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JP6956036B2 - Semiconductor devices and circuit control methods - Google Patents

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JP6956036B2
JP6956036B2 JP2018053994A JP2018053994A JP6956036B2 JP 6956036 B2 JP6956036 B2 JP 6956036B2 JP 2018053994 A JP2018053994 A JP 2018053994A JP 2018053994 A JP2018053994 A JP 2018053994A JP 6956036 B2 JP6956036 B2 JP 6956036B2
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Description

本発明は、半導体装置、および回路制御方法に関し、特に単独電源動作機能を有する計時回路を内蔵した半導体装置、および該半導体装置を制御する回路制御方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a circuit control method, and more particularly to a semiconductor device having a timekeeping circuit having a single power supply operation function and a circuit control method for controlling the semiconductor device.

計時回路を内蔵した半導体装置に関する文献として、例えば特許文献1が知られている。特許文献1に係る半導体装置は、メイン電源に接続するメイン電源端子とバックアップ電源に接続するバックアップ電源端子の二種類の電源端子の内の一方を内部電源ノードに切り替え回路で切り替えて接続することで動作する所定の内部回路を有し、切り替え回路は、内部電源ノードの接続先を前記バックアップ電源端子からメイン電源端子に切り替えるときの切り替え遷移時間を、メイン電源端子からバックアップ電源端子に切り替えるときの切り替え遷移時間より長くしている。 For example, Patent Document 1 is known as a document relating to a semiconductor device having a built-in timekeeping circuit. The semiconductor device according to Patent Document 1 is connected by switching one of two types of power supply terminals, a main power supply terminal connected to the main power supply and a backup power supply terminal connected to the backup power supply, to an internal power supply node by a switching circuit. It has a predetermined internal circuit that operates, and the switching circuit switches the switching transition time when switching the connection destination of the internal power supply node from the backup power supply terminal to the main power supply terminal, and when switching from the main power supply terminal to the backup power supply terminal. It is longer than the transition time.

特許文献1に開示された半導体装置は、メイン電源とバックアップ電源の2系統の電源を有し、バックアップ電源の無駄な消耗を抑制しつつ、バックアップ電源で動作中にノイズによる不所望な電源切り替えによる内部回路の誤動作を防止することを目的としている。 The semiconductor device disclosed in Patent Document 1 has two power supplies, a main power supply and a backup power supply, and while suppressing wasteful consumption of the backup power supply, it is caused by undesired power supply switching due to noise during operation with the backup power supply. The purpose is to prevent malfunction of the internal circuit.

一方、単独電源動作機能を有する計時回路の一例として、例えばリアルタイムクロック(Real Time Clock、以下「RTC」)回路がある。また、RTC回路を内蔵した半導体装置として、例えばMCU(Micro Controller Unit、いわゆるマイコン)が知られている。 On the other hand, as an example of a timekeeping circuit having a single power supply operation function, for example, there is a real-time clock (Real Time Clock, hereinafter “RTC”) circuit. Further, as a semiconductor device having an RTC circuit built-in, for example, an MCU (Micro Controller Unit, so-called microcomputer) is known.

RTC回路を搭載したMCUでは、消費電流を抑えるために、電源電圧の低下を検出してRTC回路を単独で動作させるモード(以下、「単独動作モード」)を備える場合がある。図3は、RTC回路を内蔵した比較例に係るMCU100を示している。MCU100は、RTC回路の単独動作モードを備えている。図3に示すように、MCU100は、CPU(Central Processing Unit)を動作させるための第1の電源PWR1、第1のレギュレータ回路12、RTC回路42を動作させるための第2の電源PWR2、および第2のレギュレータ回路40を含んで構成される。 The MCU equipped with the RTC circuit may include a mode (hereinafter, "independent operation mode") in which a decrease in the power supply voltage is detected and the RTC circuit is operated independently in order to suppress the current consumption. FIG. 3 shows an MCU 100 according to a comparative example having a built-in RTC circuit. The MCU 100 includes an independent operation mode of the RTC circuit. As shown in FIG. 3, the MCU 100 has a first power supply PWR1 for operating a CPU (Central Processing Unit), a first regulator circuit 12, a second power supply PWR2 for operating an RTC circuit 42, and a first power supply PWR2. It is configured to include the regulator circuit 40 of 2.

