JPH05119876A - 電子装置及びその装置に含まれる集積回路 - Google Patents

電子装置及びその装置に含まれる集積回路

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JPH05119876A
JPH05119876A JP3279097A JP27909791A JPH05119876A JP H05119876 A JPH05119876 A JP H05119876A JP 3279097 A JP3279097 A JP 3279097A JP 27909791 A JP27909791 A JP 27909791A JP H05119876 A JPH05119876 A JP H05119876A
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operation clock
power supply
supply voltage
frequency
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栄一 宗次
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高速処理の要求に対応できるとともに小型な
構成で長時間使用可能な電子装置を提供する。 【構成】 動作クロック信号の周波数を指定する指定信
号と、これにより指定される動作クロック信号の周波数
に対応した電池電圧を電源として選択する選択信号を出
力する処理回路１１と、処理回路１１から出力される指
定信号によって指定される周波数の動作クロック信号を
処理回路１１に供給する動作クロック信号供給回路１２
と、選択信号にしたがって電池電圧を選択し、電源電圧
として処理回路１１に供給する電源電圧選択回路１３と
からなる集積回路１と、電源電圧選択回路１３により選
択される電池電圧を生成する複数の電池２１，２２と、
動作クロック信号供給回路１２から動作クロック信号が
供給され、電源電圧選択回路１３によって選択された電
池電圧が電源電圧として供給される少なくとも１以上の
集積回路３１〜３ｎとから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電池駆動により高速
処理が要求される電子装置及びその装置に含まれる集積
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】電卓，電子手帳，パソコン，携帯電話等
の携帯可能な電子装置にあっては、小型軽量化の観点か
ら小容量の電池を電源として使用することが要求されて
いる。したがって、このような電子装置では、電池を交
換することなく長時間使用でき、電池の寿命を延ばすた
めに、低消費電力化が図られている。
【０００３】この低消費電力化を実現するために、高速
性が要求されない処理は、高速性が要求される処理に比
して低い周波数の動作クロック信号に同期して実行され
ていた。このように、小容量の電池を電源とする電子装
置にあっては、動作クロック信号の周波数を処理内容に
応じて変更することによって、低消費電力化を図ってい
た。
【０００４】一方、これらの電子装置にあっては、高機
能化とともに処理動作の高速性が求められている。この
ため、高速性が要求される処理は、高速性が要求されな
い処理に比して高い周波数の動作クロック信号に同期し
て実行されていた。このように、高い周波数の動作クロ
ック信号により処理を実行する場合には、集積回路の動
作周波数特性が電源電圧に依存するため、動作クロック
信号の周波数に応じて電源電圧を高く設定しなければな
らなかった。
【０００５】これらのことから、電子装置の電源電圧
は、高速性が要求される処理が実行される際に使用され
る動作クロック信号の周波数に対応した電圧に固定的に
設定されていた。すなわち。電子装置全体としての電源
電圧としては、高速性が要求されない処理を実行する際
に使用される動作クロック信号に対応した電源電圧より
も高く設定されていた。
【０００６】したがって、電子装置に含まれる集積回路
の消費電力は、電源電圧と動作クロック信号の周波数の
積に比例するため、動作クロック信号の周波数を低くし
ても電源電圧が高速処理用の高い電源電圧に固定的に設
定されていたため、消費電力を大幅に低減することは困
難であった。このため、電池の寿命を期待通りに延ばす
ことができなかった。
【０００７】このことは、パソコン等の比較的規模の大
きなシステムの小型化に対して、大きな障害になってい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
