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JPH03206510A - semiconductor equipment - Google Patents

semiconductor equipment

Info

Publication number
JPH03206510A
JPH03206510A JP2221188A JP22118890A JPH03206510A JP H03206510 A JPH03206510 A JP H03206510A JP 2221188 A JP2221188 A JP 2221188A JP 22118890 A JP22118890 A JP 22118890A JP H03206510 A JPH03206510 A JP H03206510A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
oscillation
reference voltage
frequency oscillation
cpu
Prior art date
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Granted
Application number
JP2221188A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2830424B2 (en
Inventor
Toshinori Nagao
長尾 豪教
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to US07/586,677 priority Critical patent/US5089793A/en
Priority to KR1019900015181A priority patent/KR0129032B1/en
Publication of JPH03206510A publication Critical patent/JPH03206510A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2830424B2 publication Critical patent/JP2830424B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/02Details
    • H03B5/06Modifications of generator to ensure starting of oscillations
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L1/00Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
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    • GPHYSICS
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は発振回路を含んだ半導体装置、特にその駆動
電圧の変化に対応した発振回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device including an oscillation circuit, and particularly to an oscillation circuit that responds to changes in its driving voltage.

[従来の技術及び発明が解決しようとする課題]従来の
半導体装置においては、例えばそれぞれ異なる電圧を基
準電圧として発生する基準電圧発生回路を設け、それら
の一方をCPUからの指令に基づいて選択してCPUの
駆動電圧として利用するようにしたものがある。つまり
、CPUの演算処理の速度に応じて、低い駆動電圧と高
い駆動電圧とを必要に応じて切換えるようにしている。
[Prior art and problems to be solved by the invention] In conventional semiconductor devices, for example, reference voltage generation circuits that generate different voltages as reference voltages are provided, and one of them is selected based on a command from a CPU. There are some devices that use this as a driving voltage for the CPU. In other words, the low drive voltage and the high drive voltage are switched as necessary depending on the processing speed of the CPU.

ところが、発振回路にもCPUと同じ駆動電圧が与えら
れるため、発振回路を構成している発振インバータの駆
動能力が駆動電圧の大きさに依存して次のように変動す
る。
However, since the same drive voltage as the CPU is applied to the oscillation circuit, the drive capability of the oscillation inverter forming the oscillation circuit varies as follows depending on the magnitude of the drive voltage.

a〉発振インバータの駆動能力を低めに設計し、且つ発
振回路の電源電圧を低い方へ切り換えた場合には発振が
停止し易く、逆に発振停止時には発振が開始しにくかっ
た。
a> Oscillation When the inverter was designed to have a low driving capacity and the power supply voltage of the oscillation circuit was switched to a lower one, oscillation was likely to stop, and conversely, when oscillation was stopped, it was difficult to start oscillation.

b〉発振インバータの駆動能力を高めに設計し、且つ発
振回路の電源電圧を高い方へ切り換えた場合には高調波
発振を起こし、装置が誤動作する。
b> If the oscillation inverter is designed to have a high driving capacity and the power supply voltage of the oscillation circuit is switched to a higher side, harmonic oscillation will occur and the device will malfunction.

この発明の目的は、このような問題点を解決するために
なされたものであり、発振回路の電源電圧を切り換えて
も安定した発振を行なうことを可能にした半導体装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can stably oscillate even when the power supply voltage of an oscillation circuit is switched.

[課題を解決するための手段] この発明に係る半導体装置は、それぞれ異なった基準電
圧を発生する複数の基準電圧発生回路と、CPUからの
指令に基づいて基準電圧発生回路を選択する選択信号を
記憶する選択制御記憶回路と、基準電圧発生回路に対応
してそれぞれ設けられ、選択信号の人力に基づいて開動
作をして基準電圧発生回路からの基準電圧を送出するア
ナログスイッチと、基準電圧発生回路にそれぞれ対応し
て設けられ、基準電圧が駆動電圧として供給される発振
インバータにて構成され、選択信号の人力に基づいて選
択された発振インバータの発振信号をマイクロコンピュ
ータへのシステムクロックとして供給する低周波発振回
路とを有する。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention includes a plurality of reference voltage generation circuits each generating a different reference voltage, and a selection signal for selecting the reference voltage generation circuit based on a command from a CPU. An analog switch is provided corresponding to the selection control storage circuit for storing data and the reference voltage generation circuit, and is opened based on the selection signal and sends out the reference voltage from the reference voltage generation circuit. The oscillation inverter is provided corresponding to each circuit and is supplied with a reference voltage as a driving voltage.The oscillation signal of the oscillation inverter selected based on the selection signal is supplied as a system clock to the microcomputer. and a low frequency oscillation circuit.

