使用偽-sram的電子設備的製作方法
2023-12-08 16:18:21 1
專利名稱：使用偽-sram的電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及諸如電子筆記本或小型電子計算器等利用電池電源驅動、其數據存儲器採用具有自刷新功能的偽-SRAM的電子設備。
對於普通的由電池電源驅動的電子設備，如電子筆記本或小型電子計算器，當以必須被刷新的DRAM(動態隨機存取存儲器)作為存儲器使用時，刷新脈衝以預定的間隔被提供給DRAM。此外，即使是採用具有自刷新功能的偽-SRAM，雖然自刷新功能在電源被關閉的狀態下被啟用，但在電源開啟狀態下卻不被啟用，這是由於在正常操作狀態下，定時控制較為複雜。因此，在設備的正常操作狀態或使用下，刷新脈衝總是以一個預定的間隔被提供給DRAM或偽-SRAM。
然而，對於這種使用電池電源的電子設備來說，在正常操作狀態中，即使長時間無鍵輸入或通訊操作，甚至CPU也無運作時，它的時鐘及刷新脈衝也會不斷地被提供給CPU及存儲器。因此，電池電源的電能便會被浪費。
基於對上述情況的考慮，本發明應運而生。本發明的目的是提供一種電子設備，其能夠避免在電源處於開啟狀態而CPU長時間等待鍵輸入操作的電能消耗。
更具體地，根據本發明的一個方面，提供了一種電子設備，其包括控制電子設備運作的CPU;具有自刷新功能的偽-SRAM;用於存儲該電子設備工作模式的存儲裝置;以及用於根據存儲在該存儲裝置中的工作模式控制提供給CPU的工作時鐘及控制提供給該偽-SRAM的刷新定時信號的控制裝置。
根據本發明的另一方面，提供了一種電子設備，其包括鍵輸入單元;用於執行對應於該鍵輸入單元的一鍵操作的處理的CPU;具有自刷新功能的偽-SRAM;及刷新定時信號控制裝置，用於在CPU處於工作狀態時向偽-SRAM提供有預定時間周期的第一更新定時信號，及在鍵輸入單元在一預定時期內無輸入操作時，停止提供第一刷新定時信號。
本發明的其他目的及優點將在以後的描述中說明，且部分將從這些描述中顯而易見，或可由本發明的實際運用中獲得。本發明的目的及優點可由所附的權利要求中特別指出的裝置及其組合實現和得到。
附圖的簡要說明這些附圖為本說明書的一個組成部分，這些附圖顯示了目前本發明較佳的實施例，與上文的總體論述及下文對較佳實施例的具體描述相結合，說明了本發明的原理。
圖1是顯示根據本發明的一個實施例的電路結構的框圖;
圖2是顯示圖1中刷新控制部詳細的電路結構的框圖;
圖3是該實施例設備由激活模式轉變為空閒模式的流程圖;
圖4顯示了用於說明根據該實施例的工作的時序圖。
圖1顯示了根據本發明的一個實施例的一電子設備主要部分的基本電路結構。參照數字11表示的是用於執行整個設備控制操作的CPU。振蕩器12產生的工作時鐘通過與電路13輸入到CPU11。CPU 11通過一地址總線AB及一數據總線DB與一個用於存儲各種數據的偽-SRAM14及模式存儲部15相連。CPU 11從鍵輸入部17接收一個鍵信號C以執行相應於一鍵操作的處理。
模式存儲部15在標記存儲器15a中存儲對應於電子設備的三種模式(將在後面講述)的信息。模式信息由解碼器15b解碼。當空閒模式被設定時，信號d被輸出到刷新控制部16。
刷新控制部16根據一設定的模式控制偽-SRAM 14及CPU11，並分別向CPU 11、與電路13、及偽-SRAM 14輸出對應於一模式狀態的一個中斷信號f、一個門控制信號g及一個刷新定時脈衝信號e。另一方面，刷新控制部16從外部信號輸入部18接收一個啟動信號i。
該外部信號輸入部18響應於代表鍵操作被由鍵輸入部17執行的信號k，向刷新控制部16發送啟動信號i。