小容量の電池を電源として使用する従来の電子装置にあ
っては、集積回路の電源電圧が固定的に設定されていた
ため、動作クロック信号の周波数を処理の速度に応じて
変更するようにしても、消費電力を大幅に低減すること
は極めて困難であった。
【０００９】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、高速処理の要
求に対応できるとともに大幅な低消費電力化を達成し得
る集積回路を提供するとともに、この集積回路を用いる
ことにより小型な構成で電池を交換することなく長時間
使用可能な利便性の高い電子装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の特徴は、動作クロック信号に同期
して処理を実行し、動作クロック信号の周波数を指定す
る指定信号と、この指定信号により指定される動作クロ
ック信号の周波数に対応した電池電圧を電源電圧として
選択する選択信号を出力する処理手段と、前記処理手段
から出力される指定信号によって指定される周波数の動
作クロック信号を前記処理手段に供給する動作クロック
信号供給手段と、前記処理手段から出力される選択信号
にしたがって電池電圧を選択し、選択した電池電圧を電
源電圧として動作クロック信号が前記処理手段に供給さ
れると同時又は供給前あるいは供給後に前記処理手段に
供給する電源電圧選択手段とから構成される。
【００１１】この発明の第２の特徴は、動作クロック信
号に同期して処理を実行し、動作クロック信号の周波数
を指定する指定信号と、この指定信号により指定される
動作クロック信号の周波数に対応した電池電圧を電源電
圧として選択する選択信号を出力する処理手段と、前記
処理手段から出力される指定信号によって指定される周
波数の動作クロック信号を前記処理手段に供給する動作
クロック信号供給手段と、前記処理手段から出力される
選択信号にしたがって電池電圧を選択し、選択した電池
電圧を電源電圧として動作クロック信号が前記処理手段
に供給されると同時又は供給前あるいは供給後に前記処
理手段に供給する電源電圧選択手段とを有する集積回路
と、前記集積回路の電源電圧選択手段により選択される
電池電圧を生成する複数の電池とから構成される。
【００１２】この発明の第３の特徴は、動作クロック信
号に同期して処理を実行し、動作クロック信号の周波数
を指定する指定信号と、この指定信号により指定される
動作クロック信号の周波数に対応した電池電圧を電源電
圧として選択する選択信号を出力する処理手段と、前記
処理手段から出力される指定信号によって指定される周
波数の動作クロック信号を前記処理手段に供給する動作
クロック信号供給手段と、前記処理手段から出力される
選択信号にしたがって電池電圧を選択し、選択した電池
電圧を電源電圧として動作クロック信号が前記処理手段
に供給されると同時又は供給前あるいは供給後に前記処
理手段に供給する電源電圧選択手段とを有する集積回路
と、前記集積回路の電源電圧選択手段により選択される
電池電圧を生成する複数の電池と、前記集積回路の動作
クロック信号供給手段から動作クロック信号が供給さ
れ、前記集積回路の電源電圧選択手段によって選択され
た電池電圧が電源電圧として供給される少なくとも１以
上の集積回路とから構成される。
【００１３】この発明の第４の特徴は、動作クロック信
号に同期して処理を実行し、動作クロック信号の周波数
を指定する指定信号と、この指定信号により指定される
動作クロック信号の周波数に対応した電池電圧を電源電
圧として選択する選択信号を出力する処理手段と、前記
処理手段から出力される指定信号によって指定される周
波数の動作クロック信号を前記処理手段に供給する動作
クロック信号供給手段とからなる集積回路と、前記処理
手段から出力される選択信号にしたがって電池電圧を選
択し、選択した電池電圧を電源電圧として動作クロック
信号が前記処理手段に供給されると同時又は供給前ある
いは供給後に前記処理手段に供給する電源電圧選択手段
と、前記集積回路の電源電圧選択手段により選択される
電池電圧を生成する複数の電池とから構成される。
【００１４】この発明の第５の特徴は、動作クロック信
号に同期して処理を実行し、動作クロック信号の周波数
を指定する指定信号と、この指定信号により指定される
動作クロック信号の周波数に対応した電池電圧を電源電
圧として選択する選択信号を出力する処理手段と、前記
処理手段から出力される指定信号によって指定される周
波数の動作クロック信号を前記処理手段に供給する動作
クロック信号供給手段とからなる集積回路と、前記処理
