集積回路及びそれを用いた信号処理装置
【課題】外部電源の供給状態に応じて供給する電源電圧を適切に制御することにより、集積回路における電力消費を低減する。
【解決手段】第１の電源電圧を供給する外部電源、又は、前記第１の電源電圧よりもレベルの低い第２の電源電圧を供給する内部電源、のうちいずれかが印加されて動作する集積回路において、前記外部電源から供給される前記第１の電源電圧のレベルを監視して、前記外部電源から前記第１の電源電圧が供給されているか否かを判定し、前記第１の電源電圧が供給されている旨が判定された場合には前記第１の電源電圧が印加され、前記第１の電源電圧が供給されていない旨が判定された場合には前記第２の電源電圧が印加されるように制御する電源電圧監視部、を備える。
【解決手段】第１の電源電圧を供給する外部電源、又は、前記第１の電源電圧よりもレベルの低い第２の電源電圧を供給する内部電源、のうちいずれかが印加されて動作する集積回路において、前記外部電源から供給される前記第１の電源電圧のレベルを監視して、前記外部電源から前記第１の電源電圧が供給されているか否かを判定し、前記第１の電源電圧が供給されている旨が判定された場合には前記第１の電源電圧が印加され、前記第１の電源電圧が供給されていない旨が判定された場合には前記第２の電源電圧が印加されるように制御する電源電圧監視部、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路及びそれを用いた信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエレクトロニクス技術の伸展に伴って、携帯オーディオ再生機器、携帯電話、携帯型ゲーム、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等といった、持ち運び便利な携帯性を売りとし且つ所望のアプリケーションに係る信号処理を実行する信号処理装置の普及がめざましい。かかる信号処理装置は、二次電池（ニッケル水素充電池、リチウムイオン充電池等）や一次電池（アルカリ乾電池、マンガン乾電池等）によって構成された内部電源を搭載することで携帯性を実現している（例えば、以下に示す特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８４１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、内部電源の電源電圧のみで所望のアプリケーションを長時間実行すると、当然の結果として内部電源の電力消費は増大する。従って、信号処理装置は、多種多様なアプリケーションを長時間実行させる意味で、さらなる低消費電力化の対策が必須となっており、既存の対策では不十分であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前述した課題を解決するための主たる本発明は、第１の電源電圧を供給する外部電源、又は、前記第１の電源電圧よりもレベルの低い第２の電源電圧を供給する内部電源、のうちいずれかが印加されて動作する集積回路において、前記外部電源から供給される前記第１の電源電圧のレベルを監視して、前記外部電源から前記第１の電源電圧が供給されているか否かを判定し、前記第１の電源電圧が供給されている旨が判定された場合には前記第１の電源電圧が印加され、前記第１の電源電圧が供給されていない旨が判定された場合には前記第２の電源電圧が印加されるように制御する電源電圧監視部、を備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、外部電源の供給状態に応じて供給する電源電圧を適切に制御することにより、集積回路における電力消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
＜信号処理装置の外部接続＞
図１は、本発明に係る信号処理装置の外部接続を説明するための図である。以下では、本発明に係る信号処理装置の一例として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェース１０１を備えており、パーソナルコンピュータ３００からＵＳＢケーブル４００のデータライン４０１を介して転送された圧縮オーディオデータのデジタル再生を行う携帯オーディオ再生機器１００を採りあげて説明する。なお、本発明に係る信号処理装置は、例えば、携帯電話、携帯型ゲーム、ＰＤＡ等であってもよい。
【０００７】
ここで、ＵＳＢとは、共通のＵＳＢインタフェースで様々なタイプの信号処理装置をＵＳＢホスト機器へと接続可能なシリアルインタフェース規格のことである。ＵＳＢの現時点での最新バージョンは「ＵＳＢ２．０」であり、ＬＳ（Low Speed）、ＦＳ（Full Speed）及びＨＳ（High Speed）の３種類の転送モードを備えており、用途に応じて３種類の転送モードが使い分けられる。また、ＵＳＢは、ハブを利用することで最大１２７個のＵＳＢ機器をツリー状に接続可能であり、また、ＵＳＢホスト機器の電源を投入した状態で新たなＵＳＢ機器を接続可能な所謂ホットプラグに対応している。
【０００８】
まず、パーソナルコンピュータ３００は、ＵＳＢコントローラ３１０並びに２ポートのＵＳＢインタフェース３２０ａ、３２０ｂを備えてある場合とする。この場合、パーソナルコンピュータ３００における２ポートのＵＳＢインタフェース３２０ａ、３２０ｂのうちいずれか一方と、携帯オーディオ再生機器１００におけるＵＳＢインタフェース１０１との間を、ＵＳＢケーブル４００によって接続することで、パーソナルコンピュータ３００と携帯オーディオ再生機器１００間がＵＳＢ接続される。なお、ＵＳＢケーブル４００は、２本のデータライン４０１と、電源ライン４０２と、ＧＮＤライン４０３とによって構成されており、ＵＳＢインタフェース３２０ａ、１０１は、それぞれ、一対のデータ端子Ｄ＋及びＤ−と、電源端子ＶＢＵＳと、ＧＮＤ端子とが設けられる。
