JP2000066760A - Circuit for saving power consumption - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、消費電力低減回路
に関し、特に、同期型半導体記憶装置に用いて好適な消
費電力低減回路に関する。The present invention relates to a power consumption reducing circuit, and more particularly to a power consumption reducing circuit suitable for use in a synchronous semiconductor memory device.
【0002】[0002]
【従来の技術】クロック同期型のダイナミックランダム
アクセスメモリ(シンクロナスDRAM、以下「SDR
AM」という)を用いた従来の記憶装置として、動作時
の消費電力の低減を図るため、例えばSDRAMのクロ
ックイネーブル信号(CKE)を操作して低消費電力化
を図る装置が知られている。2. Description of the Related Art A clock synchronous dynamic random access memory (synchronous DRAM, hereinafter referred to as "SDR").
In order to reduce power consumption during operation, there is known a conventional memory device that uses, for example, an “AM” to reduce power consumption by operating a clock enable signal (CKE) of an SDRAM.
【0003】例えば特開平9−180438号公報に
は、SDRAMがアクティブ状態の期間においてSDR
AMへのアクセス期間中以外はクロックイネーブル信号
(CKE)がインアクティブ状態に保持されるよう制御
し、SDRAMへの次のアクセス要求が来た時点で、ク
ロックイネーブル信号(CKE)を再びアクティブにす
るように制御するメモリ制御回路が提案されている。こ
の装置では、通常の動作時に、SDRAMを部分的にパ
ワーダウンモードにすることでSDRAMの低消費電力
化を図っている。また例えば特開平8−87445号公
報には、一部のバンクのSDRAMのクロックイネーブ
ル(CKE)端子を一定レベルの固定してリフレッシュ
動作を行わないようにすることで、パワーダウンモード
にすることなく消費電力を低減するようにしたメモリシ
ステムが提案されている。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-180438 discloses that an SDRAM is used while an SDRAM is in an active state.
Control is performed so that the clock enable signal (CKE) is maintained in an inactive state except during the access period to the AM, and when the next access request to the SDRAM comes, the clock enable signal (CKE) is activated again. A memory control circuit that performs such control has been proposed. In this device, the power consumption of the SDRAM is reduced by partially setting the SDRAM in a power down mode during a normal operation. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-87445 discloses that the refresh operation is not performed by fixing the clock enable (CKE) terminal of the SDRAM of a part of the banks to a fixed level so that the power down mode is not performed. There has been proposed a memory system in which power consumption is reduced.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平9−180438号公報等に提案されている従来の
メモリ制御システムにおいては、電源投入時には、この
パワーダウン機能を利用することができない、という問
題点を有している。However, in the conventional memory control system proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-180438, the power down function cannot be used when the power is turned on. Have a point.
【0005】すなわち、SDRAMは、電源投入時のパ
ワーオンシーケンスにおいて、クロックイネーブル信号
(CKE)をアクティブ状態(例えばハイレベル)に保
ち、クロックを供給しておく必要があるため、クロック
イネーブル信号(CKE)をインアクティブとして、S
DRAMをパワーダウンモードにすることはできない。
これを、図7に示したタイミング図を参照して以下に説
明する。That is, in the SDRAM, it is necessary to keep the clock enable signal (CKE) in an active state (for example, high level) and supply a clock in a power-on sequence at the time of power-on. ) As inactive and S
The DRAM cannot be put into the power down mode.
This will be described below with reference to the timing chart shown in FIG.
【0006】図7は、従来のSDRAM(例えばNEC
社製μPD416421等)のパワーオン・シーケンス
の動作の一例を示すタイミング図である。図7におい
て、CLKはクロック信号、CKEはクロックイネーブ
ル信号、CS ̄、RAS ̄、CAS ̄、WE ̄はチップ
セレクト、ロウアドレスストローブ、カラムアドレスス
トローブ、ライトイネーブル、A10、A11、ADは
アドレス信号、DQMはデータマスク信号、DQは出力
データであり、図中ハッチングを施した部分は「不定」
状態(Don't Care)を表わす。SDRAMでは内部回
路安定化のため電源投入後所定期間のポーズ期間(例え
ば100μs)をおき、プリチャージコマンドによりバ
ンクのプリチャージを行い、プリチャージ完了後、モー
ドレジスタの設定(図ではレジスタライトコマンド)が
行われる。FIG. 7 shows a conventional SDRAM (for example, NEC
FIG. 11 is a timing chart showing an example of the operation of a power-on sequence of a μPD416421 manufactured by the company. 7, CLK is a clock signal, CKE is a clock enable signal, CS #, RAS #, CAS #, WE # are chip select, row address strobe, column address strobe, write enable, A10, A11, and AD are address signals, DQM is a data mask signal, DQ is output data, and the hatched portions in the figure are "undefined"
Indicates the state (Don't Care). In the SDRAM, a pause period (for example, 100 μs) is provided for a predetermined period after the power is turned on to stabilize the internal circuit, the bank is precharged by the precharge command, and after the precharge is completed, the mode register is set (register write command in the figure). Is performed.