刷新控制部16的具體的電路結構將參照圖2在下面進行說明。參照圖2，從模式存儲部15輸出的空閒模式信號d和從外部信號輸入部18輸出的啟動信號i，被輸入到控制電路21。來自十六進位計數器25的一進位信號被輸入至控制電路21。控制電路21基於該模式信號d、啟動信號i及該進位信號產生該中斷信號f及門控制信號g，分別向CPU 11及與電路13輸出該中斷信號f和門控制信號g，並向轉換電路22傳送一個轉換/選擇信號。
發送自第一定時信號電路23的用以自動刷新偽-SRAM 14的一定時信號或發送自第二定時信號電路24的用以在某一時間刷新偽-SRAM 14的一定時信號由轉換電路22根據來自控制電路21的選擇信號選擇。被選擇的定時信號被作為一刷新定時脈衝e提供給偽-SRAM 14及十六進位計數器25。
十六進位計數器25由控制電路21復位以計數通過轉換電路22傳送的定時脈衝e。當十六進位計數器25的計數值為16時，十六進位計數器25向控制電路21發送一個進位信號。
下面將說明上述實施例的工作。
在該設備中，三種模式，即，CPU 11及其它電路完全工作的「激活模式」，鍵輸入等待狀態被設定以降低電池電能消耗的「空閒模式」，及通過關斷電子設備的電池使設備被設定為完全中止狀態的「備用模式」被設定。
在「激活模式」下，CPU 11及偽-SRAM 14總是執行與鍵輸入操作相對應的處理。刷新控制部16向偽-SRAM 14提供一個具有預定周期的刷新定時脈衝e。偽-SRAM 14採用屬於傳統技術的自動刷新功能將其存儲的內容備份。此時，門控制信號g為「H」電平，且與電路13的門被設定在開啟狀態。因此，振蕩器12產生的工作時鐘通過與電路13持續地提供給CPU 11。
在「空閒模式」下，從刷新控制部16輸出的門控制信號g為「L」電平，且與電路13的門被設定在關閉狀態。因此，振蕩器12產生的工作時鐘不被提供給CPU 11，則CPU 11被設定在禁止狀態。此時，刷新控制部16的更新定時脈衝e向偽-SRAM 14的輸出被禁止。當偽-SRAM14檢測到在一預定時間周期內無刷新定時脈衝e時，偽-SRAM 14便會執行自刷新功能以將偽-SRAM 14存儲的內容備份。
在「備用狀態」下，由於除偽-SRAM 14外，供給電路的電源均被中斷，所以，偽-SRAM 14執行自刷新功能以將偽-SRAM 14存儲的內容備份。
當電子設備的電源被設定在開啟狀態時，由「激活模式」到「空閒模式」及由「空閒模式」到「激活模式」的操作，將在下文中參照圖3及圖4進行說明。
當在「激活模式」下進行一鍵輸入操作時，CPU 11中的時間計數器11a被復位，CPU 11執行與鍵操作相應的處理(步驟S1到S3)。
在「激活模式」下，當一無鍵輸入操作的狀態持續時，時間計數器11a的計數值增加(步驟S1，S4，及S5)。當一個預定時間，如5分鐘，過去後，時間計數器11a的計數溢出狀態被檢測到(步驟S4)，則模式存儲部15的標誌存儲器15a中存儲的代表「激活模式」的設定模式信息(如「00」)將被代表「空閒模式」的設定模式信息(如「01」)覆蓋(S6)。
當「空閒模式」被設定後，刷新控制部16立即響應解碼器15b的輸出d使至與電路13的門控制信號g由電平「H」變為電平「L」。因此，如圖4中(5)所示，振蕩器12產生的工作時鐘向CPU 11的供應被中斷。隨後，用於一自動刷新功能、被從第一定時信號電路23輸出並被選擇的一定時信號至此被中斷，且如圖4中(2)所示，刷新定時脈衝e向偽-SRAM 14的傳送被禁止。
下面將對偽-SRAM 14的特徵進行說明。假設偽-SRAM 14必須被以2048脈衝/32毫秒的周期刷新。那麼，通過對2048脈衝/32毫秒的周期進行平均計算，可得出，第一定時信號電路23產生一個周期為1脈衝/15微秒的第一定時信號用於自動刷新操作，且第一定時信號電路23將所產生的定時信號在「激活模式」下提供給偽-SRAM 14。在這種狀態下，偽-SRAM 14的電流消耗值，例如，大約為300微安。
然而，在偽-SRAM 14中，從刷新定時脈衝e被禁止時開始到一預定時間過去，自刷新功能被啟動，偽-SRAM 14的內置電路(未顯示)用極小的電流消耗量把存儲內容備份。
