专利名称：半导体器件、便携式远程终端单元和间歇接收方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件，更具体地，涉及通过在不使用时的待机状态下周期性的开关内部电源实现降低功耗的半导体器件，例如在直接序列扩谱通信系统中所采用的便携式远程终端单元中的大规模集成电路(LSI)。
背景技术：
在最近几年，在生产LSI的工艺中已采用微制造技术，并且线宽接近0.1μm。这些微制造技术增加了晶体管的封装密度，但是LSI工作所需的阈值电压必须降低。这导致在待机时晶体管之间漏电流(静态电流)增加的重要问题。由电池驱动的便携式远程终端单元，例如移动电话，即使在不使用时也始终处于待机状态。因此，漏电流的增加将缩短不间歇通话时间和待机时间。从使用的角度看这是非常严重的问题。
通常，在待机状态下断开不需要工作的部分的电源，以防止由于这种漏电流引起的功耗的增加。此外，在LSI中，断开不需要工作的模块的电源，以防止由于这种漏电流引起的功耗的增加。
当断开包含在LSI中的所谓处理器，例如数字信号处理器(DSP)和中央处理器(CPU)的电源时，处理器在这之前所处理的所有数据将丢失。因此必须将这些数据保存在非易失存储器中以备重新供电。也就是说，当断开电源时，断电之前的状态保存在LSI外面的存储器中。当重新上电时，存储在存储器中的数据将恢复。
从外部存储器中加载程序的引导过程每次上电时由处理器中的程序执行。
图10是用于说明引导过程执行的时序的视图。
每次执行引导过程，在程序由外部存储器加载之后执行称作校验的错误检测过程，以判断程序是否正常的读入。
例如，在处于待机状态的移动电话中，只在间歇的接收期间提供电源，以降低功耗。也就是说，当不进行间歇接收时，断开电源。在为这种间歇接收执行引导时进行错误检测。
间歇接收是检查移动电话的用户是否有从基站来的电话的操作。移动电话在例如一和两秒的周期之间进入接收状态。如果没有来电，则断开电源。
图11是用于说明间歇接收周期和校验时间的视图。
对于移动电话，引导间隔与待机状态中的间歇接收周期相同，并且通常为1.28或2.56秒。如果移动电话处于待机状态，每个间歇接收周期供一次电。间歇接收周期包括程序装载时间和校验执行时间。
但是，对于能待机几百小时的移动电话等来说，如果在上述引导间隔进行校验，进行校验的累积时间在电源处于工作状态的总的时间中所占的百分比较高。在校验执行期间系统不能工作，所以有很多无用漏电流流过的模块。这意味着电池的使用不经济。此外，每次都要装载程序，所以在装载期间也有无用的漏电流流过。
发明概要本发明是在上述背景下产生的。本发明的一个目的是提供半导体器件，其中由于漏电流产生的功率损耗通过缩短系统不能工作的时间而降低。该半导体器件包括错误校验必要性判断电路和错误校验执行电路，其中错误校验必要性判断电路用于判断是否应当由加电时执行的引导过程对从外部存储器装载的引导数据进行错误校验，错误校验执行电路用于在错误校验必要性判断电路判断必须进行错误校验时对引导数据进行错误校验。
本发明的上述和其它目的、特点和优点通过随后结合以例子的方式示出本发明优选实施例的附图进行的说明将变得明显。
附图简要说明图1示出了根据本发明的半导体器件的理论结构视图。
图2示出了间歇接收工作所需的系统的功能部件的结构的视图。
图3示出了校验控制的结构的视图。
图4示出了对于引导程序，所执行的过程序列的流程图。
图5示出了在执行校验的情况下电源打开的时间和在不执行校验的情况下电源打开的时间之间的不同。
图6示出了校验控制寄存器的细节。
图7示出了对于被迫周期性执行校验的引导程序，所执行的过程的序列的流程图。
图8示出了在存储器中划分程序存储区的例子。
图9示出了对于分开的引导程序，所执行过程的序列的流程图。