ここで、低周波発振回路はそれぞれ異なった駆動能力の
複数個の発振インバータを有し、駆動能力が高いもの程
低い駆動電圧が供給されて低い周波数で発振し、駆動能
力が低いもの程高い駆動電圧が供給されて同様に低い周
波数で発振する。
Here, the low frequency oscillation circuit has a plurality of oscillation inverters each having a different drive capacity, and the higher the drive capacity is supplied with a lower drive voltage and oscillates at a lower frequency, and the lower the drive capacity is, the higher the drive capacity is. When a voltage is supplied, it similarly oscillates at a low frequency.

例えば低周波発振回路が2個の発振インバータを備えて
いる場合には、一方の発振インバータは高い駆動能力を
有し、アナログスイッチから低い駆動電圧が供給される
。そして、他方の発振インバータは低い駆動能力を有し
、アナログスイッチから高い駆動電圧が供給され、その
発振周波数は前者と同様の周波数となる。
For example, when the low frequency oscillation circuit includes two oscillation inverters, one of the oscillation inverters has a high driving capability and is supplied with a low driving voltage from the analog switch. The other oscillation inverter has a low driving capability, is supplied with a high driving voltage from the analog switch, and has the same oscillation frequency as the former.

また、アナログスイッチと低周波発振回路との間に演算
増幅器を設け、アナログスイッチから送出された基準電
圧を安定化した後に低周波発振回路に送出するようにし
てもよい。
Alternatively, an operational amplifier may be provided between the analog switch and the low frequency oscillation circuit, and the reference voltage sent from the analog switch may be stabilized before being sent to the low frequency oscillation circuit.

ここで、マイクロコンピュータは、演算機能の実行とコ
ンピュータの動作の制御とを行なうCPUと、前記CP
Uに結合され、データの授受をするデータバスと、前記
CPUに結合されたアドレスバスと、前記データバス及
び前記アドレスバスに結合され、コンピュータの動作を
決定するプログラムが格納されているROMと、前記デ
ータバス及び前記アドレスバスに結合され、演算処理の
データを格納するRAMとを備えている。
Here, the microcomputer includes a CPU that executes arithmetic functions and controls computer operations;
a data bus coupled to the CPU for sending and receiving data; an address bus coupled to the CPU; a ROM coupled to the data bus and the address bus and storing a program that determines the operation of the computer; A RAM is connected to the data bus and the address bus and stores data for arithmetic processing.

また、この発明に係る半導体装置は演算増幅器からの基
準電圧が駆動電圧として供給された高周波発振回路と、
CPUからの指令に基づいて前記高周波発振回路の駆動
を制御する高周波発振制御回路と、CPUからの指令に
基づいて低周波発振回路の出力及び高周波発振回路の出
力のいずれかを選択する切換制御信号を出力するクロツ
ク切換制御回路と、クロック切換制御回路からの切換制
御信号を人力して、低周波発振回路の出力及び高周波発
振回路の出力のいずれかを選択し、且つ同期化をしてコ
ンピュータにシステムクロックとして送出するクロック
同期化回路とを有する。
Further, the semiconductor device according to the present invention includes a high frequency oscillation circuit to which a reference voltage from an operational amplifier is supplied as a driving voltage;
A high frequency oscillation control circuit that controls the drive of the high frequency oscillation circuit based on a command from the CPU, and a switching control signal that selects either the output of the low frequency oscillation circuit or the output of the high frequency oscillation circuit based on the command from the CPU. The clock switching control circuit that outputs the clock, and the switching control signal from the clock switching control circuit are manually selected to select either the output of the low frequency oscillation circuit or the output of the high frequency oscillation circuit, and are synchronized and sent to the computer. It has a clock synchronization circuit that sends out a system clock.

また、リセット信号線をマイクロコンピュータのCPU
,選択制御記憶回路、高周波発振制御回路及びクロック
切換制御回路に結合し、電源投入又は装置初期化時に初
期化する。
Also, connect the reset signal line to the CPU of the microcomputer.
, a selection control storage circuit, a high frequency oscillation control circuit, and a clock switching control circuit, and is initialized when the power is turned on or when the device is initialized.