【0007】注目すべき点は、図7において、クロック
イネーブル信号CKEは時刻T0〜T1(この間のサイ
クルは省略されている)、T2…においてハイレベルと
しておくことが必要とされており、この間、クロックC
LKをSDRAMに供給する必要がある。すなわち、電
源投入時のパワーオン・リセットシーケンスの初めのい
くつかのクロックサイクルにおいて、クロックイネーブ
ル信号(CKE)をインアクティブとして、SDRAM
をパワーダウンモードにすることはできない。It should be noted that, in FIG. 7, the clock enable signal CKE needs to be at a high level at times T0 to T1 (cycles between them are omitted), T2,. Clock C
LK needs to be supplied to the SDRAM. That is, in the first few clock cycles of the power-on reset sequence at power-on, the clock enable signal (CKE) is set inactive and the SDRAM is turned on.
Cannot be in power down mode.
【0008】そして、記憶装置に、大量のSDRAMを
実装する場合、電源投入時には、全SDRAMが通常の
電力消費モードとなり、このため記憶装置の消費電力
は、通常動作時の消費電力を上回る場合がある。その結
果、電源投入時の電力消費に対応するため、より大容量
の電源部が必要とされ、装置の小型化を困難としてい
る。When a large amount of SDRAMs are mounted on a storage device, when the power is turned on, all the SDRAMs are in a normal power consumption mode. Therefore, the power consumption of the storage device may exceed the power consumption during normal operation. is there. As a result, in order to cope with power consumption at the time of turning on the power, a power supply unit having a larger capacity is required, which makes it difficult to reduce the size of the device.
【0009】近時、記憶装置の大容量化に伴い、記憶装
置が内蔵する記憶素子数が大量になればなるほど、電源
投入時の消費電力は記憶装置の最大消費電力値を左右
し、電源装置の大型化、高価格化等、装置の設計に大き
な影響を与えるようになってきている。Recently, as the number of storage elements included in a storage device increases with the increase in the capacity of the storage device, the power consumption at the time of turning on the power determines the maximum power consumption value of the storage device. It has come to have a big influence on the design of the device, such as the increase in size and the price of the device.
【0010】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、電源投入時のクロ
ック同期型半導体記憶装置の消費電力を低減する回路を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a circuit for reducing power consumption of a clock synchronous semiconductor memory device when power is turned on.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、SDRAM等クロック同期型半導体装置の動作ク
ロック周波数を、電源投入時に、通常動作時の周波数よ
りも低く設定することにより電源投入時の消費電力を低
減するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a clock synchronous semiconductor device, such as an SDRAM, which operates at a power-on by setting the operating clock frequency lower than the frequency during normal operation. Power consumption.
【0012】本発明は、半導体装置が通常動作を開始す
る前の起動時においてクロック信号の供給が必要とされ
る所定期間、前記半導体装置に対して、通常動作時に供
給するクロック信号の周波数よりも低い周波数のクロッ
ク信号を供給するように制御する手段を備え、前記起動
時にクロックを停止することなく消費電力を低減するよ
うにしたものである。According to the present invention, the frequency of a clock signal supplied to a semiconductor device during a normal operation for a predetermined period during which a clock signal needs to be supplied at the time of startup before the semiconductor device starts a normal operation is provided. Means for controlling so as to supply a low-frequency clock signal is provided, and power consumption is reduced without stopping the clock at the time of starting.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明は、その好ましい実施の形態において、図
1を参照すると、通常動作用の高速クロック発振器
(1)と、消費電力低減用の低速クロック発振器(2)
と、を備え、電源投入時にリセット回路(5)によって
生成されるパワーオンリセット信号により、クロック切
り替え回路(3)にて、SDRAM(4)に供給するク
ロック信号SDRAM CLK(6)を、低速クロック
側に所定時間切り替える。本発明の実施の形態におい
て、電源投入時のこの所定期間の間、クロックイネーブ
ル信号(CKE)はアクティブとされていることは勿論
である。Embodiments of the present invention will be described. In a preferred embodiment of the present invention, referring to FIG. 1, a high-speed clock oscillator (1) for normal operation and a low-speed clock oscillator (2) for reducing power consumption
The clock switching circuit (3) uses the power-on reset signal generated by the reset circuit (5) at power-on to cause the clock switching circuit (3) to change the clock signal SDRAM CLK (6) to be supplied to the SDRAM (4) to a low-speed clock. Side for a predetermined time. In the embodiment of the present invention, it goes without saying that the clock enable signal (CKE) is active during this predetermined period when the power is turned on.