图10是用于说明引导程序执行的时序的视图。
图11是用于说明间歇接收周期和校验时间的视图。
优选实施例的说明下面参考附图给出本发明的概要。
图1示出了根据本发明的半导体器件的理论结构视图。
根据本发明的半导体器件1包括一直加电的模块2以及周期性地反复加电和断电的间歇工作模块3。间歇工作模块3包括错误校验必要性判断电路4和错误校验执行电路5。模块2包括错误校验必要性通知电路6和错误校验间隔设置电路7。
错误校验必要性判断电路4判断是否应当由加电时执行的引导过程对从外部存储器装载的数据进行错误校验。错误校验执行电路5在错误校验必要性判断电路4判断必须进行错误校验时进行错误校验以确认数据是否正常装载。
位于不断电的模块2中的错误校验必要性通知电路6用指令通知错误校验必要性判断电路4是否必须进行错误校验。只有当进行的引导次数达到某个值时，错误校验间隔设置电路7使错误校验必要性通知电路6通知错误校验必要性判断电路4必须进行错误校验。
在具有上述结构的半导体器件1中，错误校验必要性通知电路6和错误校验间隔设置电路7位于不断电的模块2中。通常错误校验必要性通知电路6通知错误校验必要性判断电路4不必进行错误校验。错误校验间隔设置电路7对间歇工作模块3的加电次数进行计数。当间歇工作模块3的加电次数，也就是因加电而导致执行，引导过程的次数达到某个值时，错误校验间隔设置电路7改变给错误校验必要性通知电路6设定的值，从而进行错误校验。
当电源加到间歇工作模块3上时，首先从外部存储器装入关于引导程序的数据。这时，错误校验必要性通知电路6通知错误校验必要性判断电路4是否进行错误校验，因此，错误校验必要性判断电路4判断通知的内容。如果不需要错误校验，将省略对装载数据的错误校验过程。
当在反复进行间歇工作之后所进行的引导次数达到某个值时，错误校验间隔设置电路7改变给错误校验必要性通知电路6设定的值，从而进行错误校验，并且错误校验必要性通知电路6通知错误校验必要性判断电路4。从而错误校验必要性判断电路4判断必须进行错误校验。在这种情况下，在从外部存储器装入数据之后，将对关于引导程序的数据进行错误校验。
如上所述，根据本发明的半导体器件1能在引导时确定是否对从外部存储器装入的数据进行错误校验。结果，不需要每次都对在进行引导时装入的数据进行错误校验。这使间歇工作时间缩掉了进行错误校验所花费的时间，因此减少了由无用漏电流引起的功率消耗。
在上述例子中，始终通电的模块2在半导体器件1中。模块2的功能可能在半导体器件1之外。在这种情况下，半导体器件1包括用于接收指示是否进行错误校验的数据的输入端，错误校验必要性判断电路4将根据在该输入端接收的指示是否进行错误校验的数据判断是否必须进行错误校验。
现在，将详细说明本发明的用于执行间歇接收的移动电话的LSI的实施例。
图2示出了间歇接收工作所需的系统的功能部件的结构的视图。
LSI 10包括电源不关断的电源开模块11和电源开和关形成间歇接收周期的电源开/关模块12。电源开/关模块12包括含有用于调制和解调信号例如声音的调制解调部分和用于进行加扰处理和错误校正处理的编解码部分的逻辑电路13、用于控制逻辑电路13的DSP 14、用于控制整个LSI 10的CPU 15以及连接DSP 14和LSI 10的内部总线16。包含在LSI 10的内部总线16通过用于引导/存储的外部总线17连接到用于引导的外部存储器18和用于存储的外部存储器19。
在LSI 10外面的用于引导的外部存储器18存储程序，而用于存储的外部存储器19存储DSP 14和CPU 15处理的数据。
