１０８から温度センサ２１０１、ＡＤ変換回路２１０３、ＣＰＵ２１０７および記憶回路２１０４へ電源電圧の供給が行われ、これらの回路が起動される。

温度センサ２１０１は、そのときの温度に対応したセンサデータを、半導体装置２１００へ供給する。このセンサデータは、ＡＤ変換回路２１０３によって受信され、ＡＤ変換回路２１０３により、アナログ信号であるセンサデータは、対応するデジタル情報へ変換される。このデジタル情報は、ＣＰＵ２１０７によって、記憶回路２１０４に格納される。このとき、ＣＰＵ２１０７は、デジタル情報を取得したときの時刻（計測時刻）を、ＲＴＣ２１０２から読み取り、デジタル情報とセットとして、記憶回路２１０４へ格納する。これらの一連の処理が完了すると、ＣＰＵ２１０７は、ＲＴＣ２１０２に対して完了信号を供給する。

ＲＴＣ２１０２は、完了信号を受信すると、スイッチ２１０５および２１０６のそれぞれをオフ状態にする、これにより、温度センサ２１０１、ＡＤ変換回路２１０３、ＣＰＵ２１０７および記憶回路２１０４のそれぞれに対する電源電圧の供給が停止されることなり、期間ａから期間ｂへの遷移が行われる。ＲＴＣ２１０２は、所定の時間が経過すると、再びスイッチ２１０５および２１０６をオフ状態からオン状態へ変化させ、期間ｂから期間ａへ遷移させる。以後、期間ａと期間ｂとが交互に繰り返されて、所定の周期で、温度の計測が行われる。

例えば、室内の温度を計測し、温度プロファイルを取得しようとした場合、ＲＴＣ２１０２によって、所定の周期で温度センサ２１０５、ＡＤ変換回路２１０３、ＣＰＵ２１０７および記憶回路２１０４が動作状態にされる。この場合、所定の周期毎に、ＣＰＵ２１０７は、そのときの温度に対応するデジタル情報と時刻情報とをセットとして、記憶回路２１０４へ格納させることになる。一方、室内の温度は短時間では大きく変化し難い。すなわち、ある計測時刻において温度センサ２１０１から出力されるセンサデータと、その次の計測時刻（隣接する計測時刻）において温度センサ２１０２から出力されるセンサデータとの差は、ほとんどないと言うことになる。このような場合であっても、図２１に示した電子装置においては、周期的に発生する計測時刻（図１９において、計測時刻１〜計測時刻８）で、毎回、ＡＤ変換回路２１０３、ＣＰＵ２１０７および記憶回路２１０４のそれぞれが動作状態にされる。そのため、センサデータ間で差がなくても、半導体装置２１００を含む電子装置は電力を消費し、消費電力が大きくなってしまう。

特許文献１では、周期的に発生するセンサデータ間の差を考慮して、消費電力を低減することは意識されていない。

本発明の目的は、消費電力の低減を図ることが可能な半導体装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本願発明者は、コスト削減のために、異分野である医療分野で採用されているスクリーニング検査を知見とし、そのスクリーニング検査の考えを、応用することを検討した。このとき、コストをエネルギーである消費電力と見なして、消費電力（コスト）の削減を考えた。スクリーニング検査では、疑わしいものを粗く選択し、選択されたものを詳しく検査する。そこでセンサから周期的に供給されるセンサデータを、全て計測するのではなく、粗く選択し、選択されたセンサデータを計測することを考えた。

この考えに基づく半導体装置は、計測時刻に対応する時刻情報と、周期的な第１起動信号とを発生するタイマ回路と、第１起動信号に応答して、アナログ入力信号の値が、所定の範囲内に存在するか否かを判定する判定回路と、第２起動信号に応答して、アナログ入力信号をデジタル信号へ変換する第１変換回路と、第３起動信号に応答して、デジタル信号に対して処理を行う処理回路と、を備えている。ここで、判定回路は、アナログ入力信号が所定の範囲内に存在しないとき、第２起動信号および第３起動信号を発生し、処理回路は、デジタル信号に対応したデジタル情報と、タイマ回路からの時刻情報とを、記憶回路へ格納する処理を行う。

アナログ入力信号の値が、所定の範囲内に存在していないときに、第１変換回路、処理回路および記憶回路は動作することになり、動作の頻度を低減することが可能となり、消費電力の低減が可能となる。

また、一実施の形態においては、センシング方法が提供される。すなわち、処理回路とタイマ回路とを有し、タイマ回路によって、所定の周期で、アナログ入力信号をセンシングするセンシング方法が提供される。ここで、所定の周期のそれぞれの期間は、アナログ入力信号の値が、所定の範囲内に存在しているか否かを判定する第１期間と、処理回路が非動作となる第２期間と、を有する。第１期間において、アナログ入力信号の値が、所定の範囲内に存在しないと判定されたとき、前記期間に、処理回路がアナログ入力信号に対応したデジタル情報を記憶回路に保持するように動作する第３期間が挿入され、第２期間が短くされる。

アナログ入力信号が所定の範囲内に存在するときには、それが所定の範囲内に存在していないときに比べて、処理回路が非動作となる第２期間が長くなる。これにより、消費電力の低減を図ることが可能となる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

消費電力の低減を図ることが可能な半導体装置を提供することができる。

実施の形態１に係わる電子装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係わる半導体装置の一部分の構成を示す模式図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる半導体装置の動作を説明するための模式図である。 実施の形態１に係わる半導体装置の動作を説明するための模式図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の動作を示すフローチャート図である。 実施の形態２に係わる電子装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係わる半導体装置に設けられているＲＴＣの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係わる半導体装置に設けられているコンパレータの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係わる電子装置の電力プロファイルを示す図である。 温度プロファイルを示す図である。 先に検討した電子装置の電力プロファイルを示す図である。 先に検討した電子装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、原則として省略する。

また、以下に説明する複数の実施の形態は、センシングの対象として温度を例としている。すなわち、周辺環境の温度を計測する例を説明するが、温度の計測に限定されるものではない。

（実施の形態１）
＜電子装置および半導体装置の全体構成＞
図１は、実施の形態１に係わる電子装置の構成を示すブロック図である。電子装置１０は、電源装置（図では電源と記載、以下電源とも称する）２１０８、温度センサ（図ではセンサと記載、以下センサとも称する）２１０１、スイッチ２１０５および半導体装置１０００とを備えている。特に制限されないが、半導体装置１０００は、後で説明する複数の回路ブロックが、周知の半導体製造技術によって１個の半導体基板に形成され、１個の半導体装置とされている。また、この半導体装置１０００は、ＣＰＵと記憶回路等を備えているため、所謂マイクロコントローラ（ＭＣＵ）とも見なせる。

半導体装置１０００は、複数の回路ブロックが含まれており、図１には、その一部の回路ブロックが示されている。同図において、１００１はＲＴＣであり、１００２はコンパレータである。ＲＴＣ１００１は、タイマ回路として機能し、コンパレータ１００２は、判定回路として機能する。１００３はデジタル信号をアナログ信号へ変換するデジタル／アナログ（以下、ＤＡと称する）変換回路であり、１００４は、ＡＤ変換回路である。１００５は、ＣＰＵであり、同図には示されていないメモリに格納されているプログラムに従って動作する。１００６は、記憶回路であり、例えは書き換え可能な揮発性メモリ（例えば、所謂スタティック型メモリ）により構成されている。１００７は、電気的に書き換え可能な不揮発メモリ（不揮発性メモリ）であり、例えばＮＶＲＡＭ、フラッシュメモリ等により構成されている。１００９および１０１０のそれぞれは、スイッチである。また、１００８は、アナログ信号を保持する保持回路であり、例えば容量を含む回路により構成されている。

スイッチ１００９および２１０５のそれぞれは、１対のノードｎ１、ｎ２と制御ノードｃｎとを有しており、制御ノードｃｎに供給される制御信号の電圧に従って、１対のノードｎ１、ｎ２間を電気的に導通（オン状態）または非導通（オフ状態）にする。

また、スイッチ１０１０は、１対のノードｎ１、ｎ２と、２個の制御ノードｃｎ１、ｃｎ２を有している。スイッチ１０１０は、制御ノードｃｎ２に、コンパレータからの制御信号（共通起動信号ＣＳ）が供給されことにより、ノードｎ１とｎ２との間を電気的に導通（オン状態）にし、制御ノードｎ１に、ＲＴＣ１００１からの制御信号（終了信号ＳＷ２）が供給されることにより、ノードｎ１とｎ２との間を電気的に非導通（オフ状態）にする。例えば、制御信号のハイレベルが、その制御信号が有効であるとした場合、制御ノードｎ２に供給されている共通起動信号ＣＳがハイレベルになることにより、ノードｎ１とノードｎ２との間が導通し、制御ノードｎ１に供給されている終了信号ＳＷ２がハイレベルになることにより、ノードｎ１とノードｎ２との間が非導通となる。同様に、スイッチ１００９および２１０５のそれぞれにおいても、制御ノードｃｎに供給される制御信号がハイレベルになることにより、１対のノードｎ１、ｎ２間が導通し、制御ノードｃｎに供給される制御信号がロウレベルになることにより、１対のノードｎ１、ｎ２間が非導通となる。

電源装置２１０８には、特に制限されないが、電源電圧Ｖｄを供給する電源配線と接地電圧Ｖｓを供給する接地配線とが接続されている。これらの配線のうち、図１には、電源電圧Ｖｄを供給する電源配線ＶＤＬのみが示されており、接地配線は省略されている。省略されている接地配線は、センサ２１０１および半導体装置１０００に接続されており、半導体装置１０００に含まれている各回路ブロックに接続されている。これにより、センサ２１０１および半導体装置１０００内の各回路ブロックに対して、電源装置２１０８から、接地電圧Ｖｓが供給されている。