【0014】このように、本発明の実施の形態において
は、SDRAM(4)は、電源投入後の一定時間、低速
クロック信号で動作するため、電源投入時のSDRAM
4の消費電力を低減することができる。以下実施例に即
して詳説する。As described above, in the embodiment of the present invention, the SDRAM (4) operates with the low-speed clock signal for a certain time after the power is turned on.
4 can be reduced. Hereinafter, a detailed description will be given in accordance with embodiments.
【0015】[0015]
【実施例】図2は、本発明の一実施例の構成を示す図で
ある。図2を参照すると、クロック切り替え回路3は、
高速クロック発振器1からの入力信号と低速クロック発
振器2からの入力信号をパワーオンリセット信号8の論
理値によって選択し、選択した信号を、複数のSDRA
M(#1〜#n)4へのクロックSDRAM CLK6
として出力する。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the clock switching circuit 3 includes:
An input signal from the high-speed clock oscillator 1 and an input signal from the low-speed clock oscillator 2 are selected based on the logical value of the power-on reset signal 8, and the selected signals are output to a plurality of SDRAs.
Clock SDRAM CLK6 to M (# 1 to #n) 4
Output as
【0016】なお、本発明の一実施例において、高速ク
ロック発振器1、低速クロック発振器2は、例えば水晶
発振回路で構成することができ、必要に応じて逓倍回路
もしくは分周回路を備えて構成される。In one embodiment of the present invention, the high-speed clock oscillator 1 and the low-speed clock oscillator 2 can be constituted by, for example, crystal oscillation circuits, and are provided with a multiplying circuit or a dividing circuit as required. You.
【0017】複数のSDRAM(#1〜#n)4は、ク
ロック切り替え回路3から出力されるSDRAM CL
K6を動作クロックとして動作する。The plurality of SDRAMs (# 1 to #n) 4 are SDRAM CLs output from the clock switching circuit 3.
It operates using K6 as an operation clock.
【0018】リセット回路5は、電源投入時に、電源電
圧が予め定められた一定値以上になったことを検出し、
その時点から、所定時間Y[ms]の間、論理0の信号
を出力する。なお、リセット回路5は、電源電位を予め
定められた所定の基準電位と比較しパワーオンを検出す
る比較器と、比較器での検出結果に基づき所定時間ワン
ショットパルス信号を生成する公知の回路等で構成され
ており、図1では、集積回路(IC)よりなる。このリ
セット回路5からの信号を反転器7で反転してパワーオ
ンリセット信号8を出力し、クロック切り替え回路3に
入力する。When the power is turned on, the reset circuit 5 detects that the power supply voltage has become equal to or higher than a predetermined constant value,
From that point, a signal of logic 0 is output for a predetermined time Y [ms]. The reset circuit 5 includes a comparator that compares power supply potential with a predetermined reference potential and detects power-on, and a known circuit that generates a one-shot pulse signal for a predetermined time based on a detection result of the comparator. In FIG. 1, it is composed of an integrated circuit (IC). The signal from the reset circuit 5 is inverted by an inverter 7 to output a power-on reset signal 8, which is input to the clock switching circuit 3.
【0019】クロック切り替え回路3は、パワーオンリ
セット信号8が論理1の間低速クロック発振器2からの
入力信号を選択出力し、低速クロックがSDRAM C
LK6としてSDRAM4に供給される。The clock switching circuit 3 selects and outputs an input signal from the low-speed clock oscillator 2 while the power-on reset signal 8 is at logic 1 and outputs the low-speed clock to the SDRAM C.
It is supplied to the SDRAM 4 as LK6.
【0020】図3は、本発明の一実施例の動作を説明す
るための信号波形図であり、図3(a)は電源投入時の
電源電圧、図3(b)はリセット回路5の出力、図3
(c)はパワーオンリセット信号8の信号波形をそれぞ
れ示す図ある。電源投入時に電源電圧Vがロウレベルか
らハイレベルに変化するとき、リセット回路5の出力信
号は、Y[ms]間ロウレベルになる。このときパワー
オンリセット信号8は、Y[ms]間ハイレベルとな
る。なお、このパワーオンリセット信号8は、不図示の
他の回路において、電源投入時のリセット(初期化)用
の信号として用いられる。なお、電源投入時のこのY
[ms]の間、SDRAM4のクロックイネーブル信号
(CKE)端子はアクティブに保持されている。FIGS. 3A and 3B are signal waveform diagrams for explaining the operation of the embodiment of the present invention. FIG. 3A shows the power supply voltage when the power is turned on, and FIG. , FIG.
