(57)【要約】【課題】  集積回路内部の電源電圧降下が大きい箇所の、電源電圧降下を抑えて、集積回路の誤動作を防ぎ、動作を安定化させることができる電源制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】  機能ブロック１０３〜１０５に対して共通に電流を供給する電源１００と、機能ブロック１０３〜１０５のそれぞれに対する補助電源１２０からの補助電流供給の制御を、ＣＰＵ１０２からの各機能ブロック１０３〜１０５に対するアクセスの有無により、個別に行う補助電流供給制御部１３０〜１３２とを備えるようにしたものである。【選択図】図１
2006018666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機能ブロックに共通に電流を供給する電流供給手段と、
前記各機能ブロックごとに独立して電流を供給する補助電流供給手段と、
前記機能ブロックのうちの、少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれに対する前記補助電流供給手段からの電流供給の制御を行う補助電流供給制御手段とを備えたことを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源制御装置において、
前記補助電流供給制御手段は、
前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれの動作状態を監視する動作状態監視手段を有し、
前記動作状態監視手段からの制御情報に応じて、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックに対する前記補助電流供給手段からの電流供給の制御を行うことを特徴とする電源制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の電源制御装置において、
前記動作状態監視手段は、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれが、アクセスされたか否かを検出し、
前記補助電流供給制御手段は、該アクセス検出された機能ブロックに対して前記補助電流供給手段からの電流供給を行うことを特徴とする電源制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の電源制御装置において、
前記補助電流供給制御手段は、補助電流供給手段の出力を前記アクセスされた機能ブロックに接続することによって、電流供給を行うことを特徴とする電源制御装置。
【請求項５】
請求項３記載の電源制御装置において、
前記補助電流供給制御手段は、
前記補助電流供給手段の出力と前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれとの接続条件の設定を保持する補助電流条件設定部を備え、
該補助電流条件設定部の設定に応じて、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれと前記補助電流供給手段の出力との接続を制御することを特徴とする電源制御装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４のいずれか１つに記載の電源制御装置において、
前記電流供給手段の電源と、補助電流供給手段の電源とが別系統の電源であることを特徴とする電源制御装置。
【請求項７】
請求項３または請求項４のいずれか１つに記載の電源制御装置において、
前記電流供給手段と、補助電流供給手段とが同電源を共有することを特徴とする電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ（大規模集積回路）内部の電源電圧降下を抑え、ＬＳＩの動作を安定化させる電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の機能ブロックで構成され、電池等の電源の下で動作するＬＳＩにおいては、電源電圧が低下しても安定して動作させるために、電流供給線をメッシュ構造にするなどして、ＬＳＩ内部の電源電圧降下、いわゆるIR-Dropを抑え、ＬＳＩ内部の電源電圧差を最小限に抑えるようにしていた。
【特許文献１】特開平６−１９５８６号公報
【特許文献２】特開平２−３０８３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年のＬＳＩは構造が微細化してきており、消費電流が多く、動作電圧も低くなってきているため、上述したような従来の構成ではＬＳＩ内部の電源電圧降下を十分に防ぐことが難しくなってきており、そのため、ＬＳＩ内部の一部箇所の電源電圧降下により、ＬＳＩ全体として誤動作がおきてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点を解決するもので、集積回路の動作時、集積回路内部の電源電圧降下が大きい箇所のみ、電源電圧降下を抑えて、集積回路の誤動作を防ぎ、動作を安定化させることができる電源制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る電源制御装置は、複数の機能ブロックに共通に電流を供給する電流供給手段と前記各機能ブロックごとに独立して電流を供給する補助電流供給手段と、前記機能ブロックのうちの、少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれに対する前記補助電流供給手段からの電流供給の制御を行う補助電流供給制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００６】
また、前記制御装置において、前記補助電流供給制御手段は、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれの動作状態を監視する動作状態監視手段を有し、前記動作状態監視手段からの制御情報に応じて、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックに対する前記補助電流供給手段からの電流供給の制御を行うようにしたものである。