一方、電源配線ＶＤＬは、スイッチ２１０５のノードｎ１と半導体装置１０００とに接続されている。半導体装置１０００に接続された電源配線ＶＤＬは、半導体装置１０００内において、ＲＴＣ１００１およびスイッチ１００９、１０１０のノードｎ１に接続されている。

スイッチ２１０５のノードｎ２はセンサ２１０１に接続され、その制御ノードｃｎには、ＲＴＣ１００１からの制御信号（起動信号）ＳＷ１が供給されている。そのため、スイッチ２１０５は、ＲＴＣ１００１からの起動信号ＳＷ１に従ってオン状態またはオフ状態となる。例えばＲＴＣ１００１からの起動信号ＳＷ１がハイレベルであれば、スイッチ２１０５はオン状態となり、ロウレベルであれば、オフ状態となる。スイッチ２１０５がオン状態となることにより、センサ２１０１には、スイッチ２１０５を介して電源電圧Ｖｄが供給される。センサ２１０１は、電源電圧Ｖｄと接地電圧Ｖｓとを動作電圧として動作する。そのため、スイッチ２１０５を介して、電源電圧Ｖｄが供給されることにより、センサ２１０１は動作し、そのときの温度を表すアナログ入力信号（センサデータ）を発生し、半導体装置１０００へ供給する。

ＲＴＣ１００１は、電源電圧Ｖｄと接地電圧Ｖｓを動作電圧として動作する。そのため、電源配線ＶＤＬを介して電源電圧Ｖｄが供給されることにより、ＲＴＣ１００１は動作する。

スイッチ１００９のノードｎ２は、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７および保持回路１００８に接続され、その制御ノードｃｎには、ＲＴＣ１００１からの制御信号（第１起動信号）ＳＷ３が供給されている。コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７および保持回路１００８のそれぞれは、電源電圧Ｖｄと接地電圧Ｖｓを動作電圧として動作する。すなわち、電源電圧Ｖｄおよび接地電圧Ｖｓが供給されることにより、動作する。コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７および保持回路１００８のそれぞれには、図示されていない接地配線を介して接地電圧Ｖｓが供給されており、電源電圧Ｖｄは、スイッチ１００９を介して供給される。

そのため、ＲＴＣ１００１からの第１起動信号ＳＷ３によって、スイッチ１００９が導通したとき、このスイッチ１００９を介して、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７および保持回路１００８のそれぞれに、電源電圧Ｖｄが供給されることになる。すなわち、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７および保持回路１００８のそれぞれは、ＲＴＣ１００１からの第１起動信号ＳＷ３に応答して、動作する。

この実施の形態においては、センサ２１０１からのセンサデータが、保持回路１００８に保持され、コンパレータ１００２によって比較されるようにするために、スイッチ２１０５とスイッチ１００９とは、同期してオン／オフ状態となるようにされている。すなわち、第１起動信号ＳＷ３と起動信号ＳＷ１とは同期しており、センサ２１０１が動作状態にされたとき、保持回路１００８およびコンパレータ１００２も動作状態とされる。

スイッチ１０１０のノードｎ２は、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６に接続されている。このＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれも、電源電圧Ｖｄと接地電圧Ｖｓを動作電圧として動作する。接地電圧Ｖｓは、図示されていない接地配線を介して、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれに供給されている。一方、電源電圧Ｖｄは、スイッチ１０１０を介して電源配線ＶＤＬから供給される。これにより、コンパレータ１００２からの共通起動信号ＣＳによって、スイッチ１０１０がオン状態にされると、当該スイッチ１０１０を介して、電源電圧Ｖｄが、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６に供給される。すなわち、共通起動信号ＣＳに応答して、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれが動作する。

この実施の形態においては、共通起動信号ＣＳによって、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれが動作となるが、それぞれに対して別々のスイッチを設けるようにしてもよい。すなわち、スイッチ１０１０を例えば３個のスイッチ１０１０−１〜１０１０−３（図示せず）により構成し、スイッチ１０１０−１を電源配線ＶＤＬとＡＤ変換回路１００４との間に設け、スイッチ１０１０−２を電源配線ＶＤＬとＣＰＵ１００５との間に設け、スイッチ１０１０−３を電源配線ＶＤＬと記憶回路１００６との間に設けるようにしてもよい。この場合、スイッチ１０１０−１は、コンパレータ１００２からの第２起動信号によってオン／オフ制御が行われ、スイッチ１０１０−２および１０１０−３は、コンパレータ１００２からの第３起動信号によってオン／オフ制御が行われるようにする。この場合、第２起動信号と第３起動信号のそれぞれは、共通起動信号ＣＳと同じ制御信号である。

第２起動信号および第３起動信号をそれぞれ伝達する信号配線の数を低減する等の観点から見た場合には、第２起動信号と第３起動信号とを共通とした共通起動信号ＣＳを用いるのが望ましい。勿論、第２起動信号および第３起動信号だけでなく、スイッチ１０１０−３用の第４起動信号を設けるようにしてもよい。

保持回路１００８は、第１起動信号に応答して、動作することにより、そのときのセンサデータ（アナログ信号）を保持する。保持されたセンサデータは、コンパレータ１００２およびＡＤ変換回路１００４に供給される。コンパレータ１００２は、後で図１７を用いて、その構成を説明するが、保持回路１００８から供給されたセンサデータの値とＤＡ変換回路１００３からの電圧値とを比較する。この場合、ＤＡ変換回路１００３は、電圧の範囲を特定する電圧値を、コンパレータ１００２へ供給する。すなわち、所定の電圧範囲の上限値を指定する上限電圧値と、所定の電圧範囲の下限値を指定する下限電圧値とを、ＤＡ変換回路１００３は、コンパレータ１００２へ供給する。

電気的に書き換え可能な不揮発メモリ１００７は、それが動作することにより、所定の電圧範囲の上限値および下限値にそれぞれ対応するデジタル情報を、ＤＡ変換回路１００３へ供給する。ＤＡ変換回路１００３は、この上限値および下限値にそれぞれ対応したデジタル情報を、順次アナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号の電圧を基準電圧として、コンパレータ１００２は、センサデータの値が、所定の電圧範囲内に存在しているか否かの判定を行う。判定の結果を、共通起動信号ＣＳおよび検出信号ＣＣとして、スイッチ１０１０の制御ノードｃｎ２およびＲＴＣ１００１へ供給する。不揮発メモリ１００７は、特に制限されないが、この実施の形態においては、レジスタ１、２として機能する。ここで、２個のレジスタの内のレジスタ１は、上記した所定の電圧範囲の下限値に対応するデジタル情報を格納し、レジスタ２は、上記した上限値に対応するデジタル情報を格納する。

この実施の形態においては、コンパレータ１００２は、センサデータの値が、所定の電圧範囲内に存在しないとき、すなわち、センサデータの値が、所定の電圧範囲よりも高い値あるいは低い値のとき、コンパレータ１００２は、ハイレベルの共通起動信号ＣＳを発生し、スイッチ１０１０の制御ノードｃｎ２へ供給する。ハイレベルの共通起動信号ＣＳに応答して、スイッチ１０１０がオン状態となることにより、このスイッチ１０１０を介して電圧配線ＶＤＬからＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６へ電源電圧Ｖｄが供給される。すなわち、共通起動信号ＣＳに応答して、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれが動作状態となる。

ＡＤ変換回路１００４は、それが動作状態となることにより、そのとき保持回路１００８に保持されているセンサデータの値をデジタル信号へ変換する。この変換されたデジタル信号は、ＣＰＵ１００５に供給される。ＣＰＵ１００５は、供給されたデジタル信号に対応するデジタル情報と、ＲＴＣ１００１からの時刻情報ＣＮＴ２とを合わせて、記憶回路１００６へ書き込む（保持させる）。これにより、センサ２１０１から出力されているセンサデータの値が、所定の電圧範囲内に存在しないときには、そのときのセンサデータ（アナログ信号）は、ＡＤ変換回路１００４によって、デジタル信号へ変換され、そのデジタル信号に対応するデジタル情報とそのときの時刻情報ＣＮＴ２が、記憶回路１００６に保持されることになる。ＣＰＵ１００５は、記憶回路１００６へのデジタル情報とそのときの時刻情報ＣＮＴ２の書き込みを完了した後、ＲＴＣ１００１に対して制御信号（完了信号）ＣＥを供給する。

ＲＴＣ１００１は、完了信号ＣＥを受信すると、スイッチ１０１０の制御ノードｃｎ１に対して、ハイレベルの終了信号ＳＷ２を供給する。これにより、スイッチ１０１０は、オン状態からオフ状態へと遷移する。スイッチ１０１０がオフ状態へ移行することにより、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６への給電が停止される。これにより、そのときのセンサデータに対応したデジタル情報とそのときの時刻情報ＣＮＴ２が、記憶回路１００６に格納された後は、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれは、非動作となり、消費電力の増加が抑制される。また、ＲＴＣ１００１は、完了信号ＣＥを受信すると、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３をロウレベルにする。これにより、スイッチ２１０５および１００９がオフ状態へ遷移し、センサ２１０１、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３および不揮発メモリ１００７への給電が停止される。