(C) is a diagram showing a signal waveform of the power-on reset signal 8, respectively. When the power supply voltage V changes from the low level to the high level when the power is turned on, the output signal of the reset circuit 5 is at the low level for Y [ms]. At this time, the power-on reset signal 8 is at a high level for Y [ms]. The power-on reset signal 8 is used as a reset (initialization) signal at power-on in another circuit (not shown). In addition, this Y when power is turned on
During [ms], the clock enable signal (CKE) terminal of the SDRAM 4 is kept active.
【0021】図4は、本発明の一実施例を説明するため
の図であり、クロック切り替え回路3における、選択信
号であるパワーオンリセット信号8の値と、高速クロッ
ク発振器1からの入力信号と低速クロック発振器2から
の入力信号の選択状態の関係の一例を示す真理値表であ
る。クロック切り替え回路3はこの真理値表の動作を行
うセレクタ回路で構成される。パワーオンリセット8が
論理0のとき、SDRAM CLK6は高速クロック発
振器1の出力信号となり、パワーオンリセット8が論理
1のとき、SDRAM CLK6は低速クロック発振器
2の出力信号となる。なお、クロック切り替え回路3に
おいて、低速クロックから高速クロックへの切替はパワ
ーオンリセット信号8が論理1から論理0に変化した時
点で行われるが、この切替時点(図3(c)のY[m
s]経過時点)では、SDRAM4は通常動作開始前で
あるため、クロックの位相・タイミング調整等を行なわ
なくても、問題はない。FIG. 4 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention. In the clock switching circuit 3, the value of the power-on reset signal 8, which is a selection signal, and the input signal from the high-speed clock oscillator 1 are shown. 5 is a truth table illustrating an example of a relationship between selected states of an input signal from a low-speed clock oscillator 2. The clock switching circuit 3 is composed of a selector circuit that operates the truth table. When the power-on reset 8 is logic 0, the SDRAM CLK6 becomes the output signal of the high-speed clock oscillator 1, and when the power-on reset 8 is logic 1, the SDRAM CLK6 becomes the output signal of the low-speed clock oscillator 2. In the clock switching circuit 3, the switching from the low-speed clock to the high-speed clock is performed when the power-on reset signal 8 changes from logic 1 to logic 0, and this switching time (Y [m in FIG.
At [s], the SDRAM 4 has not yet started the normal operation, so that there is no problem even if the clock phase / timing adjustment is not performed.
【0022】一例として、クロック切り替え回路3を構
成するセレクタ回路は、高速クロック発振器1、低速ク
ロック発振器2の出力をそれぞれ入力し、出力をワイヤ
ード接続した2つの3ステートバッファで構成してもよ
く、この場合、2つの3ステートバッファの出力イネー
ブル制御端子に、パワーオンリセット信号8及びこれを
反転した信号をそれぞれ供給し、パワーオンリセット信
号8がアクティブのときに低速クロック発振器2を入力
とする3ステートバッファのみが出力イネーブル状態と
する。As an example, the selector circuit constituting the clock switching circuit 3 may be constituted by two three-state buffers in which the outputs of the high-speed clock oscillator 1 and the low-speed clock oscillator 2 are input and the outputs are connected in a wired manner. In this case, the power-on reset signal 8 and its inverted signal are supplied to the output enable control terminals of the two three-state buffers, respectively, and the low-speed clock oscillator 2 is input when the power-on reset signal 8 is active. Only the state buffer is in the output enable state.
【0023】次に、本発明の一実施例の動作について説
明する。電源投入時、図3に示すように、リセット回路
5によって、パワーオンリセット信号8がY[ms]間
論理1となる。この時、クロック切り替え回路3は、S
DRAM CLK6として低速クロック発振器2の値を
出力し、SDRAM4は低速クロックで動作する。Next, the operation of one embodiment of the present invention will be described. When the power is turned on, as shown in FIG. At this time, the clock switching circuit 3
The value of the low-speed clock oscillator 2 is output as the DRAM CLK6, and the SDRAM 4 operates with the low-speed clock.
【0024】そして、電源投入時点からY[ms]後
に、パワーオンリセット信号8は論理0となり、この
時、クロック切り替え回路3は、SDRAM CLK6
として高速クロック発振器1の値を出力する。SDRA
M4は高速クロックで動作する。Then, after Y [ms] from the power-on time, the power-on reset signal 8 becomes logic 0, and at this time, the clock switching circuit 3 sets the SDRAM CLK6
And outputs the value of the high-speed clock oscillator 1. SDRA
M4 operates with a high-speed clock.