第1のレギュレータ回路12は主にCPU16、第1の発振回路18、FLASH RAM(FLASH Random Access Memory)20、第1のレギュレータ回路12系回路用の第1のパワーオンリセット回路22を駆動する。一方、第2のレギュレータ回路40は主に、RTC回路42、第2の発振回路44、レジスタ46、第2のレギュレータ回路40系回路用の第2のパワーオンリセット回路48を駆動している。 The first regulator circuit 12 mainly drives the CPU 16, the first oscillation circuit 18, the FLASH RAM (FLASH Random Access Memory) 20, and the first power-on reset circuit 22 for the first regulator circuit 12 system circuit. On the other hand, the second regulator circuit 40 mainly drives the RTC circuit 42, the second oscillation circuit 44, the register 46, and the second power-on reset circuit 48 for the second regulator circuit 40 system circuit.

ここで、第1の電源PWR1には、RTC回路42の単独動作のために、第1の電源PWR1の電圧レベルによって第1のレギュレータ回路12をパワーダウンさせる電圧レベル検出回路14が接続されている。RTC回路42の周波数情報(周波数設定データ)、およびRTC回路42と第2の発振回路44のイネーブル信号などの制御データはCPU16からレジスタ46に供給され、第1の電源PWR1がパワーダウンしても第2のレギュレータ回路40側のレジスタ46に保持される。 Here, the first power supply PWR1 is connected to a voltage level detection circuit 14 that powers down the first regulator circuit 12 according to the voltage level of the first power supply PWR1 for the independent operation of the RTC circuit 42. .. Even if the frequency information (frequency setting data) of the RTC circuit 42 and control data such as the enable signal of the RTC circuit 42 and the second oscillation circuit 44 are supplied from the CPU 16 to the register 46 and the first power supply PWR1 is powered down. It is held in the register 46 on the second regulator circuit 40 side.

特開2016−053789号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-053789

ところで、特にRTC回路42を動作させる第2の電源PWR2は、一般に大容量のコンデンサや容量の小さなバッテリを使用するため、可能な限りの低消費電流化が求められる。この点、比較例に係るMCU100では、第1の電源PWR1が先に投入されることを前提としている回路であり、第2の電源PWR2が先に投入された場合、RTC回路42は正常な周波数設定データが提供されない状態で動作を開始する。そのため、その後第1の電源PWR1が投入されるまでRTC回路42が所望の周波数を刻まない状態で電源の電流を消費し続けるという問題があった。 By the way, in particular, since the second power supply PWR2 for operating the RTC circuit 42 generally uses a large-capacity capacitor or a battery having a small capacity, it is required to reduce the current consumption as much as possible. In this regard, the MCU 100 according to the comparative example is a circuit on the premise that the first power supply PWR1 is turned on first, and when the second power supply PWR2 is turned on first, the RTC circuit 42 has a normal frequency. The operation starts without the setting data being provided. Therefore, there is a problem that the RTC circuit 42 continues to consume the current of the power supply in a state where the desired frequency is not carved until the first power supply PWR1 is turned on.

一方、特許文献1に係る半導体装置では、メイン電源とバックアップ電源の電源投入のタイミングは同時になっており、バックアップ用電源が先に投入された場合に発生する誤動作および無駄な消費電流の発生については考慮されていない。 On the other hand, in the semiconductor device according to Patent Document 1, the main power supply and the backup power supply are turned on at the same timing, and the malfunction and unnecessary current consumption that occur when the backup power supply is turned on first are dealt with. Not considered.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、主電源と別系統の電源で駆動される単独電源動作機能を有する回路を内蔵した半導体装置において、電源投入の順序に関係なく消費電流の低減を図ることが可能な半導体装置、および回路制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is a semiconductor device having a built-in circuit having a single power supply operation function driven by a power supply of a separate system from the main power supply, and consumes current regardless of the order of power-on. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of reducing the number of electric currents and a circuit control method.

本発明に係る半導体装置は、第1の電源、前記第1の電源に接続され所定の処理を実行する処理回路、および前記第1の電源に接続され前記第1の電源が投入されたことを示す投入信号を生成する第1の生成回路を備えた第1の回路と、第2の電源、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた動作条件に基づいて動作する単独動作回路、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた前記動作条件を記憶する記憶回路、前記第2の電源に接続され前記第2の電源の動作状態を示す状態信号を生成する第2の生成回路、および前記第2の電源に接続され前記状態信号に基づいて前記投入信号を保持する保持回路を有し前記保持回路に前記投入信号が保持された場合に前記動作条件が前記単独動作回路に送られるように制御する制御回路を備えた1つまたは複数の第2の回路と、を含むものである。 The semiconductor device according to the present invention has a first power supply, a processing circuit connected to the first power supply to execute a predetermined process, and the first power supply connected to the first power supply and turned on. A first circuit including a first generation circuit that generates the input signal shown, a second power supply, and a stand-alone operation circuit that is connected to the second power supply and operates based on operating conditions sent from the processing circuit. A storage circuit connected to the second power source to store the operating conditions sent from the processing circuit, and a second power source connected to the second power source to generate a state signal indicating an operating state of the second power source. When the holding circuit is connected to the second power source and holds the closing signal based on the state signal, and the holding circuit holds the closing signal, the operating condition is the independent operation. It includes one or more second circuits with control circuits that control them to be sent to the circuits.