一方、センサデータの値が、所定の電圧範囲内に存在するときには、コンパレータ１００２は、共通起動信号ＣＳを生成せずに、検出信号ＣＣを生成する。共通起動信号ＣＳが生成されないため、スイッチ１０１０の制御ノードｎ２にはロウレベルが供給され、当該スイッチ１０１０はオフ状態となり、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６への電源電圧Ｖｄの供給が行われない。そのため、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６は、非動作状態を継続し、消費電力の増加を抑制することが可能となる。また、検出信号ＣＣの形成（ハイレベル）に応答して、ＲＴＣ１００１は、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルにする。これにより、スイッチ１００９および２１０５のそれぞれがオフ状態となり、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７およびセンサ２１０１への電源電圧Ｖｄの給電が停止され、低消費電力化が図られる。

特に制限されないが、この実施の形態においては、ＣＰＵ１００５は、不揮発メモリ１００７に格納されているデジタル情報を変更あるいは更新する。例えば、記憶回路１００６へ、ＡＤ変換回路１００４からのデジタル信号に対応したデジタル情報とそのときの時刻情報ＣＮＴ２とを、ＣＰＵ１００５が書き込んだ場合、当該デジタル情報に対して演算処理を行って求めたデジタル情報を、ＣＰＵ１００５で生成し、不揮発メモリ１００７へ供給して、不揮発メモリ１００７におけるレジスタ１および／またはレジスタ２の値を、変更あるいは更新する。これにより、新たな電圧範囲を、不揮発メモリ１００７へ設定することが可能とされている。

例えば、ＣＰＵ１００５は、計測許容誤差を考慮した値（所定の閾値）を、センサデータに対応したデジタル情報に加算（減算）して、デジタル情報を生成し、不揮発メモリ１００７のレジスタ１およびレジスタ２へ書き込む。すなわち、計測されたデジタル情報の値に対して、計測許容誤差だけ低い値に対応するデジタル情報と、計測許容誤差だけ高い値に対応するデジタル情報を生成し、レジスタ１およびレジスタ２に書き込み、次回の計測の際の所定の電圧範囲を定める。一例を述べるならば、計測されたデジタル情報が、２５℃に対応する値であり、計測許容誤差が±０．２℃であった場合、２４．８℃（＝２５℃−０．２℃）に対応するデジタル情報が、レジスタ１に書き込まれ、２５．２℃（＝２５℃＋０．２℃）に対応するデジタル情報が、レジスタ２に書き込まれる。これにより、次回の計測、すなわちセンサ２１０１からのセンサデータの値を判定する際には、２４．８℃に対応する下限電圧と２５．２℃に対応する上限電圧を有する電圧範囲が、センサデータの値と比較される所定の電圧範囲として用いられることになる。

図２は、図１に示した回路ブロックのうち、コンパレータ１００２、保持回路１００８、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７およびセンサ２１０１に注目して、それらの接続関係を示す模式図である。図２においては、不揮発メモリ１００７におけるレジスタ１が、１００７−１として示され、レジスタ２が１００７−２として示されている。特に制限されないが、ＤＡ変換回路１００３は、レジスタ１００７−１に書き込まれているデジタル情報を、アナログ情報へ変換し、コンパレータ１００２へ供給する。コンパレータ１００２は、保持回路１００８からのセンサデータの値とＤＡ変換回路１００３からのアナログ情報とを比較し、センサデータの値が、所定の範囲の下限値よりも低いか否かの判定を行う。次のタイミングにおいては、ＤＡ変換回路１００３は、レジスタ１００７−２に書き込まれているデジタル情報を、アナログ情報へ変換し、コンパレータ１００２へ供給する。これにより、コンパレータ１００２は、センサデータの値が、所定の範囲の上限値を超えているか否かの判定を行う。

コンパレータ１００２は、上限値を超えているあるいは下限値よりも低くなっていると判定した場合、既に述べたように、共通起動信号ＣＳ（図１）を発生する。一方、センサデータの値が、上限値と下限値との間に存在している場合には、コンパレータ１００２は、共通起動信号ＣＳを生成せず、検出信号ＣＣ（図１）を生成し、ＲＴＣ１００１へ供給する。

ＲＴＣ１００１は、後で図１６を用いて、その構成例を示すが、所定の周期でクロック信号を生成するクロック発生回路を備えている。このクロック信号に基づいて、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３が生成される。そのため、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３も周期的にハイレベルとなり、前記したスイッチ１００９および２１０５のそれぞれは、周期的に動作状態とされる。また、ＲＴＣ１００１は、検出信号ＣＣを受信することにより、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルにし、スイッチ１００９および２１０５をオフ状態にする。また、ＲＴＣ１００１は、第１起動信号ＳＷ３を形成した後、スイッチ１０１０がオン状態にされている場合、ＣＰＵ１００５からの完了信号ＣＥに応答して、終了信号ＳＷ２を生成する。これにより、スイッチ１０１０の制御ノードｎ１にハイレベルの終了信号ＳＷ２が供給されることになり、スイッチ１０１０は、オフ状態へと変化する。すなわち、センサデータが、所定の範囲から外れており、コンパレータ１００２からの共通起動信号ＣＳによって、スイッチ１０１０がオン状態にされた場合、ＣＰＵ１００５によってセンサデータに対応したデジタル情報と時刻情報ＣＮＴ２が、記憶回路１００６に書き込まれた後で、終了信号ＳＷ２がハイレベルとなる。これにより、スイッチ１０１０は、これらの情報が記憶回路１００６に書き込まれた後で、オン状態からオフ状態へ遷移することになる。

なお、ＣＰＵ１００５とＲＴＣ１００１との間は、完了信号ＣＥ、時刻情報ＣＮＴ２だけでなく、種々の信号およびデータが送受信される。送受信される信号およびデータについては、後で図１６および図１７を用いて一例を説明するが、図１では、これらの信号およびデータは、ＣＮＲとして示されている。

＜電子装置および半導体装置の全体動作＞
次に、図３〜図１３を用いて、図１に示した電子装置１０の動作を、詳しく説明する。ここで、図３および図６〜図１３のそれぞれは、図１に示した構成と同じ構成を示しており、図４および図５のそれぞれは、図２に示した構成と同じ構成を示している。これらの図において、図１および図２と同じ部分には、同一の符号を付している。但し、図３〜図１３には、動作を示すために、動作に関連する部分には矢印の太線（白抜き）が追記されている。追記した矢印の太線を主に用いて、図３〜図１３を説明する。

先ず、図３〜図７を用いて、センサデータを半導体装置１０００が、周期的に計測する動作を説明する。

図３において、ＲＴＣ１００１に設けられているクロック発生回路（図３には図示せず）により発生されたクロック信号により、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３はハイレベルとなる。また、このとき、ＲＴＣ１００１は、ロウレベルの終了信号ＳＷ２を形成し、コンパレータ１００２は、ロウレベルの共通起動信号ＣＳを形成する。これにより、スイッチ１００９および２１０５のそれぞれはオン状態とされ、スイッチ１０１０はオフ状態とされる。スイッチ１００９および２１０５がオン状態とされることにより、センサ２１０１は動作状態となり、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、保持回路１００８および不揮発メモリ１００７も動作状態となる。このとき、スイッチ１０１０はオフ状態であるため、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれは非動作状態、すなわち停止状態となる。この半導体装置１００を、所謂マイクロコントローラと見なした場合には、低消費電力モードとなる。

センサ２１０１によるセンシングによって得られたセンサデータ（アナログ信号：最新のアナログデータ）は、図３において矢印付きの太線で示されているように、保持回路１００８に供給され、保持回路１００８によって保持され、コンパレータ１００２に供給される。一方、不揮発メモリ１００７のレジスタ１、２（図ではレジスタ１／２と記載、以下同様）には、例えば前回の計測によって得たデジタル信号に基づいたデジタル情報が格納されている。レジスタ１、２に格納されているデジタル情報は、ＤＡ変換回路１００３によってアナログ信号へ変換され、所定の電圧範囲を示す下限値および上限値として、コンパレータ１００２へ供給される。すなわち、前回の計測で得たデジタル情報に基づいた前回計測のアナログデータが、コンパレータ１００２へ供給されることになる。

コンパレータ１００２は、保持回路１００８からの最新のアナログデータと、ＤＡ変換回路１００３からの前回計測のアナログデータとを受信することになる。コンパレータ１００２は、受信した前回の計測データと最新の計測データとを比較する動作を行う。ここで、コンパレータ１００２の比較の動作を、図４および図５を用いて説明しておく。図４および図５のそれぞれは、先に説明した図２と同様に、図１に示した構成のうち、センサ２１０１、保持回路１００８、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３および不揮発メモリ１００７に注目して、構成を示した模式図である。

不揮発メモリ１００７のレジスタ１（１００７−１）には、前回の計測において得られたデジタル情報に、許容誤差の値が減算されたデジタル情報（Ｍｉｎ値）が格納されており、レジスタ２（１００７−２）には、前回の計測において得られたデジタル情報に、許容誤差の値が加算されたデジタル情報（Ｍａｘ値）が格納されている。

ＤＡ変換回路１００３は、特に制限されないが、先ず、図４に示すようにレジスタ１（１００７−１）に格納されているデジタル情報（Ｍｉｎ値）をアナログ信号へ変換し、コンパレータ１００２へ供給する。コンパレータ１００２は、最新のアナログデータとデジタル情報（Ｍｉｎ値）に対応するアナログ信号との電圧比較を実行する。次に、ＤＡ変換回路１００３は、図５に示すように、レジスタ２（１００７−２）に格納されているデジタル情報（Ｍａｘ値）をアナログ信号へ変換し、コンパレータ１００２へ供給する。コンパレータ１００２は、最新のアナログデータとデジタル情報（Ｍａｘ値）に対応するアナログ信号との電圧比較を実行する。

