數(shù)據(jù)處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理裝置。本發(fā)明的目的在于削減數(shù)據(jù)處理裝置的功耗。數(shù)據(jù)處理裝置(100)具有：多個硬件資源(3、4_1、4_2)，具有至少一個備用模式；控制部(1)，用于進行使用規(guī)定的硬件資源實現(xiàn)的任務的執(zhí)行和硬件資源的動作狀態(tài)的控制；以及電源部(2)，控制針對各硬件資源的電源(VIN_1～VIN_n)的供給?？刂撇扛鶕?jù)用于決定執(zhí)行任務的定時的信息(TMI)進行任務的執(zhí)行預定時刻的調(diào)度，并且根據(jù)調(diào)度的結(jié)果計算各硬件資源的待機時間(Tw)。控制部通過比較所述待機時間和備用模式的盈虧平衡時間(Tbe1～Tbe5)，決定是否使各個硬件資源過渡到備用模式。
【專利說明】
數(shù)據(jù)處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理裝置，特別涉及適用于要求低功耗的數(shù)據(jù)處理裝置的有效技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]便攜式終端、服務器等數(shù)據(jù)處理裝置為了實現(xiàn)期望的功能而將微型控制器、存儲器、傳感器、電源IC等多個電子部件相互連接而構(gòu)成。在這樣的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，例如微型控制器在進行系統(tǒng)整體的控制的同時，根據(jù)來自傳感器、電源IC等的中斷請求適當?shù)貓?zhí)行中斷處理。例如，在專利文獻I中，公開了以即使發(fā)生信息用任務的中斷，也優(yōu)先地執(zhí)行周期性的控制用任務的方式進行調(diào)度的微型控制器。
[0003]但是，近年來，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的省電化的要求提高。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的省電化，抑制構(gòu)成數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的各個半導體集成電路的功耗是不可缺少的。作為半導體集成電路的省電化的技術(shù)，近年來，被稱為電源門控(power gating)的方法得到了矚目。電源門控是通過切斷向半導體集成電路內(nèi)的不動作的電路塊的電源供給，抑制該電路塊的泄漏電流，削減半導體集成電路整體的功耗的方法。例如，在非專利文獻I中，公開了在便攜式終端等中應用的移動用SOC(System-on-a-chip)中,根據(jù)便攜式終端的動作模式切斷向不動作的電路塊(IP等)的電源供給的技術(shù)。另外，在非專利文獻2中，公開了通過將命令組等級、高速緩存損失動作等用作條件分支，在CPU內(nèi)部的運算器等級下進行電源切斷的技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]【專利文獻I】日本特開2009-175971號公報
[0006]【非專利文獻1】Τ.Hattori, et.al., “Hierarchical power distribut1nand power management scheme for a single chip mobile processor，，，Proc.0fDAC, pp.292-295，2006
[0007]【非專利文獻2】D.1kebuchi and et.al., ^Geyser-1:A mips r3000cpu corewith fine grain runtime power gating,，，IEEE Asian Solid-State Circuits ConferenceNovember 16-18，2009, Taipei, Taiwan


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本申請
【發(fā)明者】研究了在由多個電子部件構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，通過進行每個電子部件的電源切斷(電源門控)，削減系統(tǒng)整體的功耗。作為研究的結(jié)果，可知有以下的問題。
[0009]一般，已知在電源門控中，在從電源供給狀態(tài)向電源切斷狀態(tài)的過渡時以及從電源切斷狀態(tài)向電源供給狀態(tài)的過渡時，產(chǎn)生能量消耗(開銷)。將成為過渡到備用(standby)模式所致的功耗的削減量比過渡到電源切斷等備用模式所致的開銷更大的臨界點的時間稱為盈虧平衡時間(BET:Break-even time)，在備用模式的期間比盈虧平衡時間BET長的情況下，得到功耗的削減效果。因此，在如上述非專利文獻I公開了的移動用SoC那樣，不考慮盈虧平衡時間BET而僅進行對不動作的電子部件的電源切斷那樣的方法中，依賴于應用，通過通用的使用方法得不到充分的電力削減效果的情況也較多，在電源供給和切斷的切換頻度高的情況下，存在反而導致功耗的增加的擔心。另外，在非專利文獻2的方法中，雖然考慮盈虧平衡時間BET來變更CPU內(nèi)部的各運算器的電源切斷的時間頻度，但是是用于通過將命令組等級、高速緩存損失動作等作為條件分支的復雜的控制來進行CPU內(nèi)部的各運算器的電源門控的技術(shù)，無法將該文獻的技術(shù)內(nèi)容原樣地應用于上述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0010]以下說明用于解決這樣的課題的手段等，但其他課題和新的特征根據(jù)本說明書的記述以及附圖將更加明確。
[0011]若簡單說明在本申請中公開的實施方式中的代表性的發(fā)明的概要，則如下所述。
[0012]S卩，本數(shù)據(jù)處理裝置具有:多個硬件資源，具有至少一個備用模式；控制部，用于進行使用規(guī)定的所述硬件資源實現(xiàn)的任務的執(zhí)行和所述硬件資源的動作狀態(tài)的控制；以及電源部，根據(jù)來自所述控制部的指示，控制針對各硬件資源的電源供給。所述控制部根據(jù)用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息，進行所述任務的執(zhí)行預定時刻的調(diào)度，并且根據(jù)所述調(diào)度的結(jié)果，計算直至所述硬件資源在接下來的所述任務的執(zhí)行中被利用為止的待機時間。所述控制部通過比較計算出的所述待機時間和預先設(shè)定了的該硬件資源的所述備用模式所致的盈虧平衡時間，針對每個所述硬件資源，決定是否使該硬件資源過渡到備用模式。
[0013]若簡單說明通過在本申請中公開的實施方式中的代表性的部分得到的效果，則如下所述。
[0014]S卩，根據(jù)本數(shù)據(jù)處理裝置，能夠削減功耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是示出本申請的一個實施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的圖。
[0016]圖2是例示實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖3是例示各硬件資源的動作模式的圖。
[0018]圖4是例示控制部I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖5是示出實施方式I的任務管理信息的一個例子的圖。
[0020]圖6是示出實施方式I的硬件信息的一個例子的圖。
[0021]圖7不出實施方式I的隊列列表的一個例子。
[0022]圖8是示出實施方式I的任務的調(diào)度和動作模式的決定的流程的一個例子的圖。
[0023]圖9是示出實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置中的隊列列表的更新的情形的圖。
[0024]圖10是示出變更MCU3的動作模式時的控制部10與MUC3之間的通信的流程的圖。
[0025]圖11是示出實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置中的任務的調(diào)度結(jié)果和MCU3的動作模式的過渡狀態(tài)的一個例子的圖。
[0026]圖12是示出實施方式2的任務管理信息的一個例子的圖。
[0027]圖13是示出實施方式2的隊列列表的一個例子的圖。
[0028]圖14是示出實施方式2的任務的調(diào)度和動作模式的決定的流程的一個例子的圖。
[0029]圖15是示出實施方式2的數(shù)據(jù)處理裝置中的隊列列表的更新的情形的圖。
[0030]圖16是示出實施方式2的數(shù)據(jù)處理裝置中的任務的調(diào)度結(jié)果和MCU3的動作模式的過渡狀態(tài)的一個例子的圖。
[0031]圖17是例示實施方式3的數(shù)據(jù)處理裝置中的調(diào)節(jié)器電路20_n的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0032]圖18是例示調(diào)節(jié)器電路中的差動放大器DAMP的差動放大級的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0033]圖19是例示實施方式4的數(shù)據(jù)處理裝置的圖。
[0034]圖20是例示實施方式4的硬件信息的圖。
[0035]符號說明
[0036]100:數(shù)據(jù)處理裝置；1:控制部；2:電源部；20_1?20_n:調(diào)節(jié)器電路；VIN_1?VIN_n:對各硬件資源供給的電源電壓；3:微型控制器(MCU) ;4_1、4_2:傳感器部；40_1、40_2:傳感器裝置；41_1、41_2:放大器；5:溫度傳感器；10:運算控制部；11:通信部；12:定時器部；13?15:存儲部；16:任務/模式寄存器；TM1、TMIA:任務管理信息；HW1、HWI_TL、HWI_TM、HWI_TH:硬件信息；QUE_LST、QUE_LST A:隊列列表；列表 31_0、31_1、32_0、32_1 ；DAMP:差動放大器；PD:M0S晶體管；IBS:差動放大器的偏置電流。

