特表 2022-541629 低電力モードからのウェイクアップのためのプリエンプティブウェイクアップ回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-26

(54)【発明の名称】低電力モードからのウェイクアップのためのプリエンプティブウェイクアップ回路

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/3237 20190101AFI20220915BHJP

   G06F 1/3228 20190101ALI20220915BHJP

   G06F 1/04 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

G06F1/3237

G06F1/3228

G06F1/04 570

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022504500

(86)(22)【出願日】2020-07-20

(85)【翻訳文提出日】2022-03-23

(86)【国際出願番号】 US2020042723

(87)【国際公開番号】W WO2021016158

(87)【国際公開日】2021-01-28

(31)【優先権主張番号】16/519,655

(32)【優先日】2019-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507107291

【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】230129078

【弁護士】

【氏名又は名称】佐藤 仁

(71)【出願人】

【識別番号】390020248

【氏名又は名称】日本テキサス・インスツルメンツ合同会社

(72)【発明者】

【氏名】アナンド クマール ジー

【テーマコード（参考）】

5B011

【Ｆターム（参考）】

5B011DC06

5B011KK02

5B011LL13

(57)【要約】

回路（１００）が電力コントローラ（１５０）とリアルタイムクロック（ＲＴＣ）サブシステム（１７０）と処理サブシステム（１１０）とを含む。ＲＴＣサブシステムはタスクのための所定の時間を格納するアラームレジスタを含み、早期警告カウントダウン（１７５）及びスケジュールされた事象信号（１８０）を提供する。処理サブシステムは、プロセッサ（１２０）と、プリエンプティブウェイクアップ回路（１２５）と、プロセッサに結合されプロセッサと共にタスクを実行するように構成される構成要素とを含む。プリエンプティブウェイクアップ回路は、セレクタ論理回路、コンパレータ、及びウェイクアップ開始回路を含む。セレクタ論理はクロック生成器及び構成要素に対するウェイクアップ時間を示すレイテンシ値を受け取り、早期警告カウントダウンと最長ウェイクアップ時間が等しいときを示す最長ウェイクアップ時間をコンパレータに出力する。ウェイクアップ開始回路はクロック要求を生成しスリープモードインジケータ（１４０）をディセーブルする。電力コントローラはクロック信号（１３０）を提供し構成要素を起動させる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子回路であって、
タスクを実行するための所定の時間を格納するためのアラームレジスタを含むリアルタイムクロック（ＲＴＣ）サブシステムであって、
前記所定の時間に基づいて早期警告カウントダウンを提供し、
前記所定の時間において、スケジュールされた事象信号を提供する、
ように構成される、前記ＲＴＣサブシステムと、
処理サブシステムであって、
前記スケジュールされた事象信号を受信するために前記ＲＴＣサブシステムに結合されるプロセッサ、
前記早期警告カウントダウンを受け取るため前記ＲＴＣサブシステムに結合され、前記早期警告カウントダウンに基づいて、クロック要求信号を生成しスリープモードインジケータをディセーブルするように構成されるプリエンプティブウェイクアップ回路、及び
前記プロセッサに接続され、前記プロセッサと連携して前記タスクを実行するように構成される構成要素、
を含む、前記処理サブシステムと、
前記処理サブシステムに結合され、前記スリープモードインジケータに基づいて、クロック信号を提供し、前記構成要素を起動させるように構成される電力コントローラと、
を含む、
電子回路。

【請求項2】

請求項１に記載の電子回路であって、前記構成要素がメモリを含み、前記電力コントローラが、前記スリープモードインジケータ及び前記クロック要求信号に応答して、前記メモリを保持モードに遷移させ、前記クロック信号をディセーブルするように構成される、電子回路。

【請求項3】

請求項１に記載の電子回路であって、前記構成要素がメモリを含み、前記電力コントローラが、前記ディセーブルされたスリープモードインジケータに応答して前記メモリをアクティブモードに遷移させるように構成される、電子回路。

【請求項4】

請求項１に記載の電子回路であって、前記プリエンプティブウェイクアップ回路が、
それぞれ、前記構成要素及びクロック生成器のためのそれぞれのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値を受け取り、どのレイテンシ値を出力するかを示すセレクタ信号を受信するように構成される、セレクタ論理回路であって、最も長いウェイクアップ時間を示す最大レイテンシ値を提供するようにさらに構成される、前記セレクタ論理回路と、
前記セレクタ論理回路に結合されるコンパレータであって、前記早期警告カウントダウンの値が前記最大レイテンシ値に等しいことを示す信号を出力するように構成される、前記コンパレータと、
前記コンパレータに結合されるウェイクアップ開始回路であって、前記ウェイクアップ開始回路が、前記クロック要求信号を生成し前記スリープモードインジケータをディセーブルするように構成される、前記ウェイクアップ開始回路と、
を含む、電子回路。