[作 用] この発明においては、選択制御記憶回路はCPUからの
指令に基づいて基準電圧発生回路を選択する選択信号を
記憶し、そしてアナログスイッチは選択信号の入力に基
づいて開動作をして基準電圧発生回路からの基準電圧を
選択して出力する。
[Function] In the present invention, the selection control storage circuit stores a selection signal for selecting a reference voltage generation circuit based on a command from the CPU, and the analog switch performs an opening operation based on input of the selection signal. Selects and outputs the reference voltage from the reference voltage generation circuit.

また、発振回路基準電圧の発振インバータも選択信号の
入力に基づいて選択され、そしてアナログスイッチを介
して選択された基準電圧が供給される。例えば基準電圧
が低い場合には駆動能力が高い発振インバータが選択さ
れ、基準電圧が高い場合には駆動能力が低い発振インバ
ータが選択されて、安定して発振してその発振信号はマ
イクロコンビュータへのシステムクロックとして供給さ
れる。
Further, the oscillation inverter of the oscillation circuit reference voltage is also selected based on the input of the selection signal, and the selected reference voltage is supplied via the analog switch. For example, when the reference voltage is low, an oscillation inverter with high drive capacity is selected, and when the reference voltage is high, an oscillation inverter with low drive capacity is selected, and the oscillation inverter stably oscillates and the oscillation signal is sent to the microcomputer. Supplied as system clock.

アナログスイッチと低周波発振回路との間に演算増幅器
を設けた.場合には、アナログスイッチから送出された
基準電圧が安定化された後に低周波発振回路に出力され
る。
An operational amplifier was installed between the analog switch and the low-frequency oscillation circuit. In this case, the reference voltage sent out from the analog switch is stabilized and then output to the low frequency oscillation circuit.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例に係る半導体装置のブロッ
ク図である。マイクロコンピュータ100は、演算機能
の実行、コンピュータの動作の制御等を行なうC P 
U102 、C P U102を駆動するためのシステ
ムプログラム等が格納されているROMl04、各種の
データ等が格納されるR A M 10B、アドレスバ
ス108及びデータの授受を行うデータバス110から
構成されている。CPU102、ROM104及びR 
A M 10Bはこのアドレスバス108及びデータバ
ス110を介して相互に接続されている。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. The microcomputer 100 is a CPU that executes arithmetic functions, controls computer operations, etc.
It is composed of a ROM 104 in which system programs etc. for driving the CPU 102 are stored, a RAM 10B in which various data are stored, an address bus 108, and a data bus 110 for exchanging data. . CPU102, ROM104 and R
A M 10B are interconnected via this address bus 108 and data bus 110.

選択制御記憶回路112は例えばデコーダ及びD型フリ
ップフロップ回路或いはレジスタ等のラッチ回路により
構成され、CPU102の演算処理にろ 基づいて″1”又は“0”が設定される。この構成は後
述する高周波発振制御回路ta4及びクロック切換回路
18Bにおいても同様である。
The selection control storage circuit 112 is composed of, for example, a decoder and a latch circuit such as a D-type flip-flop circuit or a register, and is set to "1" or "0" based on the arithmetic processing of the CPU 102. This configuration is the same for the high frequency oscillation control circuit ta4 and clock switching circuit 18B, which will be described later.

基準電圧発生回路114 , 118はそれぞれ異なっ
た基準電圧を発生し、例えば基準電圧発生回路lI6は
基準電圧発生回路114より高い電圧を発生する。アナ
ログスイッチ118 , 122はそれぞれ基準電圧発
生回路114 , 116に結合され、選択制御記憶回
路112からの選択制御信号113によりいずれか一方
の基準電圧を選択する。なお、アナログスイッチ118
にはインバータ120を介して、アナログスイッチ12
0には直接選択制御信号113が入力するので、2個の
アナログスイッチ118 , 122が同時に導通する
こともなく、また、アナログスイッチ118と122は
常に相互に逆の動作をする。
The reference voltage generation circuits 114 and 118 generate different reference voltages, for example, the reference voltage generation circuit II6 generates a higher voltage than the reference voltage generation circuit 114. Analog switches 118 and 122 are coupled to reference voltage generation circuits 114 and 116, respectively, and select one of the reference voltages in response to a selection control signal 113 from selection control storage circuit 112. Note that the analog switch 118
is connected to the analog switch 12 via the inverter 120.
Since the direct selection control signal 113 is input to 0, the two analog switches 118 and 122 do not become conductive at the same time, and the analog switches 118 and 122 always operate in opposite directions.