【０００７】
また、前記電源制御装置において、前記動作状態監視手段は、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれが、アクセスされたか否かを検出し、前記補助電流供給制御手段は、該アクセス検出された機能ブロックに対して前記補助電流供給手段からの電流供給を行うようにしたものである。
【０００８】
また、前記電源制御装置において、前記補助電流供給制御手段は、補助電流供給手段の出力を前記アクセスされた機能ブロックに接続することによって、電流供給を行うようにしたものである。
【０００９】
また、前記電源制御装置において、前記補助電流供給制御手段は、前記補助電流供給手段の出力と前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれとの接続条件の設定を保持する補助電流条件設定部を備え、該補助電流条件設定部の設定に応じて、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれと前記補助電流供給手段の出力との接続を制御するようにしたものである。
【００１０】
また、前記電源制御装置において、前記電流供給手段の電源と、補助電流供給手段の電源とが別系統の電源であるようにしたものである。
【００１１】
また、前記電源制御装置において、前記電流供給手段と、補助電流供給手段とが同電源を共有するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る電源制御装置によれば、複数の機能ブロックに共通に電流を供給する電流供給手段と前記各機能ブロックごとに独立して電流を供給する補助電流供給手段と、前記機能ブロックのうちの、少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれに対する前記補助電流供給手段からの電流供給の制御を行う補助電流供給制御手段とを備えたものである。
【００１３】
また、この発明に係る電源制御装置によれば、前記制御装置において、前記補助電流供給制御手段は、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれの動作状態を監視する動作状態監視手段を有し、前記動作状態監視手段からの制御情報に応じて、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックに対する前記補助電流供給手段からの電流供給の制御を行うようにしたので、電源電圧降下の著しいと考えられる機能ブロックに補助電流を供給することで、機能ブロックの電源電圧降下を抑え、誤動作を防ぎ、動作の安定化を図ることができる効果がある。
【００１４】
また、この発明に係る電源制御装置によれば、前記電源制御装置において、前記動作状態監視手段は、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれが、アクセスされたか否かを検出し、前記補助電流供給制御手段は、該アクセス検出された機能ブロックに対して前記補助電流供給手段からの電流供給を行うようにしたので、アクセスされた機能ブロックに補助電流を供給することで、この機能ブロックの電源電圧降下を抑え、誤動作を防ぎ、動作の安定化を図ることができる効果がある。
【００１５】
また、この発明に係る電源制御装置によれば、前記電源制御装置において、前記補助電流供給制御手段は、補助電流供給手段の出力を前記アクセスされた機能ブロックに接続することによって、電流供給を行うようにしたので、アクセスされた機能ブロックに補助電流を供給することで、この機能ブロックの電源電圧降下を抑え、誤動作を防ぎ、動作の安定化を図ることができる効果がある。
【００１６】
また、この発明に係る電源制御装置によれば、前記電源制御装置において、前記補助電流供給制御手段は、前記補助電流供給手段の出力と前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれとの接続条件の設定を保持する補助電流条件設定部を備え、該補助電流条件設定部の設定に応じて、前記少なくとも一つ以上の機能ブロックのそれぞれと前記補助電流供給手段の出力との接続を制御するようにしたので、補助電流条件設定部に対する条件設定を変更することにより、処理させるソフトウエアの種類等に応じて機能ブロックごとに補助電流供給の設定を変更することができ、補助電源の供給能力を有効活用できる効果がある。
【００１７】
また、この発明に係る電源制御装置によれば、前記電源制御装置において、前記電流供給手段の電源と、補助電流供給手段の電源とが別系統の電源であるようにしたので、機能ブロックの電源電圧降下を抑え、誤動作を防ぎ、動作の安定化を図ることができる効果がある。
【００１８】
また、この発明に係る電源制御装置によれば、前記電源制御装置において、前記電流供給手段と、補助電流供給手段とが同電源を共有するようにしたので、機能ブロックの電源電圧降下を抑え、誤動作を防ぎ、動作の安定化を図ることができるとともに、装置の規模を縮小できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る電源制御装置の構成を示す概略図であり、図において、電源１００は電流供給線１０１により、ＣＰＵ（中央演算部）１０２，機能ブロック１０３〜１０５にそれぞれ接続され、電流を供給している。補助電源１２０は、補助電流供給線１２１により、補助電流供給制御部１３０〜１３２に接続され、補助電流を供給している。補助電流供給制御部１３０〜１３２は、補助電流供給線１２２〜１２４により、それぞれ機能ブロック１０３〜１０５に接続され、補助電流供給制御部１３０〜１３２が出力する補助電流がそれぞれ、機能ブロック１０３〜１０５に供給される。ＣＰＵ１０２はアドレス・データ線１３３により補助電流供給制御部１３０〜１３２と接続されている。また、補助電流供給制御部１３０〜１３２はアドレス・データ線１３４〜１３６により各機能ブロック１０３〜１０５に接続されている。
【００２０】