【0025】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図5は、本発明の第2の実施例の構成を示す図で
ある。図5を参照すると、本発明の第2の実施例におい
ては、クロック切り替え回路3とSDRAM4との間
に、PLL(位相同期ループ)回路9が設けられてい
る。PLL(位相同期ループ)回路9は、例えば電圧制
御発振回路(VCO)の出力と入力信号との位相差を検
出する位相差検出回路、チャージポンプ、及びループフ
ィルタよりなり、このループフィルタの出力電圧がVC
Oの発振周波数を定める制御電圧として供給され、VC
Oの発振出力が位相差検出回路に帰還入力される。この
PLL回路9は、さらにPLLスルー信号10を入力す
る制御端子を有し、PLLスルー信号10が活性化時に
は、位相同期動作を行なわず、すなわち、入力信号を位
相差検出回路、ループフィルタ、VCOのパスには供給
せず、入力信号をそのまま出力端子に出力する経路にバ
イパスさせる構成とされる。なお、この種のPLLスル
ー機能を備えたPLL回路として例えばモトローラ社製
のMPC990(PLLクロックドライバ)等が参照さ
れる。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, in the second embodiment of the present invention, a PLL (phase locked loop) circuit 9 is provided between the clock switching circuit 3 and the SDRAM 4. The PLL (phase locked loop) circuit 9 includes, for example, a phase difference detection circuit that detects a phase difference between an output of a voltage controlled oscillator (VCO) and an input signal, a charge pump, and a loop filter. Is VC
O is supplied as a control voltage that determines the oscillation frequency of O, and VC
The oscillation output of O is fed back to the phase difference detection circuit. The PLL circuit 9 further has a control terminal for inputting a PLL through signal 10. When the PLL through signal 10 is activated, the PLL circuit 9 does not perform a phase synchronization operation. , And is bypassed to a path for outputting the input signal to the output terminal as it is. For example, an MPC990 (PLL clock driver) manufactured by Motorola is referred to as a PLL circuit having a PLL through function of this type.
【0026】すなわちPLL回路9は、パワーオンリセ
ット8をPLLスルー信号10として入力し、PLLス
ルー信号10が、論理1の時、PLL9はPLLスルー
モードとなる。That is, the PLL circuit 9 inputs the power-on reset 8 as the PLL through signal 10, and when the PLL through signal 10 is logic 1, the PLL 9 is in the PLL through mode.
【0027】SDRAMクロックが高速になり、またS
DRAMクロックを分配するSDRAMの数が多くなる
と、安定したクロック信号供給のために、PLL回路も
しくはDLL(Delay Locked Loop)等の同期回路が
必要になる。PLL回路は、動作周波数帯域に制限があ
り、この制限外の周波数のクロックを使用する場合に
は、PLL回路をPLLスルーモードに設定する必要が
ある。The SDRAM clock becomes faster,
When the number of SDRAMs for distributing the DRAM clock increases, a synchronous circuit such as a PLL circuit or a DLL (Delay Locked Loop) is required to supply a stable clock signal. The operating frequency band of the PLL circuit is limited, and when using a clock with a frequency outside this limit, it is necessary to set the PLL circuit to the PLL through mode.
【0028】本発明の第2の実施例では、低速クロック
発振器2からのクロックを用いる場合には、PLL9の
PLLスルー信号10を論理1とし、PLLスルーモー
ドにすることにより、低速クロック発振器2の周波数
が、PLL回路9の動作範囲外の場合にも動作すること
ができる。すなわち、SDRAM4へのクロック分配に
PLL回路を使用する装置において、PLL動作範囲外
の低速クロックで動作できる。In the second embodiment of the present invention, when the clock from the low-speed clock oscillator 2 is used, the PLL through signal 10 of the PLL 9 is set to logic 1 and the low-speed clock oscillator 2 is set to the PLL through mode. It can operate even when the frequency is out of the operation range of the PLL circuit 9. That is, an apparatus using a PLL circuit for clock distribution to the SDRAM 4 can operate with a low-speed clock outside the PLL operation range.
【0029】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。図6は、本発明の第3の実施例の構成を示す図で
ある。図6を参照すると、本発明の第3の実施例は、図
1に示したSDRAM4を論理(ロジック)集積回路
4′で置き換えたものであり、他の構成は、図1に示し
たものと同様とされる。このように本発明は、クロック
同期型半導体記憶装置のみに限定されず、クロックで駆
動されるロジック回路に対しても適用可能である。この
ロジック集積回路4′は、電源投入時において何サイク
ルかクロックを供給しその後、所定のリセットシーケン
スが開始する構成とされる。本発明の第3の実施例で
は、この電源投入時の初期のクロックサイクルを低速ク
ロック発振器2からのクロックで駆動することで、消費
電力の低減を図るものである。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a third embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG. 1 except that SDRAM 4 shown in FIG. 1 is replaced by a logic (logic) integrated circuit 4 '. The same applies. As described above, the present invention is not limited to the clock synchronous semiconductor memory device, but can be applied to a logic circuit driven by a clock. The logic integrated circuit 4 'supplies a clock for several cycles at the time of power-on, and then starts a predetermined reset sequence. In the third embodiment of the present invention, the initial clock cycle at power-on is driven by the clock from the low-speed clock oscillator 2 to reduce power consumption.