【請求項5】

請求項１に記載の電子回路であって、前記ＲＴＣサブシステムが、時間の第１の部分についての第１のクロック周波数に基づいて、及び時間の第２の部分についての第２のクロック周波数に基づいて、前記早期警告カウントダウンを減分するように構成され、前記第２のクロック周波数が前記第１のクロック周波数よりも高い、電子回路。

【請求項6】

請求項５に記載の電子回路であって、前記早期警告カウントダウンが１２ビット幅である、電子回路。

【請求項7】

請求項５に記載の電子回路であって、時間の前記第２の部分が時間の前記第１の部分よりも短い、電子回路。

【請求項8】

請求項１に記載の電子回路であって、前記ＲＴＣサブシステムが、前記スケジュールされた事象信号及び前記早期警告カウントダウンを提供するためのリアルタイムクロックを含む、電子回路。

【請求項9】

請求項１に記載の電子回路であって、前記プロセッサが、前記所定の時間を前記アラームレジスタに書き込むように構成される、電子回路。

【請求項10】

請求項１に記載の電子回路であって、前記ＲＴＣサブシステムが前記電力コントローラに結合され、前記ＲＴＣサブシステムが、処理サブシステムリセット信号に応答して前記アラームレジスタをクリアするように構成される、電子回路。

【請求項11】

請求項１に記載の電子回路であって、前記アラームレジスタが第１のアラームレジスタであり、前記ＲＴＣサブシステムが複数のアラームレジスタをさらに含み、前記各それぞれのアラームレジスタが、固有のタスクを実行するための所定の時間を格納するように構成される、電子回路。

【請求項12】

請求項１１に記載の電子回路であって、前記プロセッサが、前記複数のアラームレジスタのサブセットに書き込むように構成される、電子回路。

【請求項13】

請求項１２に記載の電子回路であって、前記ＲＴＣサブシステムが前記電力コントローラに結合され、前記ＲＴＣサブシステムが、処理サブシステムリセット信号に応答して、前記複数のアラームレジスタの前記サブセットをクリアするように構成される、電子回路。

【請求項14】

プリエンプティブウェイクアップ回路であって、
処理ユニットによって用いられる構成要素のセットのためのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値と、どのレイテンシ値を出力するかを示すセレクタ信号とを受け取る入力を有するセレクタ論理回路、
前記セレクタ論理回路に結合されるコンパレータであって、早期警告カウントダウンを受け取るための入力を有する、前記コンパレータ、及び
前記コンパレータに結合されるウェイクアップ開始サブ回路であって、クロック要求を生成し、スリープモードインジケータをディセーブルするように構成される、前記ウェイクアップ開始サブ回路、
を含む、プリエンプティブウェイクアップ回路。

【請求項15】

請求項１４に記載のプリエンプティブウェイクアップ回路であって、前記セレクタ信号が、スケジュールされた事象を実施するために用いられる構成要素のサブセットのため前記レイテンシ値からの最長のウェイクアップ時間を示す最大のレイテンシ値を示す、プリエンプティブウェイクアップ回路。

【請求項16】

請求項１４に記載のプリエンプティブウェイクアップ回路であって、前記セレクタ論理回路がマルチプレクサを含む、プリエンプティブウェイクアップ回路。

【請求項17】

請求項１４に記載のプリエンプティブウェイクアップ回路であって、前記ウェイクアップ開始サブ回路が、前記コンパレータが前記早期警告カウントダウンの値と前記セレクタ論理回路出力とが等しいことを示すことに応答して、前記クロック要求を生成し前記スリープモードインジケータをディセーブルするように構成される、プリエンプティブウェイクアップ回路。

【請求項18】

処理システムのためのプリエンプティブウェイクアップの方法であって、
早期警告カウントダウンを前記所定の時間まで減分することであって、前記所定の時間にタスクがスケジュールされることと、
前記スケジュールされたタスクを実施するために用いられるリソースのセットと、ウェイクアップ時間を示すレイテンシ値のセットとを決定することであって、前記レイテンシ値のセットが、前記リソースのセット内の各それぞれのリソースのためのそれぞれのレイテンシ値を含むことと、
前記レイテンシ値のセットからの最長のウェイクアップ時間を示す最大のレイテンシ値を決定することと、
前記最大レイテンシ値を前記早期警告カウントダウンの値と比較することと、
前記最大レイテンシ値と前記早期警告カウントダウンの値が等しいことに応答して、クロック要求を生成することと、
スリープモードインジケータをディセーブルすることと、
を含む。