本発明に係る回路制御方法は、第1の電源、前記第1の電源に接続され所定の処理を実行する処理回路、および前記第1の電源に接続され前記第1の電源が投入されたことを示す投入信号を生成する第1の生成回路を備えた第1の回路と、第2の電源、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた動作条件に基づいて動作する単独動作回路、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた前記動作条件を記憶する記憶回路、前記第2の電源に接続され前記第2の電源の動作状態を示す状態信号を生成する第2の生成回路を備えた1つまたは複数の第2の回路と、を含む半導体装置を制御する回路制御方法であって、前記第2の電源に接続された保持回路により前記状態信号に基づいて前記投入信号を保持し、前記保持回路に前記投入信号が保持された場合に前記動作条件が前記単独動作回路に送られるように制御するものである。 In the circuit control method according to the present invention, the first power supply, the processing circuit connected to the first power supply to execute a predetermined process, and the first power supply connected to the first power supply are turned on. A first circuit provided with a first generation circuit for generating an input signal indicating A circuit, a storage circuit connected to the second power source and storing the operating conditions sent from the processing circuit, and a second power source connected to the second power source to generate a state signal indicating an operating state of the second power source. A circuit control method for controlling a semiconductor device including one or a plurality of second circuits including two generation circuits, based on the state signal by a holding circuit connected to the second power source. The input signal is held, and when the input signal is held in the holding circuit, the operating conditions are controlled so as to be sent to the independent operating circuit.

本発明によれば、主電源と別系統の電源で駆動される単独電源動作機能を有する回路を内蔵した半導体装置において、電源投入の順序に関係なく消費電流の低減を図ることが可能な半導体装置、および回路制御方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, in a semiconductor device having a built-in circuit having an independent power supply operation function driven by a power source of a system different from that of the main power supply, the semiconductor device capable of reducing current consumption regardless of the order in which the power is turned on. , And a circuit control method can be provided.

第1の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 比較例に係る半導体装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the semiconductor device which concerns on a comparative example.

以下、図面を参照し、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の説明では、本発明に係る半導体装置の一例としてMCUに適用した形態、本発明に係る単独電源動作機能を有する回路(以下、「単独動作回路」という場合がある)としてRTC回路に適用した形態を例示して説明する。本実施の形態は、単独動作回路を内蔵したMCUにおいて、単独動作回路の単独動作モード時の消費電流の低減を図っている。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, as an example of the semiconductor device according to the present invention, the form applied to the MCU and the circuit having the independent power supply operation function according to the present invention (hereinafter, may be referred to as “independent operation circuit”) are applied to the RTC circuit. The form will be described by way of example. In this embodiment, in an MCU having a built-in independent operation circuit, the current consumption in the independent operation mode of the independent operation circuit is reduced.

[第1の実施の形態]
図1を参照して、本実施の形態に係る半導体装置、および回路制御方法について説明する。図1に示すように、本実施の形態に係るMCU10は、CPU系統の第1の電源PWR1、第1の電源PWR1の電圧を調整する第1のレギュレータ回路12(図1では、「REG1」と表記)、RTC回路系統の第2の電源PWR2、第2の電源PWR2の電圧を調整する第2のレギュレータ回路40(図1では、「REG2」と表記)を備えている。第1の電源PWR1および第2の電源PWR2の回路は省略するが、各々端子T1、T2に接続されている。なお、第2の電源PWR2は、小容量バッテリとされることもある。
[First Embodiment]
The semiconductor device and the circuit control method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the MCU 10 according to the present embodiment is referred to as a first regulator circuit 12 (in FIG. 1, "REG1") for adjusting the voltage of the first power supply PWR1 and the first power supply PWR1 of the CPU system. (Notation), a second regulator circuit 40 (denoted as "REG2" in FIG. 1) for adjusting the voltage of the second power supply PWR2 and the second power supply PWR2 of the RTC circuit system is provided. Although the circuits of the first power supply PWR1 and the second power supply PWR2 are omitted, they are connected to terminals T1 and T2, respectively. The second power supply PWR2 may be a small capacity battery.

