半导体集成电路的制作方法_3

文档序号:9929262阅读:来源:国知局
C2输出到电源开关18A。电源开关18A在电源开关18的电源电压VDD的供给切断时,也控制向使电源接通的电路的电源电压VDDA的供给或切断。例如电源开关18A控制向保留FF12、13内部的数据保持部、或保留SRAM16内部的数据保持部的电源电压VDDA的供给或切断。通过具备所述电源开关18A,在无需将数据保持于保留FF12U3及保留SRAM16的情况下,将电源电压VDD及电源电压VDDA全部切断,由此能够提高耗电削减效果。此外,在电源电压VDD的供给被切断时,数据保持部中保持着之前的处理数据。
[0074]数据保持电路控制部233将控制CPUlO内的数据保持电路、例如保留FF12、13或保留SRAM16的数据保持的控制信号RCl或RC2输出到保留FF12、13或保留SRAM16。
[0075]时钟控制部234输出对控制对象区域供给或停止供给时钟CK的控制信号CC1、CC2 ο进而,隔离单元控制部235输出控制隔离单元19的数据的输出或保持的控制信号RC3。
[0076]以下,对本实施方式中的省电模式切换器22的构成进行详细说明。
[0077]图14是表示实施方式中的省电控制器20内的省电模式切换器22的构成的框图。
[0078]如上所述,省电模式切换器22判断使用(2)时钟门控状态、或(3)保留状态的哪一者,并指示适当的省电模式的设定。进行省电模式的切换的是省电模式切换判定器。省电模式的切换能够利用硬件、软件的任一者进行切换,但此处表示利用硬件进行切换的例子。在本实施方式中,将唤醒因素信号WU的历史与省电模式的切换阈值加以比较,根据所述比较结果而决定并切换省电模式。即,省电模式切换器22具有多个省电模式,根据所述比较结果而从多个省电模式选择适当的省电模式。
[0079]省电模式切换器22具有唤醒因素历史缓冲器221、计数电路222、模式寄存器223、及省电模式切换判定器224。唤醒因素历史缓冲器221并不限定于缓冲器,也可为FIFO (first-1n first-out,先进先出)。
[0080]以下,说明唤醒因素历史缓冲器221、计数电路222、模式寄存器223、及省电模式切换判定器224的详细情况。
[0081]图15是表示实施方式中的省电模式切换器22内的唤醒因素历史缓冲器221的构成的框图。
[0082]唤醒因素历史缓冲器221具有因素选择/写入判定部2211、缓冲器2212、及数据选择部2213。
[0083]因素选择/写入判定部2211是选择多种唤醒因素信号WU1、WU2中的由因素设定信号SSF指定的种类的唤醒因素信号WU。进而,将所选择的唤醒因素信号WU及接收到所述唤醒因素信号的时刻(时间戳STS)存储在缓冲器2212内的存储区域η (例如η为O?7中的任一整数)。即,将唤醒因素信号WU与所述信号的时间戳STS建立对应并存储在缓冲器2212。
[0084]数据选择部2213从由选择设定信号SDS指定的缓冲器2212内的存储区域η选择并输出事件(唤醒因素信号与时间戳)。例如通过数据选择部2213而从存储区域η选择第η个新事件EVN,并输出到省电模式切换判定器224。另外,从存储区域O选择最新事件EV0,并输出到省电模式切换判定器224。
[0085]另外,计数电路222将时刻(时间戳STS)输出到唤醒因素历史缓冲器221。
[0086]图16是表不实施方式中的省电模式切换器22内的模式寄存器223的构成的框图。模式寄存器223具有切换因素设定寄存器2231、数据选择寄存器2232、切换阈值寄存器2233、及状态转换控制寄存器2234。
[0087]模式寄存器223内的这些寄存器是通过软件而设定。切换因素设定寄存器2231存储通过哪个事件、即通过哪种唤醒因素信号而判断省电模式的切换。进而,将所述事件、即表示唤醒因素信号的因素设定信号SSF输出到唤醒因素历史缓冲器221。
[0088]数据选择寄存器2232存储利用缓冲器2212内的第几个存储区域的数据判断省电模式的切换。进而,将表示所述存储区域的选择设定信号SDS输出到唤醒因素历史缓冲器221。