これにより、コンパレータ１００２は、保持回路１００８から供給されている最新のアナログデータ（最新の計測データ）と前回の計測データ（前回のアナログデータ）とを比較することになる。この場合、許容誤差範囲内において、最新の計測データと前回の計測データとが一致するか否かの判定が行われることになる。すなわち、最新の計測データが、許容誤差を反映した上限値（Ｍａｘ値）と下限値（Ｍｉｎ値）との間の範囲に納まっていれば、最新の計測データは、前回の計測データと同じであると判定し、最新の計測データが、許容誤差を反映した上限値（Ｍａｘ値）と下限値（Ｍｉｎ値）との間の範囲から外れていれば、最新の計測データは、前回の計測データとは異なると判定する。この実施の形態においては、最新の計測データと前回の計測データとが同じと判定するか、異なると判定するかによって、以後の処理が変わる。最新の計測データと前回の計測データとが同じであるか異なるかは、コンパレータ１００２から出力される共通起動信号ＣＳによって表される。スクリーニング検査の知見に立ち戻って考えると、この共通起動信号ＣＳは、さらに詳細に検査（計測）を実行するか否かを定める判定信号と見なすこともできる。

次に、最新の計測データが、前回の計測データと同じであると判定した場合の動作を説明する。すなわち、センサデータが、許容誤差範囲（所定の範囲）内に存在する場合の動作である。

最新の計測データが、許容誤差範囲内に存在する場合、コンパレータ１００２は、図６に矢印付きの太線で示すように、検出信号ＣＣを形成（ハイレベル）し、ＲＴＣ１００１へ供給する。ＲＴＣ１００１は、この検出信号ＣＣに応答して、図７において、矢印付きの太線で示すように、スイッチ１００９および２１０５のそれぞれを制御する第１起動信号ＳＷ３および起動信号ＳＷ１を変化させる。すなわち、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルへ変化させる。これにより、スイッチ２１０５および１００９のそれぞれは、オン状態からオフ状態へ変化し、センサ２１０１、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７および保持回路１００８への電源電圧Ｖｄの給電が停止される。これにより、消費電力の増加が抑制される。さらに、このときには、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６への電源電圧Ｖｄの給電も停止されているため、消費電力の増加がさらに抑制されることになる。

図６に示した状態から図７に示す状態へ遷移すると、スイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれがオフ状態となる。一方、後で図１６を用いて示すが、ＲＴＣ１００１には、常時、電源電圧Ｖｄが給電されているため、ＲＴＣ１００１のみが動作している状態となる。ＲＴＣ１００１は、電源電圧Ｖｄが給電されているため、クロック発生回路が動作し、発生したクロック信号を用いて、予め定めた時間（ＴＣ）を計測し続ける。ＲＴＣ１００１は、予め定めた時間（ＴＣ）を経過する毎に、第１起動信号ＳＷ３および起動信号ＳＷ１を生成する。そのため、図３に示した状態から、予め定めた時間（ＴＣ）が経過すると、図７に示した状態は、図３に示した状態へ再び遷移する。すなわち、図３において述べたように、スイッチ２１０５および１００９がオン状態にされ、センサ２１０１からのセンサデータの受信とコンパレータ１００２による比較動作が、再度行われる。

次に、最新の計測データが、前回の計測データと異なると判定した場合の動作を、図８〜図１３を用いて説明する。すなわち、センサデータが、許容誤差範囲（所定の範囲）内に存在しない場合の動作であり、図８〜図１３のそれぞれは、センサデータが許容誤差範囲内に存在しない場合の動作を示す図である。

先ず、図３において、コンパレータ１００２が、保持回路１００８からの最新の計測データと、ＤＡ変換回路１００３からの前回の計測データとを比較し、許容誤差範囲に、最新の計測データが納まっていない場合、コンパレータ１００２は、図８に矢印付きの太線で示すように、共通起動信号ＣＳを形成して、スイッチ１０１０の制御ノードｎ２へ供給する。すなわち、スイッチ１０１０の制御ノードｎ２へハイレベルの共通起動信号ＣＳが供給され、当該スイッチ１０１０はオフ状態からオン状態へと変化する。スイッチ１０１０がオン状態へ変化することにより、図９に矢印付きの太線で示すように、スイッチ１０１０を介して、電源電圧Ｖｄが、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６へ給電される。すなわち、共通起動信号ＣＳに応答して、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれが動作を開始する。

ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれが動作を開始したとき、スイッチ１００９を介して保持回路１００８、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３および不揮発メモリ１００７にも電源電圧Ｖｄが給電されている。そのため、保持回路１００８には、最新の計測データ（アナログ信号）が保持された状態となっている。これにより、ＡＤ変換回路１００４には、図１０に示すように、保持回路１００８から最新の計測データが供給されることになる。

ＡＤ変換回路１００４は、供給されている最新の計測データを、デジタル信号へ変換し、ＣＰＵ１００５へ供給する。ＣＰＵ１００５は、供給されたデジタル信号に対応するデジタル情報（最新の計測データに対応した）を記憶回路１００６へ書き込む。また、このとき、ＣＰＵ１００５は、ＲＴＣ１００１から、そのときの時刻情報ＣＮＴ２を取得し、この時刻情報ＣＮＴ２を、最新の計測データに対応するデジタル情報とセットとして、記憶回路１００６へ書き込む。また、ＣＰＵ１００５は、このとき取得した最新の計測データに対応するデジタル情報に対して、許容誤差を減算および加算するような演算処理を行い、次の計測に備えて、許容誤差範囲の上限値（Ｍａｘ値）と許容誤差範囲の下限値（Ｍｉｎ値）を求める。求めた下限値（Ｍｉｎ値）と上限値（Ｍａｘ値）を、図１１に矢印付きの太線で示すように、ＣＰＵ１００５は、レジスタ１（１００７−１）とレジスタ２（１００７−２）へ供給し、書き込みを行う。ここでレジスタ１、２に書き込まれた下限値（Ｍｉｎ値）および上限値（Ｍａｘ値）は、次の計測において、前回の計測データとして扱われることになる。

ＣＰＵ１００５は、レジスタ１、２へ下限値および上限値の書き込みが終わると、図１２において矢印付きの太線で示すように、完了信号ＣＥを形成し、ＲＴＣ１００１へ供給する。ＲＴＣ１００１は、完了信号ＣＥを受信すると、図１３に矢印付きの太線で示すように、終了信号ＳＷ２、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３を変化させる。すなわち、ＲＴＣ１００１は、終了信号ＳＷ２をハイレベルにし、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルにする。これにより、スイッチ１０１０、２１０５および１００１のそれぞれはオン状態からオフ状態へ変化する。これらのスイッチがオフ状態にされることにより、センサ２１０１、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれへの電源電圧Ｖｄの給電が停止される。これにより、半導体装置１０００は、停止あるいは低消費電力モードへと遷移することになる。

これらの回路ブロックへの電源電圧Ｖｄの給電は停止されても、ＲＴＣ１００１への給電は継続されるため、ＲＴＣ１００１は、時間の計測を継続し、所定の時間（ＴＣ）が経過すると、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３を形成する。これにより、再び、図３の状態に戻り、センサ２１０１からのセンサデータの受信およびコンパレータ１００２による比較動作を、再び行う。

＜電子装置および半導体装置の動作フローチャート＞
図１４は、図３〜図１３を用いて説明した動作を示すフローチャート図である。図１４の中央部分には、実行されるステップが、ステップＳ１４００〜Ｓ１４１３として示されており、同図の左側部分には、センサデータが、許容誤差範囲内に存在する場合に実行されるステップの時間が示されている。また、図１４の右側部分には、センサデータが、許容誤差範囲内に存在しない場合に実行されるステップの時間が示されている。

ステップＳ１４００において、ＲＴＣ１００１がスイッチ２１０５および１００９をオン（ＯＮ）状態にする（図３）。これにより、ステップＳ１４０１において、センサ２１０１、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、保持回路１００８および不揮発メモリ１００７が起動される。センサ２１０、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、保持回路１００８および不揮発メモリ１００７のそれぞれが起動されることにより、動作を開始し、ステップＳ１４０２において、コンパレータ１００２は、保持回路１００８に保持されているセンサデータと、不揮発メモリ１００７からの前回のＭｉｎ値とＭａｘ値との比較を実施する。この比較により、ステップＳ１４０３において、センサデータの値（センサ値）が、Ｍｉｎ値とＭａｘ値との間の範囲内か否かの判定が行われる。

ステップＳ１４０３において、センサ値が、Ｍｉｎ値とＭａｘ値との間の範囲内（許容誤差範囲内）に存在すると判定された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１４０４、ステップＳ１４０５およびステップＳ１４０６の順に、ステップが実行される。一方、センサ値が、Ｍｉｎ値とＭａｘ値との間の範囲内（許容誤差範囲内）に存在しないと判定された場合（Ｎｏ）、ステップＳ１４０７〜１４１３が順に実行される。すなわち、センサ値が、許容誤差範囲内に存在していても、存在していなくても、ステップＳ１４００〜Ｓ１４０３は、共通に実行される。ステップＳ１４００に要する時間は短いため、この共通のステップＳ１４００〜Ｓ１４０３を実行するのに要する時間は時間Ｔａとして示されている。