【具體實施方式】
[0037]1.實施方式的概要
[0038]首先，關(guān)于在本申請中公開的代表性的實施方式說明其概要。在關(guān)于代表性的實施方式的概要說明中附加括弧來參照的附圖中的附圖標記僅例示附加了該附圖標記的構(gòu)成要素的概念中包含的部分。
[0039]〔I〕(通過比較根據(jù)任務管理信息計算出的硬件資源的待機時間和盈虧平衡時間，決定各硬件資源的向備用模式的過渡的數(shù)據(jù)處理裝置)
[0040]本申請的代表性的實施方式的數(shù)據(jù)處理裝置如圖1所示，具備具有至少一個備用模式的多個硬件資源(3、4_1、4_2)、以及用于進行使用規(guī)定的所述硬件資源實現(xiàn)的任務的執(zhí)行和所述硬件資源的動作狀態(tài)的控制的控制部(I)。所述數(shù)據(jù)處理裝置還具有根據(jù)來自所述控制部的指示，控制針對各硬件資源的電源(VIN_1?VIN_n)的供給的電源部(2)。所述控制部根據(jù)用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息(TM1、TMIA)，進行所述任務的執(zhí)行預定時刻的調(diào)度，并且根據(jù)所述調(diào)度的結(jié)果，計算直至所述硬件資源在接下來的所述任務的執(zhí)行中被利用為止的待機時間(Tw)。進而，所述控制部通過比較計算出的所述待機時間和預先設(shè)定了的該硬件資源的所述備用模式所致的盈虧平衡時間(Tbel?Tbe5)，針對每個所述硬件資源，決定是否使該硬件資源過渡到備用模式。
[0041]由此，在得到功耗的削減效果的情況下，能夠以轉(zhuǎn)移到備用模式的方式，控制各個硬件資源，所以相比于如以往那樣將硬件資源成為不需要動作的狀態(tài)作為條件而轉(zhuǎn)移到備用模式那樣的單純的控制方法，能夠更高效地削減數(shù)據(jù)處理裝置整體的功耗。
[0042]〔2〕(基于任務管理信息的調(diào)度以及待機時間的計算)
[0043]在項I的數(shù)據(jù)處理裝置中，用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息包括執(zhí)行所述任務的周期(Tc)、所述任務的執(zhí)行時間(Ton)、以及指示所述任務的執(zhí)行中使用的所述硬件資源的資源信息(Rs)。所述控制部根據(jù)執(zhí)行所述任務的周期，調(diào)度任務的執(zhí)行預定時刻。所述控制部進而根據(jù)使用由所述資源信息指示了的規(guī)定的硬件資源的規(guī)定的任務的執(zhí)行完成時刻、和使用所述規(guī)定的硬件資源接著所述規(guī)定的任務地執(zhí)行的任務的執(zhí)行預定時刻的差分，計算所述規(guī)定的硬件資源的所述待機時間。所述執(zhí)行完成時刻是通過對使用所述規(guī)定的硬件資源的任務的執(zhí)行開始時刻加上所述任務的執(zhí)行時間而計算的。
[0044]由此，易于調(diào)度任務的執(zhí)行預定時刻，并且能夠容易地計算每個硬件資源的待機時間。
[0045]〔3〕(基于待機時間和BET的比較結(jié)果的備用模式的選擇)
[0046]在項2的數(shù)據(jù)處理裝置中，作為所述多個硬件資源，包括具有電源的供給未被切斷的第I備用模式(STB1、STB2)和電源的供給被切斷的第2備用模式(STB3)的設(shè)備。作為所述設(shè)備的所述盈虧平衡時間，包括所述第I備用模式所致的第I盈虧平衡時間(Tbel、Tbe2)和所述第2備用模式所致的第2盈虧平衡時間(Tbe3)。所述第2盈虧平衡時間大于所述第I盈虧平衡時間。所述控制部在使所述設(shè)備過渡到備用模式時，在所計算出的所述設(shè)備的待機時間(Tw)大于所述第I盈虧平衡時間且小于所述第2盈虧平衡時間的情況下，使所述設(shè)備過渡到所述第I備用模式。另一方面，在所計算出的所述設(shè)備的待機時間大于所述第2盈虧平衡時間的情況下，所述控制部使所述設(shè)備過渡到所述第2備用模式。
[0047]由此，根據(jù)設(shè)備的待機時間，選擇最佳的備用模式，所以能夠高效地削減該設(shè)備的功耗，有助于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)整體的進一步省電化。
[0048]〔4〕(微型控制器)
[0049]在項3的數(shù)據(jù)處理裝置中，所述設(shè)備是微型控制器。
[0050]〔5〕(以使待機時間變長的方式，對調(diào)度了的任務進行重新調(diào)度)
[0051]在項2至4中的任意一個的數(shù)據(jù)處理裝置中，所述控制部能夠以使被調(diào)度了的所需的任務的執(zhí)行開始預定時刻、與接著的執(zhí)行預定的任務的執(zhí)行開始預定時刻的時間間隔變短的方式，在規(guī)定的時間范圍內(nèi)變更所述所需的任務的執(zhí)行預定時刻。
[0052]由此，以使任務和任務的執(zhí)行間隔變短的方式，重新估計調(diào)度結(jié)果，所以能夠進一步延長硬件資源的待機時間。由此，通過減少各硬件資源的狀態(tài)過渡次數(shù)來削減與過渡相伴的能量開銷，進而能夠設(shè)為備用狀態(tài)的期間變長，所以能夠期待功耗的進一步削減。特別地，在包括具有切斷電源的備用模式和不切斷電源的備用模式的設(shè)備(微型計算機等)的數(shù)據(jù)處理裝置的情況下，通過使待機時間變長而過渡到電源被切斷的備用模式的概率變高，所以能夠期待電力的進一步削減。
[0053]〔6〕(重新調(diào)度的詳細情況)
[0054]在項5的數(shù)據(jù)處理裝置中，用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息還包括表示能夠相對于應該執(zhí)行所述任務的周期而錯開的時間的寬限時間(Tex)的信息。所述控制部在將調(diào)度了的所述所需的任務的執(zhí)行開始預定時刻作為基點，在所述寬限時間的范圍內(nèi)，調(diào)度了所述接著的執(zhí)行預定的任務的執(zhí)行的情況下，以與所述所需的任務連續(xù)地執(zhí)行所述接著的執(zhí)行預定的任務的方式，變更所述所需的任務的執(zhí)行預定時刻。
[0055]由此，能夠在維持周期性的任務的執(zhí)行的同時，延長硬件資源的待機時間。
[0056]〔7〕(每個溫度的盈虧平衡時間BET)
[0057]在項2至6中的任意一個的數(shù)據(jù)處理裝置中，與溫度信息對應地，設(shè)定多個所述備用模式所致的盈虧平衡時間(HWI_TL、HWI_TM、HWI_TH)。所述控制部根據(jù)輸入了的溫度信息，選擇某一個所述盈虧平衡時間，使用選擇了的所述盈虧平衡時間，決定是否使所述硬件資源過渡到備用模式。
[0058]一般，已知電源切斷所致的盈虧平衡時間根據(jù)溫度而變化。因此，通過如本數(shù)據(jù)處理裝置那樣根據(jù)溫度變更盈虧平衡時間，能夠更準確地選擇最佳的備用模式，不依賴于溫度，而能夠高效地削減數(shù)據(jù)處理裝置的功耗。
[0059]〔8〕(LD0的電路電流)
[0060]在項3至7中的任意一個的數(shù)據(jù)處理裝置中，所述電源部與各個硬件資源對應地，具有多個用于對所述硬件資源供給電源電壓的調(diào)節(jié)器電路(20_1?20_n)。所述控制部在使所述硬件資源過渡到備用模式時，以使與該硬件資源對應的所述調(diào)節(jié)器電路的電路電流(IBS)變小的方式進行控制。
[0061]由此，能夠進一步削減數(shù)據(jù)處理裝置整體的功耗。
[0062]〔9〕(針對每個備用模式使LDO的電路電流變化)
[0063]在項8的數(shù)據(jù)處理裝置中，所述控制部在使所述設(shè)備過渡到所述第2備用模式的情況下，以切斷與所述設(shè)備對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流的方式進行控制。另一方面，所述控制部在使所述微型控制器過渡到所述第I備用模式的情況下，以使與所述設(shè)備對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流比通常時變小的方式進行控制。
[0064]由此，能夠擔保對微型控制器供給電源的調(diào)節(jié)器電路所要求的響應性，同時能夠高效地抑制功耗。
[0065](10)(變更任務的執(zhí)行間隔)
[0066]在項4至9中的任意一個的數(shù)據(jù)處理裝置中，作為所述任務，包括所述微型控制器從外部周期性地接收數(shù)據(jù)的第I任務(任務A或者B)。所述微型控制器通過所述第I任務的執(zhí)行，計算在所需的定時接收了的數(shù)據(jù)和在其以前的定時接收了的數(shù)據(jù)的變化量，在該變化量未超過規(guī)定的閾值的情況下，以使所述第I任務的執(zhí)行周期變長的方式，更新用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息。
[0067]由此，所述第I任務的執(zhí)行間隔變長，所以能夠進一步延長第I任務的執(zhí)行中利用的硬件資源(微型控制器等)的待機時間，能夠期待進一步削減功耗。
[0068]〔11〕(以使待機時間變長的方式，對調(diào)度了的任務進行重新調(diào)度的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))