【請求項19】

請求項１８に記載の方法であって、
前記早期警告カウントダウンが、前記早期警告カウントダウンの第１の部分についての第１のクロック周波数に基づいて、及び前記早期警告カウントダウンの第２の部分についての第２のクロック周波数に基づいて減分され、
前記第１のクロック周波数が前記第２のクロック周波数よりも低く、
前記早期警告カウントダウンの前記第１の部分が前記早期警告カウントダウンの前記第２の部分よりも長い、
方法。

【請求項20】

請求項１８に記載の方法であって、前記クロック要求と前記スリープモードインジケータのディセーブルとに応答して、前記リソースのセットをスリープモードからアクティブモードに遷移させることをさらに含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

多くの電子デバイスは、電力を節約するために、デバイス内の構成要素及びサブシステムに対して低電力モードを実装している。しかしながら、こういったサブシステムは、将来の所定の時間にタスクを実施するようにスケジュールされ得る。発振器、クロック、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などのスケジュールされたリアルタイムタスクを実施するために必要とされるリソースは、時間制約が厳しいタスクを実行するために処理サブシステムが使用するために、アクティブではないか又は低電力モードから利用可能ではない場合がある。これは、レイテンシオーバーヘッドと、時間制約が厳しいタスクの不正確なタイミングの性能とをもたらす。従って、リアルタイムタスクの場合、スケジュールされたリアルタイムタスクの前に、サブシステム及び必要なリソースを低電力モードからウェイクアップ（wake up）することが有益であり得る。

【0002】

プリエンプティブウェイクアップは、ソフトウェアで処理できるが、スケジュールされた事象に必要なハードウェアリソースの状態を管理するために複雑なソフトウェアシーケンスが必要である。これにより、低電力モードからのウェイクアップシーケンスでの消費電力が増加する可能性がある。幾つかのシステムは、各事象に対して、２つのシステムリアルタイムクロックチャネルを実装することによって正確なウェイクアップを達成する。即ち、１つは早期ウェイクアップ事象のため、もう１つはスケジュールされた事象自体のためである。しかしながら、複数の処理ユニットサブシステムのためのスケジュールされた事象に対処するために必要とされるチャネルの数は、そのシステムのための動作コスト及び構成要素コストを増大させる。

【発明の概要】

【0003】

一例において、電子回路が、処理サブシステムと、処理サブシステムに結合された電力コントローラと、処理サブシステムに結合されたリアルタイムクロック（ＲＴＣ）サブシステムとを含む。ＲＴＣサブシステムは、タスクを実行するための所定の時間を格納するためのアラームレジスタを含み、所定の時間と、所定の時間のスケジュールされた事象信号とに基づいて、早期警告カウントダウンを提供するように構成される。処理サブシステムは、スケジュールされた事象信号を受信するためにＲＴＣサブシステムに結合されたプロセッサと、プロセッサに結合され、プロセッサと共にタスクを実行するように構成された構成要素と、早期警告カウントダウンを受け取るためにＲＴＣサブシステムに結合されたプリエンプティブウェイクアップ回路とを含む。プリエンプティブウェイクアップ回路は、早期警告カウントダウンに基づいて、クロック要求信号を生成し、スリープモードインジケータをディセーブルするように構成される。電力コントローラは、スリープモードインジケータに基づいて、クロック信号を提供し、構成要素を起動するように構成される。

【0004】

幾つかの実装において、ＲＴＣサブシステムは、スケジュールされた事象信号及び早期警告カウントダウンを生成するためのリアルタイムクロックを含む。プロセッサは、所定の時間をアラームレジスタに書き込むようにさらに構成される。幾つかの実装において、ＲＴＣサブシステムは複数のアラームレジスタを含み、複数のアラームレジスタの各々が、実行されるべき固有のタスクのための所定の時間を格納するように構成され、プロセッサは、複数のアラームレジスタのサブセットを書き込むようにさらに構成される。幾つかの実施例において、ＲＴＣサブシステムは、電力コントローラにさらに結合され、電力コントローラからの処理サブシステムリセット信号に応答して、アラームレジスタ、又は複数のアラームレジスタのサブセットをクリアするように構成される。幾つかの実装において、早期警告カウントダウンは１２ビット幅であり、ＲＴＣサブシステムは、第１の時間部分については第１のクロック周波数に基づいて、第２の一層短い時間部分については第２の一層高いクロック周波数に基づいて、カウントダウンを減分する。

