JPH05303444A - クロック信号供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低消費電力モードにおける消費電力の低減を
図ることができるクロック信号供給装置を提供すること
にある。 【構成】 クロックパルス発生器４にて所定の周波数の
クロックパルスＣＫ１が発生し、周波数逓倍回路５はク
ロックパルス発生器４からのクロックパルスＣＫ１を入
力して、クロックパルスの周波数を逓倍して出力する。
又、クロック選択回路６と指令信号生成回路７により、
電源スイッチ・オン時の通常モードにおいて周波数逓倍
回路５からの高周波数のクロックパルスＣＫ２をマイコ
ン２側に供給し、電源スイッチ・オフ時の低消費電力モ
ードにおいてはクロックパルス発生器４からの低周波数
のクロックパルスＣＫ１をマイコン２側に供給するとと
もに周波数逓倍回路５の駆動を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クロック信号供給装
置に係り、詳しくは、低消費電力モードを有するクロッ
ク信号供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から低消費電力モードを有するマイ
クロコンピュータ（以下、マイコンという）は多い。こ
の方法は、特公昭６１−４８７２６号公報に示すよう
に、クロックの発振そのものを停止し低消費電力化する
ものである。又、発振を停止せずにＣＰＵの動作を停止
させて、低消費電力化する方法もよく知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、クロックの
発振そのものを停止させてしまうと、低消費電力モード
において一部の機器を動作せる場合には適さなかった。
又、発振を停止せずにＣＰＵの動作を停止させてしまう
と、発振は依然行われており、クロック信号供給装置の
低消費電力化ということは行われていなかった。さら
に、近年、マイコンの動作周波数の上昇と共にクロック
発振器の消費電流も増大しており問題となっている。

【０００４】そこで、この発明の目的は、低消費電力モ
ードにおける消費電力の低減を図ることができるクロッ
ク信号供給装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、所定の周波
数のクロックパルスを発生するクロックパルス発生源
と、前記クロックパルス発生源からのクロックパルスを
入力して、クロックパルスの周波数を逓倍して出力する
周波数逓倍回路と、通常モードにおいては前記周波数逓
倍回路からの高周波数のクロックパルスを供給し、低消
費電力モードにおいては前記クロックパルス発生源から
の低周波数のクロックパルスを供給するとともに前記周
波数逓倍回路の駆動を停止させる制御回路とを備えたク
ロック信号供給装置をその要旨とするものである。

【０００６】

【作用】周波数逓倍回路はクロックパルス発生源からの
クロックパルスを入力して、クロックパルスの周波数を
逓倍して出力する。制御回路は通常モードにおいては周
波数逓倍回路からの高周波数のクロックパルスを供給
し、低消費電力モードにおいてはクロックパルス発生源
からの低周波数のクロックパルスを供給するとともに前
記周波数逓倍回路の駆動を停止させる。つまり、低消費
電力モード時には周波数逓倍回路の駆動が停止して消費
電力を下げる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１には、マイコンシステムの全体
構成を示す。

【０００８】本システムは、クロック信号供給装置１と
マイコン２と電源スイッチ３からなる。クロック信号供
給装置１は、クロックパルス発生器４と周波数逓倍回路
５とクロック選択回路６と指令信号生成回路７とからな
る。

【０００９】クロックパルス発生器４にはクロック選択
回路６が接続されるとともに周波数逓倍回路５が接続さ
れている。そして、クロックパルス発生器４は、図３に
示すクロックパルスＣＫ１をクロック選択回路６及び周
波数逓倍回路５に送出する。このクロックパルスＣＫ１
の周波数は、本実施例では５ＭＨｚとなっている。又、
周波数逓倍回路５はクロックパルスＣＫ１を入力して逓
倍動作許可信号により、周波数逓倍動作を行い、図３に
示すように、周波数が２倍にされたクロックパルスＣＫ
２をクロック選択回路６に送出する。本実施例では、周
波数逓倍回路５としてＰＬＬ（フェーズ・ロックド・ル
ープ）を用いている。