[0069]本申請的代表性的其他實施方式的數(shù)據(jù)處理裝置(100)具備具有至少一個備用模式的多個硬件資源(3、4_1、4_2)、以及用于進行使用規(guī)定的所述硬件資源實現(xiàn)的任務的執(zhí)行和所述硬件資源的動作狀態(tài)的控制的控制部(I)。所述數(shù)據(jù)處理裝置還具有根據(jù)來自所述控制部的指示，控制針對各硬件資源的電源供給的電源部(2)。所述控制部根據(jù)用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息(TMIA)，進行所述任務的執(zhí)行預定時刻的調(diào)度，并且根據(jù)所述調(diào)度的結(jié)果，指示針對規(guī)定的所述硬件資源的電源供給，并且對該硬件資源指示所述任務的執(zhí)行。所述控制部在進行所述調(diào)度時，以使所需的任務的執(zhí)行開始預定時刻、和接著的執(zhí)行預定的任務的執(zhí)行開始預定時刻的時間間隔變短的方式，能夠在規(guī)定的時間范圍內(nèi)變更所述所需的任務的執(zhí)行預定時刻。
[0070]由此，能夠以使任務和任務的執(zhí)行間隔變短的方式，重新估計調(diào)度結(jié)果，所以能夠進一步延長硬件資源的待機時間。由此，通過進行例如在硬件資源的待機中使該硬件資源轉(zhuǎn)移到備用模式這樣的控制，能夠期待進一步削減功耗。
[0071]〔12〕(重新調(diào)度的詳細情況)
[0072]在項11的數(shù)據(jù)處理裝置中，用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息包括執(zhí)行所述任務的周期(Tc)、所述任務的執(zhí)行時間(Ton)、指示所述任務的執(zhí)行中使用的所述硬件資源的信息(Rs)、以及表示能夠相對于應該執(zhí)行所述任務的周期而錯開的時間的寬限時間(Tex) 0所述控制部根據(jù)執(zhí)行所述任務的周期，調(diào)度任務的執(zhí)行預定時刻。所述控制部進而在將被調(diào)度了的規(guī)定的任務的執(zhí)行開始預定時刻作為基點，在所述寬限時間的范圍內(nèi)調(diào)度了其他任務的執(zhí)行的情況下，以與所述規(guī)定的任務連續(xù)地執(zhí)行所述其他任務的方式，變更所述規(guī)定的任務的執(zhí)行預定時刻。
[0073]由此，易于調(diào)度任務的執(zhí)行預定時刻，并且維持周期性的任務的執(zhí)行，同時易于以延長硬件資源的待機時間的方式，重新估計調(diào)度結(jié)果。
[0074]〔13〕(根據(jù)待機時間和盈虧平衡時間的比較結(jié)果決定各硬件資源向備用模式的過渡)
[0075]在項11或者12的數(shù)據(jù)處理裝置中，所述控制部根據(jù)所述調(diào)度的結(jié)果，計算直至所述硬件資源在接下來的所述任務的執(zhí)行中被利用為止的待機時間。所述控制部進而通過比較計算出的所述待機時間和預先設(shè)定了的該硬件資源的所述備用模式所致的盈虧平衡時間，針對每個所述硬件資源，決定是否使該硬件資源過渡到備用模式。
[0076]由此，在得到功耗的削減效果的情況下，能夠以轉(zhuǎn)移到備用模式的方式，控制各個硬件資源，所以相比于如以往那樣將硬件資源成為不需要動作的狀態(tài)作為條件而轉(zhuǎn)移到備用模式那樣的單純的控制方法，能夠更高效地削減數(shù)據(jù)處理裝置整體的功耗。
[0077]〔14〕(待機時間的計算)
[0078]在項13的數(shù)據(jù)處理裝置中，所述控制部根據(jù)使用由所述資源信息指示了的規(guī)定的硬件資源的規(guī)定的任務的執(zhí)行完成時刻、和使用所述規(guī)定的硬件資源接著所述規(guī)定的任務地執(zhí)行的任務的執(zhí)行預定時刻的差分，計算所述規(guī)定的硬件資源的所述待機時間。所述執(zhí)行完成時刻是通過對使用所述規(guī)定的硬件資源的任務的執(zhí)行開始時刻加上所述任務的執(zhí)行時間而計算的。
[0079]由此，能夠容易地計算每個硬件資源的待機時間。
[0080](15)(基于待機時間和BET的比較結(jié)果的備用模式的選擇)
[0081]在項14的數(shù)據(jù)處理裝置中，作為所述硬件資源，包括具有電源的供給未被切斷的第I備用模式(STB1、STB2)和電源的供給被切斷的第2備用模式(STB3)的微型控制器。作為所述微型控制器的所述盈虧平衡時間，包括所述第I備用模式所致的第I盈虧平衡時間(Tbel、Tbe2)和所述第2備用模式所致的第2盈虧平衡時間(Tbe3)。所述第2盈虧平衡時間大于所述第I盈虧平衡時間。所述控制部在使所述微型控制器過渡到備用模式時，在所計算出的所述微型控制器的待機時間(Tw)大于所述第I盈虧平衡時間且小于所述第2盈虧平衡時間的情況下，使所述微型控制器過渡到所述第I備用模式。另一方面，在所計算出的所述微型控制器的待機時間大于所述第2盈虧平衡時間的情況下，所述控制部使所述微型控制器過渡到所述第2備用模式。
[0082]由此，根據(jù)微型控制器的待機時間，選擇最佳的備用模式，所以能夠高效地削減該設(shè)備的功耗，使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)整體進一步省電化。
[0083]〔16〕(每個溫度的盈虧平衡時間BET)
[0084]在項14或者15的數(shù)據(jù)處理裝置中，與溫度信息對應地，設(shè)定多個所述備用模式所致的盈虧平衡時間(HWI_TL、HWI_TM、HWI_TH)。所述控制部根據(jù)輸入了的所述溫度信息，選擇某一個所述盈虧平衡時間，使用選擇了的所述盈虧平衡時間，決定是否使所述硬件資源過渡到備用模式。
[0085]由此，能夠更準確地選擇最佳的備用模式，不依賴于溫度，而能夠高效地削減數(shù)據(jù)處理裝置的功耗。
[0086]〔17〕(LD0的電路電流)
[0087]在項15或者16中的任意一個數(shù)據(jù)處理裝置中，所述電源部與各個硬件資源對應地，具有多個用于對所述硬件資源供給電源電壓的調(diào)節(jié)器電路(20_1?20_n)。所述控制部在使所述硬件資源過渡到備用模式時，以使與該硬件資源對應的所述調(diào)節(jié)器電路的電路電流變小的方式進行控制。
[0088]由此，能夠進一步削減數(shù)據(jù)處理裝置整體的功耗。
[0089](18)(針對每個備用模式使LDO的電路電流變化)
[0090]在項15的數(shù)據(jù)處理裝置中，所述控制部在使所述微型控制器過渡到所述第I備用模式的情況下，以切斷與所述微型控制器對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流的方式進行控制。另一方面，所述控制部在使所述微型控制器過渡到所述第2備用模式的情況下，以使與所述微型控制器對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流比通常時更小的方式進行控制。
[0091]由此，能夠擔保對微型控制器供給電源的調(diào)節(jié)器電路所要求的響應性，同時能夠高效地抑制功耗。
[0092](19)(變更任務的執(zhí)行間隔)
[0093]在項13至16中的任意一個的數(shù)據(jù)處理裝置中，作為所述任務，包括所述微型控制器從外部周期性地接收數(shù)據(jù)的第I任務(任務A或者B)。所述微型控制器通過所述第I任務的執(zhí)行，計算在所需的定時接收了的數(shù)據(jù)和在其以前的定時接收了的數(shù)據(jù)的變化量，在該變化量未超過規(guī)定的閾值的情況下，以使所述第I任務的執(zhí)行周期變長的方式，更新用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息。
[0094]由此，所述第I任務的執(zhí)行間隔變長，所以能夠進一步延長第I任務的執(zhí)行中利用的硬件資源(微型控制器等)的待機時間，能夠期待進一步削減功耗。
[0095]2.實施方式的詳細情況
[0096]進一步詳述實施方式。另外，在用于說明【具體實施方式】的全部附圖中，對具有同一功能的要素附加同一符號，省略其重復的說明。
[0097]〈〈實施方式I?
[0098]圖2是例示實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0099]該圖所示的數(shù)據(jù)處理裝置100通過例如使用多個硬件資源執(zhí)行各種任務，實現(xiàn)期望的功能。數(shù)據(jù)處理裝置100構(gòu)成例如一個傳感器系統(tǒng)，通過根據(jù)由單個或者多個傳感器檢測到的信息進行各種運算，進行各種數(shù)據(jù)的生成、各種機器的控制。數(shù)據(jù)處理裝置100是能夠根據(jù)例如基于電池或者能量獲取技術(shù)的電力供給而進行動作的傳感器系統(tǒng)，要求以更加省電的方式動作。
[0100]具體而言，數(shù)據(jù)處理裝置100構(gòu)成為包括作為多個硬件資源的微型控制器(MCU) 3以及傳感器部4_1、4_2、電源部(PW_CNT)2、以及控制部(CNT_UNT)1。另外，在圖1中，代表性地例示了上述3個硬件資源，但除了它們以外，例如，數(shù)據(jù)處理裝置還可以具備外裝存儲器(RAM)、無線IC等硬件資源。另外，對數(shù)據(jù)處理裝置100具備的傳感器部的個數(shù)沒有特別限制。
[0101]傳感器部4_1構(gòu)成為包括例如將從外部輸入了的信息變換為電信號的傳感器裝置(SNSR)40_1、和對由傳感器裝置40_1變換了的模擬信號進行放大而輸出的放大器(AMP) 41_1。由放大器41_1放大了的模擬信號被供給到MCU3。同樣地，傳感器部4_2構(gòu)成為包括傳感器裝置40_2和放大器41_2。雖然沒有特別限制，例如，傳感器裝置40_1測量溫度，傳感器裝置40_2測量濕度。
[0102]MCU3將從傳感器部40_1、40_2供給了的模擬信號通過A/D變換器變換為數(shù)字信號，MCU內(nèi)部的運算處理部(CPU)根據(jù)所述數(shù)字信號進行各種運算處理。能夠?qū)⒃撨\算處理的結(jié)果作為各種信息數(shù)據(jù)以及用于控制機器的控制數(shù)據(jù)，輸出到外部。例如，MCU3將傳感器裝置40_1、40_2的檢測結(jié)果作為溫度數(shù)據(jù)以及濕度數(shù)據(jù)供給到無線IC(未圖示)。然后，通過無線IC經(jīng)由天線進行無線通信，將溫度數(shù)據(jù)以及濕度數(shù)據(jù)發(fā)送到外部的服務器等主機系統(tǒng)。