図1に示すように、第1のレギュレータ回路12の出力には、CPU16、第1の発振回路18(図1では、「発振回路1」と表記)、FLASH RAM20、および第1のパワーオンリセット回路22(図1では、「POR1」と表記)が接続されている。また、第1の電源PWR1に接続された電圧レベル検出回路14を備えている。電圧レベル検出回路14は、第1の電源PWR1の電圧レベルが低下した場合に第1のレギュレータ回路12をパワーダウンさせる。CPU16、第1の発振回路18、FLASH RAM20、および第1のパワーオンリセット回路22の各々を含む第1の回路60が本発明に係る「第1の回路」に相当する。 As shown in FIG. 1, the output of the first regulator circuit 12 includes a CPU 16, a first oscillation circuit 18 (denoted as “oscillation circuit 1” in FIG. 1), a FLASH RAM 20, and a first power-on reset. The circuit 22 (denoted as “POR1” in FIG. 1) is connected. It also includes a voltage level detection circuit 14 connected to the first power supply PWR1. The voltage level detection circuit 14 powers down the first regulator circuit 12 when the voltage level of the first power supply PWR1 drops. The first circuit 60 including each of the CPU 16, the first oscillation circuit 18, the FLASH RAM 20, and the first power-on reset circuit 22 corresponds to the “first circuit” according to the present invention.

CPU16は、MCU10における諸処理を実行する、本発明に係る「処理回路」である。第1の発振回路18はCPU16が動作する上で基準となるクロック信号を生成する。FLASH RAM20は、CPU16が実行するプログラムを展開したり、処理結果を記憶する。第1のパワーオンリセット回路22は、第1の電源PWR1が立ち上がった際にパワーオンリセット処理を行う。 The CPU 16 is a "processing circuit" according to the present invention that executes various processes in the MCU 10. The first oscillation circuit 18 generates a clock signal that serves as a reference for the operation of the CPU 16. The FLASH RAM 20 develops a program executed by the CPU 16 and stores the processing result. The first power-on reset circuit 22 performs a power-on reset process when the first power supply PWR1 is turned on.

一方、第2のレギュレータ回路40の出力には、RTC回路42(図1では、「RTC」と表記)、第2の発振回路44(図1では、「発振回路2」と表記)、レジスタ46、第2のパワーオンリセット回路48(図1では、「POR2」と表記)、およびラッチ回路50が接続されている。また、レジスタ46からの信号とラッチ回路50からの信号を入力とし、出力がRTC回路42および第2の発振回路44に接続されたOR(論理和)回路52を備えている。RTC回路42、第2の発振回路44、レジスタ46、第2のパワーオンリセット回路48、ラッチ回路50、およびOR回路52の各々を含む第2の回路62が本発明に係る「第2の回路」に相当する。 On the other hand, the output of the second regulator circuit 40 includes an RTC circuit 42 (denoted as "RTC" in FIG. 1), a second oscillation circuit 44 (denoted as "oscillation circuit 2" in FIG. 1), and a register 46. , A second power-on reset circuit 48 (denoted as "POR2" in FIG. 1), and a latch circuit 50 are connected. Further, it includes an OR (logical sum) circuit 52 in which the signal from the register 46 and the signal from the latch circuit 50 are input and the output is connected to the RTC circuit 42 and the second oscillation circuit 44. The second circuit 62 including each of the RTC circuit 42, the second oscillation circuit 44, the register 46, the second power-on reset circuit 48, the latch circuit 50, and the OR circuit 52 is the "second circuit" according to the present invention. Corresponds to.