【0030】なお、上記実施例ではリセット回路5から
出力されるパワーオンリセット信号をLowアクティブ
の信号(論理0で活性状態)とし、これを反転器7で反
転した信号をパワーオンリセット信号としてクロック切
り替え回路3の選択信号として入力する構成を例に説明
したが、リセット回路5からの出力の論理値は上記構成
にのみ限定されるものでなく、リセット回路5からのパ
ワーオンリセット信号をHighアクティブの信号(論
理1で活性状態)とした場合、反転器は不要となり、ま
た、クロック切り替え回路3の選択の論理も図3に示し
た真理値表の論理にのみ限定されるものでないことは勿
論である。In the above embodiment, the power-on reset signal output from the reset circuit 5 is a low active signal (active state at logic 0), and a signal obtained by inverting this signal with an inverter 7 is used as a power-on reset signal. Although the configuration in which the switching signal is input as the selection signal of the switching circuit 3 has been described as an example, the logical value of the output from the reset circuit 5 is not limited to the above configuration, and the power-on reset signal from the reset circuit 5 is set to High active (Active state with logic 1), the inverter is not required, and the logic for selecting the clock switching circuit 3 is not limited to the logic of the truth table shown in FIG. It is.
【0031】そして、本発明において、このクロック切
り替え回路3は、SDRAMもしくはロジック集積回路
内部に備えてもよいことは勿論である。In the present invention, it is needless to say that the clock switching circuit 3 may be provided inside the SDRAM or the logic integrated circuit.
【0032】さらに、本発明において、通常動作時のク
ロックを供給する高速クロック発振器1、低速クロック
発振器2、クロック切り替え回路3の構成を、例えば、
通常動作時のクロックを供給する高速クロック発振器
1、分周回路、セレクタで構成し、電源投入時におい
て、パワーオンリセット信号がアクティブ時、セレクタ
は高速クロック発振器1の出力を分周回路で分周した信
号を出力し、パワーオンリセット信号がインアクティブ
となった時点で、高速クロック発振器1の出力をそのま
ま出力するように切替える構成としてもよい。例えば通
常動作時100MHzのクロックを供給し電源投入時に
はこれを2もしくは4分周した50MHz、25MHz
で駆動する場合など、この構成を適用することができ
る。なお、低速クロック発振器2から出力されるクロッ
クの周波数は高速クロック発振器1から出力されるクロ
ックの周波数よりも低い周波数であれば、SDRAM等
の許容動作範囲内の任意の周波数が設定され、消費電力
低減のためにはデバイスの動作可能な範囲の低速クロッ
クが用いられる。Further, in the present invention, the configurations of the high-speed clock oscillator 1, the low-speed clock oscillator 2, and the clock switching circuit 3 for supplying a clock during normal operation are, for example,
It is composed of a high-speed clock oscillator 1 that supplies a clock during normal operation, a frequency dividing circuit, and a selector. When a power-on reset signal is active at power-on, the selector divides the output of the high-speed clock oscillator 1 by the frequency dividing circuit. A configuration may be adopted in which the output of the high-speed clock oscillator 1 is output as it is when the power-on reset signal becomes inactive. For example, a clock of 100 MHz is supplied during normal operation, and 50 MHz or 25 MHz obtained by dividing the frequency by 2 or 4 when the power is turned on.
This configuration can be applied, for example, when driving is performed by using. If the frequency of the clock output from the low-speed clock oscillator 2 is lower than the frequency of the clock output from the high-speed clock oscillator 1, any frequency within the allowable operation range of the SDRAM or the like is set, and For the reduction, a low-speed clock within the operable range of the device is used.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。As described above, according to the present invention,
The following effects are obtained.
【0034】本発明の第1の効果は、電源投入時の消費
電力を低減でき、このため、電源装置の小型化を図るこ
とができる、ということである。A first effect of the present invention is that power consumption at the time of turning on the power can be reduced, so that the power supply device can be downsized.
【0035】その理由は、本発明においては、電源投入
時のSDRAMの動作クロック周波数を低く設定してい
る、ためである。The reason is that, in the present invention, the operating clock frequency of the SDRAM when the power is turned on is set low.