在「空閒模式」下，由於沒有工作時鐘被提供給CPU 11，則CPU 11的電能消耗為「0」。此外，由於偽-SRAM 14利用自刷新功能備份其存儲的內容只需消耗極小的電流，例如，大約30微安，因此整個電路的電能消耗可被大大降低。
當一鍵操作被執行時，代表鍵輸入操作被執行的信號k被輸入到外部信號輸入部18。接收信號k的外部輸入部18將使刷新控制部16的啟動信號i的電平變為「H」，如圖4中(3)所示。
響應於啟動信號i，刷新控制部16的控制電路21使轉換電路22選擇來自第二定時信號的一個第二定時信號用於一次性刷新(refreshing-at-a-time)操作，並將第二定時信號提供給偽-SRAM 14及十六進位計數器25，如圖4中的(2)所示。
由第二定時信號電路24輸出的用於一次性刷新操作的該第二定時信號的周期，例如，大約是16個脈衝/10微秒。假設第二定時信號是一個頻率明顯高於用在自動刷新操作的第一定時信號的頻率的信號。
如果從第二定時信號電路24輸出的16個第二定時信號作為刷新定時脈衝e，在10微秒內被提供給偽-SRAM 14，那麼，在16個第二信號被提供後，則230微秒即無需刷新操作，如算式「15微秒×16-10微秒＝230微秒」所示。
在控制電路21的復位信號R將十六進位計數器25復位後，十六進位計數器25對從第二定時信號電路24輸出的第二定時信號進行計數，且當十六進位計數器25的計數值為「16」時，十六進位計數器25向控制電路21發送一個進位信號。
響應於從該十六進位計數器25輸出的進位信號，控制電路21使被提供給與電路13的門控制信號g由已被設定的電平「L」變為電平「H」，以重新啟動振蕩器12產生的工作時鐘向CPU 11的供應，如圖4中(5)所示。同時，如圖4中(4)所示，在重新啟動狀態，控制電路21向CPU 11傳送一個用作中斷信號f的脈衝以執行一啟動處理。
然而，在CPU 11，在重新啟動狀態下的啟動處理根據該中斷信號f(圖3中的步驟S7)被執行。這時，由於一次性刷新被執行，偽-SRAM 14 230微秒無需刷新，所以CPU 11能夠參與具有時間容限啟動處理。CPU11執行啟動處理並且覆蓋設定模式信息，例如代表「空閒模式」的「01」，並將設定模式信息，例如代表「激活模式」的「00」存儲在模式存儲部15，由此，設備再次返回「激活模式」。
接著，隨著CPU 11的啟動處理的完成，在不需要刷新操作的時間期間(230微秒)結束前，控制電路21使轉換電路22選擇用於自動刷新操作的從第一定時信號電路輸出的第一定時信號，且控制電路21將這個第一定時信號提供給偽-SRAM 14。
雖然在「備用模式」下，電源供應被關閉而執行偽-SRAM 14的自刷新功能，但由於偽-SRAM 14的自刷新功能已經是眾所周知的了，所以有關自刷新功能的說明被略去。
如上所述，根據本發明，在電子設備的工作狀態下，當CPU長時間等待鍵輸入操作時，「空閒模式」被設定，避免了電源電能被浪費。然後，當鍵輸入操作被執行時，電子設備的狀態，包括存儲器的內容能夠迅速返回到CPU等待鍵輸入操作前被設定的操作狀態。
對於本領域的技術人員來說，其他的優點及改動是顯而易見的。因此，本發明在其廣義方面並不局限於這裡上述特定細節及這裡顯示和描述的代表性裝置。相應地，在不違背所附的權利要求及其等同物中所限定的總的發明概念的精神或範圍的情況下，可進行不同的改變。
權利要求
1.一種電子設備，包括用於控制所述電子設備工作的CPU；具備自刷新功能的偽-SRAM；存儲裝置，用於存儲所述電子設備的工作模式，以及控制裝置，用於根據存儲在所述存儲裝置內的工作模式控制提供給所述CPU的一個工作時鐘，並控制提供給所述偽-SRAM的一刷新定時信號。
2.根據權利要求1的設備，其特徵在於，所述的用於存儲工作模式的存儲裝置具有用於存儲至少一個激活模式及一個空閒模式的裝置，在激活模式狀態下，所述CPU工作，而在空閒模式狀態下，所述CPU不工作。