如果LSI 10的内部电源开和关，在电源开状态时DSP 14和CPU15处理的数据在电源关闭时将丢失。因此，在电源关闭之前数据将保存在用于存储的外部存储器19中。当电源开/关模块12的电源重新打开用于间歇接收时，存储在用于引导的外部存储器18中的程序和存储在用于存储的外部存储器19中的数据装载到DSP 14和CPU 15的存储器中。这时，对装入的程序进行称作校验的错误检测，以检查程序是否正常读入。在本发明中，在需要时进行校验，而不是在每次引导时都进行校验。
现在说明如何控制是否进行校验。
图3示出了校验控制的结构的视图。
校验控制寄存器20位于LSI 10中的不断电的电源开模块11中。校验控制寄存器20用标志位保存控制是否进行校验的指示信息。在这种情况下，标志位定义如下。如果标志位为“0”，则进行校验。如果标志位为“1”，则不进行校验。在DSP 14上有校验控制端口21，并且校验控制寄存器20和校验控制口21通过信号线22相连接。通过LSI 10外面的总线或内部CPU控制校验控制寄存器20。DSP 14和校验控制端口21对应于图1所示的错误校验必要性判断电路4、DSP 14对应于错误校验执行电路5、校验控制寄存器20对应于错误校验必要性通知电路6。
现在说明根据由校验控制寄存器20通知的标志位的值执行的引导过程。
图4示出了对于引导程序，所执行的过程序列的流程图。
首先，当电源开/关模块12中的DSP 14的电源打开用于执行间歇接收过程时，DSP 14将程序从用于引导的外部存储器18装入到存储器23中(步骤S1)。程序装入后，检查连接到校验控制寄存器20的校验控制端口21的端口值，并判断检查标志是否为“0”(步骤S2)。如果检查标志为“0”，则进行校验(步骤S3)，并结束引导过程。如果检查标志为“1”，则进行控制，不进行校验就结束引导过程。
图5示出了在执行校验的情况下电源打开的时间和在不执行校验的情况下电源打开的时间之间的不同。
如果在执行引导过程时进行校验，则电源打开的总的时间包括装载程序的时间、执行校验的时间和间歇接收周期中进行间歇接收的时间。另一方面，如果省略校验，则电源在开状态的间歇接收周期的时间可将执行校验的时间缩掉。如果电源处于开状态的时间缩短，则由漏电流引起的功率损耗降低。结果，延长了待机时间和不间歇通话时间。
但是，为了确保系统的可靠性，校验是必需的、不能省略的。因此，优选实行周期性的校验，以保持系统的可靠性。
图6示出了校验控制寄存器的细节。
校验控制寄存器20包括标志位FLAG和用于限定校验执行间隔次数的域CT5到CT0。为了改进系统的可靠性，进行控制以在由域CT5到CT0限定的校验执行间隔次数中强制执行一次校验。在间歇接收时电源开/关模块12的电源打开，并执行引导过程。假设校验执行间隔次数设置为例如20。则当引导过程执行的次数达到20时，进行控制以强制执行校验。校验控制寄存器20中的域CT5到CT0对应于图1所示的错误校验间隔设置电路7。
图7示出了对于被迫进行周期性校验的引导程序，所执行的过程的序列的流程图。
首先，当电源开/关模块12中的DSP 14的电源打开以执行间歇接收过程时，DSP 14将程序从用于引导的外部存储器18装入到存储器23中(步骤S11)。程序装入后，访问连接到校验控制寄存器20的校验控制端口21的端口值，并判断检查标志是否为“0”(步骤S12)。如果检查标志为“0”，则进行校验(步骤S13)，并结束引导过程。如果校验标志为“1”，则判断引导过程执行的次数是否达到校验执行间隔次数(步骤S14)。如果引导过程执行的次数达到了校验执行间隔次数，则强制执行校验(步骤S13)并结束引导过程。如果引导过程执行的次数未达到校验执行间隔次数，则不进行校验而结束引导过程。
此外，在执行引导过程时进行程序装载所需的时间可以进一步缩短。下面说明缩短装载程序所需时间的方法。
图8示出了在存储器中划分程序存储区的例子。