【0005】

幾つかの例において、プリエンプティブウェイクアップ回路は、セレクタ論理回路と、セレクタ論理回路に結合されるコンパレータと、コンパレータに結合されるウェイクアップ開始回路とを含む。セレクタ論理回路は、構成要素及びクロック生成器に対するそれぞれのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値を受け取り、セレクタ論理回路が出力するために、最も長いウェイクアップ時間に対応して、どのレイテンシ値が最も大きいかを示すセレクタ信号を受け取る。幾つかの実装において、セレクタ論理回路はマルチプレクサである。コンパレータは、ＲＴＣサブシステムからの早期警告カウントダウンの値が最大レイテンシ値に等しいことを示す信号を出力する。ウェイクアップ開始回路は、コンパレータ出力に基づいて、クロック要求信号を生成しスリープモードインジケータをディセーブルする。

【図面の簡単な説明】

【0006】

種々の例の詳細な説明のため、ここで、添付の図面を参照する。

【0007】

【図1】低電力モードからの処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイスである。

【0008】

【図2】図１に示された例示のデバイスにおける構成要素のためのタイミング図を図示する。

【0009】

【図3】例示のプリエンプティブウェイクアップモジュールを図示する。

【0010】

【図4】低電力モードからの複数の処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイスを図示する。

【0011】

【図5】フローチャート形式で、低電力モードからの処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのための例示のプロセスを図示する。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書で説明される例示のシステムは、低電力モードからの処理サブシステム及び関連するリソースの、低電力でコスト効率のよいプリエンプティブウェイクアップを提供する。例示のシステムに含まれるシステムリアルタイムクロックは、複数のチャネルを含み、その結果、各処理ユニットサブシステムは、スケジュールされたウェイクアップ事象を、所有し得、複数のチャネルにプログラムし得る。各固有の処理ユニットサブシステムが、一度に複数のペンディングのスケジュールされたウェイクアップ事象を有することができる。システムリアルタイムクロックは、早期警告バスを用いて各処理ユニットサブシステムと通信する。幾つかの例において、システムリアルタイムクロックから特定の処理ユニットサブシステムへの同じ早期警告バスを、特定の処理ユニットサブシステムによって所有されプログラムされた各チャネルの固有の早期警告バスではなく、それぞれの処理ユニットサブシステムのスケジュールされた事象のすべてに使用することができる。そのような一例では、４つの処理ユニットサブシステムを含むシステムが、システムリアルタイムクロックが通信するための、各処理ユニットサブシステムに１つずつの、４つの早期警告バスを含む。

【0013】

処理ユニットサブシステムに含まれるプリエンプティブウェイクアップ回路が、早期警告バス上のカウントダウンに応答して、構成要素のウェイクアップを始める。ウェイクアップ回路が、最も長いウェイクアップ時間を有する構成要素に基づいて構成要素を起動し始める例において、回路は、セレクタ論理回路と、コンパレータと、ウェイクアップ開始サブ回路とを含む。セレクタ論理回路は、マルチプレクサとすることができ、処理ユニットサブシステムによって用いられるリソースのためのウェイクアップ時間を示すレイテンシ値と、セレクタ信号とを受け取るための入力を有する。セレクタ信号は、スケジュールされた事象を実行するために必要とされるリソースについて、最も長いウェイクアップ時間に対応して、どのレイテンシ値が最も最も大きいかを示す。コンパレータは、最大レイテンシ値を、システムリアルタイムクロックからの早期警告カウントダウンの値と比較し、いつカウントダウンが最大レイテンシ値に等しくなるかを示す。ウェイクアップ開始サブ回路は、クロック要求を生成し、コンパレータ出力に基づいてスリープモードインジケータをディセーブルする。これにより、スケジュールされた事象を実行するために必要なリソースを、スケジュールされた事象の前にスリープモードからアクティブモードに完全に遷移させて、スケジュールされた事象をプロセッサがすぐに実行できるようにすることができる。

【0014】

図１は、低電力モードからの処理ユニット１２０のプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイス１００である。デバイス１００は、中央処理装置サブシステム（ＣＰＵＳＳ）１１０と、電力リセットクロックマネージャ（ＰＲＣＭ）１５０と、システムリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１７０とを含む。ＣＰＵＳＳ１１０は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）１１５と、中央処理装置１２０と、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５とを含む。「中央処理装置」及び「ＣＰＵ」（単数）という用語は、本明細書では単一又は複数の処理装置のいずれかを指し、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路などを広く説明するために用いられる。ＳＲＡＭ１１５は、スタティックランダムアクセスメモリとして説明されるが、任意の適切な非一時的ストレージ媒体を用いることができる。