演算増幅器124はアナログスイッチ118 , 12
2によって選択されたいずれか一方の基準電圧を安定強
化して、マイクロコンピュータ100 ,低周波発振回
路12B及び高周波発振回路132に対して駆動電圧と
して出力する。
The operational amplifier 124 is connected to analog switches 118 and 12
2 is stabilized and output as a drive voltage to the microcomputer 100, low frequency oscillation circuit 12B, and high frequency oscillation circuit 132.

低周波発振回路12Bは高駆動能力の発振インバータl
28、及び発振インバータ128に比べて低い駆動力の
発振インバータI30から構成されており、これらは選
択制御信号113により選択される。この低周波発振回
路12Bの発振インバータ128. 180の駆動能力
はインバータを構或するFETのチャネル幅Wとチャネ
ル長さLとの比W/Lに差をつけることにより差異を設
ける。W/Lが大である程駆動能力が大となる。
The low frequency oscillation circuit 12B is an oscillation inverter with high driving capacity.
28, and an oscillation inverter I30 having a lower driving force than the oscillation inverter 128, and these are selected by the selection control signal 113. Oscillation inverter 128 of this low frequency oscillation circuit 12B. The driving ability of the inverter 180 is varied by making a difference in the ratio W/L between the channel width W and the channel length L of the FETs constituting the inverter. The larger the W/L, the greater the driving capacity.

高周波発振回路132は例えばCR発振回路から構成さ
れ、高周波発振制御回路134によりその動作が制御さ
れる。クロック切換制御回路13BはCP U 102
からの制御指令に基づいて切換え信号を出力する。クロ
ック同期化回路138は低周波発振回路126及び高周
波発振回路132からの発振信号を入力し、クロック切
換制御回路136からの切換え信号に基づいて低周波発
振回路126又は高周波発振回路132の発振信号を選
択して同期化した上で、システムクロック139として
C P U 102に出力する。分周回路140は低周
波発振回路12Bからの発振信号を入力して、C P 
U 102に対して割込み信号141を出力する。リセ
ット制御線144はCPU102、選択制御記憶回路1
12、高周波発振制御回路184及びクロック切換制御
回路136に接続され、リセット信号を出力する。
The high frequency oscillation circuit 132 is composed of, for example, a CR oscillation circuit, and its operation is controlled by the high frequency oscillation control circuit 134. The clock switching control circuit 13B is the CPU 102
Outputs switching signals based on control commands from The clock synchronization circuit 138 inputs the oscillation signals from the low frequency oscillation circuit 126 and the high frequency oscillation circuit 132, and changes the oscillation signal from the low frequency oscillation circuit 126 or the high frequency oscillation circuit 132 based on the switching signal from the clock switching control circuit 136. After being selected and synchronized, it is output to the CPU 102 as the system clock 139. The frequency dividing circuit 140 inputs the oscillation signal from the low frequency oscillation circuit 12B, and
An interrupt signal 141 is output to U 102. The reset control line 144 is connected to the CPU 102 and the selection control storage circuit 1.
12, connected to the high frequency oscillation control circuit 184 and the clock switching control circuit 136, and outputs a reset signal.

第2図は第1図の基準電圧発生回路114 , 116
、アナログスイッチ118 , 122 、インバータ
120及び低周波発振回路126の具体例を示す回路図
である。
FIG. 2 shows the reference voltage generation circuits 114 and 116 in FIG.
, analog switches 118 and 122, an inverter 120, and a low frequency oscillation circuit 126. FIG.

次に、以上のように構成されたこの実施例の半導体装置
の動作を説明する。
Next, the operation of the semiconductor device of this embodiment configured as described above will be explained.

まず、外部からリセット信号線144にリセット信号が
入力されると、CPU102、選択制御記憶回路112
 、高周波発振制御回路134及びクロック切換制御回
路136がそれぞれ初期化される。つまり、CPU10
2のプログラムカウンタは初期アドレスに設定される。
First, when a reset signal is input from the outside to the reset signal line 144, the CPU 102 and the selection control storage circuit 112
, the high frequency oscillation control circuit 134, and the clock switching control circuit 136 are each initialized. In other words, CPU10
The program counter 2 is set to the initial address.

選択制御記憶回路112には′0”が設定されその出力
はLOWレベル(以下Lレベルという)となる。また、
高周波発振制御回路134はその初期状態として“0”
が設定され、1 1 その出力信号は高周波発振回路132を停止させる。
'0' is set in the selection control storage circuit 112, and its output becomes LOW level (hereinafter referred to as L level).
The high frequency oscillation control circuit 134 is set to “0” as its initial state.
is set, and the output signal stops the high frequency oscillation circuit 132.