[0103]電源部2根據(jù)來自控制部I的指示，控制針對各個硬件資源的電源供給。電源部2構(gòu)成為包括根據(jù)通過例如電池或者能量獲取技術(shù)供給了的外部電壓，生成期望的電壓的LDO (Low Drop Out,低壓差輸出)、開關(guān)調(diào)節(jié)器等多個調(diào)節(jié)器電路。例如，電源部2通過如下電子電路實現(xiàn)，該電子電路連接了利用公知的CMOS集成電路的制造技術(shù)將各種LD0、開關(guān)調(diào)節(jié)器控制器等形成于I個單晶硅那樣的半導體基板而得到的電源1C、和電容器、電感器等多個電子部件。電源部2能夠針對各個硬件資源，分別地控制電源供給。具體而言，電源部2具備與各個硬件資源對應地設(shè)置了的多個調(diào)節(jié)器電路(LDO) 20_1?20_n(n是2以上的整數(shù))，針對各個調(diào)節(jié)器電路所對應的硬件資源而控制電源的供給、切斷。
[0104]在作為硬件資源的傳感器部4_1、4_2、以及MCU3中，作為動作模式，具有通常動作模式、和至少一個備用模式。
[0105]圖3是例示各硬件資源的動作模式的圖。如該圖的(a)所示，傳感器部4_1具有例如被供給電源的非備用模式(通常動作模式)、和電源的供給被切斷的備用模式STB這2個動作模式。另外，如該圖的(b)所示，傳感器部4_2與傳感器部4_1同樣地，具有被供給電源的非備用模式(通常動作模式)、和電源的供給被切斷的備用模式STB這2個動作模式。MCU3具有通常動作模式和多個備用模式。具體而言，如圖3的(c)所示，MCU3具有非備用模式(通常動作模式)和3個備用模式STB1、STB2以及STB3來作為動作模式。另外，在本實施方式中，以MCU3具有3個備用模式的情況為例子進行說明，但對備用模式的數(shù)量沒有特別限制。備用模式STBl是例如使MCU3的時鐘頻率比通常動作模式低的動作模式，備用模式STB2是例如使MCU3的時鐘頻率和電源電壓比通常動作模式低的動作模式，備用模式STB3是例如切斷MCU3的電源供給的動作模式。關(guān)于省電效果，備用模式STB2比備用模式STBl大，備用模式STB3比備用模式STB2大。
[0106]通過控制部I比較各硬件資源的待機時間和備用模式所致的盈虧平衡時間BET，決定各個硬件資源以哪個動作模式動作。例如，如圖3的(a)所示，傳感器部4_1在待機時間Tw是盈虧平衡時間Tbe4以上的情況下，以過渡到備用模式的方式進行控制。同樣地，傳感器部4_2如圖3的(b)所示，在待機時間Tw是盈虧平衡時間Tbe5以上的情況下，以過渡到備用模式的方式進行控制。進而，MCU3如圖3的(c)所示，在待機時間Tw大于盈虧平衡時間Tbel的情況下，以過渡到備用模式的方式進行控制。在該情況下，在待機時間Tw大于盈虧平衡時間Tbel且小于盈虧平衡時間Tbe2的情況下，MCU3以過渡到備用模式STBl的方式進行控制，在待機時間Tw大于盈虧平衡時間Tbe2且小于盈虧平衡時間Tbe3的情況下，MCU3以過渡到備用模式STB2的方式進行控制。進而，在待機時間Tw大于盈虧平衡時間Tbe3的情況下，MCU3以過渡到備用模式STB3的方式進行控制。
[0107]接下來，詳細說明控制部I。
[0108]控制部I進行對使用規(guī)定的硬件資源實現(xiàn)的任務的執(zhí)行和硬件資源的動作狀態(tài)的控制。具體而言，控制部I根據(jù)用于決定執(zhí)行任務的定時的信息，進行任務的執(zhí)行預定時刻的調(diào)度?？刂撇縄依照該調(diào)度的結(jié)果，對電源部2指示針對規(guī)定的硬件資源的電源供給，并且對該硬件資源指示任務的執(zhí)行。進而，控制部I根據(jù)調(diào)度的結(jié)果，計算直至硬件資源在接下來的任務的執(zhí)行中被利用為止的待機時間，比較計算出的待機時間和預先設(shè)定了的該硬件資源的備用模式所致的盈虧平衡時間，從而針對每個硬件資源，決定是否使該硬件資源過渡到備用模式。以下，具體說明由控制部I實施的動作內(nèi)容。另外，在本實施方式中，以在電源部2的內(nèi)部(電源IC的內(nèi)部)形成控制部I的情況為例子進行說明。
[0109]圖4是例示控制部I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，控制部I構(gòu)成為包括運算控制部(ATC_CNT_UNT) 10、通信部(CMM_UNT) 11、定時器部(TMR_CNTR) 12、以及存儲部(MRY_UNT) 13 ?15。
[0110]通信部11是用于與外部裝置進行通信的功能部，例如，包括串行通信控制部(SRL_CMM)110、和中斷通信部(INTC)lll。串行通信控制部110是用于與外部裝置進行串行通信的功能部。例如，控制部I經(jīng)由串行通信控制部110與MCU3進行串行通信。中斷通信部111根據(jù)來自運算控制部10的中斷請求，生成針對MCU3的中斷信號SINT_0，并且根據(jù)來自MCU3、其他硬件資源的中斷信號SINT_I，對運算控制部10發(fā)出外部中斷請求。
[0111]定時器部12是通過對規(guī)定的時鐘信號(未圖示)進行計數(shù)來進行計時的定時器計數(shù)器。在定時器部12中，如果通過例如運算控制部10指示了計數(shù)動作的開始，則開始時鐘信號的計數(shù)動作。然后，如果由運算控制部10設(shè)定了的指定值和通過計數(shù)動作得到的計數(shù)值一致，則將該意思通知給運算控制部10。
[0112]運算控制部10是用于進行用于執(zhí)行任務的調(diào)度或執(zhí)行任務的序列控制、以及與各硬件資源的動作模式的變更等有關(guān)的各種運算處理或總體的控制的功能部。運算控制部10既可以例如通過專用的硬件邏輯實現(xiàn)，也可以通過CPU、DSP等程序處理裝置執(zhí)行程序來實現(xiàn)，沒有特別限制。關(guān)于由運算控制部10實施的具體的控制內(nèi)容將在后面敘述。
[0113]存儲部13?15儲存用于由運算控制部10實施的任務的調(diào)度或序列控制、以及各硬件資源的動作模式的變更等控制的各種信息。存儲部13?15通過例如具有用于存儲數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域的寄存器、存儲器來實現(xiàn)。
[0114]存儲部13儲存用于決定執(zhí)行任務的定時的信息(以下，稱為“任務管理信息”)TM10圖5示出任務管理信息的一個例子。如該圖所示，任務管理信息TMI包括任務的執(zhí)行周期Tc、任務的執(zhí)行時間Ton、任務執(zhí)行的反復次數(shù)Re、以及使用的硬件資源的信息Rs。針對可由數(shù)據(jù)處理裝置100執(zhí)行的任務的每個種類，集中各個信息。任務的執(zhí)行周期Tc是表示定期地執(zhí)行任務的周期的信息。任務的執(zhí)行時間Ton是表示從開始執(zhí)行任務到結(jié)束所需的時間的信息。任務執(zhí)行的反復次數(shù)Re是表示將周期性地執(zhí)行的任務執(zhí)行幾次的信息。使用的硬件資源的信息Rs是指示為了執(zhí)行該任務而所需的硬件資源的信息。在本實施方式中，用硬件資源編號“O”表示MCU3，用硬件資源編號“I”表示傳感器部4_1，用硬件資源編號“2”表示傳感器部4_2。此處，例如，將任務A設(shè)為“將傳感器部4_1的檢測結(jié)果引入到MCU3的處理”，將任務B設(shè)為“將傳感器部4_2的檢測結(jié)果引入到MCU3的處理”。在該情況下，圖5的任務管理信息TMI表示“任務A是使用傳感器部4_1和MCU3每50ms地反復執(zhí)行的處理，其處理時間為1ms”，并表示“任務B是使用傳感器部4_2和MCU3每55ms地反復執(zhí)行的處理，其處理時間為2ms”。在例如上電復位解除后的初始化時等，經(jīng)由與MCU3的串行通信，對存儲部13設(shè)定這些信息。
[0115]存儲部14儲存硬件資源的信息(以下，稱為“硬件信息”)服1。圖6示出硬件信息的一個例子。如該圖所示，硬件信息HWI包括各硬件資源的備用模式的每一個的盈虧平衡時間的信息。如上所述，將相比過渡到電源切斷等備用模式所致的開銷而過渡到備用模式所致的功耗的削減量更大的臨界點的時間稱為盈虧平衡時間BET。詳細情況后面敘述，在本實施方式的數(shù)據(jù)處理裝置100中，在判斷為硬件資源的待機時間大于盈虧平衡時間BET的情況下，進行使硬件資源過渡到規(guī)定的備用模式的控制。
[0116]如圖6所示，作為MCU3的硬件信息，包括備用模式STBl的盈虧平衡時間Tbel的信息、備用模式STB2的盈虧平衡時間Tbe2的信息、以及備用模式STB3的盈虧平衡時間Tbe3的信息。另外，作為傳感器部4_1的硬件信息，包括備用模式STB的盈虧平衡時間Tbe4的信息，作為傳感器部4_2的硬件信息，包括備用模式STB的盈虧平衡時間Tbe5的信息。在例如上電復位解除后的初始化時等，經(jīng)由與MCU3的串行通信，對存儲部14設(shè)定這些信息。另夕卜，該圖所示的各盈虧平衡時間的值終歸是一個例子，作為盈虧平衡時間能夠設(shè)定各種值。
[0117]存儲部15儲存用于管理任務的執(zhí)行預定以及執(zhí)行狀況的信息(以下，稱為“隊列列表” )QUE_LST。隊列列表QUE_LST包括針對任務的每個種類生成了的列表。圖7示出隊列列表的一個例子。例如，如該圖所示，隊列列表QUE_LST包括任務A的列表31_0和任務B的列表31_1。在各個列表31_0、31_1中，儲存任務ID(TASK ID)、任務的執(zhí)行狀態(tài)(Status)、執(zhí)行預定時刻(Scheduled time)、以及使用的硬件資源(Resource [2:0])等信息。此處，任務ID是在同一種類的任務中，根據(jù)應該執(zhí)行的順序所賦予的任務的識別信息。任務的執(zhí)行狀態(tài)的信息是表示賦予了任務ID的任務的狀態(tài)的信息。關(guān)于任務的執(zhí)行狀態(tài)的信息，“Exe”表示該任務在執(zhí)行中，“Ready”表示該任務是如果“Exe”狀態(tài)的其他任務的執(zhí)行完成則可接著執(zhí)行的狀態(tài)，“Wait”表示該任務在待機中。執(zhí)行預定時刻的信息是表示執(zhí)行賦予了任務ID的任務的預定時刻的信息。使用的硬件資源的信息是表示賦予了任務ID的任務中必要的硬件資源的信息。雖然沒有特別限制，關(guān)于使用的硬件資源的信息，如圖7所示，各位對應于各個硬件資源，例如，該圖的右端的位表不MCU3,正中的位表不傳感器部4_1，左端的位表示傳感器部4_2。在位的值是“I”的情況下，表示在該任務的執(zhí)行中利用與該位對應的硬件資源，在位的值是“O”的情況下，表示在該任務的執(zhí)行中不利用與該位對應的硬件資源。例如，圖7的列表31_0表示通過任務A_1、A_2的執(zhí)行，使用MCU3以及傳感器部4_1，不使用傳感器部4_2。同樣地，圖7的列表31_1表示通過任務B_l、B_2的執(zhí)行，使用MCU3以及傳感器部4_2，不使用傳感器部4_1。另外，圖7所記載的具體的數(shù)值等終歸是一個例子。