[0089]切换阈值寄存器2233存储用于判断省电模式的切换的切换阈值。例如将用于与存储在切换因素设定寄存器2231的某种唤醒因素信号WU的输入频率进行比较的阈值、具体来说为用于与唤醒因素信号WU的输入间隔进行比较的期间存储作为切换阈值,将表示所述切换阈值的阈值信号SST输出到省电模式切换判定器224。
[0090]状态转换控制寄存器2234存储限制省电状态的转换至哪个状态为止,并将控制所述状态转换的状态信号SSC输出到省电模式切换判定器224。
[0091]图17是表示实施方式中的省电模式切换器22内的省电模式切换判定器224的构成的框图。省电模式切换判定器224具有时间差计算部2241、比较部2242、限制部2243、及省电模式输出部2244。
[0092]时间差计算部2241计算从缓冲器2212及数据选择部2213输出的最新事件EVO与第η个新事件EVN的时刻差。比较部2242是将通过时间差计算部2241算出的时刻差与阈值信号SST所示的切换阈值加以比较,将所述比较结果输出到省电模式输出部2244。
[0093]省电模式输出部2244基于所述比较结果、来自限制部2243的信号及控制状态转换的状态信号SSC,而判断是否切换省电模式,并输出用于设定省电模式的省电模式信号LM0
[0094]如果详细叙述,那么省电模式输出部2244是当通过时间差计算部2241算出的时刻差小于阈值信号SST所示的切换阈值时,判断为所选择的唤醒因素信号的输入频率高。而且,将用于切换为适于高输入频率的省电模式的省电模式信号LM输出到省电控制接通器21。另一方面,在时刻差大于切换阈值时,判断为所选择的唤醒因素信号的输入频率低。而且,将用于切换为适于低输入频率的省电模式的省电模式信号LM输出到省电控制接通器21。
[0095]2.半导体集成电路的动作
[0096]作为对CPUlO进行本实施方式的省电控制的例子,说明4种模式(省电控制模式I?4)。省电控制是指控制利用时钟门控电路的时钟门控的执行、或利用电源开关的电源电压的供给/切断。
[0097]图18是表示实施方式中的省电控制模式I的控制方法的图。在所述控制模式I中,将图2所示的内核PO、Ρ1、共用部CO分别设定为省电控制单位。S卩,省电控制器20将内核PO、内核Ρ1、及共用部CO分别设为控制对象区域,对它们各自进行省电控制。
[0098]图19是表示实施方式中的省电控制模式2的控制方法的图。所述控制模式2是减小内核PO、Pl的省电控制范围的例子。在控制模式2中,内核PO的子内核Ρ0-2作为省电控制单位而进行省电控制,子内核PO-1不进行个别的省电控制,而设为与子内核Ρ0-2不同的省电控制单位。同样地,内核Pl的子内核Ρ1-2作为省电控制单位而进行省电控制,子内核Pl-1不进行个别的省电控制,而设为与子内核Ρ1-2不同的省电控制单位。在所述例子中,子共用部CO-1、C0-2、子内核PO-1、子内核Pl-1是设为相同的省电控制单位,对它们共同进行省电控制。
[0099]在这种控制模式2中,能够只对内核PO内的子内核P0-2或内核Pl内的子内核P1-2进行省电控制,即只对子内核Ρ0-2、Ρ1-2执行时钟门控或电源电压的供给/切断。因此,能够缩短省电控制所需的时间。即,由于能够削减在内核PO或内核Pl中使时钟门控或电源接通/断开的区域,所以能够缩短使内核PO或内核Pl从省电状态转换为运转状态所需的时间。
[0100]图20是表示实施方式中的省电控制模式3的控制方法的图。在所述控制模式3中,内核PO (子内核P0-1、子内核P0-2)作为省电控制单位而进行省电控制,内核Pl不进行个别的省电控制,而设为与内核PO不同的省电控制单位。在所述例子中,子共用部C0-1、C0-2、子内核P1-1、子内核P1-2是设为相同的省电控制单位,对它们共同地进行省电控制。
[0101]这种控制模式3不使内核PO频繁地运转,但如果用于如使内核Pl频繁地运转的情况,那么有很大的效果。在所述情况下,能够只对内核PO进行省电控制,即能够只对内核PO执行时钟门控或电源电压的供给/切断。因此,能够缩短省电控制所需的时间。S卩,能够缩短时钟门控的解除或电源电压的供给/切断所需的时间。另一方面,不对频繁地运转的内核Pl进行个别的省电控制,而进行与共用部CO相同的省电控制,由此能够缩短使内核Pl从省电状态转换为运转状
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