3.根據權利要求2的設備，其特徵在於，所述的控制裝置具有用於在激活模式下向所述偽-SRAM提供有預定周期的第一刷新時信號以使所述偽-SRAM執行自動刷新操作，並在空閒模式下停止第一刷新定時信號供應的裝置。
4.根據權利要求3的設備，其特徵在於，所述的控制裝置具有用於在空閒模式下停止向所述CPU提供工作時鐘的裝置。
5.根據權利要求4的設備，其特徵在於，還包括用於執行鍵操作的鍵輸入裝置;檢測裝置，用於檢測一預定時間期間內未以所述鍵輸入裝置執行鍵輸入操作;以及用於當所述檢測裝置檢測出預定時間期間內無鍵輸入操作時將模式從激活模式轉換為空閒模式的裝置。
6.根據權利要求5的設備，其特徵在於，還包括檢測裝置，用於檢測在空閒模式下一鍵輸入操作被執行;以及用於當所述檢測裝置檢測出在空閒模式下鍵輸入操作被執行時將模式從空閒模式轉換為激活模式的裝置。
7.根據權利要求6的設備，其特徵在於，所述控制裝置具有供應裝置，用於當模式由空閒模式轉換為激活模式時，在一預定時間期間向所述偽-SRAM提供一個周期比第一刷新定時信號短的第二刷新定時信號。
8.根據權利要求7的設備，其特徵在於，還包括產生第一刷新定時信號的第一信號發生裝置，以及產生第二刷新定時信號的第二信號發生裝置。
9.根據權利要求8的設備，其特徵在於，所述供應裝置具有一個計數器，用於計數第二刷新定時信號的生成脈衝至一預定數字。
10.一種電子設備，包括鍵輸入單元;一個CPU，用於執行相應於所述鍵輸入單元的一鍵操作的處理;一個具備自刷新功能的偽-SRAM;以及刷新定時信號控制裝置，用於在所述CPU的工作狀態將具有一個預定周期的第一刷新定時信號提供給所述偽-SRAM，及當在一個預定時間期間未以所述鍵輸入單元執行鍵操作時停止第一刷新定時信號的供應。
11.根據權利要求10的設備，其特徵在於，還包括用於停止第一刷新定時信號供應及停止向所述CPU提供一工作時鐘的裝置。
12.根據權利要求11的設備，其特徵在於，還包括用於檢測一鍵操作被以所述鍵輸入單元執行的檢測裝置。
13.根據權利要求12的設備，其特徵在於，所述控制裝置具有供應裝置，用於當所述檢測裝置檢測出鍵操作被執行時，在一預定時間期間提供一個周期短於第一刷新定時信號的第二刷新定時信號。
14.根據權利要求13的設備，其特徵在於，還包括產生第一刷新定時信號的第一信號發生裝置及產生第二刷新定時信號的第二信號發生裝置。
15.根據權利要求13的設備，其特徵在於，所述供應裝置具有一個計數器，用於計數由所述第二信號發生裝置產生的定時信號至一預定數字，以及用於當所述計數器計數到預定數字時向所述CPU提供一工作時鐘的裝置。
16.根據權利要求11的設備，其特徵在於，還包括用於存儲所述電子設備的工作模式的裝置，工作模式包括一個所述CPU處於工作狀態的激活模式以及一個所述CPU處於不工作狀態的空閒模式。
17.根據權利要求16的設備，其特徵在於，還包括檢測裝置，用於檢測一個預定時間期間內無鍵輸入操作被執行;以及用於當所述檢測裝置檢測出該預定時間期間內無鍵輸入操作被執行時將模式從激活模式轉為空閒模式的裝置。
全文摘要
一種電子設備，採用一具有自刷新功能的偽-SRAM作存儲器，在工作狀態，具有預定周期的刷新定時信號被提供給偽-SRAM。當一預定時間內無鍵操作執行時，設備轉入空閒模式，以使定時信號向偽-SRAM的供應被停止，偽-SRAM使用低電能消耗運行自刷新功能。在無效模式，鍵輸入操作被檢測出時，一個高頻率的具有預定時間周期的刷新定時信號在一預定時間期間被提供給偽-SRAM。然後，時鐘向CPU的供應被重新啟動，設備返回正常工作狀態。
文檔編號G06F15/02GK1112699SQ9410781
公開日1995年11月29日 申請日期1994年6月28日 優先權日1993年6月28日
發明者守屋孝司 申請人:卡西歐計算機公司