[0118]接下來，使用圖8以及圖9，說明由運算控制部10實施的控制序列。
[0119]圖8是示出實施方式I的任務的調(diào)度和動作模式的決定的流程的一個例子的圖。圖9是示出實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置中的隊列列表的更新的情形的圖。例如，實施方式I的隊列列表依照圖8的流程，按照圖9的(a)、圖9的(b)、圖9的(c)、圖9的(d)的順序更新。
[0120]在圖8中，首先，如果在電源接通后的上電復位等解除之后，在存儲部13、14中初始設(shè)定了任務管理信息TMI以及硬件信息HWI，則運算控制部10根據(jù)任務管理信息TMI制作隊列列表，使隊列列表中的所有種類的任務的開頭任務的執(zhí)行狀態(tài)成為“Ready” (SlOl)。另外，其他任務成為“Wait”狀態(tài)。此處，制作圖9的(a)所示的隊列列表。
[0121]接下來，運算控制部10使“Ready”狀態(tài)的任務中的優(yōu)先級最高的任務執(zhí)行，使該任務的執(zhí)行狀態(tài)成為“Exe” (S102)。在本實施方式中，任務的優(yōu)先級是例如按照任務的執(zhí)行周期從短到長的順序決定的。此處，圖9的(a)的隊列列表中的任務A_1的執(zhí)行狀態(tài)成為“Exe”，如圖9的(b)那樣隊列列表被更新。運算控制部10對電源部2指示針對在隊列列表中由“使用的硬件資源”的信息指定了的硬件的電源供給，并且對該硬件資源發(fā)出起動觸發(fā)(中斷信號等)，從而實現(xiàn)任務的執(zhí)行。例如，在圖9的(b)的情況下，運算控制部10進行針對MCU3和傳感器部4_1的電源供給和動作開始的指示。
[0122]接下來，運算控制部10設(shè)定隊列列表中的與“Exe”狀態(tài)的任務相同的種類的任務的執(zhí)行預定時刻(S103)。具體而言，運算控制部10根據(jù)任務管理信息TMI中的任務的執(zhí)行周期Tc，設(shè)定任務的執(zhí)行預定時刻。例如，在圖9的(b)中，示出了作為與執(zhí)行中的任務A_1相同的種類的任務A_2的執(zhí)行預定時刻而設(shè)定了 “50ms”的情況。
[0123]接下來，運算控制部10判定在隊列列表中是否存在“Ready”狀態(tài)的其他任務(S104)。在存在“Ready”狀態(tài)的其他任務的情況下，運算控制部10選擇“Ready”狀態(tài)的任務中的優(yōu)先級最高的任務，設(shè)定選擇了的任務的執(zhí)行預定時刻(S105)。具體而言，運算控制部10將從此時執(zhí)行的任務的執(zhí)行預定時刻起錯開了該任務的執(zhí)行時間量的時刻作為選擇了的任務的執(zhí)行預定時刻。例如，在圖9的(b)中，示出了將從執(zhí)行中的任務A_1的執(zhí)行開始時刻(Oms)起經(jīng)過了任務A_1的執(zhí)行時間(Ims)的時刻“ lms”設(shè)定為“Ready”狀態(tài)的任務[1的執(zhí)行預定時刻的情況。另一方面，在步驟S104中，不存在“Ready”狀態(tài)的其他任務的情況下，運算控制部10選擇“Wait”狀態(tài)的任務中的執(zhí)行預定時刻最早的任務,對定時器部12設(shè)定選擇了的任務的執(zhí)行預定時刻(S106)。例如，如圖9(c)那樣，在沒有“Ready”狀態(tài)的其他任務的情況下，對定時器部12設(shè)置“Wait”狀態(tài)的任務A_2、B_2中的執(zhí)行預定時刻最早的任務么_2的執(zhí)行預定時刻(50ms)。通過以上的處理，在隊列列表中調(diào)度任務。
[0124]接下來，運算控制部10根據(jù)調(diào)度結(jié)果，計算各硬件資源的待機時間。首先，運算控制部10選擇在當前執(zhí)行中的任務(“Exe”狀態(tài)的任務)中使用的硬件資源的某一個，探索利用所選擇了的硬件資源的接下來的任務(S107)。具體而言，選擇在與當前執(zhí)行中的任務相同的種類的任務中執(zhí)行預定時刻最早的任務、或者與當前執(zhí)行中的任務不同的種類的任務中執(zhí)行預定時刻最早的任務。接下來，運算控制部10計算硬件資源的待機時間(S108)。具體而言，通過對當前執(zhí)行的任務的執(zhí)行預定時刻加上該任務的執(zhí)行時間，計算當前執(zhí)行的任務的結(jié)束預定時刻。接下來，計算所計算出的結(jié)束預定時刻與在步驟S107中選擇了的任務的執(zhí)行預定時刻的差分，將計算出的差時間作為在步驟S107中選擇了的硬件資源的待機時間。運算控制部10比較在步驟S108中計算出的規(guī)定的硬件資源的待機時間、和與該硬件資源的各備用模式有關(guān)的盈虧平衡時間BET，決定接下來應該過渡的動作模式(S109)。運算控制部10直至決定所有硬件資源的動作模式，重復上述S107?S109的處理。
[0125]在運算控制部10中，如果“Exe”狀態(tài)的任務的執(zhí)行結(jié)束，則使各硬件資源過渡到在步驟S109中決定了的動作模式(S110)。具體而言，在使規(guī)定的硬件資源過渡到備用模式的情況下，運算控制部10對電源部2指示針對該硬件的電源切斷、電源電壓的降低等，并且對該硬件資源發(fā)出中斷信號等而通知轉(zhuǎn)移到備用模式。之后，運算控制部10參照隊列列表，判斷是否有其他“Ready”狀態(tài)的任務(Slll)。在有其他“Ready”狀態(tài)的任務的情況下，返回到步驟S102，反復執(zhí)行上述處理(S102?S110)。在無其他“Ready”狀態(tài)的任務的情況下，運算處理部10對定時器部12設(shè)置起動時刻，進入到待機狀態(tài)(S112)。例如，如圖9的(d)那樣，如果所有任務為“Wait”狀態(tài)，則直至達到接下來的任務的執(zhí)行預定時刻(例如，任務A_2的執(zhí)行預定時刻50ms)，運算處理部10為待機狀態(tài)。之后，如果達到在步驟S112中設(shè)定了的起動時刻，則運算處理部10根據(jù)來自定時器部12的通知從待機狀態(tài)恢復，從步驟S102再次開始處理。
[0126]此處，使用圖9的(b)、(C)，具體說明與基于上述步驟S107?S109的各硬件資源的待機時間的計算和動作模式的決定有關(guān)的處理。
[0127]以下是圖9的(b)的調(diào)度結(jié)果中的各硬件資源的動作模式的決定步驟。如圖9的
(b)所示，在執(zhí)行中的任務A_1中使用的硬件資源是傳感器部4_1和MCU3。傳感器部4_1僅在任務么_2中預定使用，所以運算處理部10在步驟S107中，作為預定了傳感器部4_1的使用的接下來的任務，選擇“任務A_2”。另一方面，關(guān)于MCU3，在任務A_2和任務B_1中預定了使用，相比于任務A_2，任務B_1的執(zhí)行預定時刻更早，所以運算處理部10在步驟S107中，作為預定了 MCU3的使用的接下來的任務，選擇“任務B_l”。接下來，運算控制部10在步驟S108中，分別計算傳感器部4_1和MCU3的待機時間。在計算傳感器部4_1的待機時間的情況下，通過運算控制部10對當前執(zhí)行中的任務A_1的執(zhí)行預定時刻(Oms)和任務A_1的執(zhí)行時間(Ims)進行相加，計算任務A_1的結(jié)束預定時刻(1ms)。然后，運算控制部10計算所計算出的任務A_1的結(jié)束預定時刻(Ims)與在步驟S107中選擇了的任務八_2的執(zhí)行預定時刻(50ms)之差(49ms)，將該差作為傳感器部4_1的待機時間(49ms)。另外，在計算MCU3的待機時間的情況下，運算控制部10計算先前所計算出的任務A_1的結(jié)束預定時刻(Ims)與在步驟S107中選擇了的任務[1的執(zhí)行預定時刻(Ims)之差(0ms)，將該差作為傳感器部4_1的待機時間(Oms)。接下來,運算控制部10在步驟S108中，比較計算出的待機時間和盈虧平衡時間。在該情況下，傳感器部4_1的待機時間(49ms)大于盈虧平衡時間Tbe4 (1ms)，所以運算控制部10決定在任務A_1的結(jié)束之后使傳感器部4_1過渡到備用模式。另一方面，是MCU3的待機時間(0ms)，MCU3在任務A_1之后連續(xù)地在任務B_1中使用，所以運算控制部10決定不使MCU3過渡到備用模式，而使通常動作模式下的動作繼續(xù)。
[0128]以下是圖9的(C)的調(diào)度結(jié)果中的各硬件資源的動作模式的決定步驟。如圖9的