RTC回路42は、本実施の形態に係る単独動作回路であり、CPU16から出力されレジスタ46に保持された周波数情報やイネーブル信号等の制御データに基づいて動作する。第2の発振回路44は、RTC回路42が動作する上で基準となるクロック信号を生成する。レジスタ46はCPU16からの制御データ(イネーブル信号、周波数情報)を記憶する。第2のパワーオンリセット回路48は、第2の電源PWR2が立ち上がった際にパワーオンリセット処理を行う。ラッチ回路50は、Dラッチタイプのラッチ回路であり、データ入力に第1のパワーオンリセット回路22の出力が接続され、クロック入力に第2のパワーオンリセット回路48の出力が接続され、Q出力がOR回路52の入力に接続されている。OR回路52の出力は、RTC回路42および第2の発振回路44に対するイネーブル信号となっている。レジスタ46に記憶されたRTC回路42に対する周波数情報は、直接RTC回路52に供給される。 The RTC circuit 42 is a stand-alone operation circuit according to the present embodiment, and operates based on control data such as frequency information and enable signals output from the CPU 16 and held in the register 46. The second oscillation circuit 44 generates a clock signal that serves as a reference for the operation of the RTC circuit 42. The register 46 stores control data (enable signal, frequency information) from the CPU 16. The second power-on reset circuit 48 performs a power-on reset process when the second power supply PWR2 is turned on. The latch circuit 50 is a D-latch type latch circuit, in which the output of the first power-on reset circuit 22 is connected to the data input, the output of the second power-on reset circuit 48 is connected to the clock input, and the Q output. Is connected to the input of the OR circuit 52. The output of the OR circuit 52 is an enable signal for the RTC circuit 42 and the second oscillation circuit 44. The frequency information for the RTC circuit 42 stored in the register 46 is directly supplied to the RTC circuit 52.

つまり、本実施の形態に係るMCU10は、比較例に係るMCU100に対して、第2のレギュレータ回路40下に、第1のパワーオンリセット回路22の状態をラッチするラッチ回路50を追加している。RTC回路42の周波数情報は、MCU100と同様にレジスタ46からRTC回路42に送られる。一方、RTC回路42と第2の発振回路44に対するイネーブル信号は、OR回路52を介して送られる。OR回路52は、レジスタ46からのイネーブル信号と、ラッチ回路50の出力であるラッチ信号とのORをとり、イネーブル信号としている。 That is, the MCU 10 according to the present embodiment adds a latch circuit 50 that latches the state of the first power-on reset circuit 22 under the second regulator circuit 40 with respect to the MCU 100 according to the comparative example. .. The frequency information of the RTC circuit 42 is sent from the register 46 to the RTC circuit 42 in the same manner as the MCU 100. On the other hand, the enable signal for the RTC circuit 42 and the second oscillation circuit 44 is sent via the OR circuit 52. The OR circuit 52 takes an OR of the enable signal from the register 46 and the latch signal which is the output of the latch circuit 50, and uses it as the enable signal.

次に、MCU10の動作について説明する。ここで、第1のパワーオンリセット回路22、および第2のパワーオンリセット回路48は、電源投入時にハイレベル(以下、「H」)のリセット信号を発生し、電源が規定の電圧を越えた場合に、Lになってリセットを解除する。また、イネーブル信号は、Hでイネーブル、ロウレベル(以下、「L」)でディスイネーブルである。 Next, the operation of the MCU 10 will be described. Here, the first power-on reset circuit 22 and the second power-on reset circuit 48 generate a high-level (hereinafter, “H”) reset signal when the power is turned on, and the power supply exceeds a specified voltage. In the case, it becomes L and the reset is released. Further, the enable signal is enabled at H and disabled at the low level (hereinafter, “L”).

まず、第1の電源PWR1が先に投入され、その後に第2の電源PWR2が投入された場合は、CPU16からイネーブル信号、周波数情報等の制御データがレジスタ46に送られ、レジスタ46がこれを保持する。この際、ラッチ回路50のデータ入力には第1のパワーオンリセット回路22からLが入力されているので、第2のパワーオンリセット回路48がLからHに遷移する信号がラッチ回路50のクロック入力に入力されることにより、ラッチ回路50はLをラッチする。そのため、レジスタ46に保持されたデータによりイネーブル信号がHになって第2の発振回路44およびRTC回路42が動作開始する。その後、第1の電源PWR1の電圧レベルが低下し、電圧レベル検出回路14がこれを検出し、第1のレギュレータ回路12がパワーダウンした場合、第2のレギュレータ回路40のみが動作し、レジスタ46に保持された制御データに基づいてRTC回路42が単独で動作することができる。 First, when the first power supply PWR1 is turned on first and then the second power supply PWR2 is turned on, control data such as an enable signal and frequency information is sent from the CPU 16 to the register 46, and the register 46 sends this. Hold. At this time, since L is input from the first power-on reset circuit 22 to the data input of the latch circuit 50, the signal that the second power-on reset circuit 48 transitions from L to H is the clock of the latch circuit 50. Upon being input to the input, the latch circuit 50 latches L. Therefore, the enable signal becomes H due to the data held in the register 46, and the second oscillation circuit 44 and the RTC circuit 42 start operating. After that, when the voltage level of the first power supply PWR1 drops, the voltage level detection circuit 14 detects this, and the first regulator circuit 12 powers down, only the second regulator circuit 40 operates and the register 46 The RTC circuit 42 can operate independently based on the control data held in.