【0015】

ＰＲＣＭ１５０は、ＣＰＵＳＳ１１０に対する、消費電力制御、クロック制御、及びリセット制御を提供する。ＰＲＣＭ１５０は、バス１３０を介して、ＣＰＵＳＳ１１０からクロック要求を受信しＣＰＵＳＳ１１０にクロック信号を提供する。また、ＰＲＣＭ１５０は、ＣＰＵＳＳ１１０からスリープモードインジケータ１４０を受け取り、リセット信号１３５をＣＰＵＳＳ１１０に提供する。ＰＲＣＭ１５０はまた、ＳＲＡＭ電力インタフェース１４５を介するＳＲＡＭ１１５への電力を制御する。また、ＰＲＣＭ１５０は、デバイス１００のクロック要求に従って、発振器１５５Ａ～Ｎにパワーオン又はオフさせ、適切なクロック信号をデバイス１００の構成要素に提供する。例えば、ＰＲＣＭ１５０は、発振器１５５Ａによって生成されたクロック信号が、デバイス１００内のいかなる構成要素によっても必要とされなくなったことに応答して、発振器１５５Ａをパワーオフさせ、発振器１５５Ａによって生成されたクロック信号に対する要求に応答して、発振器１５５Ａにパワーオンさせる。また、ＰＲＣＭ１５０は、バス１６０を介してシステムＲＴＣ１７０にＣＰＵＳＳリセット事象信号を提供し、これにより、システムＲＴＣ１７０は、ＣＰＵＳＳ１１０によってシステムＲＴＣに格納されたすべてのスケジュールされたアラームをリセットする。チャネルがリセットされた後、システムＲＴＣ１７０は、バス１６０を介してＣＰＵＳＳリセット事象肯定応答信号を生成し、ＰＲＣＭ１５０はこれを受信する。その後、ＰＲＣＭ１５０は、残留するスケジュールされたアラーム及び事象から後に干渉されることなく、ＣＰＵＳＳ１１０をリセットから解除することができる。

【0016】

システムＲＴＣ１７０は、リアルタイムクロックモードで動作し、スリープ低電力モードでデバイス１００内の構成要素にウェイクアップ信号及び事象トリガを提供する。システムＲＴＣ１７０内の内部カウンタが、リアルタイムに関連するクロックパルスのカウントを保持し、この内部カウンタの状態を１つ又は複数のアラームレジスタに格納されたカウントと比較する。例示のデバイス１００では、アラームレジスタが、チャネル１～チャネルＮとしてラベル付けされる。システムＲＴＣ１７０の内部カウンタが、スケジュールされたアラーム時間より或る時間期間だけ前の値に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、低周波数クロックに基づいて減分する早期警告カウントダウンをバス１７５上に生成し、それをデバイス１００内の適切な構成要素に提供する。内部カウントが、スケジュールされたアラーム時間に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされた事象信号１８０を生成し、それをデバイス１００内の適切な構成要素に提供する。

【0017】

ＣＰＵＳＳ１１０は、システムＲＴＣ１７０内の１つ又は複数のチャネルを所有し、レジスタ書込み動作などによって、チャネルに格納されたアラーム時間をプログラムする。アラームをスケジュールした後、ＣＰＵＳＳ１１０は、スリープモードに入る。スリープモードでは、バス１３０上のクロック要求がオフにされ、ＰＲＣＭ１５０は、ＳＲＡＭ電力インタフェース１４５を介して電力を調整することによってＳＲＡＭ１１５を保持状態にする。ＣＰＵＳＳ１１０は、スリープモードインジケータ１４０をＰＲＣＭ１５０に提供する。ＣＰＵＳＳ１１０への電力供給はそのままにしておく。システムＲＴＣ１７０の内部カウンタが、スケジュールされたアラーム時間より或る時間期間だけ前の値に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、低周波数クロックに基づいて早期警告カウントダウン減分を生成し、早期警告バス１７５を用いて、それをプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５に提供する。例示のデバイス１００では、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされたアラーム時間の約４ミリ秒前に等しいカウントに応答して、３２キロヘルツ（ｋＨｚ）クロックに基づいて１２ビット幅の早期警告カウントダウン減分を生成する。

【0018】

システムＲＴＣ１７０からバス１７５を介して早期警告カウントダウンを受け取ることに応答して、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、アラームに関連する事象を実施するためにどのリソースが必要とされるかを判定し、どのリソースが最も長いウェイクアップ時間を有するかを判定する。図３に関して本明細書でさらに説明されるように、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、どのリソースがスリープモードからア起動モードへの移行に最も長い時間を要するかを判定し、最も長いウェイクアップ時間に対応する、スケジュールされた事象の前の或る時間に必要とされるリソースを優先的に（preemptively）起動する。これにより、必要なリソースが、低電力モードにおけるＣＰＵＳＳ１１０の電力消費に大きく影響するほど前もってではないが、スケジュールされた事象の前に完全に起動されアクセス可能となることが保証される。