ステップＳ１４０３において、センサ値が許容誤差範囲内に存在していると判定された場合、ステップＳ１４０４において、ＲＴＣ１００１はスイッチ２１０５および１００９をオフ（ＯＦＦ）状態にする。また、ＲＴＣ１００１はステップＳ１４０５において、時間の計測を開始する。この場合、計測する時間は、時間Ｔｂである。ＲＴＣ１００１は、時間の計測を開始した後、時間Ｔｂを経過するまで、ステップＳ１４０６を繰り返し実行する。ＲＴＣ１００１は、時間Ｔｂが経過すると、再び、ステップＳ１４００を実行する。すなわち、ＲＴＣ１００１は再びスイッチ２１０５、１００９をオン状態にする。

センサ値が、許容誤差範囲内に存在する場合、時間Ｔｂの間は、スイッチ２１０５および１００９がオフ状態にされている。また、スイッチ１０１０もオン状態へ変化させていないため、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、保持回路１００８、不揮発メモリ１００７、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６への電源電圧Ｖｄの給電が停止されている。そのため、この場合には、時間Ｔｂの間、消費電力の増加を抑制することが可能となる。

この実施の形態においては、スイッチ２１０５は、時間Ｔａと時間Ｔｂとの和の時間（Ｔａ＋Ｔｂ）を期間として、周期的にオン状態とされる。そのため、期間（Ｔａ＋Ｔｂ）を一周期として、周期的に温度の計測が行われることになる。

一方、センサ値が、許容誤差範囲内に存在しない場合には、ステップＳ１４０７において、コンパレータ１００２が、スイッチ１０１０をオン（ＯＮ）状態へ変化させる。スイッチ１０１０がオン状態へ変化することにより、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６へ電源電圧Ｖｄが給電され、ステップＳ１４０８において、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれが起動させられる。これらの回路ブロックが起動することにより、ステップＳ１４０９において、ＡＤ変換回路１００４は、保持回路１００８に保持されているセンサ値をＡＤ変換する。また、このステップＳ１４０９において、ＣＰＵ１００５は、ＡＤ変換されたセンサ値（デジタル信号）を記憶回路１００６へ書き込む。さらに、ＣＰＵ１００５は、ＲＴＣ１００１から、そのときの時刻情報ＣＮＴ２を取り込み、センサ値（デジタル信号）とセットにして、記憶回路１００６へ書き込む（格納）。

次に、ステップＳ１４１０において、ＣＰＵ１００５は、センサ値（デジタル信号）を今回計測された値として、この値に対して許容誤差の減算と加算を行い、Ｍｉｎ値とＭａｘ値を算出する。算出したＭｉｎ値とＭａｘ値を、ＣＰＵ１００５は、不揮発メモリ１００７へ書き込む。すなわち、不揮発メモリ１００７におけるレジスタ１（１００７−１）に対して、Ｍｉｎ値を書き込み、レジスタ２（１００７−２）に対して、Ｍａｘ値を書き込む。

ステップＳ１４０９およびＳ１４１０を実行することにより、ＣＰＵ１００５の一連の処理が終了することになり、ステップＳ１４１０を実行すると、ＣＰＵ１００５は、完了信号ＣＥをＲＴＣ１００１へ供給する。特に制限されないが、完了信号ＣＥは、ステップＳ１４１０において、ＣＰＵ１００５からＲＴＣ１００１へ供給される。ＲＴＣ１００１は、完了信号ＣＥを受信すると、これに応答して、ステップＳ１４１１において、スイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれをオフ（ＯＦＦ）状態へ変化させる。

また、ＲＴＣ１００１は、スイッチ２１０５、１００９および１０１０をオフ状態へ変化させた後、ステップＳ１４１２において、時間の計測を開始する。この場合の時間はＴｄである。ＲＴＣ１００１は、時間Ｔｄが経過するまで、ステップＳ１４１３を繰り返し実行し、時間Ｔｄが経過すると、ステップＳ１４００が再び実行される。

この時間Ｔｄは、先に説明した時間Ｔｂよりも短い時間であるが、スイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれがオフ状態とされているため、この時間Ｔｄの間は、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、保持回路１００８、不揮発メモリ１００７、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれに対して電源電圧Ｖｄの給電が停止されている。そのため、この時間Ｔｄの間、消費電力が増加するのを抑制することが可能となる。

図１４において、ステップＳ１４０７〜Ｓ１４１１（スイッチ２１０５、１００９および１０１０がオフ状態となるまで）が実行されている時間は、Ｔｅとして示されている。この時間Ｔｅの間は、スイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれがオン状態となっている。この実施の形態においては、時間Ｔｅと時間Ｔｄとの和の時間（Ｔｅ＋Ｔｄ）が、時間Ｔｂと同じになるように、例えば時間Ｔｂまたは時間Ｔｄが設定される。これにより、センサ値が許容誤差範囲内に存在しない（言い換えるならば、許容誤差範囲外に存在）場合においても、センサ２１０１によって温度をセンシングする周期は、センサ値が許容誤差範囲内に存在する場合と同じになる。なお、図１４においては、時間Ｔａと時間Ｔｅとの和の時間が、Ｔｆとして示されており、時間Ｔａと時間Ｔｂの和の時間、言い換えるならば、時間Ｔｆと時間Ｔｄとの和の時間は、時間ＴＣとして示されている。

図１８は、この実施の形態に係わる電子装置の消費電力プロファイルを示す図である。先に示した図２０の消費電力プロファイルと同様に、図１８における横軸は時間ｔを示し、縦軸は電子装置１０の消費電力Ｐを示している。図１８に示したＴＣ、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｄ、Ｔｅ、およびＴｆのそれぞれは、時間を表しており、図１４に示した時間ＴＣ、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｄ、Ｔｅ、およびＴｆのそれぞれに対応する。

また、図１８において、（１）〜（８）は、図１９に示した計測時刻１〜計測時刻８を表している。例えば、図１８における（１）は、図１９に示した計測時刻１を表しており、（３）は、図１９に示した計測時刻３を表している。すなわち、図１８に示した（１）における時間Ｔａにおいて、図１９に示した計測時刻１における温度が、センサ２１０１によってセンシングされ、そのときのセンサデータが、図１４に示したステップＳ１４０２において比較される。同様に、図１８に示した（３）における時間Ｔａにおいて、図１９に示した計測時刻３における温度が、センサ２１０１によってセンシングされ、そのときのセンサデータが、図１４に示したステップＳ１４０２において比較される。残りの計測時刻２、４〜８においても同様である。

図１８には、計測時刻１、計測時刻２、計測時刻６および計測時刻８のそれぞれにおける、センサデータ（センサ値）が、それぞれの前回の計測で求めたＭｉｎ値とＭａｘ値との間の範囲（許容誤差範囲）内に存在している例が示されている。また、計測時刻３〜計測時刻５および計測時刻７のそれぞれにおける、センサデータは、それぞれの前回の計測で求めたＭｉｎ値とＭａｘ値との間の許容誤差範囲内に存在していない場合の例が、図１８には示されている。そのため、図１８において、計測時刻１、計測時刻２、計測時刻６および計測時刻８に対応する（１）、（２）、（６）および（８）のそれぞれにおける時間ＴＣは、図１４に示したステップＳ１４００〜Ｓ１４０６が実行される時間ＴａおよびＴｂにより構成されている。一方、図１８において、計測時刻３〜計測時刻５および計測時刻７に対応する（３）〜（５）および（７）のそれぞれにおける時間ＴＣは、図１４に示したステップＳ１４００〜１４０３およびＳ１４０７〜１４１３が実行される時間Ｔａ、ＴｅおよびＴｄにより構成されている。

図１８および図１９では、計測時刻２の前回の計測は、計測時刻１に相当するが、計測時刻１では、センサデータに対応したＭｉｎ値とＭａｘ値とを求めていないため、計測時刻１よりも前の時刻において実施された計測が、前回の計測となる。このように、前回の計測は、前回だけでなく、時間的に前に実施された計測を含むものと理解して頂きたい。

また、先に説明した図２０と図１８とを対応させた場合、図２０に示したａの時間とｂの時間の和が、図１８に示した時間ＴＣと同じになるように、時間ＴＣを構成する時間ＴａおよびＴｂ、あるいは時間Ｔａ、ＴｅおよびＴｄが設定される。これにより、図２０に示したのと同じ周期（ＴＣ）で、温度をセンシングすることが可能となる。ここで、時間Ｔａは、図１４を用いた説明から理解されるように、主にコンパレータ１００２が、センサデータと許容範囲（Ｍｉｎ値、Ｍａｘ値）とを比較するために使われる時間である。また、時間Ｔｅは、ＡＤ変換回路１００４によるＡＤ変換に必要とされる時間と、そのときの時刻情報を取得するのに必要とされる時間と、許容誤差範囲を示すＭｉｎ値およびＭａｘ値を算出するための時間と、記憶回路１００６へ書き込むのに必要とされる時間とを有している。また、時間ＴｂおよびＴｄは、ＲＴＣ１００１を除いた回路ブロック（この実施の形態においては、センサ２１０１、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路、不揮発メモリ１００７、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６）が非動作となっている時間であり、低消費電力モードとなっている時間である。

この実施の形態において、温度を計測する計測周期は、ＴＣとなるが、計測周期（期間）ＴＣ内における時間の割り当てが、センサデータが、許容誤差範囲（所定の範囲）内に存在するか否かによって変化する。言い換えるならば、センシングする際のセンシング方法において、センシング内の時間割り当てが変化する。