クロック切換制御回路13Bはその初期状態として“0
“が設定され、その選択制御信号はクロック同期化回路
13gに対して低周波発振回路12Bの発振信号を選択
させる。
The clock switching control circuit 13B is set to “0” as its initial state.
" is set, and the selection control signal causes the clock synchronization circuit 13g to select the oscillation signal of the low frequency oscillation circuit 12B.

次に、選択制御記憶回路112の初期化出力(Lレベル
)によりアナログスイッチ118がON,アナログスイ
ッチ122がOFFになり、演算増幅器124の人力に
は基準電圧発生回路114より発生される電圧例えばI
Vが供給される。演算増幅器124は入力された電圧を
安定強化して出力し、マイクロコンピュータl00、低
周波発振回路12B及び高周波発振回路132に駆動電
圧として供給する。
Next, the analog switch 118 is turned ON and the analog switch 122 is turned OFF by the initialization output (L level) of the selection control storage circuit 112, and the voltage generated by the reference voltage generation circuit 114, for example, I
V is supplied. The operational amplifier 124 stabilizes the input voltage, outputs it, and supplies it to the microcomputer 100, the low frequency oscillation circuit 12B, and the high frequency oscillation circuit 132 as a driving voltage.

また、選択制御記憶回路112の初期化出力は発振回路
12Bの2つの発振インバータのうち、駆動能力の高い
発振インバータ128を選択する。発振インバータ12
8は駆動を開始して、その発振周波数32KHzの信号
がクロック同期化回路138を介してC P U 10
2にシステムクロック139として送出される。
Further, the initialization output of the selection control storage circuit 112 selects the oscillation inverter 128 with the higher driving ability from the two oscillation inverters of the oscillation circuit 12B. Oscillation inverter 12
8 starts driving, and the signal with an oscillation frequency of 32 KHz is sent to the CPU 10 via the clock synchronization circuit 138.
2 as the system clock 139.

1 z リセット信号線144の信号がリセット解除の状態にな
ると、CPU102は動作を開始して、アドレスバス1
08及びデータバス110を介してROM104からプ
ログラムを読み出す、。そして、CPU102はR A
 M 10Bに対するデータの読み書きをROM104
から読み出されるプログラムに従って実行することで、
コンピュータとしての動作が実現される。
1. When the signal on the reset signal line 144 enters the reset release state, the CPU 102 starts operating and connects the address bus 1.
08 and the data bus 110 to read the program from the ROM 104. Then, the CPU 102
Read and write data to M10B in ROM104
By executing the program read from
Operation as a computer is realized.

また、C P U 102がROM104のプログラム
を演算実行する過程でC P U 102を高い電源電
圧で駆動させる命令を解析すると、C P U 102
はアドレスバス108に選択制御記憶回路112が割り
当てられているアドレスデータを出力し、データバス1
10を介して選択制御記憶回路112にデータ“1”を
書き込む。これにより、選択制御記憶回路112の出力
はHIGHレベルとなる。従って、前述の場合とは逆に
、アナログスイッチ118がOFFL、アナログスイッ
チ122がONする。その結果、基準電圧発生回路li
ftから発生する基準電圧例えば2vが演算増幅器12
4に入力する。
Furthermore, when the CPU 102 analyzes an instruction to drive the CPU 102 with a high power supply voltage in the process of executing the program in the ROM 104, the CPU 102
outputs the address data assigned to the selection control storage circuit 112 to the address bus 108, and
Data "1" is written to the selection control storage circuit 112 via the control circuit 10. As a result, the output of the selection control storage circuit 112 becomes HIGH level. Therefore, contrary to the above case, the analog switch 118 is turned OFF and the analog switch 122 is turned ON. As a result, the reference voltage generation circuit li
The reference voltage generated from ft, for example 2v, is applied to the operational amplifier 12.
Enter 4.

演算増幅器124はその入力した電圧を安定強化して出
力し、マイクロコンピュータt00、低周波発振回路1
2B及び高周波発振回路132に駆動電圧として供給す
る。また、選択制御記憶回路114の出力は発振回路1
26の2つの発振インバータのうち、駆動能力の低い発
振インバータ130を選択する。発振インバータl30
は駆動を開始し、その発振周波数例えば32KHZの信
号がクロック同期化回路138を介してC P U 1
02にシステムクロック139として送出される。
The operational amplifier 124 stabilizes and strengthens the input voltage and outputs it to the microcomputer t00 and low frequency oscillation circuit 1.
2B and the high frequency oscillation circuit 132 as a driving voltage. Further, the output of the selection control storage circuit 114 is the output of the oscillation circuit 1
Of the two oscillation inverters 26, the oscillation inverter 130 with the lowest driving capacity is selected. Oscillation inverter l30
starts driving, and a signal with an oscillation frequency of, for example, 32KHZ is sent to the CPU 1 via the clock synchronization circuit 138.
02 as the system clock 139.