【0036】本発明の第2の効果は、回路規模の増大を
抑止低減することができ、このため、装置の小型化、原
価の増加を低減できる、ということである。A second effect of the present invention is that an increase in the circuit scale can be suppressed and reduced, so that the size and cost of the device can be reduced.
【0037】その理由は、本発明においては、クロック
の切替にパワーオンリセット信号を流用している、ため
である。The reason is that, in the present invention, the power-on reset signal is used for switching the clock.
【図1】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of one embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例の動作を説明するための信号
波形図である。FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining the operation of one embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例の動作を説明するための図で
あり、クロック切替回路の動作を説明するための真理値
表である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention, and is a truth table for explaining the operation of the clock switching circuit.
【図5】本発明の第2の実施例の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施例の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.
【図7】SDRAMのパワーオンリセットシーケンスの
一例を示すタイミング図である。FIG. 7 is a timing chart showing an example of a power-on reset sequence of the SDRAM.
1 高速クロック発振器 2 低速クロック発振器 3 クロック切替回路 4 シンクロナスDRAM 4′ ロジック集積回路 5 リセット回路 6 シンクロナスDRAMへのクロック 7 インバータ 8 パワーオンリセット信号 9 PLL 10 PLLスルー信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High-speed clock oscillator 2 Low-speed clock oscillator 3 Clock switching circuit 4 Synchronous DRAM 4 'Logic integrated circuit 5 Reset circuit 6 Clock to synchronous DRAM 7 Inverter 8 Power-on reset signal 9 PLL 10 PLL through signal
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年7月19日(1999.7.1
9)[Submission date] July 19, 1999 (1999.7.1)
9)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、電源投入を検出してパワーオンリセット信号を出
力するリセット回路からの出力により、電源投入時の所
定期間、クロック同期型半導体装置を駆動するクロック
の周波数を、通常動作時よりも低く設定するように切替
制御する手段を備え、電源投入時の消費電力を低減する
ものである。In order to achieve the above object, the present invention detects a power-on and outputs a power-on reset signal.
Output from the reset circuit to
A clock that drives a clock synchronous semiconductor device for a fixed period
Switching the frequency of the, as set lower to than in normal operation
A control means is provided to reduce power consumption at power-on.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0012】本発明は、半導体装置が通常動作を開始す
る前の起動時においてクロック信号の供給が必要とされ
る所定期間、前記半導体装置に対して、電源投入を検出
してパワーオンリセット信号を出力するリセット回路か
らの出力により、通常動作時に供給するクロック信号の
周波数よりも低い周波数のクロック信号を供給するよう
に切替制御する手段を備え、前記起動時にクロックを停
止することなく消費電力を低減するようにしたものであ
る。According to the present invention, power-on is detected for the semiconductor device during a predetermined period during which the supply of a clock signal is required at the time of startup before the semiconductor device starts normal operation.
Reset circuit that outputs a power-on reset signal
By means of these outputs, there is provided means for switching control so as to supply a clock signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal supplied during normal operation , so as to reduce power consumption without stopping the clock at the time of starting. Things.
Claims (11)
を駆動するクロックの周波数を、通常動作時よりも低く
設定するように切替制御する手段を備えたことを特徴と
する消費電力低減回路。1. A power consumption reducing circuit, comprising: means for switching when power is turned on so that the frequency of a clock for driving a clock synchronous semiconductor device is set lower than in normal operation.
号を出力するリセット回路からの出力により、前記クロ
ック周波数を通常動作時よりも低くするように切替制御
することを特徴とする請求項1記載の消費電力低減回
路。2. The switching control according to claim 1, wherein said clock frequency is made lower than that in a normal operation by an output from a reset circuit which outputs a power-on reset signal upon detecting power-on. Power consumption reduction circuit.
のクロック発生手段と、前記第1のクロック発生手段よ
りも低速のクロックを生成する第2のクロック発生手段
と、を備え、電源投入時に、パワーオンリセット信号に
より所定の期間の間、1又は複数のクロック同期型半導
体装置を駆動するクロックを、前記第2のクロック発生
手段から供給し、その後、前記第1のクロック発生手段
からの出力に切り替えるよう制御する手段を備えたこと
を特徴とする消費電力低減回路。3. A first circuit for generating a clock signal during a normal operation.
Clock generating means, and second clock generating means for generating a clock lower in speed than the first clock generating means. A clock for driving the clock-synchronous semiconductor device according to (1), which is supplied from the second clock generating means, and thereafter, is controlled to switch to an output from the first clock generating means. Power reduction circuit.
装置を駆動するクロックの周波数を、通常動作時よりも
低く設定するように切替制御する手段を備えたことを特
徴とする消費電力低減回路。4. A power consumption reduction circuit comprising: a switching control means for setting a frequency of a clock for driving a clock synchronous semiconductor memory device at power-on so as to be set lower than that in a normal operation.