すなわち、期間ＴＣは、センサデータ（アナログ入力信号）の値が、所定の範囲内に存在しているか否かを判定する第１期間（Ｔａ）と、ＲＴＣを除く回路ブロックが非動作となっている第２期間（ＴｂまたはＴｄ）とを有している。第１期間（Ｔａ）において、センサデータの値が、所定の範囲内に存在しないと判定されたとき、期間ＴＣに、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６を含む処理回路が、センサデータに対応したデジタル情報を記憶回路１００６に保持するように動作する第３期間（Ｔｅ）が挿入され、第２期間が短く（Ｔｄ）される。また、この実施の形態においては、この第３期間（Ｔｅ）において、ＡＤ変換回路１００４が動作して、センサデータに対応したデジタル信号が形成される。

図２０に示した消費電力プロファイルと、図１８に示した消費電力プロファイルとを比較した場合、期間（ＴＣ）の長さを同じにし、周期を同じにした場合、この実施の形態によれは、消費電力の増加を抑制することが可能である。すなわち、図２０では、常に、時間ａが発生し、時間ａにおいて、センサデータのＡＤ変換動作と、ＡＤ変換動作により得たデジタル信号を、ＣＰＵが記憶回路への書き込む動作が行われることになるため、消費電力が増加する。

これに対して、実施の形態においては、時間Ｔａにおいては、コンパレータ１００２による比較動作が行われるだけであり、例えば、時間ａ（図２０）における消費電力の半分程度の消費電力で済む。また、コンパレータ１００２が動作している時間も、短いため、例えば時間Ｔａは、時間ａの例えば半分程度の時間で済む。そのため、図２０で、時間ａにおいて消費される電力量に比べると、図１８で、時間Ｔａにおいて消費される電力量は、例えば４分の１程度となる。

図１８に示した時間Ｔｅにおいては、図２０の時間ａと同様に、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６が動作することになる。この場合、時間Ｔｅにおいて、ＣＰＵ１００５は、許容誤差範囲に関する演算を実行する分だけ動作量が増加するが、簡便な演算であるため、この動作量による電力量の増加は無視できる程度である。また、時間Ｔｅにおいても、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、保持回路１００８および不揮発メモリ１００７に対して給電が行われているが、時間Ｔａにおいて比較動作は終了しており、これらの回路における状態の変移はほとんどないため、給電が行われていても、消費電力の増加は無視できる程度である。そのため、図１８に示した時間Ｔｅにおける消費電力量は、図２０の時間ａにおける消費電力量とほぼ同程度である。また、図２０および図１８のいずれにおいても、ＲＴＣ１００１は動作しているが、その消費電力量は小さいので、省略されている。

＜ＲＴＣ１００１の構成および動作＞
次に、ＲＴＣ１００１について、その一例を説明する。図１６は、ＲＴＣ１００１の構成を示すブロック図である。ＲＴＣ１００１は、電源２１０８（図１）から、常時、電源電圧Ｖｄおよび接地電圧Ｖｓが給電される。図１６において、ＶＤＬＩは、電源配線ＶＤＬ（図１）を介して電源電圧Ｖｄが給電される内部電源配線を示しており、ＶＳＬＩは、電源２１０８から接地配線（図示しない）を介して接地電圧Ｖｓが給電される内部接地配線を示している。内部電源配線ＶＤＬＩおよび内部接地配線ＶＳＬＩのそれぞれは、以下に述べるＲＴＣ１００１内の各回路に接続され、当該各回路には、電源電圧Ｖｄおよび接地電圧Ｖｓが、動作電圧として供給されている。

ＲＴＣ１００１は、クロック発生回路１６００（ＣＫＧ）、２個のカウンタ１６０１（ＣＮＴ１）、１６０２（ＣＮＴ２）および制御回路１６０３（ＲＴＣ＿ＣＴＬ）を備えている。クロック発生回路１６００は、動作電圧（電源電圧Ｖｄ、接地電圧Ｖｓ）が供給されることにより、所定の周波数のクロック信号を発生する。クロック発生回路１６００によって発生したクロック信号は、カウンタ１６０１へ供給される。

カウンタ１６０１は、クロック発生回路１６００からのクロック信号をカウントし、カウントした値（カウント値）を、制御回路１６０３へ供給する。また、カウンタ１６０１には、制御回路１６０３からリセット信号が供給される。カウンタ１６０１は、制御回路１６０３からリセット信号が供給されることにより、そのカウント値を所定の値へリセットする。カウンタ１６０１は、リセット後、再びクロック発生回路１６００からのクロック信号をカウントし、カウント値を制御回路１６０３へ供給する。また、カウンタ１６０１は、リセットに応答して、カウンタ１６０２へクロック信号を供給する。カウンタ１６０２は、カウンタ１６０１から供給されるクロック信号をカウントする。

このように、カウンタ１６０１は、制御回路１６０３からリセット信号が供給される毎に、リセットされ、クロック信号のカウントを再開する。カウンタ１６０２は、カウンタ１６０１がリセットされる毎に、クロック信号が供給され、そのクロック信号をカウントする。そのため、カウンタ１６０２のカウント値は、カウンタ１６０１のリセット回数を基にした時刻情報ＣＮＴ２（図１）となる。ＣＰＵ１００５は、カウンタ１６０２に接続されており、カウンタ１６０１のリセット回数を基にした時刻情報ＣＮＴ２を、図１４のステップＳ１４０９においてカウンタ１６０２から取得する。なお、カウンタ１６０１もＣＰＵ１００５に接続されている。これにより、ＣＰＵ１００５は、カウンタ１６０１および１６０２のそれぞれに対して、リセットを行ったり、所定の値を設定するための信号あるいはデータＣＮＲ（図１）を供給することが可能とされている。

制御回路１６０３は、カウンタ１６０１からのカウント値、コンパレータ１００２からの検出信号ＣＣおよびＣＰＵ１００５からの完了信号ＣＥを受信し、これらの信号および値を基にして、カウンタ１６０１に対するリセット信号、起動信号ＳＷ１、終了信号ＳＷ２、第１起動信号ＳＷ３を生成する。図１４に示したフローチャートを基にして、制御回路１６０３の動作を説明すると次の通りである。

先ず、ステップＳ１４００（図１４）において、制御回路１６０３は、リセット信号をカウンタ１６０１へ供給する。また、このとき、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをハイレベルにし、終了信号ＳＷ２をロウレベルにする。これにより、カウンタ１６０１は、クロック信号のカウントを開始し、スイッチ２１０５、１００９（図１）はオン状態となる。

次に、ステップＳ１４０３において、検出信号ＣＣの電圧を判定する。検出信号ＣＣがハイレベルの場合、制御回路１６０３は、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルにする。これによって、スイッチ２１０５、１００９はオフ状態となる（ステップＳ１４０４）。また、制御回路１６０３は、このときのカウンタ１６０１からのカウント値を初期値として、時間Ｔｂの計測を開始する（ステップＳ１４０５）。

制御回路１６０３は、特に制限されないが、この実施の形態においては、図１４および図１８において説明した時間Ｔｂおよび時間Ｔｄのそれぞれに対応したカウント値を予め格納している。これは、制御回路１６０３に記憶回路（図示しない）を設け、ＣＰＵ１００５によって、時間Ｔｂおよび時間Ｔｄにそれぞれ対応するカウント値を、記憶回路に設定しておく。このようにすることにより、時間Ｔｄおよび時間Ｔｂを任意に設定することが可能とされている。制御回路１６０３は、カウンタ１６０１からのカウント値が、初期値から時間Ｔｂに対応したカウント値に到達するまで（ステップＳ１４０６）、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３をロウレベルに維持し、カウンタ１６０１からのカウント値が、初期値から時間Ｔｂに対応するカウント値に到達すると、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをハイレベルにする。これにより、ステップＳ１４００の状態に戻る。

一方、ステップＳ１４０３において、検出信号ＣＣがロウレベルの場合には、制御回路１６０３は、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをハイレベルに維持する。このときには、コンパレータ１００２から共通起動信号ＣＳがスイッチ１０１０の制御ノードｎ２へ供給されることにより、スイッチ１０１０がオン状態となり、図１４に示したステップＳ１４０７〜Ｓ１４１０が実行される。ステップＳ１４１０においてＣＰＵ１００５が一連の処理を完了すると、ＣＰＵ１００５から完了信号ＣＥが、制御回路１６０３へ供給される。制御回路１６０３は、完了信号ＣＥを受信することにより、起動信号ＳＷ１、第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルにし、終了信号ＳＷ２をハイレベルにする。これにより、スイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれがオフ状態となる（ステップＳ１４１１）。また、このときのカウンタ１６０１からのカウント値を初期値として、制御回路１６０３は、時間Ｔｄの計測を開始する（ステップＳ１４１２）。

制御回路１６０３は、カウンタ１６０１からのカウント値が、初期値から時間Ｔｄに対応するカウント値に到達するまで、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルにし、終了信号ＳＷ２をハイレベルにして、スイッチ２１０５、１００９および１０１０のオフ状態を維持する（ステップＳ１４１３）。なお、時間Ｔｄに対応するカウント値は、先に説明したように、図示しない記憶回路に格納されている。

カウンタ１６０１のカウント値が、初期値から時間Ｔｄに対応するカウント値に到達すると、制御回路１６０３は、カウンタ１６０１に対してリセット信号を発生し、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをハイレベルにして、図１４のステップＳ１４００の状態へ戻る。