第3図は低周波発振回路12Bの発振インバータ128
 , 1.30と安定領域との関係を示した特性図であ
る。例えば、駆動能力の高い発振インバータ12gは低
い駆動電圧の範囲Va  (約0.7 〜1.7 V)
でその発振動作が安定し、その範囲を越えて駆動電圧が
下がると発振を停止し、その範囲を越えて駆動電圧が上
がると高調波発振を起こす。駆動能力の低い発振インバ
ータ130は高い駆動電圧の範囲Vb  (約{,5〜
2.5V)でその発振動作が安定し、その範囲を越えて
駆動電圧が下がると発振を1 5 停止し、その範囲を越えて駆動電圧が上がると高調波発
振を起こす。
Figure 3 shows the oscillation inverter 128 of the low frequency oscillation circuit 12B.
, 1.30 and the stability region. For example, the oscillation inverter 12g with high driving capacity has a low driving voltage range Va (approximately 0.7 to 1.7 V).
The oscillation operation becomes stable, and when the drive voltage drops beyond that range, the oscillation stops, and when the drive voltage rises beyond that range, harmonic oscillation occurs. The oscillation inverter 130 with low driving capacity has a high driving voltage range Vb (approximately {,5~
The oscillation operation becomes stable at a voltage of 2.5 V), and when the driving voltage falls beyond that range, the oscillation is stopped, and when the driving voltage rises beyond that range, harmonic oscillation occurs.

従って、第1図の実施例において基準電圧発生回路11
4の発生電圧をI■と設定し、基準電圧発生回路116
の発生電圧を2vと設定すれば、基準電圧発生回路11
4から基準電圧発生回路ll6に切り換えても、発振イ
ンバータ128 , 180はそれぞれ安定して動作を
し、しかも駆動電圧が高くなっても低周波発振回路12
Bの発振周波数は変化せず、システムクロックの139
の周波数も変化しないことが分かる。
Therefore, in the embodiment of FIG.
4 is set as I■, and the reference voltage generation circuit 116
If the generated voltage is set to 2V, the reference voltage generation circuit 11
Even if the oscillation inverters 128 and 180 are switched from 4 to the reference voltage generation circuit ll6, each of the oscillation inverters 128 and 180 operates stably, and even if the drive voltage becomes high, the low frequency oscillation circuit 12
B's oscillation frequency does not change, and the system clock's 139
It can be seen that the frequency of does not change either.

また、C P U 102がR O M 104のプロ
グラムを読み出して演算処理する過程において、高周波
発振回路132を駆動させる命令があると、選択制御記
憶回路112 、高周波発信制御回路134及びクロッ
ク切換制御回路136に対して“1”を設定する。
Further, when the CPU 102 reads out the program in the ROM 104 and performs arithmetic processing, when there is a command to drive the high frequency oscillation circuit 132, the selection control storage circuit 112, the high frequency oscillation control circuit 134, and the clock switching control circuit 136 is set to "1".

高周波発振回路132は駆動を開始して例えば3 M 
H zの発振周波数を発生し、クロック同期化回路13
8を介してC P U 102にシステムクロック13
9として出力する。
The high frequency oscillation circuit 132 starts driving and, for example, 3 M
The clock synchronization circuit 13 generates an oscillation frequency of Hz.
System clock 13 to CPU 102 via 8
Output as 9.

1 6 第4図は低周波発振回路126の発振インバータ128
 . 130及び高周波発振回路132の発振周波数と
駆動電圧との関係を示した特性図である。例えば駆動能
力の高い発振インバータ128は低い駆動電圧が供給さ
れ、駆動能力の低い発振インバータ130は高い駆動電
圧が印加され、その発振周波数は同一であり低い。また
、高周波発振回路132は高い駆動電圧が供給され、そ
の発振周波数は高く、クロック同期化回路138を介し
てC P U 102に高い周波数のシステムクロック
139が供給される。
1 6 FIG. 4 shows the oscillation inverter 128 of the low frequency oscillation circuit 126.
.. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the oscillation frequency and drive voltage of the high-frequency oscillation circuit 130 and the high-frequency oscillation circuit 132. For example, a low drive voltage is applied to the oscillation inverter 128 with a high drive capacity, and a high drive voltage is applied to the oscillation inverter 130 with a low drive capacity, and their oscillation frequencies are the same and low. Further, the high frequency oscillation circuit 132 is supplied with a high driving voltage and has a high oscillation frequency, and a high frequency system clock 139 is supplied to the CPU 102 via the clock synchronization circuit 138.