存储程序的用于引导的外部存储器18被分为间歇接收程序存储区18a和其它程序存储区18b。间歇接收程序存储区18a只存储间歇接收过程所需的程序，而其它程序存储区18b存储其它程序，例如用于通话过程的程序。
结果，间歇接收过程所需的程序只在执行引导过程时从间歇接收程序存储区18a装载。因此，与所有程序都装载的情况相比，电源处于开状态的间歇接收周期的时间可以缩短。这降低了由漏电流引起的功率损耗，并延长了电池的寿命。
如果间歇接收过程的结果是有一个来电，则装载存储在其它程序存储区18b中的程序。
图9示出了关于分开的引导程序所执行的过程的序列的流程图。
首先，当电源开/关模块12中的DSP 14的电源打开以执行间歇接收过程时，DSP 14将用于间歇接收的程序从用于引导的外部存储器18中的间歇接收程序存储区18a装入到存储器23中(步骤S21)。用于间歇接收的程序装入后，进行校验以判断是否发生了错误(步骤S22)。如果发生了错误，则重复步骤S21以重新装载用于间歇接收的程序。如果通过校验没有检测到错误(或者如果省略了校验)，则执行间歇接收过程(步骤S23)。通过执行间歇接收过程，判断是否有局部组呼入(步骤S24)。
如果有局部组呼入，DSP 14将其它程序从用于引导的外部存储器18中的其它程序存储区18b载入(步骤S25)。其它程序装入后，进行校验以判断是否发生了错误(步骤S26)。如果发生了错误，则重复步骤S25以重新装载所述其它程序。如果通过校验没有检测到错误(或者如果省略了校验)，则执行局部组呼入处理(步骤S27)。由该局部组呼入处理判断消息的译码结果是否正常(S28)。如果消息的译码结果正常，则执行呼入处理(S29)。如果消息的译码结果不正常，则执行错误处理(步骤S30)。
如果在步骤S24中判断没有局部组呼入，则DSP 14和CPU 15正在处理的数据保存在用于存储的外部存储器19中(步骤S31)，然后关闭电源。
如上所述，通过省略校验可降低功率消耗。即使省略校验的结果是发生了校验错误，该错误在消息译码时可以被检测出来。因此，这不会严重阻碍工作。此外，当执行引导时，由于硬件故障之外的原因导致的校验错误发生的可能性是非常小的并且是无关紧要的。
如前面所述，根据本发明的半导体器件包括用于判断引导时是否应当对从外部存储器装载的引导数据进行错误校验的错误校验必要性判断电路，并且根据由错误校验必要性判断电路作出的判断进行错误校验。结果，每次进行间歇工作对引导数据所作的检查可以省略。因此，进行错误校验过程所需的时间可缩短。也就是说，电源处于打开状态的时间可缩短并减少了由漏电流引起的功率消耗。
此外，在应用于移动电话的优选实施例中，在引导时只装载间歇接收过程所必需的程序。这缩短了装载程序所需的时间。类似的，电源处于打开状态的时间可缩短并减少了由漏电流引起的功率消耗。
由漏电流引起的功率消耗的减少将延长电池的寿命。此外，在相同的寿命下可以使用更小容量的电池，从而使便携式远程终端单元更小更轻。
上述内容只作为本发明原理的说明。此外，由于本领域的技术人员很容易进行许多修改和变化，本发明并不局限于所示和所说明的具体的结构和应用。因此，所有适当的修改和等同将被认为落入所附的权利要求书和其等同方案的范围内。
权利要求
1.一种半导体器件，具有周期性地反复加电和断电的间歇工作模块，该半导体器件包括用于判断是否应当对加电时由引导过程从外部存储器装载的引导数据进行错误校验的错误校验必要性判断电路；以及用于在错误校验必要性判断电路判断必须进行错误校验的情况下对引导数据进行错误校验的错误校验执行电路。
2.根据权利要求1的半导体器件，还包括用于接收错误校验必要性数据以从外部给出是否必须进行错误校验的指令的输入端，其中错误校验必要性判断电路对由外部通知的是否必须进行错误校验的错误校验必要性数据进行判断。