次に、第2の電源PWR2が先に投入された場合、第1のパワーオンリセット回路22はLを出力しているため、このLがラッチ回路50でラッチされてOR回路52に入力される。この際、第1の電源PWR1が投入されていないことから制御データがレジスタ46に送られていないのでレジスタ46からはLが出力され、OR回路52から出力されるイネーブル信号がL(無効)になる。このため、RTC回路42および第2の発振回路44は動作を停止する。このことにより消費電流を抑えることができる。 Next, when the second power supply PWR2 is turned on first, since the first power-on reset circuit 22 outputs L, this L is latched by the latch circuit 50 and input to the OR circuit 52. .. At this time, since the first power supply PWR1 is not turned on, the control data is not sent to the register 46, so L is output from the register 46, and the enable signal output from the OR circuit 52 becomes L (invalid). Become. Therefore, the RTC circuit 42 and the second oscillation circuit 44 stop operating. As a result, the current consumption can be suppressed.

その後第1の電源PWR1が投入されると、上述の通りCPU16から制御データ(周波数情報、イネーブル信号等)が送られ、これを受け取ったレジスタ46に保持される。
ラッチ回路50の出力はLのままなのでイネーブル信号はH(有効)になり、第2の発振回路44およびRTC回路42は動作を開始することができる。つまり、RTC回路42は、第1の電源PWR1を投入後すぐに正しい周波数情報に基づいて計時回路を動作させることが可能になる。
After that, when the first power supply PWR1 is turned on, control data (frequency information, enable signal, etc.) is sent from the CPU 16 as described above, and is held in the register 46 that receives the control data.
Since the output of the latch circuit 50 remains L, the enable signal becomes H (valid), and the second oscillation circuit 44 and the RTC circuit 42 can start operation. That is, the RTC circuit 42 can operate the timekeeping circuit based on the correct frequency information immediately after the first power supply PWR1 is turned on.

以上詳述したように、本実施の形態では、第2のレギュレータ回路40下に、第1のパワーオンリセット回路22の状態を保持するラッチ回路50を追加し、その出力信号とCPU16からのイネーブル信号(第2の発振回路44のイネーブル信号およびRTC回路42のイネーブル信号)とのORをとった信号を、第2の発振回路44およびRTC回路42の新たなイネーブル信号とした。このことにより、第2の電源PWR2が先に投入された場合でも、第2の発振回路44とRTC回路42とを停止させ、消費電流を抑えることができる。 As described in detail above, in the present embodiment, a latch circuit 50 that holds the state of the first power-on reset circuit 22 is added under the second regulator circuit 40, and the output signal thereof and the enable from the CPU 16 are added. The signal obtained by ORing with the signal (the enable signal of the second oscillator circuit 44 and the enable signal of the RTC circuit 42) was used as a new enable signal of the second oscillator circuit 44 and the RTC circuit 42. As a result, even when the second power supply PWR2 is turned on first, the second oscillation circuit 44 and the RTC circuit 42 can be stopped and the current consumption can be suppressed.

[第2の実施の形態]
図2を参照して、本実施の形態に係るMCU10Aについて説明する。本実施の形態は、MCUに含まれる電源の数を3以上にした形態である。上記実施の形態では2つの電源構成の形態を例示して説明したが、第2の電源PWR2の構成を複製することにより複数の電源に対して本実施の形態を適用することができる。図2において、第1の電源PWR1と第1の回路60、および第2の電源と第2の回路62の部分は図1に示すMCU10と同じである。図2示すように、MCU10Aはさらに第Nの回路62Nに含まれる第Nの電源までの(N−2)個の電源を含み、全体としてN個の電源を含むように構成されている。第3の回路から第Nの回路までの構成は、第2の回路62と同じなので、詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
The MCU 10A according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the number of power sources included in the MCU is 3 or more. In the above embodiment, the two power supply configurations have been illustrated and described, but the present embodiment can be applied to a plurality of power supplies by duplicating the configuration of the second power supply PWR2. In FIG. 2, the first power supply PWR1 and the first circuit 60, and the second power supply and the second circuit 62 are the same as the MCU 10 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the MCU 10A is further configured to include (N-2) power supplies up to the Nth power supply included in the Nth circuit 62N, and to include N power supplies as a whole. Since the configuration from the third circuit to the Nth circuit is the same as that of the second circuit 62, detailed description thereof will be omitted.