【0019】

次に、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最長のウェイクアップ時間をバス１７５上の早期警告カウントダウンの値と比較する。バス１７５上の低周波数クロック及び早期警告カウントダウンの最後から２番目の期間において、システムＲＴＣ１７０は、一層高い周波数クロックに基づいて、早期警告カウントダウンを一層迅速に減分する。例示のデバイス１００では、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされたアラーム時間の３２マイクロ秒前に、１ＭＨｚクロックに基づいて、マイクロ秒毎にバス１７５上の早期警告カウントダウンを減分する。バス１７５上の早期警告カウントダウンの値が最長のウェイクアップ時間に等しいことに応答して、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、適切なクロック信号のためにＰＲＣＭ１５０へのクロック要求をトリガし、ＣＰＵＳＳ１１０からＰＲＣＭ１５０へのスリープモードインジケータをオフにし、ＣＰＵＳＳ１１０のウェイクアップを促す。

【0020】

内部カウンタ値が、格納された警報時間に等しいことに応答して、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされた事象信号１８０を生成し、それをＣＰＵ１２０に提供する。次に、ＣＰＵ１２０は、スケジュールされた事象信号１８０によって示される動作を実施する。プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、スケジュールされたアラーム時間の前の必要なウェイクアップ時間にＣＰＵＳＳ１１０のウェイクアップをトリガするので、アラームに関連する事象を処理するために必要なリソースは、スケジュールされた事象信号１８０をＣＰＵ１２０が受信する時間までにスリープモードから起動モードに完全に遷移する。従って、ＣＰＵ１２０は、ＣＰＵＳＳ１１０の他の構成要素がスリープモードから起動する間に遅延なく、スケジュールされた事象の処理を即座に開始することができる。

【0021】

図２は、図１に示される例示のデバイス１００内の構成要素のためのタイミング図を図示する。グラフ２１０は、それに基づき早期警告カウントダウンが減分された、可変周波数カウントダウンクロックを示す。この例では、早期警告カウントダウンは、４ミリ秒の総持続時間、すなわち３２ｋＨｚの低周波数クロックに対して１２８の低周波数クロック周期、を有する。簡潔にするために、１２８の低周波数クロック期間のうちの最後の１２個のみが示されており、その最後の部分が、早期警告カウントダウンを一層速く減分するためのクロック周波数の増大を示している。グラフ２２０は、システムＲＴＣ１７０からプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５への１２ビット早期警告カウントダウンバス１７５に対する減分値を示す。グラフ２３０は、システムＲＴＣ１７０からＣＰＵ１２０へのスケジュールされた事象信号１８０を示す。

【0022】

早期警告バス１７５は、システムＲＴＣ１７０からＣＰＵＳＳ１１０内のプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５まで走り、スケジュールされたウェイクアップ事象を予期して早期警告カウントダウンを減分する。１２７クロックサイクルの間、より低い３２ｋＨｚ周波数に基づいて減分した後、そのうちの１１がグラフ２２０に示されており、バス１７５上の早期警告カウントダウンは、より高い周波数クロックに基づいて、例示のデバイス１００に対して１ＭＨｚ、より速く減分する。１２ビットの早期警告バス１７５のうち、最初の１１ビットに対して低周波数クロックを用い、最後のビットのみに対し高周波数クロックを用いることによって、早期警告バス１７５の１２ビットすべてに対して高周波数クロックを用いる場合と比べて、デバイス１００内のクロックによって用いられる電力が低減される。

【0023】

ＣＰＵＳＳ１１０内のプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、早期警告カウントダウン１７５の値を、アラームがスケジュールされている事象を実施するために必要なリソースのための最長ウェイクアップ時間と比較し、バス１７５上の早期警告カウントダウンの値が最長ウェイクアップ時間に等しいことに応答して、これらのリソースにスリープモードからのウェイクアップを開始させる。これにより、必要なリソースが、スケジュールされた事象の前にスリープモードからアクティブモードに完全に遷移するのに充分な時間を提供され、一方で、それらを可能な限り長くスリープモードに保つ。バス１７５上の１２ビット早期警告カウントダウンが終了した後、システムＲＴＣ１７０は、スケジュールされた事象信号１８０を生成してＣＰＵ１２０に送信し、ＣＰＵ１２０は意図された動作を実施する。