(c)所示，在執(zhí)行中的任務B_1中使用了的硬件資源是傳感器部4_2和MCU3。關(guān)于傳感器部4_2，僅在任務B_2中預定了使用，所以運算處理部10在步驟S107中，作為預定了傳感器部4_2的使用的接下來的任務，選擇“任務B_2”。另一方面，關(guān)于MCU3，在任務A_2和任務B_2中預定了使用，相比于任務B_2，任務A_2的執(zhí)行預定時刻更早，所以運算處理部10在步驟S107中，作為預定了 MCU3的使用的接下來的任務，選擇“任務A_2”。接下來，運算控制部10在步驟S108中，分別計算傳感器部4_2和MCU3的待機時間。在計算傳感器部4_2的待機時間的情況下，通過運算控制部10對當前執(zhí)行中的任務B_1的執(zhí)行預定時刻(Ims)和任務B_1的執(zhí)行時間(2ms)進行相加，計算任務B_1的結(jié)束預定時刻(3ms)。然后，運算控制部10計算所計算出的任務B_1的結(jié)束預定時刻(3ms)與在步驟S107中選擇了的任務B_2的執(zhí)行預定時刻(56ms)之差(53ms)，將該差作為傳感器部4_2的待機時間(53ms)。另夕卜，在計算MCU3的待機時間的情況下，運算控制部10計算之前計算出的任務[1的結(jié)束預定時刻(3ms)與在步驟S107中選擇了的任務八_2的執(zhí)行預定時刻(50ms)之差(47ms)，將該差作為MCU3的待機時間(47ms)。接下來，運算控制部10比較計算出的待機時間和盈虧平衡時間。在該情況下，傳感器部4_2的待機時間(53ms)大于盈虧平衡時間Tbe5 (1ms)，所以運算控制部10決定在任務B_1的結(jié)束之后使傳感器部4_2過渡到備用模式。另一方面，MCU3的待機時間(47ms)大于盈虧平衡時間Tbe3 (29ms)，所以運算控制部10決定在任務B_1的結(jié)束之后使MCU3過渡到備用模式STB3 (電源切斷)。
[0129]按照以上的步驟，計算各硬件資源的待機時間，決定各硬件資源的動作模式。
[0130]接下來，說明控制部10與MUC3之間的通信。
[0131]MCU3通過參照在運算控制部10的內(nèi)部設(shè)置了的任務/模式寄存器(TASK/M0DE_REG) 16，掌握接下來應該執(zhí)行的任務的種類、接下來應過渡的動作模式等。使用圖10，具體說明利用了任務/模式寄存器16的控制部10與MUC3之間的通信步驟。
[0132]圖10是示出變更MCU3的動作模式時的控制部10與MCU3之間的通信的流程的圖。另外，該圖所記載的步驟編號對應于上述圖8的流程圖的步驟編號。
[0133]首先，在步驟SlOl中，運算控制部10在使隊列列表中的所有開頭任務的執(zhí)行狀態(tài)成為“Ready”之后，對任務/模式寄存器16設(shè)定表示執(zhí)行的任務的值。此處，設(shè)為執(zhí)行任務A_l，對任務/模式寄存器16設(shè)定表示任務A_1的值。
[0134]運算控制部10在步驟S102中，對電源部2指示針對在執(zhí)行的任務中使用的MCU3以及傳感器部4_1的電源供給開始，并且對MCU3發(fā)出中斷信號SINT_0而指示任務的執(zhí)行。MCU3如果根據(jù)來自電源部2的電源供給和中斷信號SINT_0從待機狀態(tài)恢復，則首先讀出在任務/模式寄存器16中設(shè)定了的信息。然后，MCU3執(zhí)行由任務/模式寄存器16指示了的任務A_l。在該期間，運算控制部10通過進行上述步驟S103?SllO的處理，進行基于任務的調(diào)度和各硬件資源的待機時間的動作模式的決定。此處，作為MCU3的接下來應過渡的動作模式，選擇了備用模式STB2。
[0135]如果任務的執(zhí)行完成，則MCU3對運算控制部10發(fā)出中斷信號SINT_I。接收到中斷信號SINT_I的運算控制部10在任務/模式寄存器16中設(shè)定指示備用模式STB2的值。然后，運算控制部10通過對MCU3發(fā)出中斷信號SINT_0，來通知MCU3的動作模式被變更。接收到中斷信號SINT_0的MCU3通過串行通信，讀出任務/模式寄存器16的值。然后，MCU3在過渡到備用模式STB2之前，根據(jù)需要，進行使在各種寄存器中設(shè)定了的數(shù)據(jù)等退避到非易失性的存儲器等這樣的準備處理。在MCU3中，如果上述準備處理完成，則對運算控制部10發(fā)出中斷信號SINC_I。接收到中斷信號SINC_I的運算控制部10在步驟SllO中，對電源部2指示使MCU3的電源供給狀態(tài)變化。由此，MCU3以備用模式STB2動作。
[0136]圖11示出實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置中的任務的調(diào)度結(jié)果和MCU3的動作模式的過渡狀態(tài)的一個例子。如上所述，任務A的執(zhí)行周期Tc是50ms,執(zhí)行時間Ton是Ims,任務B的執(zhí)行周期Tc是55ms，執(zhí)行時間Ton是lms。另外，如上所述，MCU3在任務A和任務B這兩者中使用。另外，在該圖中，“I”表示備用模式STB1、“2”表示備用模式STB2、“3”表示備用模式STB3、斜線部表示通常動作模式(非備用模式)。
[0137]如該圖所示，從任務[1的執(zhí)行完成至執(zhí)行任務八_2的期間中的MCU3的待機時間是“ 47ms ”，大于MCU3的備用模式STB3的盈虧平衡時間Tbe3 (29ms)。因此，在該期間中，MCU3過渡到備用模式STB3，電源供給被切斷。另外，從任務A_2的執(zhí)行完成至執(zhí)行任務B_2的期間中的MCU3的待機時間是“5ms”，大于MCU3的備用模式STBl的盈虧平衡時間Tbel (2ms)，但小于備用模式STB2的盈虧平衡時間Tbe2(llms)。因此，在該期間中，MCU3過渡到備用模式STB1。這樣，根據(jù)MCU3的待機時間，動態(tài)地選擇最佳的備用模式。
[0138]以上，根據(jù)實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置，為了得到充分的功耗的削減效果，比較各個硬件資源的待機時間和備用模式所致的盈虧平衡時間BET，從而針對每個硬件資源決定最佳的備用模式，所以能夠削減數(shù)據(jù)處理裝置的功耗。特別地，作為高效地削減包括具有多個備用模式的設(shè)備(微型控制器等)的數(shù)據(jù)處理裝置的功耗的方法，特別有效。另外，根據(jù)本數(shù)據(jù)處理裝置，相比于如以往那樣將硬件資源成為不需要動作的狀態(tài)作為條件而轉(zhuǎn)移到備用模式那樣的單純的控制方法，能夠更高效地削減數(shù)據(jù)處理裝置整體的功耗。另外，通過使用任務管理信息TMI，任務的調(diào)度變得容易，并且能夠容易地計算硬件資源的待機時間。
[0139]〈〈實施方式2》
[0140]實施方式2的數(shù)據(jù)處理裝置除了實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置的功能以外，還具備以使硬件資源的待機時間變長的方式，對臨時調(diào)度了的任務的執(zhí)行預定時刻進行變更(重新調(diào)度)的功能。
[0141]實施方式2的數(shù)據(jù)處理裝置與實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置10相比，其主要的硬件結(jié)構(gòu)相同，在存儲部13中儲存的任務管理信息以及在存儲部15中儲存的隊列列表的數(shù)據(jù)構(gòu)造不同。
[0142]圖12是示出實施方式2的任務管理信息的一個例子的圖。該圖所示的任務管理信息TMIA除了實施方式I的任務管理信息TMI以外，還包括寬限時間Tex的信息。寬限時間Tex是指:表示能夠相對于應該執(zhí)行任務的周期而錯開的時間的信息。例如，如圖12所示，在任務A的執(zhí)行周期Tc是50ms、寬限時間Tex是Tc/4(12.5ms)的情況下，能夠?qū)⒔又跁r刻Oms執(zhí)行了的任務A_1執(zhí)行的任務A_2的執(zhí)行預定時刻設(shè)定在“50ms+12.5ms”的范圍內(nèi)。
[0143]圖13是示出實施方式2的隊列列表的一個例子的圖。關(guān)于該圖所示的隊列列表QUE_LST A,與實施方式I的隊列列表QUE_LST同樣地，針對任務的每個種類制作列表32_0、32_1。關(guān)于隊列列表QUE_LST A，在各個列表32_0、32_1中，除了實施方式I的列表31_0、31_1的信息以外，還包括表示“變更后的執(zhí)行預定時刻(Rescheduled time) ”的信息。在調(diào)度了的執(zhí)行預定時刻(Scheduled time)被變更了的情況下，變更后的執(zhí)行預定時刻的信息被寫入到隊列列表。
[0144]圖14是示出實施方式2的任務的調(diào)度和動作模式的決定的流程的一個例子的圖。圖15是示出實施方式2的數(shù)據(jù)處理裝置中的隊列列表的更新的情形的圖。例如，關(guān)于實施方式2的隊列列表，依照圖14的流程，按照圖15的(a)、圖15的(b)、圖15的(c)、圖15的
(d)的順序更新。
[0145]圖14所示的流程圖在代替步驟S106的處理而包括步驟S201?S203的處理的這一點上與圖8的流程圖不同。另外，對與圖8的流程圖相同的處理步驟，附加同一符號，省略其詳細的說明。
[0146]首先，如果在電源接通后的上電復位等的解除之后對存儲部13、14初始設(shè)定了任務管理信息TMIA以及硬件信息HWI，則運算控制部10根據(jù)任務管理信息TMIA制作隊列列表，使隊列列表中的所有種類的任務的開頭任務的執(zhí)行狀態(tài)成為“Ready” (SlOl)。另外，其他任務成為“Wait”狀態(tài)。此處，設(shè)為制作了圖15的(a)所示的隊列列表。
[0147]接下來，運算控制部10使“Ready”狀態(tài)的任務中的優(yōu)先級最高的任務執(zhí)行，并且使該任務的執(zhí)行狀態(tài)成為“Exe” (S102)。然后，運算控制部10設(shè)定隊列列表中的與“Exe”狀態(tài)的任務相同的種類的任務的執(zhí)行預定時刻(S103)。此處，設(shè)為圖15的(a)的隊列列表中的任務八_1的執(zhí)行狀態(tài)成為“Exe ”，如圖15的(b)那樣，作為與執(zhí)行中的任務八_1相同的種類的任務A_2的執(zhí)行預定時刻，設(shè)定了 “50ms”。
[0148]接下來，運算控制部10判定在隊列列表中是否存在“Ready”狀態(tài)的其他任務(S104)。在存在“Ready”狀態(tài)的其他任務的情況下，運算控制部10選擇“Ready”狀態(tài)的任務中的優(yōu)先級最高的任務，設(shè)定選擇了的任務的執(zhí)行預定時刻(S105)。例如，在圖15的(b)中，示出了將從執(zhí)行中的任務A_1的執(zhí)行開始時刻(Oms)起經(jīng)過了任務A_1的執(zhí)行時間(Ims)的時刻“l(fā)ms”設(shè)定為“Ready”狀態(tài)的任務B_1的執(zhí)行預定時刻的情況。之后的處理也按照與上述圖8的流程圖同樣的步驟進行(S107?S112)。