手段から出力される選択信号にしたがって電池電圧を選
択し、選択した電池電圧を電源電圧として動作クロック
信号が前記処理手段に供給されると同時又は供給前ある
いは供給後に前記処理手段に供給する電源電圧選択手段
と、前記集積回路の電源電圧選択手段により選択される
電池電圧を生成する複数の電池と、前記集積回路の動作
クロック信号供給手段から動作クロック信号が供給さ
れ、前記電源電圧選択手段によって選択された電池電圧
が電源電圧として供給される少なくとも１以上の集積回
路とから構成される。
【００１５】
【作用】この発明は、動作クロック信号の周波数の変更
に連動させて電源電圧を変更するようにしている。
【００１６】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。
【００１７】図１はこの発明の一実施例に係る集積回路
の構成及びこの回路を含む電子装置の要部構成を示す図
である。同図に示す実施例は、集積回路１における動作
クロック信号の周波数の変更に対応して電池２1 ，２2
の接続状態を切換えて電源電圧を変更し、また、集積回
路１の動作クロック信号及び電源電圧を集積回路１を含
む電子装置における集積回路群３の他の集積回路３1 〜
３n に供給するようにしたものである。
【００１８】図１において、この発明の特徴となる集積
回路１は、プログラムにしたがって所定の処理を動作ク
ロック信号に同期して実行する処理回路１１と、この処
理回路に動作クロック信号を供給する動作クロック信号
供給回路１２と、集積回路１の外部に設けられて電子装
置の電源となる２個の電池２1 ，２2 の接続状態を切換
えて処理回路１１に電源電圧を与える電源電圧選択回路
１３とを備えて構成されている。
【００１９】処理回路１１は、プログラムの実行にとも
なって高速性が要求される処理内容と高速性が要求され
ない処理内容とのそれぞれに対応した動作クロック信号
の周波数を指定する指定信号を出力する。この指定信号
は、実行しようとする処理に要求される処理速度に応じ
てプログラムにより設定されており、高速性が要求され
る処理を実行する場合には、高い周波数の動作クロック
信号を指定し、高速性が要求されない処理を実行する場
合には、低い周波数の動作クロック信号を指定する。
【００２０】また、処理回路１１は、指定信号によって
指示した動作クロック信号の周波数に対応して、電池２
1 ，２2 の接続状態を切換えて電源電圧を選択する選択
信号を出力する。この選択信号は、動作クロック信号の
周波数が高い場合には電池２1 ，２2 を直列接続させて
得られる高い電池電圧を電源電圧として選択する。一
方、選択信号は、動作クロック信号の周波数が低い場合
には電池２1 ，２2 を並列接続させて得られる低い電池
電圧を電源電圧として選択する。
【００２１】また、この選択信号は、指定信号により動
作クロック信号の周波数が低周波数から高周波数に変更
される場合には、そのタイミングと同時又は変更前に電
池２1 ，２2 が直列状態に接続されるべく出力され、動
作クロック信号の周波数が高周波数から低周波数に変更
される場合には、そのタイミングと同時又は変更後に電
池２1 ，２2 が並列状態に接続されるべく出力される。
【００２２】このように、処理回路１１から出力される
指定信号は動作クロック信号供給回路１２に与えられ、
選択信号は電源電圧選択回路１３に与えられる。
【００２３】動作クロック信号供給回路１２は、高速処
理用の高い周波数のクロック信号を発生するクロック信
号発生器１４及び高速処理が要求されない処理用の低い
周波数のクロック信号を発生するクロック信号発生器１
５と、これらのクロック信号発生器１４，１５から発生
したクロック信号を選択する選択回路１６とから構成さ
れる。
【００２４】選択回路１６は、指定信号が高い周波数の
動作クロック信号を指定した場合にはクロック信号発生
器１４から発生するクロック信号を選択し、指定信号が
低い周波数の動作クロック信号を指定した場合にはクロ
ック信号発生器１５から発生するクロック信号を選択
し、選択したクロック信号を動作クロック信号として処
理回路１１に与える。また、選択回路１６は、クロック
信号の選択を切換える際に周波数の異なる両クロック信
号の位相が合わされた状態で選択切換えを行なう。この
ため、動作クロック信号の周波数が変更された直後に動
作クロック信号の周波数が乱れることはなく、処理の実
行に影響を与えることはない。
【００２５】電源電圧選択回路１３は、４つのダイオー
ド１７1 〜１７4 とＭＯＳトランジスタからなるスイッ
チ１８とにより構成されている。スイッチ１８は、選択