【００１０】図２に、クロック選択回路６の具体的な構
成を示す。クロック選択回路６は、２つのフリップフロ
ップ８，９とインバータ１０と２つのアンドゲート１
１，１２とオアゲート１３から構成されている。クロッ
クパルス発生器４からのクロックパルスＣＫ１がフリッ
プフロップ８のクロック端子に入力されるとともに、ク
ロックパルスＣＫ１がアンドゲート１１の一方の入力端
子に入力される。又、周波数逓倍回路５からのクロック
パルスＣＫ２がフリップフロップ９のクロック端子に入
力されるとともに、クロックパルスＣＫ２がアンドゲー
ト１２の一方の入力端子に入力される。さらに、クロッ
ク選択信号がフリップフロップ９の入力端子に入力され
るとともにインバータ１０を介してフリップフロップ８
の入力端子に入力される。フリップフロップ８の出力端
子はアンドゲート１１の一方の入力端子に接続されると
ともにフリップフロップ９のリセット端子に接続されて
いる。又、フリップフロップ９の出力端子はアンドゲー
ト１２の一方の入力端子に接続されるとともにフリップ
フロップ８のリセット端子に接続されている。さらに、
アンドゲート１１，１２の出力端子はオアゲート１３の
入力端子と接続されている。オアゲート１３の出力がク
ロック選択回路６の出力ＣＫＯＵＴとなる。

【００１１】又、図１の指令信号生成回路７には電源ス
イッチ３が接続され、同回路７は電源スイッチ３からの
操作信号を入力して、図３に示す逓倍動作許可信号を周
波数逓倍回路５に送出するとともにクロック選択信号を
クロック選択回路６に送出する。

【００１２】又、図１のマイコン２にはＣＰＵ１４、シ
リアル通信回路１５、タイマ１６等が備えられ、ＣＰＵ
１４及びシリアル通信回路１５は１０ＭＨｚのクロック
パルスにて駆動するようになっている。ＣＰＵ１４及び
シリアル通信回路１５はクロック信号供給装置１のクロ
ック選択回路６からのクロックパルスを入力する。又、
タイマ１６はクロック信号供給装置１のクロックパルス
発生器４からのクロックパルスＣＫ１を入力する。この
タイマ１６と、クロックパルス発振器４の指令信号生成
回路７とは接続されている。

【００１３】本実施例では、クロック選択回路６と指令
信号生成回路７とから制御回路が構成されている。次
に、このように構成したマイコンシステムの作用を説明
する。

【００１４】本システムでは、作動周波数が高くなるに
つれて消費電力が大きくなるので、高い周波数のクロッ
クパルスを用いた通常モードと、低い周波数のクロック
パルスを用いた低消費電力モードとが用意されている。
そして、このモードの切り換えのために、指令信号生成
回路７から出力される逓倍動作許可信号及びクロック選
択信号の内容が変化する。以下に、逓倍動作許可信号及
びクロック選択信号の内容が変化した場合の動作につい
て説明する。

【００１５】図３において、クロックパルス発生器４か
らのクロックパルスＣＫ１（５ＭＨｚ）が、クロック選
択回路６に入力されるとともに、周波数逓倍回路５に入
力される。

【００１６】そして、通常モードとなり逓倍動作許可信
号がハイレベルになると、周波数逓倍回路５は逓倍動作
を開始し、周波数が２倍に逓倍された１０ＭＨｚのクロ
ックパルスＣＫ２を出力する。さらに、クロック選択信
号がハイレベルになると、クロック選択回路６は周波数
が２倍に逓倍されたクロックパルスＣＫ２を選択して出
力する。

【００１７】一方、低消費電力モードとなりクロック選
択信号がローレベルになると、クロック選択回路６は、
クロックパルス発生器４からのクロックパルスＣＫ１を
選択して出力する。その後、逓倍動作許可信号がローレ
ベルになると、周波数逓倍回路５は動作を停止する。こ
のようにして、クロック選択回路６は必要とされるクロ
ックパルスＣＫ１又はＣＫ２をマイコン２側に供給す
る。