図２は本発明の実施の形態１に係る、補助電流供給制御部１３０の構成を示す概略図である。図において、補助電流制御部２０２は補助電流供給線１２１及び補助電流供給線１２２と接続されている。動作状態監視部２０１はアドレス・データ線１３３及びアドレス・データ線１３４と接続されている。また、動作状態監視部２０１からは補助電流制御部２０２へ制御信号２０３が出力される。なお、本実施の形態１においては、補助電流供給線１２２が補助電流供給線１２３、１２４に、また、アドレス・データ線１３４がアドレス・データ線１３５、１３６に変更される点を除けば、補助電流供給制御部１３１、１３２は補助電流供給制御部１３０と同じ構成となっているので、補助電流供給制御部１３１、１３２の構成の説明はここでは省略する。
【００２１】
以上のように構成された本実施の形態１による電源制御装置について、以下その動作を説明する。
【００２２】
通常、ＣＰＵ１０２、各機能ブロック１０３〜１０５はそれぞれ共通に電源１００から電流を供給され、それぞれ動作するが、本実施の形態１は、機能ブロック１０３〜１０５は電源１００からの電流供給に加え、補助電流供給制御部１３０〜１３２を経由して、補助電源１２０からの電流供給を受けることができるようにしたものである。
【００２３】
ここでは、補助電流供給制御部１３０〜１３２は同様の構成であり、同様の動作をするので、補助電流供給制御部１３０について動作を説明する。
【００２４】
動作状態監視部２０１はアドレス・データ線１３３を監視し、ＣＰＵ１０２から機能ブロック１０３へのアクセスを検知する。アドレス・データ線１３３からの信号は、そのままアドレス・データ線１３４を通り機能ブロック１０３へ伝えられる。ＣＰＵ１０２から機能ブロック１０３へのアクセス動作があった場合には、アクセスを検知した動作状態監視部２０１が補助電流制御部２０２へ、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを接続させるための制御信号２０３を発信し、制御信号２０３を受けた補助電流制御部２０２は、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを接続し、補助電源１２０から機能ブロック１０３へ電流が供給されるようにする。これにより、機能ブロック１０３は電源１００と補助電源１２０とから電流を供給されることとなる。
【００２５】
ＣＰＵ１０２から機能ブロック１０３へのアクセスがない期間は、動作状態監視部２０１からは、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを切断させる制御信号２０３を補助電流制御部２０２へ発信し、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とは接続されず、機能ブロック１０３は電源１００のみから電流を供給される。
【００２６】
機能ブロック１０４、機能ブロック１０５についても、機能ブロック１０３と同様に、それぞれ補助電流供給制御部１３１、補助電流供給制御部１３２により、ＣＰＵ１０２からのアクセス時にのみ補助電源１２０から補助電流を供給される。
【００２７】
このように本実施の形態１においては、ＣＰＵからのアクセスがあったことにより、他の機能ブロックよりも動作が激しく機能ブロック内での電源電圧降下が大きい機能ブロックに対して補助電源を接続することで、対象機能ブロックの電源電圧降下を抑えることができる。また、ＣＰＵからのアクセスがないために、電源電圧降下の小さい機能ブロックへの補助電源の接続を切断することにより、補助電源の電流供給能力を、電流供給が必要な電源電圧降下の大きい機能ブロックへ割り当てることができる。この結果、電源電圧降下が大きい機能ブロックに補助電源を接続し、電源電圧降下を抑えることで該当機能ブロックの誤動作を防ぎ、ＬＳＩ全体の誤動作を防ぐことができ、ＬＳＩの動作を安定化させ、より低電圧でのＬＳＩ動作を可能とすることができる効果がある。
【００２８】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２に係る電源制御装置の、補助電流供給制御部の構成を示す概略図である。本実施の形態２に係る電源制御装置は、実施の形態１において説明した電源制御装置の補助電流供給制御部１３０〜１３２を、補助電流供給制御部３３０に置き換えたものである。なお、図３では、機能ブロック１０３と接続される補助電流供給制御部３３０を示している。動作状態監視部３０１は、アドレス・データ線１３３及びアドレス・データ線１３４と接続されている。アドレス・データ線１３３からの信号は、そのままアドレス・データ線１３４を通り機能ブロック１０３へ伝えられる。補助電流制御部３０３は、補助電流供給線１２１及び補助電流供給線１２２と接続されている。動作状態監視部３０１から出力される制御信号３０４は補助電流条件設定部３０２に入力される。補助電流条件設定部３０２から出力される制御信号３０５は補助電流制御部３０３へ出力される。
【００２９】
以上のように構成された本実施の形態２に係る電源制御装置について、以下その動作を説明する。なお、補助電流供給制御部３３０以外の構成については、上記実施の形態１に示した電源制御装置と同様であるのでここでは動作の説明を省略する。
【００３０】
補助電流供給制御部３３０の補助電流条件設定部３０２は、ソフトウェア制御可能なレジスタを備え、レジスタの設定に応じて、補助電流制御部における補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２との接続を制御するための制御信号３０５を出力する。つまり、レジスタの設定により、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２との接続を、常に接続、常に切断、もしくはＣＰＵ１０２からのアクセス時のみ接続、の３条件のいずれか１つに設定できる。
【００３１】
補助電流条件設定部３０２のレジスタの設定により、常に接続となるようにした場合、補助電流条件設定部３０２からは、補助電流制御部３０３に対し常に補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを接続させるための制御信号３０５が出力される。
【００３２】