[0149]另一方面，在步驟S104中，在不存在“Ready”狀態(tài)的其他任務的情況下，運算控制部10選擇“Wait”狀態(tài)的任務中的執(zhí)行預定時刻最早的任務(S201)。然后，運算控制部10判別在將在步驟S201中選擇了的任務的執(zhí)行開始預定時刻作為基點的寬限時間Tex的范圍內(nèi)，是否有預定了執(zhí)行的其他任務(S202)。在寬限時間Tex的范圍內(nèi)調(diào)度了執(zhí)行預定的其他任務的情況下，以使在步驟S201中選擇了的“Wait”狀態(tài)的任務和所述其他任務的時間間隔變短的方式，變更在步驟S201中選擇了的“Wait”狀態(tài)的任務的執(zhí)行預定時刻(S203)。另外，在有多個“Wait”狀態(tài)的任務的情況下，反復執(zhí)行步驟S202、S203,以能夠盡可能集中地執(zhí)行任務的方式進行再調(diào)整。另一方面，在寬限時間Tex的范圍內(nèi)不存在預定了執(zhí)行的其他任務的情況、或者在步驟S202中完成了執(zhí)行預定時刻的變更的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S107，按照與實施方式I同樣的處理步驟，決定各硬件資源的動作模式(S107?S112)。
[0150]此處，使用圖15的(C)，具體說明與基于上述步驟S201?S203的任務的執(zhí)行預定時刻的變更有關(guān)的處理。
[0151]以下是圖15的(C)的調(diào)度結(jié)果中的任務的執(zhí)行預定時刻的變更的步驟。如圖15的(c)所示，“Wait”狀態(tài)的任務是任務A_2、任務B_2、以及任務々_3，各個執(zhí)行開始預定時刻是“50ms”、“56ms”、以及“未定”。在步驟S201中，運算處理部10選擇“Wait”狀態(tài)的任務A_2、A_3、B_2中的執(zhí)行預定時刻最早的“任務A_2”。接下來，運算處理部10在步驟202中，判斷在從選擇了的任務A_2的執(zhí)行開始預定時刻起寬限時間Tex的范圍內(nèi)，是否有預定了執(zhí)行的其他任務。具體而言，運算處理部10直至對選擇了的任務A_2的執(zhí)行預定時刻(50ms)加上任務A的寬限時間Tex(Tc/4 = 12.5ms)而得到的時刻(62.5ms)為止，判斷是否有其他任務。在圖15的(c)的情況下，在直至時刻62.5ms的期間預定任務B_2 (執(zhí)行預定時刻56ms)的執(zhí)行，所以運算控制部10判斷為在寬限時間內(nèi)有其他任務。接下來，運算處理部10以使任務八_2和任務B_2的時間間隔變短的方式，變更任務A_2的執(zhí)行預定時刻。具體而言，以使任務々_2和任務B_2連續(xù)執(zhí)行的方式，變更任務A_2的執(zhí)行預定時刻。例如，如圖15的(c)所示，任務B_2的執(zhí)行預定時刻是“56ms”，任務A_2的執(zhí)行時間是“l(fā)ms”，所以以使任務A_2和任務B_2連續(xù)執(zhí)行的方式，將任務A_2的執(zhí)行預定時刻從“50ms”變更為“55ms”。由此，從執(zhí)行中的任務B_1的結(jié)束預定時刻到任務八_2的執(zhí)行預定時刻的時間間隔變長。
[0152]圖16示出實施方式2的任務的調(diào)度結(jié)果和MCU3的動作模式的過渡狀態(tài)的一個例子。如上所述，任務A的執(zhí)行周期Tc是50ms、執(zhí)行時間Ton是lms、寬限時間Tex是Tc/4 (=12.5ms)，任務B的執(zhí)行周期Tc是55ms、執(zhí)行時間Ton是lms、寬限時間Tex是Tc/2 (=27.5ms)。另外，如上所述，MCU3在任務A和任務B這兩者中使用。另外，在該圖中，“I”表示備用模式STB1，“2”表示備用模式STB2，“3”表示備用模式STB3，斜線部表示通常動作模式(非備用模式)。
[0153]如圖16所示，通過由上述控制部I實施的調(diào)度變更，在任務[1的執(zhí)行中，任務A_2的執(zhí)行預定時刻從“50ms”變更為“55ms”。由此，從任務[1完成到執(zhí)行任務八_2的MCU3的待機時間從“47ms”(參照圖11)增加到52ms。S卩，MCU3的電源被切斷的期間(以備用模式STB3動作的期間)變長。同樣地，通過任務A_3的執(zhí)行預定時刻被變更，從任務B_2完成到執(zhí)行任務八_3的MCU3的待機時間從“42ms” (參照圖11)增加到“52ms”，MCU3的電源被切斷的期間變長。進而，在任務八_5以后，按照同樣的原理變更任務B_5的執(zhí)行預定時刻，從而從任務A_5完成到執(zhí)行任務[5的待機時間從“20ms”(參照圖11)增加到“47ms”，MCU3的電源被切斷的期間變長。
[0154]這樣，根據(jù)實施方式2的數(shù)據(jù)處理裝置，以使任務和任務的執(zhí)行間隔變短的方式，重新估計調(diào)度結(jié)果，所以能夠進一步延長硬件資源的待機時間。由此，能夠使各硬件資源成為備用狀態(tài)的期間變長，所以能夠進一步削減數(shù)據(jù)處理裝置的功耗。特別地，如本實施方式那樣，在包括具有切斷電源的備用模式和不切斷電源的備用模式的設(shè)備(微型計算機等)的數(shù)據(jù)處理裝置的情況下，通過待機時間變長而過渡到電源被切斷的備用模式的概率變高，所以能夠期待電力的進一步削減。
[0155]〈〈實施方式3?
[0156]實施方式3的數(shù)據(jù)處理裝置除了實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置的功能以外，還具備根據(jù)備用模式變更電源部2的調(diào)節(jié)器電路的電路電流的功能。
[0157]圖17是例示實施方式3的數(shù)據(jù)處理裝置中的調(diào)節(jié)器電路20_n的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，對各硬件資源供給電源的調(diào)節(jié)器電路20_n構(gòu)成為包括差動放大器DAMP、和作為輸出驅(qū)動器的MOS晶體管H)。通過差動放大器DAMP以使輸出電壓VIN_n成為恒定的方式控制MOS晶體管H)的柵極電壓，對硬件資源供給穩(wěn)定的電源電壓。
[0158]圖18是例示調(diào)節(jié)器電路中的差動放大器DAMP的差動放大級的電路結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，在實施方式3的數(shù)據(jù)處理裝置中，差動放大器DAMP的差動放大級的偏置電流(例如尾電流)IBS根據(jù)電源供給目的地的硬件資源的動作模式而可變。例如，在對MCU3供給電源電壓的調(diào)節(jié)器電路20_n的情況下，在MCU3以備用模式動作的情況下，偏置電流IBS比通常動作模式時小。例如，在MCU3過渡到第1、第2備用模式STB1、STB2(有電源供給)的情況下，使偏置電流IBS比通常動作模式時小。在備用模式STB1、STB2中，不要求比通常動作模式時高的電流的源能力，所以即使減少差動放大器DAMP的偏置電流來降低了調(diào)節(jié)器電路的響應性，也能夠充分地應對。另一方面，在MCU3過渡到備用模式STB3(電源切斷)的情況下，使偏置電流IBS成為“0(零)”，切斷調(diào)節(jié)器電路20_n的差動放大器DAMP的電路電流。另外，關(guān)于對傳感器部4_1、4_2供給電源的調(diào)節(jié)器電路20_1、20_2，也同樣地，根據(jù)傳感器部4_1的動作模式，變更偏置電流IBS。
[0159]以上那樣，通過根據(jù)硬件資源的動作模式使電源部2的調(diào)節(jié)器電路的電路電流變化，能夠在擔保調(diào)節(jié)器電路所要求的響應性的同時，進一步削減數(shù)據(jù)處理裝置的消耗電流。
[0160]〈〈實施方式4?
[0161]實施方式4的數(shù)據(jù)處理裝置除了實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置的功能以外，還具備根據(jù)溫度變更盈虧平衡時間BET的功能。具體而言，控制部I具有多個硬件信息HWI，根據(jù)從外部輸入了的溫度信息選擇某一個硬件信息，使用選擇了的硬件信息的盈虧平衡時間來決定各硬件資源的動作模式。
[0162]圖19例示實施方式4的數(shù)據(jù)處理裝置。該圖所示的數(shù)據(jù)處理裝置在MCU3的內(nèi)部具有溫度傳感器6。控制部I輸入由溫度傳感器6檢測到的溫度信息。另外，在本實施方式中，例示了將溫度傳感器6設(shè)置于MCU3的內(nèi)部的情況，但只要是數(shù)據(jù)處理裝置100的內(nèi)部，則對溫度傳感器6的設(shè)置場所沒有特別限定。
[0163]圖20是例示實施方式4的硬件信息的圖。如該圖所示，在控制部I的存儲部14中，儲存多個硬件信息HWI_TM、HWI_TH、HWI_TL。各個硬件信息與溫度對應地設(shè)置。例如，如對應于溫度范圍從-40度至O度的硬件信息HWI_TL、對應于溫度范圍從O度至40度的硬件信息HWI_TM、對應于溫度范圍從40度至80度的硬件信息HWI_TH等那樣，將與溫度范圍對應的硬件信息儲存到存儲部14。例如，控制部I定期地接收通過溫度傳感器5得到的溫度信息，根據(jù)該溫度信息，選擇在存儲部14中儲存了的硬件信息中的某一個。例如，在利用溫度傳感器5的檢測結(jié)果是“25度”的情況下，控制部I利用對應于溫度范圍從O度至40度的硬件信息HWI_TM的盈虧平衡時間的信息，與上述待機時間Tw進行比較，決定各硬件資源的動作模式。另外，關(guān)于其他控制內(nèi)容，與實施方式I相同。
[0164]如上所述，一般，已知備用模式所致的盈虧平衡時間BET根據(jù)溫度而變化。因此，通過如實施方式4的數(shù)據(jù)處理裝置那樣根據(jù)溫度變更盈虧平衡時間，能夠更準確地選擇最佳的備用模式，不依賴于溫度，而能夠高效地削減數(shù)據(jù)處理裝置的功耗。
[0165]〈〈實施方式5?