以後、上記した動作が繰り返される。制御回路１６０３からカウンタ１６０１へリセット信号が供給されることにより、カウンタ１６０１からカウンタ１６０２へクロック信号が供給されるため、カウンタ１６０２は、カウンタ１６０１のリセット回数をカウントしている。そのため、ステップＳ１４０９においては、カウンタ１６０２のカウント値を時刻情報ＣＮＴ２として用いることができる。

時間Ｔｂおよび時間Ｔｄの計測は、そのときのカウンタ１６０１のカウント値を初期値として、カウンタ１６０１のカウント値が、時間ＴｂおよびＴｄに対応するカウント値に到達したか否かで行うことを説明したが、これに限定されるものではない。この場合には、例えば、初期値と時間Ｔｂ（Ｔｄ）に対応するカウント値との差分が、図示しない記憶回路に格納され、カウンタ１６０１のカウント値が差分に達したか否かで、時間Ｔｂ（Ｔｄ）に到達したか否かを判定することができる。しかしながら、例えば、時間ＴＣに対応するカウント値を、図示しない記憶回路に格納し、カウンタ１６０１のカウント値が、時間ＴＣに対応するカウント値に到達したか否かを判定し、時間ＴＣに到達したときに、ステップＳ１４００が実行されるようにしてもよい。この場合には、時間Ｔｂおよび時間Ｔｄを任意に設定することが困難となるが、制御回路１６０３の簡素化を図ることが可能となる。

＜コンパレータ１００２の構成および動作＞
図１７は、コンパレータ１００２の構成を示すブロック図である。図１７には、後で説明する変形例の構成も破線で示されている。先ず、変形例に関する破線部分を除いて説明する。

コンパレータ１００２は、比較回路１７００（ＣＭＰ）と、制御回路１７０１（ＣＭＰ＿ＣＴＬ）とを備えている。比較回路１７００および制御回路１７０１のそれぞれには、接地電圧Ｖｓとスイッチ１００９を介して電源電圧Ｖｄが給電され、電源電圧Ｖｄおよび接地電圧Ｖｓを動作電圧として動作する。すなわち、スイッチ１００９がオン状態とされることにより、電源電圧Ｖｄが、比較回路１７００および制御回路１７０１に給電され、それぞれが動作する。本願明細書では、コンパレータ１００２を代表例として示しているが、他の回路ブロック（ＤＡ変換回路１００３、不揮発メモリ１００７、保持回路１００８、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６）も同様に、スイッチ１００９、１０１０がオン状態にされることにより、電源電圧Ｖｄが給電され、動作する。

比較回路１７００は、１対の入力端子Ｉ１およびＩ２を有しており、センサ２１０１（図１）からのセンサデータが、保持回路１００８（図１）を介して、入力端子Ｉ１に入力され、不揮発メモリ１００７からＭｉｎ値（下限値）およびＭａｘ値（上限値）が、入力端子Ｉ２に入力される。この実施の形態においては、不揮発メモリ１００７から供給されるＭｉｎ値とＭａｘ値は、時分割で、入力端子Ｉ２へ入力される。すなわち、Ｍｉｎ値が入力端子Ｉ２に供給され、次にＭａｘ値が入力端子Ｉ２に供給される。比較回路１７００は、スイッチ１００９を介して電源電圧Ｖｄが給電されると、入力端子Ｉ２に供給されているＭｉｎ値と入力端子Ｉ１に供給されているセンサデータの値とを比較し、比較の結果を制御回路１７０１へ供給する。次に、入力端子Ｉ２に供給されているＭａｘ値とセンサデータの値とを比較し、比較の結果を制御回路１７０１へ供給する。この場合、比較回路１７００の入力端子Ｉ１には、保持回路１００８に保持されているセンサデータが供給されるため、Ｍｉｎ値およびＭａｘ値と比較されるセンサデータの値は、同じ値である。

制御回路１７０１は、比較回路１７００から供給された２個の比較結果を基にして、検出信号ＣＣおよび共通起動信号ＣＳを形成し、検出信号ＣＣをＲＴＣ１００１へ供給し、共通起動信号ＣＳをスイッチ１０１０の制御ノードｎ２へ供給する。比較回路１７００の比較結果に基づいて、センサデータの値が、Ｍｉｎ値よりも高く、Ｍａｘ値よりも低いと、制御回路１７０１が判定した場合、すなわち、センサデータの値が、許容誤差範囲内に存在すると判定した場合、制御回路１７０１は、共通起動信号ＣＳをロウレベルにし、検出信号ＣＣをハイレベルにする。共通起動信号ＣＳがロウレベルとなることにより、スイッチ１０１０はオフ状態を継続し、検出信号ＣＣがハイレベルとなることにより、ＲＴＣ１００１は、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３のそれぞれをロウレベルへ変化させ、図１４のステップＳ１４０４において述べたように、スイッチ２１０５、１００９のそれぞれは、オン状態からオフ状態へと遷移する。

これに対して、比較回路１７００の比較結果に基づいて、センサデータの値は、Ｍｉｎ値よりも低い、またはＭａｘ値よりも高いと、制御回路１７０１が判定した場合、制御回路１７０１は、共通起動信号ＳＷ２をハイレベルにし、検出信号ＣＣをロウレベルとする。ロウレベルの検出信号ＣＣによって、ＲＴＣ１００１は、起動信号ＳＷ１および第１起動信号ＳＷ３を継続してハイレベルの状態にする。これにより、スイッチ２１０５および１００９のそれぞれはオン状態を継続する（図１４のステップＳ１４０７）。また、共通起動信号ＣＳがハイレベルとなることにより、図１４のステップＳ１４０７において、スイッチ１０１０がオン状態となる。

このように、センサデータが、前回の計測結果に対して許容誤差範囲内に存在するか否かが、コンパレータ１００２によって判定される。

この実施の形態においては、センサデータが、所定の範囲（許容誤差範囲）内に存在していないとき、すなわち許容誤差範囲を超えていた場合に、処理回路を動作させる時間Ｔｅが発生し（挿入され）、センサデータが所定の範囲内に存在する場合には、処理回路を動作させる時間が発生しない（挿入されない）。周期的に行われる計測において、処理回路を含む回路ブロックを動作させない時間の割合を大きくすることが可能となるため、消費電力の増加を抑制することが可能となる。

より具体的に述べるならば、この実施の形態においては、センサからのセンサデータ（アナログ信号）を半導体装置で周期的に取得する際に、比較的緩やかに計測値が変動する場合（例えば図１９）は、コンパレータ１００２で前回の計測結果に基づいた値（許容誤差を考慮した値）と、センサデータとを比較判定する処理のみで、計測値を特定する。そのため、半導体装置内でＡＤ変換動作等を行う動作頻度を下げることができる。例えば、図２０に比べると、図１８に示した実施の形態による消費電力プロファイルでは、電子装置１０の全体の消費エネルギーを、ほぼ半分以下にすることが可能である。

このように、実施の形態においては、半導体装置で行われるＡＤ変換動作等の動作頻度を下げることができるので、電子装置全体の消費エネルギーを抑制あるいは低減することが可能である。

＜変形例＞
図１においては、センサ２１０１からのセンサデータが、保持回路１００８によって保持され、保持回路１００８によって保持されたアナログ信号であるセンサデータが、コンパレータ１００２およびＡＤ変換回路１００４に供給されている。すなわち、保持回路１００８が、コンパレータ１００２およびＡＤ変換回路１００４に対して共通とされている。これにより、ＡＤ変換回路１００４は、コンパレータ１００２においてＭａｘ値およびＭｉｎ値と比較されたセンサデータと同じセンサデータを、ＡＤ変換することが可能となる。これにより、センサデータの変化が、時間的に早くても、許容誤差範囲を外れたときのセンサデータをＡＤ変換して、記憶回路１００６（図１）へ格納することが可能となる。

保持回路は、コンパレータ１００２およびＡＤ変換回路１００６に対して共通でなくてもよい。すなわち、図１７において破線で示すように、保持回路１７０２は、コンパレータ１００２に設けるようにしてもよい。この場合、図１に示した保持回路１００８は削除される。

保持回路１７０２は、センサデータを保持し、比較回路１７００の入力端子Ｉ１へ供給する。この場合も、保持回路１７０２には、スイッチ１００９を介して電源電圧Ｖｄが供給される。これにより、比較回路１７００が２回の比較動作において、すなわちＭｉｎ値とセンサデータとを比較する動作と、Ｍａｘ値とセンサデータとを比較する動作とにおいて、保持されているセンサデータを比較回路１７００の入力端子Ｉ１へ継続して供給することが可能とされている。

この変形例においては、コンパレータ１００２において比較を行った際のセンサデータと、ＡＤ変換回路１００４によりＡＤ変換を行う際のセンサデータとが異なることが考えられる。しかしながら、センサデータの値の時間的な変化が緩やかであれば、コンパレータ１００２で比較を行う際のセンサデータと、ＡＤ変換の際のセンサデータとの差異は少ないため、問題なく適用することが可能である。

（実施の形態２）
図１５は、実施の形態２に係わる電子装置の構成を示すブロック図である。図１５に示す電子装置１０は、図１に示した電子装置と類似しているので、ここでは相違点を主に説明する。図１に示した電子装置に対して、この実施の形態２に係わる電子装置１０においては、半導体装置１０００の構成が変更されている。すなわち、図１に示した不揮発メモリ１００７の代わりに、揮発メモリ（揮発性メモリ）１５００が用いられている。この揮発性メモリ１５００は、不揮発メモリ１００７と同様に、２個のレジスタ１、２として機能する。２個のレジスタ１、２（図１５では、レジスタ１／２と記載）のそれぞれは、論理回路により構成されている。例えば、レジスタ１、２のそれぞれを、複数のフリップフロップ回路で構成し、それぞれのフリップフロップ回路は、互いに入出力が交差接続された１対のインバータ回路によって構成されている。