また、補助電流条件設定部３０２のレジスタの設定により、常に切断となるようにした場合、補助電流条件設定部３０２からは、補助電流制御部３０３に対し常に補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とが切断されるようにするための制御信号３０５が出力される。
【００３３】
また、補助電流条件設定部３０２のレジスタの設定により、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とをＣＰＵ１０２からのアクセス時のみ接続となるようにした場合、上記実施の形態１の補助電流供給制御部と同様に、動作状態監視部３０１がアドレス・データ線１３３を監視し、ＣＰＵ１０２から機能ブロック１０３へのアクセスを検知した動作状態監視部３０１が補助電流条件設定部３０２へ、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを接続させるための制御信号３０４を発信し、補助電流条件設定部３０２は、この制御信号３０４を受けて、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを接続させるための制御信号３０５を出力し、制御信号３０５を受けた補助電流制御部３０３は、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを接続し、補助電源１２０から機能ブロック１０３へ電流が供給されるようにする。また、ＣＰＵ１０２から機能ブロック１０３へのアクセスがない期間は、動作状態監視部３０１からは、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを切断させる制御信号２０３を補助電流条件設定部３０２へ発信し、補助電流条件設定部３０２は、この制御信号３０４を受けて、補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とを接続させるための制御信号３０５を出力し、補助電流制御部３０３において補助電流供給線１２１と補助電流供給線１２２とは接続されず、機能ブロック１０３は電源１００のみから電流を供給される。
【００３４】
このように本実施の形態２によれば、ＬＳＩで動作させるソフトウェアの種類により、動作が激しく電源電圧降下が大きな機能ブロック、動作が少なく電源電圧降下が小さな機能ブロックが予めわかっている場合に、機能ブロックごとに補助電流供給線の接続、切断の条件を変えることで、より有効に補助電源の供給能力を使うことができ、動作の激しい機能ブロックの電源電圧降下を抑えることができる効果がある。
【００３５】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３に係る電源制御装置の構成を示す概略図である。この電源制御装置は、実施の形態１において説明した電源制御装置において、補助電源１２０から、補助電流供給線１２１によって補助電流供給部１３０〜１３２に補助電流を供給する構成の代わりに、電源１００から補助電流供給線１４０により補助電流供給部１３０〜１３２に補助電流を供給する構成としたものである。図において、図１と同一符号は同一または相当する部分を示している。なお、電源１００としては、電流の供給能力の高いものを用いることが好ましい。また、補助電流供給線１４０は電源１００により近い箇所から分岐させることが好ましい。
【００３６】
本実施の形態３においては、補助電源として、別系統ではなく、機能ブロックに対して共通の電流を与えるために設けられた電源１００を用いていることにより、上記実施の形態１と同等の効果を得ることができるとともに、補助電源を設ける必要がないため、装置の規模を縮小できる効果がある。
【００３７】
なお、本発明においては、上記実施の形態３の補助電流供給制御部の代わりに、上記実施の形態２において説明した補助電流供給制御部を設けるようにしても良く、このような場合においても、上記実施の形態２及び３と同様の効果を奏する。
【００３８】
また、本実施の形態１〜３においては、機能ブロックと補助電流供給制御部との組をそれぞれ３組備えた場合について説明したが、本発明においては、これらの機能ブロックと補助電流供給制御部との組数は、３組以外であっても上記各実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３９】
また、本実施の形態１〜３においては、全ての機能ブロックに対応して補助電流供給制御部を設けた場合について説明したが、本発明においては、全ての機能ブロックのうちの設計上必要と考えられる機能ブロックに対してのみに補助電流供給制御部を設けるようにしてもよく、このような場合においても、上記各実施の形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る電源制御装置は、内部での電源電圧降下の影響が大きい集積回路等の電源制御装置として有用であり、特に消費電力が大きく、動作電圧が低い、高速動作するＬＳＩ等の電源制御装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電源制御装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電源制御装置の、補助電流供給制御部の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る電源制御装置、補助電流供給制御部の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る電源制御装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  電源
１０１  電流供給線
１０２  ＣＰＵ
１０３〜１０５  機能ブロック
１２０  補助電源
１２１〜１２４，１４０  補助電流供給線
１３０〜１３２，３３０  補助電流供給制御部
１３３〜１３６  アドレス・データ線
２０１、３０１  動作状態監視部
２０２、３０５  補助電流制御部
２０３、３０４、３０５  制御信号
３０２  補助電流条件設定部
【図１】
2006018666.tif 000003
【図２】
2006018666.tif 000004
【図３】
2006018666.tif 000005
【図４】
2006018666.tif 000006