【0024】

図３は、図１に示される例示のデバイス１００におけるプリエンプティブウェイクアップモジュール１２５などの、例示のプリエンプティブウェイクアップモジュール３００を図示する。プリエンプティブウェイクアップモジュール３００は、マルチプレクサ３１０と、コンパレータ３３０と、ウェイクアップ開始モジュール３４０とを含む。マルチプレクサ３１０は、プリエンプティブウェイクアップモジュール３００に関連するＣＰＵＳＳ内のリリソース及びそういったＣＰＵＳＳによって用いられるリソースのための既知のウェイクアップ時間を含むレジスタから、レイテンシ値３１５～３２５を受け取る。例えば、レイテンシ値３１５は、関連するＣＰＵＳＳによって用いられる１０ＧＨｚクロックのためのウェイクアップ時間に対応する１マイクロ秒の値とし得る。レイテンシ値３２０は、関連するＣＰＵＳＳによって用いられる２０ＧＨｚクロックのためのウェイクアップ時間に対応する２マイクロ秒の値とし得る。レイテンシ値３２５は、ＣＰＵＳＳに関連するＳＲＡＭが保持状態からアクティブ状態に遷移するためのウェイクアップ時間に対応する、３．５マイクロ秒の値とし得る。マルチプレクサ３１０は３つの入力を含むが、特定の実装に従って任意の数の入力を用いることができる。

【0025】

マルチプレクサ３１０は、マルチプレクサ３１０が出力すべき特定の入力を示す制御信号３０５を受信する。制御信号３０５は、スケジュールされた事象を実施するためにＣＰＵＳＳによって用いられるどのリソースが、最も長いウェイクアップ時間を有するかを示す。例えば、ＣＰＵは、スケジュールされた事象を実施するために、１０ＧＨｚクロック及びＳＲＡＭを用い得る。ＳＲＡＭは、１マイクロ秒と比較して３．５マイクロ秒という、１０ＧＨｚクロックよりも長いウェイクアップ時間を有するので、制御信号３０５は、マルチプレクサ３１０がレイテンシ値３２５を出力すべきであることを示す。例示のプリエンプティブウェイクアップモジュール３００はマルチプレクサを含むが、特定の実装に基づいて任意の適切なセレクタ論理回路が用いられ得る。

【0026】

コンパレータ３３０は、マルチプレクサ３１０の出力を、図１に示されるシステムＲＴＣ１７０からバス１７５上に提供される早期警告カウントダウンなどの、システムＲＴＣ早期警告カウントダウン３７５の値と比較する。ウェイクアップ開始モジュール３４０は、コンパレータ３３０の出力を受け取り、ＣＰＵＳＳに関連する電力リセットクロックマネージャへの適切なクロック要求３４５を生成し、ＣＰＵＳＳから電力リセットクロックマネージャへのスリープモードインジケータ３５０をオフにする。次に、電力リセットクロックマネージャは、適切なクロック信号を提供し、ＳＲＡＭを保持モードからアクティブモードに遷移させる。プリエンプティブウェイクアップモジュール３００及びシステムＲＴＣ早期警告カウントダウン３７５の結果として、スケジュールされた事象に必要なリソースは、完全に起動され、ウェイクアップレイテンシなしに、スケジュールされた事象信号を受信した際にＣＰＵが用いるためにアクセス可能である。プリエンプティブウェイクアップモジュール３００は、ＣＰＵＳＳの電力消費に大きく影響を与え、低電力モードの有効性を低下させるほど前もってではなく、スケジュールされた事象の前に、必要なリソースが完全に起動され、アクセス可能であることを保証する。

【0027】

図４は、低電力モードからの複数の処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのために構成される例示のデバイス４００を図示する。例示のデバイス４００は、図１に示される例示のデバイス１００と同様であるが、例示のデバイス１００は、単一のＣＰＵＳＳ １１０のみを含むが、例示のデバイス４００は、複数のＣＰＵＳＳ ４１０Ａ～Ｎを含む。デバイス４００は、電力リセットクロックマネージャ（ＰＲＣＭ）４５０及びシステムリアルタイムクロック（ＲＴＣ）４７０を含む。バス４３０Ａは、ＰＲＣＭ ４５０及びＣＰＵＳＳ ４１０Ａが、クロック信号及びクロック要求、リセット信号、ならびにスリープモードインジケーションを送受信することを可能にする。同様に、バス４３０Ｎは、ＰＲＣＭ ４５０及びＣＰＵＳＳ ４１０Ｎが、クロック信号及びクロック要求、リセット信号、ならびにスリープモードインジケーションを送受信することを可能にする。ＰＲＣＭ４５０は、ＳＲＡＭ電力インタフェース４４５Ａを介するＣＰＵＳＳ ４１０Ａ内のＳＲＡＭ４１５Ａへの電力を制御する。ＰＲＣＭ４５０は、ＳＲＡＭ電力インタフェース４４５Ｎを介するＣＰＵＳＳ ４１０Ｎ内のＳＲＡＭ４１５Ｎへの電力を制御する。