【００１８】次に、電源スイッチ３が図４に示すよう
に、オン状態からオフ状態になった場合について説明す
る。電源スイッチ３がオン状態からオフ状態になると
（図４のｔ１タイミング）、低消費電力モードとなり、
指令信号生成回路７は逓倍動作許可信号及びクロック選
択信号を、それまでのハイレベルからローレベルにす
る。さらに、図４のｔ１タイミングにてマイコン２のタ
イマ１６がカウント動作を開始する。そして、タイマ１
６のカウント値が所定値Ｃo となると（図４のｔ２タイ
ミング）、その旨の信号をクロックパルス発生器４の指
令信号生成回路７に送出する。さらに、タイマ１６はカ
ウント値をリセットする。一方、クロックパルス発生器
４の指令信号生成回路７は、タイマ１６からの信号に応
答して逓倍動作許可信号及びクロック選択信号を所定時
間だけハイレベルにして、通常モードとし、周波数逓倍
回路５により周波数が２倍に逓倍された１０ＭＨｚのク
ロックパルスＣＫ２をマイコン２のＣＰＵ１４に供給す
る。このクロックパルスＣＫ２により、ＣＰＵ１４は時
刻の調整処理を実行する。

【００１９】電源スイッチ３がオフの状態では、このタ
イマ１６のカウント動作、及び所定時間毎のＣＰＵ１４
の時刻調整動作が繰り返し行われる。電源スイッチ３が
オフ状態となっているときの低消費電力モード時には、
周波数逓倍回路５の動作が停止させられて消費電力を下
げることができる。

【００２０】このように本実施例では、クロックパルス
発生器４（クロックパルス発生源）にて所定の周波数の
クロックパルスＣＫ１を発生させ、周波数逓倍回路５に
てクロックパルス発生器４からのクロックパルスＣＫ１
を入力して、クロックパルスの周波数を逓倍して出力さ
せ、クロック選択回路６と指令信号生成回路７（制御回
路）にて、電源スイッチ・オン時の通常モードにおいて
は周波数逓倍回路５からの高周波数のクロックパルスＣ
Ｋ２をマイコン２側に供給し、電源スイッチ・オフ時の
低消費電力モードにおいてはクロックパルス発生器４か
らの低周波数のクロックパルスＣＫ１をマイコン２側に
供給するとともに周波数逓倍回路５の駆動を停止させる
ようにした。

【００２１】その結果、低消費電力モードにおいては、
クロックパルス発生器４からのクロックパルスＣＫ１を
供給することができるとともに、周波数逓倍回路５の駆
動が停止され消費電力が下がり、クロック信号供給装置
における低消費電力モードでの消費電力の低減を図るこ
とができる。

【００２２】又、マイコン２（ＣＰＵ１４）の動作周波
数が１０ＭＨｚと高い本システムにおいて、５ＭＨｚの
クロックパルス発生器４を用い、周波数逓倍回路５にて
１０ＭＨｚのクロックパルスＣＫ２が生成でき、マイコ
ンの動作周波数の上昇に対応できることとなる。

【００２３】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例では、周波数逓倍回路
５にて周波数を２倍にしたが、その他の周波数の逓倍動
作を行うようにしてもよい。例えば、クロックパルス発
生器の１０ＫＨｚのクロックパルスに対し周波数逓倍回
路５にて周波数を１０００倍にして１０ＭＨｚのクロッ
クパルスをマイコン側に供給するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
低消費電力モードにおける消費電力の低減を図ることが
できる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のシステムの全体構成図である。

【図２】クロック選択回路の構成図である。

【図３】タイムチャートを示す図である。

【図４】タイムチャートを示す図である。

【符号の説明】

４ クロックパルス発生器（クロックパルス発生源） ５ 周波数逓倍回路 ６ クロック選択回路（制御回路） ７ 指令信号生成回路（制御回路）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の周波数のクロックパルスを発生す
   るクロックパルス発生源と、 前記クロックパルス発生源からのクロックパルスを入力
   して、クロックパルスの周波数を逓倍して出力する周波
   数逓倍回路と、 通常モードにおいては前記周波数逓倍回路からの高周波
   数のクロックパルスを供給し、低消費電力モードにおい
   ては前記クロックパルス発生源からの低周波数のクロッ
   クパルスを供給するとともに前記周波数逓倍回路の駆動
   を停止させる制御回路とを備えたことを特徴とするクロ
   ック信号供給装置。