号を出力するリセット回路からの出力により、前記クロ
ック周波数を通常動作時よりも低くするように切替制御
することを特徴とする請求項4記載の消費電力低減回
路。5. The switching control so that the clock frequency is made lower than that in a normal operation by an output from a reset circuit which detects power-on and outputs a power-on reset signal. Power consumption reduction circuit.
のクロック発生手段と、前記第1のクロック発生手段よ
りも低速のクロックを生成する第2のクロック発生手段
と、を備え、電源投入時に、パワーオンリセット信号に
より所定の期間の間、1又は複数のクロック同期型半導
体記憶装置を駆動するクロックを、前記第2のクロック
発生手段から供給し、その後、前記第1のクロック発生
手段からの出力に切り替えるよう制御する手段を備えた
ことを特徴とする消費電力低減回路。6. A first circuit for generating a clock signal during a normal operation.
Clock generating means, and second clock generating means for generating a clock lower in speed than the first clock generating means. Means for supplying a clock for driving the clock synchronous semiconductor memory device from the second clock generation means, and thereafter switching the output to the output from the first clock generation means. Power consumption reduction circuit.
時に供給するクロック信号を生成出力する第1のクロッ
ク発生手段と、 前記第1のクロック発生手段から出力されるクロック信
号よりも低速のクロック信号を生成出力する第2のクロ
ック発生手段と、 前記第1のクロック発生手段の出力と前記第2のクロッ
ク発生手段の出力とを入力とし、電源電位を監視してパ
ワーオンリセット信号を生成するリセット回路から出力
される前記パワーオンリセット信号を選択信号として、
前記第1のクロック発生手段の出力と前記第2のクロッ
ク発生手段の出力のいずれか一方を選択出力するクロッ
ク切替回路と、を少なくとも含み、 前記クロック切替回路が、前記パワーオンリセット信号
が活性化時に、前記第2のクロック発生手段の出力を前
記同期型半導体記憶装置へのクロック信号として供給す
る、ことを特徴とする、消費電力低減回路。7. A first clock generating means for generating and outputting a clock signal to be supplied to a clock synchronous semiconductor memory device during a normal operation; and a clock signal lower in speed than the clock signal output from said first clock generating means. And a reset which receives an output of the first clock generating means and an output of the second clock generating means, monitors a power supply potential, and generates a power-on reset signal. The power-on reset signal output from the circuit as a selection signal,
A clock switching circuit for selectively outputting one of the output of the first clock generating means and the output of the second clock generating means, wherein the clock switching circuit activates the power-on reset signal. A power supply reducing circuit for supplying an output of the second clock generating means as a clock signal to the synchronous semiconductor memory device.
ク同期型半導体記憶装置のクロック入力端との間にPL
L回路を備え、前記パワーオンリセット信号をPLLス
ルー制御信号として前記PLL回路の制御端子にも入力
し、前記パワーオンリセット信号の活性化時に、前記ク
ロック切替回路で選択された、前記第2のクロック発生
手段からの出力を、前記PLL回路をスルーさせて、前
記同期型半導体記憶装置へのクロック信号として供給す
る、ことを特徴とする、請求項7記載の消費電力低減回
路。8. A PL between an output of the clock switching circuit and a clock input terminal of the clock synchronous semiconductor memory device.
An L circuit, the power-on reset signal is also input to a control terminal of the PLL circuit as a PLL through control signal, and the second circuit selected by the clock switching circuit when the power-on reset signal is activated. 8. The power consumption reducing circuit according to claim 7, wherein an output from a clock generating means is supplied as a clock signal to said synchronous semiconductor memory device through said PLL circuit.
時においてクロック信号の供給が必要とされる所定期
間、前記半導体装置に対して、通常動作時に供給するク
ロック信号の周波数よりも低い周波数のクロック信号を
供給するように制御する手段を備え、前記起動時にクロ
ックを停止することなく消費電力を低減することを特徴
とする消費電力低減回路。9. A frequency lower than a frequency of a clock signal supplied to a semiconductor device during a normal operation for a predetermined period during which a clock signal is required to be supplied at a start-up time before the semiconductor device starts a normal operation. A power consumption reducing circuit, comprising: means for controlling so as to supply a clock signal, and reducing power consumption without stopping the clock at the time of the start-up.
体記憶装置よりなる、ことを特徴とする請求項9記載の
消費電力低減回路。10. The power consumption reducing circuit according to claim 9, wherein said semiconductor device comprises a clock synchronous semiconductor memory device.
装置よりなる、ことを特徴とする請求項9記載の消費電
力低減回路。11. The power consumption reduction circuit according to claim 9, wherein said semiconductor device comprises a semiconductor logic integrated circuit device.
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