【0028】

システムＲＴＣ４７０はチャネル１～Ｍを含む。各ＣＰＵＳＳ ４１０は一度に複数のチャネルを所有することができるので、システムＲＴＣ４７０内のチャネルの数は、例示のデバイス４００に含まれるＣＰＵＳＳ ４１０の数に等しい必要はない。これにより、各ＣＰＵＳＳ ４１０が、複数の事象及びアラーム時間をスケジュールすることができ、一度にペンディングの複数のスケジュールされた事象を有することが可能となる。ＣＰＵＳＳ ４１０によって所有されるチャネルの数にかかわらず、特定のＣＰＵＳＳ ４１０のために単一の早期警告バスのみが必要とされ、早期ウェイクアップ事象のための１つのチャネルとスケジュールされた事象自体のための１つのチャネルの、各スケジュールされた事象に対して２つのチャネルを実装するデバイスと比較して、デバイス４００内で必要とされるチャネル及び通信バスの数が低減される。特定のＣＰＵＳＳ ４１０に関連する早期警告バスは、次のスケジュールされた事象に対する時間遅延を示す。

【0029】

システムＲＴＣ４７０内のチャネルの所有権は、異なるＣＰＵＳＳ ４１０が所有するチャネルをＣＰＵＳＳ ４１０が上書き又は妨害できないように、セキュリティルール及び周辺機器ファイアウォールの対象とすることができる。システムＲＴＣ４７０は、固有の早期警告バス４７５Ａ～Ｎによって各ＣＰＵＳＳ ４１０Ａ～Ｎに結合される。バス４６０は、ＰＲＣＭ４５０からシステムＲＴＣ４７０にＣＰＵＳＳリセット事象信号を搬送し、システムＲＴＣ４７０からＰＲＣＭ４５０にリセット事象肯定応答信号を搬送する。ＰＲＣＭ４５０からのリセット事象信号は、リセットされるべき特定のＣＰＵＳＳ ４１０を示すことができ、システムＲＴＣ４７０は、その特定のＣＰＵＳＳ ４１０によって所有されるチャネルのみをリセットする。

【0030】

図５は、フローチャート形式で、図１に示されるＣＰＵＳＳ１１０及び電子デバイス１００などの、低電力モードからの処理ユニットのプリエンプティブウェイクアップのための例示のプロセス５００を図示する。プロセス５００は、電子デバイス１００からのＳＲＡＭ１１５に格納された命令を実行するＣＰＵＳＳ１１０などの、非一時的コンピュータ可読媒体に格納された命令を実行する処理ユニットによって実施される。フローチャートは動作５０５で始まり、動作５０５の間、ＲＴＣ１７０は、スケジュールされたタスクに関連する所定の時間まで早期警告カウントダウンを減分する。動作５１０において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、スケジュールされたタスクを実施するために必要とされるリソースのセットを決定する。動作５１５において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最長ウェイクアップ時間を示す最大レイテンシ値を決定する。

【0031】

動作５２０において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最大レイテンシ値を早期警告カウントダウンの値と比較する。動作５２５において、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、早期警告カウントダウンの値が最大レイテンシ値に等しいかどうかを判定する。早期警告カウントダウンの値が最大レイテンシ値に等しくない場合、システムＲＴＣ１７０は、早期警告カウントダウンを減分し続け、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、最大レイテンシ値と早期警告カウントダウンの値とを、これら２つが等しくなるまで再び比較する。最大のレイテンシ値及び早期警告カウントダウンの値が等しいことに応答して、プリエンプティブウェイクアップモジュール１２５は、動作５３０でクロック要求を生成し、動作５３５で、スリープモードインジケータをディセーブルする。

【0032】

本明細書では、「結合する」という語は、間接的又は直接的な有線又は無線接続のいずれかを意味する。そのため、第１のデバイスが第２のデバイスに結合する場合、その接続は、直接的接続を介するもの、又は他のデバイス及び接続を介した間接的接続を介するものであり得る。「～に基づく」という記載は、「少なくとも部分的に基づく」ことを意味する。従って、ＸがＹに基づく場合、Ｘは、Ｙ及び任意の数の他の要因の関数であり得る。

【0033】

本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に改変が成され得、他の実施例が可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】