3.根据权利要求1的半导体器件，还包括用于将错误校验必要性数据通知给错误校验必要性判断电路以给出关于是否必须进行错误校验的指令的错误校验必要性通知电路。
4.根据权利要求3的半导体器件，其中错误校验必要性通知电路位于不断电的模块中。
5.根据权利要求3的半导体器件，其中错误校验必要性通知电路为存储指示是否必须进行错误校验的标志位的控制寄存器。
6.根据权利要求3的半导体器件，还包括错误校验间隔设置电路，用于强制设置由错误校验必要性通知电路通知给错误校验必要性判断电路的错误校验必要性数据，使所述数据表示只有当进行的引导次数达到某个值时才必须进行一次错误校验。
7.根据权利要求6的半导体器件，其中错误校验间隔设置电路位于不断电的模块中。
8.根据权利要求6的半导体器件，其中错误校验间隔设置电路能任意设置引导执行的次数，作为进行误差检查的周期。
9.一种便携式远程终端单元，其中，在处于待机状态的该单元不进行间歇接收期间，对间歇接收控制过程不必要的模块的电源断开，该便携式远程终端单元包括用于判断是否应当对在加电执行间歇接收时由引导过程从不断电的外部存储器装载的引导数据进行错误校验的错误校验必要性判断电路；用于在错误校验必要性判断电路判断必须进行错误校验的情况下对引导数据进行错误校验的错误校验执行电路；用于通知错误校验必要性判断电路是否必须进行错误校验的错误校验必要性通知电路；以及当进行的引导次数达到某个值时，使错误校验必要性通知电路通知错误校验必要性判断电路必须进行错误校验的错误校验间隔设置电路。
10.根据权利要求9的便携式远程终端单元，其中错误校验必要性通知电路和错误校验间隔设置电路位于不断电的模块中。
11.根据权利要求9的便携式远程终端单元，其中错误校验间隔设置电路能任意设置引导执行的次数，作为进行误差检查的周期。
12.一种间歇接收方法，其中，在处于待机状态的便携式远程终端单元不进行间歇接收期间，该单元中对间歇接收控制过程不必要的模块不通电，该间歇接收方法包括下列步骤在间歇接收时，对便携式远程终端单元中的间歇接收控制过程所必须的模块加电；只从外部存储器装载间歇接收控制过程所必须的程序；判断引导执行的次数是否达到了某个值；以及当进行的引导次数达到某个值时，对装载的程序进行错误校验。
13.根据权利要求12的间歇接收方法，还包括下述步骤在间歇接收控制过程中有局部组呼入的情况下从所述存储器装载剩余程序。
14.一种便携式远程终端单元，其中，在处于待机状态的该单元不进行间歇接收期间，对间歇接收控制过程不必要的模块不通电，该便携式远程终端单元包括用于判断是否应当对在加电执行间歇接收时由引导过程从不断电的存储器装载的引导数据进行错误校验的错误校验必要性判断电路；以及用于在错误校验必要性判断电路判断必须进行错误校验的情况下对引导数据进行错误校验的错误校验执行电路。
全文摘要
一种半导体器件，其中降低了在电源间歇开关的模块中由漏电流引起的功率消耗。在根据本发明的半导体器件中，错误校验必要性判断电路根据从位于不断电模块中的错误校验必要性通知电路来的通知判断是否必须进行错误校验，并且，错误校验执行电路根据错误校验必要性判断电路的判断对在引导时从外部存储器装载的数据进行错误校验。错误校验不能完全省略。因此，为了确保系统的可靠性，在引导执行的次数达到了由错误校验间隔设置电路设定的次数时强制执行一次错误校验。这从间歇工作时间中缩掉了进行错误校验所花费的时间，从而减少了由于无用的漏电流所引起的功率消耗。
文档编号H04W52/02GK1427448SQ02131840
公开日2003年7月2日 申请日期2002年9月6日 优先权日2001年12月18日
发明者黑岩功一, 谷口章二, 金杉雅已 申请人:富士通株式会社