信号にしたがって導通制御され、電池２1 ，２2 の接続
状態を変更する。
【００２６】処理回路１１における動作クロック信号の
周波数が低周波数から高周波数に変更されるのにともな
って、選択信号が処理回路１１から電源電圧選択回路１
３のスイッチ１８に与えられると、スイッチ１８は導通
状態となる。これにより、電池２1 ，２2 は直列接続さ
れて、直列接続された２つの電池２1 ，２2 から得られ
る高い電圧が電源電圧として選択され処理回路１１に供
給される。
【００２７】一方、処理回路１１における動作クロック
信号の周波数が高周波数から低周波数に変更されるのに
ともなって、選択信号が処理回路１１から電源電圧選択
回路１３のスイッチ１８に与えられると、スイッチ１８
は非導通状態となる。これにより電池２1 ，２2 は並列
接続されて、１つの電池２1 ，２2 から得られる低い電
圧が電源電圧として選択され処理回路１１に供給され
る。
【００２８】このように、動作クロック信号の周波数に
連動させて電源電圧を変更することによって、高速性が
要求される処理は、動作クロック信号の周波数を高く設
定するとともに高い電源電圧で動作させることによって
高速に実行することが可能となり、かつ、高速性が要求
されない処理は、動作クロック信号の周波数を低く設定
するとともに低い電源電圧で動作させることによって、
電源電圧を固定的に設定した従来に比して消費電力を飛
躍的に低減することが可能となる。
【００２９】これにより、電源となる電池の寿命を大幅
に延ばすことが可能となり、電子装置における電源を小
型にして、装置の小型軽量化を図ることができるように
なる。
【００３０】図２はこの発明の他の実施例を示す図であ
り、図２において図１と同符号のものは同一物であり、
その説明は省略する。
【００３１】図２に示す実施例の特徴とするところは、
図１に示す電源電圧選択回路１３のダイオード１７1 〜
１７4 に代えてＭＯＳトランジスタからなるスイッチ１
９1 ，１９2 を使用し、処理回路１１から出力される選
択信号を反転するインバータ回路２０の出力によりスイ
ッチ１９1 ，１９2 を導通制御して、前述した実施例と
同様に電池２1 ，２2 を接続切換えするようにしたこと
にある。このような実施例においても前述した実施例と
同様の効果を得ることができる。
【００３２】なお、この発明は、上記実施例に限定され
ることはなく、例えば電源電圧選択回路１３を集積回路
１の外部に設けるようにしてもよい。また、低い電源電
圧を処理回路１１に供給する場合には、電池の直列接続
状態を解除して一方の電池のみから電源電圧を処理回路
１１に供給するような構成にしてもよい。さらに、電子
装置は集積回路１のみで構成し、集積回路群３がない構
成でもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、処理速度に対応させて動作クロック信号の周波数を
変更するとともに、この動作クロック信号の周波数の変
更に連動させて電源電圧を変更するようにしたので、高
速性が要求される処理に対応することができるととも
に、従来に比して消費電力を大幅に低減することが可能
となる。この結果、電源となる電池の寿命を大幅に延ば
すことができるようになり、電源部の小型化による電子
装置の小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る集積回路及びこの回
路を備えた電子装置の要部構成を示す図である。
【図２】この発明の他の実施例に係る集積回路及びこの
回路を備えた電子装置の要部構成を示す図である。
【符号の説明】
１，３1 ，３2 ，３3 …３n 集積回路 ２1 ，２2 電池 ３ 集積回路群 １１ 処理回路 １２ 動作クロック信号供給回路 １３ 電源電圧選択回路 １４，１５ クロック信号発生器 １６ 選択回路 １７1 〜１７4 ダイオード １８，１９1 ，１９2 スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/00 8418−4Ｍ 27/04 Ｕ 8427−4Ｍ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動作クロック信号に同期して処理を実行
    し、動作クロック信号の周波数を指定する指定信号と、
    この指定信号により指定される動作クロック信号の周波
    数に対応した電池電圧を電源電圧として選択する選択信
    号を出力する処理手段と、 前記処理手段から出力される指定信号によって指定され
    る周波数の動作クロック信号を前記処理手段に供給する