なお、上述の実施例においは基準電圧発生回路を2個設
けた例を示したが3個以上設けてもよく、その場合には
アナログスイッチ及び低周波発振回路の発振インバータ
はそれそれその個数に対応した個数を設ける。
Although the above embodiment shows an example in which two reference voltage generation circuits are provided, three or more reference voltage generation circuits may be provided, and in that case, the number of analog switches and oscillation inverters of the low frequency oscillation circuit is adjusted accordingly. Provide a corresponding number of pieces.

[発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、発振回路を基準電圧に
対応した特性をもった複数の発振インバータで構戊し、
CPUの駆動電圧に応じて選択するようにしたので、駆
動電圧をプログラムで切り換えた際に発生する発振イン
バータの駆動能力の変動がなくなり、その結果、電源投
入時に発振が開始し易く、また、電源電圧降下時に発振
が停止しに<<、かつ高調波発振しにくいという良好な
特性を示す半導体装置を実現することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the oscillation circuit is configured with a plurality of oscillation inverters having characteristics corresponding to the reference voltage,
Since the selection is made according to the drive voltage of the CPU, fluctuations in the drive capacity of the oscillation inverter that occur when the drive voltage is switched by program are eliminated, and as a result, oscillation starts easily when the power is turned on, and the power supply It is possible to realize a semiconductor device that exhibits good characteristics such that oscillation stops when the voltage drops and that harmonic oscillations are difficult to occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例に係る半導体装置の構或を
示すブロック図である。 第2図は第1図の一部の構成についての具体例を示す回
路図である。 第3図は低能力の発振インバータ及び高能力の発振イン
バータと駆動電圧との関係を示した特性図である。 第4図は低周波範囲及び高周波範囲と駆動電圧との関係
を示した特性図である。 100・・・マイクロコンピュータ、l02・・・CP
U,104・・・ROMS10B・・・RAMS108
・・・データバス、110・・・アドレスバス、1l2
・・・選択制御記憶回路、114 . 116・・・基
準電圧発生回路、118,122・・・アナログスイッ
チ、124・・・演算増幅器、12B・・・低周波発振
回路、128 , 130・・・発振インバータ。 八)■u串回01゛ N
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a part of the configuration shown in FIG. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between a low capacity oscillation inverter, a high capacity oscillation inverter, and drive voltage. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the low frequency range, high frequency range, and drive voltage. 100...Microcomputer, l02...CP
U, 104...ROMS10B...RAMS108
...Data bus, 110...Address bus, 1l2
...Selection control storage circuit, 114. 116... Reference voltage generation circuit, 118, 122... Analog switch, 124... Operational amplifier, 12B... Low frequency oscillation circuit, 128, 130... Oscillation inverter. 8) ■u skewer times 01゛N