[0166]實施方式5的數(shù)據(jù)處理裝置除了實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置的功能以外，還具備根據(jù)任務的執(zhí)行結(jié)果變更任務的執(zhí)行周期的功能。
[0167]例如，考慮數(shù)據(jù)處理裝置100每50ms地執(zhí)行作為“將傳感器部4_1的檢測結(jié)果引入到MCU3的處理”的“任務A”的情況。在該情況下，MCU3每50ms地接收傳感器部4_1的檢測結(jié)果。MCU3比較在任務A_n中接收了的傳感器部4_1的檢測結(jié)果、和基于在比任務A_η以前執(zhí)行了的任務(例如緊接在前面的任務Α_η-1)的傳感器部4_1的檢測結(jié)果，計算傳感器部4_1的檢測結(jié)果變化了何種程度。在傳感器部4_1的檢測結(jié)果的變化量未超過規(guī)定的閾值的情況下，MCU3以使任務A的執(zhí)行周期變長的方式，更新任務A的執(zhí)行周期Tc的值。具體而言，MCU3訪問控制部I的存儲部13，將在此儲存了的任務管理信息TMI中的任務A的執(zhí)行周期Tc變更為比初始值的“50ms”大的值(例如“60ms” )。
[0168]由此，在通過定期的任務的執(zhí)行得到的結(jié)果(數(shù)據(jù))不怎么變化的情況下，以使任務的執(zhí)行周期變長的方式，重新估計任務的執(zhí)行調(diào)度，所以能夠延長在該任務中使用的硬件資源(在上述例子的情況下，是MCU3以及傳感器部4_1)的待機時間。
[0169]以上那樣，根據(jù)實施方式5的數(shù)據(jù)處理裝置，通過重新估計任務的執(zhí)行周期，能夠延長硬件資源的待機時間，所以能夠期待電力的進一步削減。
[0170]以上，根據(jù)實施方式，具體說明了由本
【發(fā)明者】完成的發(fā)明，但本發(fā)明不限于此，當然能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)實現(xiàn)各種變更。
[0171]例如，例示了將實施方式3至5的數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)以及功能應用于實施方式I的數(shù)據(jù)處理裝置的情況，但還能夠?qū)⑸鲜龉δ芤约敖Y(jié)構(gòu)應用于實施方式2的數(shù)據(jù)處理裝置。
[0172]例示了數(shù)據(jù)處理裝置100是傳感器系統(tǒng)的情況，但不限于此，還能夠應用于例如電池驅(qū)動的便攜終端等其他系統(tǒng)。
[0173]另外，如上所述，控制部I的設(shè)置場所不限于電源IC的內(nèi)部，但控制部I即使在其他硬件資源是備用狀態(tài)的情況下也需要起動，所以在系統(tǒng)的規(guī)格上，優(yōu)選在切斷電源的機會少的電源1C、實時時鐘(RTC) IC等的內(nèi)部形成控制部1，但還能夠設(shè)置于MCU3的內(nèi)部，也能夠僅通過控制部I形成為單獨的1C。
[0174]另外，作為具有多個備用模式(STB1、STB2、STB3)的設(shè)備，例示了 MCU3，但不限于此，只要是具有多個備用模式的設(shè)備，則也可以是DSP、存儲器模塊、模擬IC等。
[0175]另外，例示了電源部2中的調(diào)節(jié)器電路20_1?20_n是LDO的情況，但只要是能夠?qū)嵤搶τ布Y源供給的電壓值的變更、針對硬件資源的電源電壓的切斷等控制的結(jié)構(gòu)，則不限于LD0，也可以是開關(guān)調(diào)節(jié)器、電荷泵電源等其他電源電路。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，具有: 多個硬件資源，具有至少一個備用模式； 控制部，用于進行使用規(guī)定的所述硬件資源實現(xiàn)的任務的執(zhí)行和所述硬件資源的動作狀態(tài)的控制；以及 電源部，根據(jù)來自所述控制部的指示，控制針對各硬件資源的電源供給， 所述控制部根據(jù)用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息，進行所述任務的執(zhí)行預定時刻的調(diào)度，并且根據(jù)所述調(diào)度的結(jié)果，計算直至所述硬件資源在接下來的所述任務的執(zhí)行中被利用為止的待機時間，通過比較計算出的所述待機時間和預先設(shè)定了的該硬件資源的所述備用模式所致的盈虧平衡時間，針對每個所述硬件資源，決定是否使該硬件資源過渡到備用模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息包括表示執(zhí)行所述任務的周期的信息、表示所述任務的執(zhí)行時間的信息、以及指示所述任務的執(zhí)行中使用的所述硬件資源的信息， 所述控制部根據(jù)執(zhí)行所述任務的周期，調(diào)度任務的執(zhí)行預定時刻，并且根據(jù)使用由所述資源信息指示了的規(guī)定的硬件資源的規(guī)定的任務的執(zhí)行完成時刻、與使用所述規(guī)定的硬件資源并接著所述規(guī)定的任務執(zhí)行的任務的執(zhí)行預定時刻的差分，計算所述規(guī)定的硬件資源的所述待機時間， 所述執(zhí)行完成時刻是通過對使用所述規(guī)定的硬件資源的任務的執(zhí)行開始時刻加上所述任務的執(zhí)行時間而計算的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 作為所述多個硬件資源，包括具有電源的供給未被切斷的第I備用模式和電源的供給被切斷的第2備用模式的設(shè)備， 作為所述設(shè)備的所述盈虧平衡時間，包括所述第I備用模式所致的第I盈虧平衡時間和所述第2備用模式所致的第2盈虧平衡時間，所述第2盈虧平衡時間大于所述第I盈虧平衡時間， 所述控制部在使所述設(shè)備過渡到備用模式時，在所計算出的所述設(shè)備的待機時間大于所述第I盈虧平衡時間且小于所述第2盈虧平衡時間的情況下，使所述設(shè)備過渡到所述第I備用模式，在所計算出的所述設(shè)備的待機時間大于所述第2盈虧平衡時間的情況下，使所述設(shè)備過渡到所述第2備用模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述設(shè)備是微型控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述控制部能夠以使被調(diào)度了的所需的任務的執(zhí)行開始預定時刻、與接著的執(zhí)行預定的任務的執(zhí)行開始預定時刻的時間間隔變短的方式，在規(guī)定的時間范圍內(nèi)變更所述所需的任務的執(zhí)行預定時刻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息還包括表示能夠相對于應該執(zhí)行所述任務的周期而錯開的時間的寬限時間的信息， 所述控制部在將調(diào)度了的所述所需的任務的執(zhí)行開始預定時刻作為基點在所述寬限時間的范圍內(nèi)調(diào)度了所述接著的執(zhí)行預定的任務的執(zhí)行的情況下，以與所述所需的任務連續(xù)地執(zhí)行所述接著的執(zhí)行預定的任務的方式，變更所述所需的任務的執(zhí)行預定時刻。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 與溫度信息對應地設(shè)定了多個由所述備用模式所致的盈虧平衡時間， 所述控制部根據(jù)輸入了的溫度信息，選擇某一個所述盈虧平衡時間，使用選擇了的所述盈虧平衡時間，決定是否使所述硬件資源過渡到備用模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述電源部與各個硬件資源對應地具有多個用于對所述硬件資源供給電源電壓的調(diào)節(jié)器電路， 所述控制部在使所述硬件資源過渡到備用模式時，以使與該硬件資源對應的所述調(diào)節(jié)器電路的電路電流變小的方式進行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述控制部在使所述設(shè)備過渡到所述第2備用模式的情況下，以切斷與所述設(shè)備對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流的方式進行控制，在使所述設(shè)備過渡到所述第I備用模式的情況下，以使與所述設(shè)備對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流比通常時變小的方式進行控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 作為所述任務，包括所述微型控制器從外部周期性地接收數(shù)據(jù)的第I任務， 所述微型控制器通過所述第I任務的執(zhí)行，計算在所需的定時接收了的數(shù)據(jù)與在這以前的定時接收了的數(shù)據(jù)的變化量，在該變化量未超過規(guī)定的閾值的情況下，以使所述第I任務的執(zhí)行周期變長的方式，更新用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息。
11.一種數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，具有: 多個硬件資源，具有至少一個備用模式； 控制部，用于進行使用規(guī)定的所述硬件資源實現(xiàn)的任務的執(zhí)行和所述硬件資源的動作狀態(tài)的控制；以及 電源部，根據(jù)來自所述控制部的指示，控制針對各硬件資源的電源供給， 所述控制部根據(jù)用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息，進行所述任務的執(zhí)行預定時刻的調(diào)度，并且根據(jù)所述調(diào)度的結(jié)果，指示針對規(guī)定的所述硬件資源的電源供給和針對該硬件資源的所述任務的執(zhí)行， 所述控制部在進行所述調(diào)度時，能夠以使所需的任務的執(zhí)行開始預定時刻、與接著的執(zhí)行預定的任務的執(zhí)行開始預定時刻的時間間隔變短的方式，在規(guī)定的時間范圍內(nèi)變更所述所需的任務的執(zhí)行預定時刻。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息包括執(zhí)行所述任務的周期、所述任務的執(zhí)行時間、指示所述任務的執(zhí)行中使用的所述硬件資源的資源信息、以及表示能夠相對于應該執(zhí)行所述任務的周期而錯開的時間的寬限時間， 所述控制部根據(jù)執(zhí)行所述任務的周期，調(diào)度任務的執(zhí)行預定時刻，并且在將被調(diào)度了的規(guī)定的任務的執(zhí)行開始預定時刻作為基點，在所述寬限時間的范圍內(nèi)調(diào)度了其他任務的執(zhí)行的情況下，以與所述規(guī)定的任務連續(xù)地執(zhí)行所述其他任務的方式，變更所述規(guī)定的任務的執(zhí)行預定時刻。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述控制部根據(jù)所述調(diào)度的結(jié)果，計算直至所述硬件資源在接下來的所述任務的執(zhí)行中被利用為止的待機時間，并且通過比較計算出的所述待機時間與預先設(shè)定了的該硬件資源的所述備用模式所致的盈虧平衡時間，針對每個所述硬件資源，決定是否使該硬件資源過渡到備用模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述控制部根據(jù)使用由所述資源信息指示了的規(guī)定的硬件資源的規(guī)定的任務的執(zhí)行完成時刻、與使用所述規(guī)定的硬件資源并接著所述規(guī)定的任務執(zhí)行的任務的執(zhí)行預定時刻的差分，計算所述規(guī)定的硬件資源的所述待機時間， 所述執(zhí)行完成時刻是通過對使用所述規(guī)定的硬件資源的任務的執(zhí)行開始時刻加上所述任務的執(zhí)行時間而計算的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 作為所述硬件資源，包括具有電源的供給未被切斷的第I備用模式和電源的供給被切斷的第2備用模式的微型控制器， 作為所述微型控制器的所述盈虧平衡時間，包括所述第I備用模式所致的第I盈虧平衡時間和所述第2備用模式所致的第2盈虧平衡時間，所述第2盈虧平衡時間大于所述第I盈虧平衡時間， 所述控制部在使所述微型控制器過渡到備用模式時，在所計算出的所述微型控制器的待機時間大于所述第I盈虧平衡時間且小于所述第2盈虧平衡時間的情況下，使所述微型控制器過渡到所述第I備用模式，在所計算出的所述微型控制器的待機時間大于所述第2盈虧平衡時間的情況下，使所述微型控制器過渡到所述第2備用模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 與溫度信息對應地設(shè)定了多個由所述備用模式所致的盈虧平衡時間， 所述控制部根據(jù)輸入了的所述溫度信息，選擇某一個所述盈虧平衡時間，使用選擇了的所述盈虧平衡時間，決定是否使所述硬件資源過渡到備用模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述電源部與各個硬件資源對應地具有多個用于對所述硬件資源供給電源電壓的調(diào)節(jié)器電路， 所述控制部在使所述硬件資源過渡到備用模式時，以使與該硬件資源對應的所述調(diào)節(jié)器電路的電路電流變小的方式進行控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 所述控制部在使所述微型控制器過渡到所述第I備用模式的情況下，以切斷與所述微型控制器對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流的方式進行控制，在使所述微型控制器過渡到所述第2備用模式的情況下，以使與所述微型控制器對應的所述調(diào)節(jié)器電路的動作電流比通常時變小的方式進行控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 作為所述任務，包括所述微型控制器從外部周期性地接收數(shù)據(jù)的第I任務，所述微型控制器通過所述第I任務的執(zhí)行，計算在所需的定時接收了的數(shù)據(jù)和在這以前的定時接收了的數(shù)據(jù)的變化量，在該變化量未超過規(guī)定的閾值的情況下，以使所述第I任務的執(zhí)行周期變長的方式，更新用于決定執(zhí)行所述任務的定時的信息。
【文檔編號】G06F9/48GK104516780SQ201410502635
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】原口大, 林勇, 河合浩行, 野田英行 申請人:瑞薩電子株式會社