主電源であるCPU16を動作させるための第1の電源PWR1が投入されていない間は、第2の電源PWR2から第Nの電源PWRNに電源が投入されても(1つでも複数でもよい)、RTC回路42からRTC回路42N、および第2発振回路44から第2の発振回路44Nは動作を停止させられているため、消費電流を抑えることができる。 While the first power supply PWR1 for operating the CPU 16 which is the main power supply is not turned on, even if the power is turned on from the second power supply PWR2 to the Nth power supply PWRN (one or more). Since the operation of the RTC circuit 42 to the RTC circuit 42N and the second oscillation circuit 44 to the second oscillation circuit 44N is stopped, the current consumption can be suppressed.

すなわち、第1の電源PWR1に電源が投入されていない状態において、第2の電源PWR2から第Nの電源PWRNに電源が投入された場合、第1のパワーオンリセット回路22はLを出力している。このため、第2のパワーオンリセット回路48から第Nのパワーオンリセット回路48Nの信号によりLがラッチされ、RTC回路42からRTC回路42N、第2の発振回路44から第2の発振回路44Nは動作を停止する。その後第1の電源PWR1が投入されると、上述の通りCPU16から第2の回路60ないし第Nの回路62Nの各々が制御データを受け取り、各々のレジスタ46からレジスタ46Nに保持される。ラッチ回路50からラッチ回路50Nの出力とORがとられているため、ラッチ回路50からラッチ回路50Nの出力がLの状態でも第2電源PWR2から第Nの電源PWRNに接続された回路は動作を開始することができる。 That is, when the power is turned on from the second power supply PWR2 to the Nth power supply PWRN in a state where the power is not turned on to the first power supply PWR1, the first power-on reset circuit 22 outputs L. There is. Therefore, L is latched by the signals of the second power-on reset circuit 48 to the Nth power-on reset circuit 48N, and the RTC circuit 42 to the RTC circuit 42N and the second oscillation circuit 44 to the second oscillation circuit 44N are latched. Stop operation. After that, when the first power supply PWR1 is turned on, each of the second circuit 60 to the Nth circuit 62N receives the control data from the CPU 16 and is held in the register 46N from each register 46. Since the output and OR of the latch circuit 50N are taken from the latch circuit 50, the circuit connected to the second power supply PWR2 to the Nth power supply PWRN operates even when the output of the latch circuit 50N from the latch circuit 50 is L. You can start.

なお、上記各実施の形態では、単独動作回路としてRTC回路を例示して説明したが、これに限られず、単独動作を目的とする任意の機能回路について適用が可能である。また、上記各実施の形態では、半導体装置としてMCUを例示して説明したが、これに限られず、適用対象とした単独動作回路等に応じた半導体装置とすることができる。 In each of the above embodiments, the RTC circuit has been described as an example of the independent operation circuit, but the present invention is not limited to this, and any functional circuit for the purpose of independent operation can be applied. Further, in each of the above-described embodiments, the MCU has been described as an example of the semiconductor device, but the present invention is not limited to this, and the semiconductor device can be a semiconductor device according to a single operation circuit or the like to which the semiconductor device is applied.

10、10A、100 MCU
12 第1のレギュレータ回路
14 電圧レベル検出回路
16 CPU
18 第1の発振回路
20 フラッシュRAM
22 第1のパワーオンリセット回路
40 第2のレギュレータ回路
42 RTC回路
44 第2の発振回路
46 レジスタ
48 第2のパワーオンリセット回路
50 ラッチ回路
52 OR回路
60 第1の回路
62 第2の回路
100 MCU
PWR1 第1の電源
PWR2 第2の電源
T1、T2 端子
10, 10A, 100 MCU
12 First regulator circuit 14 Voltage level detection circuit 16 CPU
18 First oscillator circuit 20 Flash RAM
22 First power-on reset circuit 40 Second regulator circuit 42 RTC circuit 44 Second oscillation circuit 46 Register 48 Second power-on reset circuit 50 Latch circuit 52 OR circuit 60 First circuit 62 Second circuit 100 MCU
PWR1 1st power supply PWR2 2nd power supply T1, T2 terminals

Claims (3)