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)それぞれ異なった基準電圧を発生する複数の基準
電圧発生回路と、 CPUからの指令に基づいて前記基準電圧発生回路を選
択する選択信号を記憶する選択制御記憶回路と、 前記基準電圧発生回路に対応してそれぞれ設けられ、前
記選択信号の入力に基づいて開動作をして前記基準電圧
発生回路からの基準電圧を送出するアナログスイッチと
、 前記基準電圧発生回路にそれぞれ対応して設けられ、前
記アナログスイッチからの基準電圧が駆動電圧として供
給される発振インバータにて構成され、前記選択信号の
入力に基づいて選択された発振インバータの発振信号を
マイクロコンピュータへのシステムクロックとして供給
する低周波発振回路と を有する半導体装置。
(1) A plurality of reference voltage generation circuits that generate different reference voltages, a selection control storage circuit that stores a selection signal for selecting the reference voltage generation circuit based on a command from a CPU, and the reference voltage generation circuit. an analog switch provided correspondingly to the reference voltage generating circuit and configured to open based on input of the selection signal to send out the reference voltage from the reference voltage generating circuit; and an analog switch provided correspondingly to the reference voltage generating circuit; A low-frequency oscillation device comprising an oscillation inverter to which the reference voltage from the analog switch is supplied as a driving voltage, and supplies an oscillation signal of the oscillation inverter selected based on the input of the selection signal as a system clock to the microcomputer. A semiconductor device having a circuit.
(2)低周波発振回路はそれぞれ異なった駆動能力の複
数個の発振インバータを有し、駆動能力が高いもの程低
い駆動電圧が供給され、駆動能力が低いもの程高い駆動
電圧が供給され、かつ発振周波数が同一である請求項1
記載の半導体装置。
(2) The low frequency oscillation circuit has a plurality of oscillation inverters each having a different drive capacity, the higher the drive capacity is, the lower the drive voltage is supplied, and the lower the drive capacity is, the higher the drive voltage is supplied, and Claim 1: The oscillation frequencies are the same.
The semiconductor device described.
(3)低周波発振回路は2個の発振インバータを有し、
一方の発振インバータは高い駆動能力を有し、一方のア
ナログスイッチから低い駆動電圧が供給され、他方の発
振インバータは低い駆動能力を有し、他方のアナログス
イッチから高い駆動電圧が供給され、両方の発振周波数
が同一である請求項1記載の半導体装置。
(3) The low frequency oscillation circuit has two oscillation inverters,
One oscillating inverter has a high drive capability and a low drive voltage is supplied by one analog switch, the other oscillating inverter has a low drive capability and a high drive voltage is supplied by the other analog switch, and both 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the oscillation frequencies are the same.
(4)アナログスイッチから送出された基準電圧を安定
化した後に低周波発振回路に送出する演算増幅器を有す
る請求項3記載の半導体装置。
(4) The semiconductor device according to claim 3, further comprising an operational amplifier that stabilizes the reference voltage sent out from the analog switch and then sends it out to the low frequency oscillation circuit.
(5)演算機能の実行とコンピュータの動作の制御とを
行なうCPUと、前記CPUに結合され、データの授受
をするデータバスと、前記CPUに結合されたアドレス
バスと、前記データバス及び前記アドレスバスに結合さ
れ、コンピュータの動作を決定するプログラムが格納さ
れているROMと、前記データバス及び前記アドレスバ
スに結合され、演算処理のデータを格納するRAMとを
備えたマイクロコンピュータを有する請求項4記載の半
導体装置。
(5) a CPU that executes arithmetic functions and controls computer operations; a data bus that is coupled to the CPU and that exchanges data; an address bus that is coupled to the CPU; and the data bus and the address 4. A microcomputer comprising: a ROM coupled to a bus and storing a program that determines the operation of the computer; and a RAM coupled to the data bus and the address bus and storing data for arithmetic processing. The semiconductor device described.
(6)演算増幅器からの基準電圧が駆動電圧として供給
された高周波発振回路と、 CPUからの指令に基づいて前記高周波発振回路の駆動
を制御する高周波発振制御回路と、CPUからの指令に
基づいて低周波発振回路の出力及び高周波発振回路の出
力のいずれかを選択する切換制御信号を出力するクロッ
ク切換制御回路と、 前記クロック切換制御回路からの切換制御信号を入力し
て、低周波発振回路の出力及び高周波発振回路の出力の
いずれかを選択し、且つ同期化をしてコンピュータにシ
ステムクロックとして送出するクロック同期化回路と を有する請求項5記載の半導体装置。
(6) a high-frequency oscillation circuit to which a reference voltage from an operational amplifier is supplied as a driving voltage; a high-frequency oscillation control circuit that controls driving of the high-frequency oscillation circuit based on a command from a CPU; a clock switching control circuit that outputs a switching control signal for selecting either the output of the low frequency oscillation circuit or the output of the high frequency oscillation circuit; 6. The semiconductor device according to claim 5, further comprising a clock synchronization circuit that selects one of the output and the output of the high frequency oscillation circuit, synchronizes the output, and sends the synchronized signal to the computer as a system clock.
(7)前記マイクロコンピュータのCPU、前記選択制
御記憶回路、高周波発振制御回路及びクロック切換制御
回路に結合され、電源投入又は装置初期化時に初期化す
るリセット信号線を有する請求項6記載の半導体装置。
(7) The semiconductor device according to claim 6, further comprising a reset signal line that is coupled to the CPU of the microcomputer, the selection control storage circuit, the high frequency oscillation control circuit, and the clock switching control circuit, and is initialized when the power is turned on or the device is initialized. .
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