この実施の形態２におけるレジスタ１は、図１および図２に示した不揮発メモリ１００７のレジスタ１（１００７−１）と同様に動作し、レジスタ２は、揮発性メモリ１００７のレジスタ２（１００７−２）と同様に動作する。すなわち、下限値（Ｍｉｎ値）が、レジスタ１に書き込まれ、上限値（Ｍａｘ値）が、レジスタ２に書き込まれる。電子装置１０の動作は、実施の形態と同じであるので、詳しい説明は省略するが、このレジスタ１および２は、論理回路で構成され、揮発性メモリであるため、電源電圧Ｖｄの給電が停止されると、格納している下限値および上限値が消失してしまう。そのため、この実施の形態２においては、ＲＴＣ１００１と同様に、揮発性メモリ１００５（すなわち、レジスタ１、２）には、常時電源電圧Ｖｄが給電されている。これにより、レジスタ１および２は、常時動作をし、下限値および上限値が消失してしまうことを防ぐことが可能とされている。

不揮発メモリを半導体装置１０００に形成する場合、不揮発メモリの特性を考慮して、半導体装置を製造する製造プロセスを選ぶことが必要とされ、コストアップに繋がることが考えられる。実施の形態２においては、不揮発メモリを用いていないため、コストアップを抑制することが可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態１および２においては、スイッチ２１０５、１００９および１０１０によって、電源電圧Ｖｄを回路ブロックに供給するか否かを制御していた。

この実施の形態３においては、センサ２１０１、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３、保持回路１００８、レジスタ１および２、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６のそれぞれが、動作クロック信号に従って動作する回路により構成される。また、これらの回路には、常時電源電圧Ｖｄと接地電圧Ｖｓが給電されている。

スイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれの代わりに、制御信号に従って動作クロック信号の供給を停止することが可能なクロック信号制御回路が設けられる。

すなわち、スイッチ２１０５の代わりに、ＲＴＣ１００１からの起動信号ＳＷ１に従って、センサ２１０１への動作クロック信号の供給を停止する第１クロック信号制御回路が設けられる。また、スイッチ１００９の代わりに、ＲＴＣ１００１からの第１起動信号ＳＷ３に従って、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００３およびレジスタ１、２への動作クロック信号の供給を停止する第２クロック信号制御回路が設けられる。さらに、スイッチ１０１０の代わりに、コンパレータ１００２からの共通起動信号ＣＳに従って、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６へ動作クロック信号を供給し、ＲＴＣ１００１からの終了信号ＳＷ２に従って、ＡＤ変換回路１００４、ＣＰＵ１００５および記憶回路１００６への動作クロック信号の供給を停止する第３クロック信号制御回路が設けられる。

第１クロック信号制御回路、第２クロック信号制御回路および第３クロック信号制御回路のそれぞれは、実施の形態１および２において対応するスイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれが、オン状態となるときに、動作クロック信号を供給し、実施の形態１および２において対応するスイッチ２１０５、１００９および１０１０のそれぞれが、オフ状態となるときに、動作クロック信号の供給を停止する。このようにすることにより、実施の形態３においては、実施の形態１および２において電源電圧Ｖｄの給電が停止されているときには、動作クロック信号の供給が停止されることになり、実施の形態１および２と同様に、消費電力の増加を抑制することが可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、実施の形態１〜３においては、ＲＴＣ１００１は、所謂マイクロコントローラに内蔵されているように説明したが、ＲＴＣ１００１は、マイクロコントローラとは、別にしてもよい。また、実施の形態１および２においては、電源電圧Ｖｄの給電をスイッチ２１０５、１００９および１０１０により制御していたが、接地電圧Ｖｓの給電をスイッチによって制御するようにしてもよい。

さらに、電源電圧Ｖｄとして１種類の電源電圧を例として説明したが、複数種類の電源電圧を、スイッチにより制御してもよい。例えば、コンパレータ１００２、ＤＡ変換回路１００９およびＣＰＵ１００５のそれぞれが動作するために要求する動作電圧の電圧値が異なる場合、動作電圧毎にスイッチを設けてもよい。すなわち、コンパレータ１００２が要求する動作電圧とコンパレータ１００２との間に第１スイッチを設け、ＤＡ変換回路１００３が要求する動作電圧とＤＡ変換回路１００３との間に第２スイッチを設け、さらにＣＰＵ１００５が要求する動作電圧とＣＰＵ１００５との間に第３スイッチを設けるようにしてもよい。この場合には、第１スイッチと第２スイッチが第１起動信号ＳＷ３によって制御され、第３スイッチは、終了信号ＳＷ２と共通起動信号ＣＳとによって制御されることになる。

また、半導体装置１０００内における電源電圧と、半導体装置１０００外の電源電圧とは異なる電圧であってもよい。例えば、半導体装置１０００内に電圧変換回路が設けられた場合、この電圧変換回路からの電圧が、スイッチ１００９および１０１０に供給されるようにすればよい。

１０ 電子装置
１０００ 半導体装置
１００１ ＲＴＣ
１００２ コンパレータ
１００３ ＤＡ変換回路
１００４ ＡＤ変換回路
１００５ ＣＰＵ
１００６ 記憶回路
１００７ 不揮発メモリ
１００８ 保持回路
１００９、１０１０、２１０５ スイッチ
２１０１ センサ
２１０８ 電源

Claims (12)

1. 時 刻情報と、周期的な第１起動信号と、を発生するタイマ回路と、
   前記第１起動信号に応答して、アナログ入力信号の値が、所定の範囲内に存在するか否かを判定する判定回路と、
   第２起動信号に応答して、前記アナログ入力信号をデジタル信号へ変換する第１変換回路と、
   第３起動信号に応答して、前記第１変換回路によって変換された前記デジタル信号に対して処理を行う処理回路と、
   を具備し、
   前記判定回路は、前記アナログ入力信号が前記所定の範囲内に存在しないとき、前記第２起動信号および前記第３起動信号を発生し、
   前記処理回路は、前記デジタル信号に対応したデジタル情報と、前記タイマ回路からの前記時刻情報とを、記憶回路へ格納する処理を行う、半導体装置 。
2. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記判定回路には、前記第１起動信号に応答して、その動作電圧が供給され、
   前記第２起動信号および前記第３起動信号は、前記判定回路から出力される共通起動信号とされ、前記共通起動信号に応答し、前記第１変換回路および前記処理回路のそれぞれに、それぞれの動作電圧が供給される、半導体装置。
3. 請求項２に記載の半導体装置において、
   前記処理回路は、前記デジタル情報と前記時刻情報とを前記記憶回路へ格納する処理の完了に応答して、完了信号を前記タイマ回路へ供給し、
   前記タイマ回路は、前記完了信号に応答して、前記第１変換回路および前記処理回路のそれぞれへの動作電圧の供給を停止させる、半導体装置。
4. 請求項３に記載の半導体装置において、
   前記半導体装置は、前記第１起動信号に応答して、前記アナログ入力信号を保持する保持回路を有し、前記保持回路に保持されている前記アナログ入力信号が、前記判定回路および前記第１変換回路へ供給される、半導体装置。
5. 請求項４に記載の半導体装置において、
   前記半導体装置は、
   前記所定の範囲の下限値に対応する第１デジタル情報を格納する第１レジスタと、
   前記所定の範囲の上限値に対応する第２デジタル情報を格納する第２レジスタと、
   前記第１デジタル情報と前記第２デジタル情報とを、順次アナログ信号に変換し、前記判定回路へ供給する第２変換回路と、
   を具備する、半導体装置。
6. 請求項５に記載の半導体装置において、
   前記第１デジタル情報および前記第２デジタル情報のそれぞれは、前記記憶回路に格納される前記デジタル情報と所定の閾値とに基づいて定められる、半導体装置。
7. 請求項６に記載の半導体装置において、
   前記第１レジスタおよび前記第２レジスタのそれぞれは、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである、半導体装置。
8. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記第１変換回路および前記処理回路のそれぞれは、前記判定回路が、前記アナログ入力信号が前記所定の範囲内に存在すると判定したとき、前記判定回路により非動作状態とされる、半導体装置。
9. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記第２起動信号および前記第３起動信号に応答して、前記第１変換回路および前記処理回路のそれぞれに、動作クロック信号が供給される、半導体装置。
10. 請求項１に記載の半導体装置と、前記アナログ入力信号を前記半導体装置に供給するセンサと、を具備し、
    前記センサは、前記第１起動信号に応答して、前記アナログ入力信号を前記半導体装置へ供給する、電子装置。
11. 処理回路とタイマ回路とを有し、前記タイマ回路によって、所定の周期で、アナログ入力信号をセンシングするセンシング方法であって、
    前記所定の周期のそれぞれの期間は、
    前記アナログ入力信号の値が、所定の範囲内に存在しているか否かを判定する第１期間と、
    前記処理回路が非動作となる第２期間と、
    を有し、
    前記第１期間において、前記アナログ入力信号の値が、前記所定の範囲内に存在しないと判定されたとき、前記期間に、前記処理回路が前記アナログ入力信号に対応したデジタル情報を記憶回路に保持するように動作する第３期間が挿入され、前記第２期間が短くされる、センシング方法。
12. 請求項１１に記載のセンシング方法において、
    前記第３期間は、前記アナログ入力信号をデジタル情報へ変換する変換回路が動作している期間を含んでいる、センシング方法。

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