    動作クロック信号供給手段と、 前記処理手段から出力される選択信号にしたがって電池
    電圧を選択し、選択した電池電圧を電源電圧として動作
    クロック信号が前記処理手段に供給されると同時又は供
    給前あるいは供給後に前記処理手段に供給する電源電圧
    選択手段とを有することを特徴とする集積回路。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の集積回路と、 前記集積回路の電源電圧選択手段により選択される電池
    電圧を生成する複数の電池とを有することを特徴とする
    電子装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の集積回路と、 前記集積回路の電源電圧選択手段により選択される電池
    電圧を生成する複数の電池と、 前記集積回路の動作クロック信号供給手段から動作クロ
    ック信号が供給され、前記集積回路の電源電圧選択手段
    によって選択された電池電圧が電源電圧として供給され
    る少なくとも１以上の集積回路とを有することを特徴と
    する電子装置。
  4. 【請求項４】 動作クロック信号に同期して処理を実行
    し、動作クロック信号の周波数を指定する指定信号と、
    この指定信号により指定される動作クロック信号の周波
    数に対応した電池電圧を電源電圧として選択する選択信
    号を出力する処理手段と、前記処理手段から出力される
    指定信号によって指定される周波数の動作クロック信号
    を前記処理手段に供給する動作クロック信号供給手段と
    からなる集積回路と、 前記処理手段から出力される選択信号にしたがって電池
    電圧を選択し、選択した電池電圧を電源電圧として動作
    クロック信号が前記処理手段に供給されると同時又は供
    給前あるいは供給後に前記処理手段に供給する電源電圧
    選択手段と、前記集積回路の電源電圧選択手段により選
    択される電池電圧を生成する複数の電池とを有すること
    を特徴とする電子装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の集積回路と、 前記処理手段から出力される選択信号にしたがって電池
    電圧を選択し、選択した電池電圧を電源電圧として動作
    クロック信号が前記処理手段に供給されると同時又は供
    給前あるいは供給後に前記処理手段に供給する電源電圧
    選択手段と、 前記集積回路の電源電圧選択手段により選択される電池
    電圧を生成する複数の電池と、 前記集積回路の動作クロック信号供給手段から動作クロ
    ック信号が供給され、前記電源電圧選択手段によって選
    択された電池電圧が電源電圧として供給される少なくと
    も１以上の集積回路とを有することを特徴とする電子装
    置。
JP3279097A 1991-10-25 1991-10-25 電子装置及びその装置に含まれる集積回路 Pending JPH05119876A (ja)

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KR1019920019521A KR950014975B1 (ko) 1991-10-25 1992-10-23 전자장치
DE69227885T DE69227885T2 (de) 1991-10-25 1992-10-23 Integrierte Schaltung und elektronisches Gerät
EP92118184A EP0539884B1 (en) 1991-10-25 1992-10-23 Integrated circuit and electronic apparatus
US08/757,951 US5745774A (en) 1991-10-25 1996-11-22 Integrated circuit having software controllable internal clock generator and switch connecting batteries in series or parallel for power conservation

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KR (1) KR950014975B1 (ja)
DE (1) DE69227885T2 (ja)

Cited By (4)

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