第1の電源、前記第1の電源に接続され所定の処理を実行する処理回路、および前記第1の電源に接続され前記第1の電源が投入されたことを示す投入信号を生成する第1の生成回路を備えた第1の回路と、
第2の電源、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた動作条件に基づいて動作する単独動作回路、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた前記動作条件を記憶する記憶回路、前記第2の電源に接続され前記第2の電源の動作状態を示す状態信号を生成する第2の生成回路、および前記第2の電源に接続され前記状態信号に基づいて前記投入信号を保持する保持回路を有し前記保持回路に前記投入信号が保持された場合に前記動作条件が前記単独動作回路に送られるように制御する制御回路を備えた1つまたは複数の第2の回路と、を含む
半導体装置。
A first power source, a processing circuit connected to the first power source to perform a predetermined process, and a first power source connected to the first power source to generate an on signal indicating that the first power source has been turned on. The first circuit with the generation circuit of
A second power supply, a single operating circuit connected to the second power supply and operating based on the operating conditions sent from the processing circuit, and the operating conditions connected to the second power supply and sent from the processing circuit. The storage circuit to be stored, the second generation circuit connected to the second power source to generate a state signal indicating the operating state of the second power source, and the second generation circuit connected to the second power source and based on the state signal. One or a plurality of second units having a holding circuit for holding the input signal and having a control circuit for controlling the operating conditions to be sent to the independent operation circuit when the input signal is held in the holding circuit. Circuits and include semiconductor devices.
前記処理回路が中央処理装置であり、
前記第1の生成回路が第1のパワーオンリセット回路であり、
前記単独動作回路が発振回路および前記発振回路によって動作するリアルタイムクロック回路であり、
前記記憶回路がレジスタであり、
前記第2の生成回路が第2のパワーオンリセット回路であり、
前記動作条件が前記発振回路および前記リアルタイムクロック回路に対するイネーブル信号および前記リアルタイムクロック回路の周波数情報を含み、
前記保持回路が、データ入力に前記第1のパワーオンリセット回路の出力が接続され、クロック入力に前記第2のパワーオンリセット回路の出力が接続されたD型ラッチ回路であり、前記制御回路が前記D型ラッチ回路、および前記イネーブル信号および前記D型ラッチ回路の出力を入力とし出力が前記発振回路および前記リアルタイムクロック回路に対するイネーブル信号とされた論理和回路である
請求項1に記載の半導体装置。
The processing circuit is a central processing unit.
The first generation circuit is the first power-on reset circuit.
The independent operation circuit is an oscillation circuit and a real-time clock circuit operated by the oscillation circuit.
The storage circuit is a register
The second generation circuit is a second power-on reset circuit.
The operating conditions include an enable signal for the oscillator circuit and the real-time clock circuit, and frequency information of the real-time clock circuit.
The holding circuit is a D-type latch circuit in which the output of the first power-on reset circuit is connected to a data input and the output of the second power-on reset circuit is connected to a clock input, and the control circuit is The semiconductor device according to claim 1, wherein the D-type latch circuit, the enable signal, and the output of the D-type latch circuit are input, and the output is a logical sum circuit as an enable signal for the oscillation circuit and the real-time clock circuit. ..
第1の電源、前記第1の電源に接続され所定の処理を実行する処理回路、および前記第1の電源に接続され前記第1の電源が投入されたことを示す投入信号を生成する第1の生成回路を備えた第1の回路と、
第2の電源、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた動作条件に基づいて動作する単独動作回路、前記第2の電源に接続され前記処理回路から送られた前記動作条件を記憶する記憶回路、前記第2の電源に接続され前記第2の電源の動作状態を示す状態信号を生成する第2の生成回路を備えた1つまたは複数の第2の回路と、を含む半導体装置を制御する回路制御方法であって、
前記第2の電源に接続された保持回路により前記状態信号に基づいて前記投入信号を保持し、
前記保持回路に前記投入信号が保持された場合に前記動作条件が前記単独動作回路に送られるように制御する
回路制御方法。
A first power source, a processing circuit connected to the first power source to perform a predetermined process, and a first power source connected to the first power source to generate an on signal indicating that the first power source has been turned on. The first circuit with the generation circuit of
A second power supply, a stand-alone operating circuit connected to the second power supply and operating based on the operating conditions sent from the processing circuit, and the operating conditions connected to the second power supply and sent from the processing circuit. A semiconductor including a storage circuit for storing, one or more second circuits including a second generation circuit connected to the second power source and generating a state signal indicating an operating state of the second power source. It is a circuit control method that controls the device.
The holding circuit connected to the second power source holds the ON signal based on the state signal.
A circuit control method for controlling so that the operating conditions are sent to the independent operating circuit when the input signal is held in the holding circuit.
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