【０００９】
パーソナルコンピュータ３００は、電源プラグ３６１を差し込んだ商用電源７００から供給されるＡＣ電源電圧をＤＣ電源電圧へと変換する電源アダプタ３６０を備えるとともに、全体の制御を司るＣＰＵ３３０、様々なプログラムを格納するＲＯＭ等のメモリ３４０、音楽ファイルや動画ファイル等を格納するハードディスク３５０、が相互に通信可能に接続されている。ここで、ハードディスク３５０に格納される音楽ファイルは、例えば、ＭＰＥＧ−１ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ３（ＭＰ３）形式等の圧縮オーディオデータであり、ハードディスク３５０に格納される動画ファイルは、例えば、ＭＰＥＧ−２形式、ＭＰＥＧ−４形式等の圧縮ムービーデータである。
【００１０】
ここで、パーソナルコンピュータ３００から携帯オーディオ再生機器１００に向けての音楽ファイルのデータ転送の概要を説明する。まず、パーソナルコンピュータ３００は、メモリ３４０に格納されたプログラムを起動し、ポーリング要求等によって携帯オーディオ再生機器１００を自身に接続されたＵＳＢ機器として認識する。そして、パーソナルコンピュータ３００は、ハードディスク３５０から任意の音楽ファイルを読み出し、ＵＳＢコントローラ３１０へとデータ転送する。ＵＳＢコントローラ３１０は、ハードディスク３５０から読み出された音楽ファイルをパケット形式へと変換して、ＵＳＢインタフェース３２０ａ乃至ＵＳＢケーブル４００を介して携帯オーディオ再生機器１００へと差動の半二重伝送を行うためのＵＳＢ規格に準拠した通信プロトコル処理を行う。この結果、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から音楽ファイルを取り込むことができる。
【００１１】
一方、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から音楽ファイルのデータ転送が完了した場合、一般的には、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００を取り外した上で、当該音楽ファイルの再生処理を実行することになる。
【００１２】
＜信号処理装置が使用可能な外部電源＞
前述したＵＳＢのインタフェース１０１を備えた携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００からＵＳＢケーブル４００を介してＵＳＢインタフェース１０１へと外部電源供給される場合（以下、ケースＡ）、パーソナルコンピュータ３００からＵＳＢ補助ケーブル４２０を介して電源入力端子１０７へと外部電源供給される場合（以下、ケースＢ）、若しくは、通常の電源アダプタ６００から電源ケーブル６１０を介して電源入力端子１０７へと外部電源供給される場合（以下、ケースＣ）がある。
そこで、以下では、前述したケースＡ乃至ケースＣについてそれぞれ説明する。
【００１３】
＝＝＝ケースＡについて＝＝＝
パーソナルコンピュータ３００は、ＵＳＢケーブル４００が備える電源ライン４０２を利用して、携帯オーディオ再生機器１００に向けて電源アダプタ２６０において生成したＤＣ電源電圧（以下、電源電圧ＶＢＵＳという。）を供給することができる。換言すると、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から音楽ファイルの取り込みと併せて電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けることができる。
【００１４】
従って、携帯オーディオ再生機器１００は、内部電源１０４の電力消費を抑えるべく、パーソナルコンピュータ３００から供給された電源電圧ＶＢＵＳを動作電圧として、パーソナルコンピュータ３００との間のＵＳＢ規格に準拠した通信プロトコル処理や音楽ファイルの再生処理を行える。
【００１５】
＝＝＝ケースＢについて＝＝＝
ＵＳＢインタフェース３２０ｂにＵＳＢ電源補助ケーブル４２０の一端を接続するとともに、ＵＳＢ電源補助ケーブル４２０の他端を電源入力端子１０７へと接続することで、パーソナルコンピュータ３００の電源電圧ＶＢＵＳのみを携帯オーディオ機器１００に供給することができる。この結果、携帯オーディオ再生機器１００は、データ通信を行わずに、ＵＳＢインタフェース３２０ｂより電源電圧ＶＢＵＳが供給される。
【００１６】
＝＝＝ケースＣについて＝＝＝
携帯オーディオ再生機器１００は、電源プラグ６０１を商用電源７００のコンセントに差し込んだ通常の電源アダプタ６００から、電源ケーブル６１０を介して外部電源供給を受けることもできる。パーソナルコンピュータ３００と接続せずに内部電源１０４を充電する場合が考えられる。
【００１７】
＜携帯オーディオ再生機器の構成＞
図２は、携帯オーディオ再生機器１００の構成を示す図である。同図に示すように、携帯オーディオ再生機器１００は、本発明に係る『集積回路』の一実施形態であるＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)２００と、その周辺回路によって構成される。なお、本実施形態では、『集積回路』をＡＳＩＣ２００によって実現するが、その他にＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）で実現してもよい。
【００１８】
以下では、携帯オーディオ再生機器１００の構成の説明に際して、ＡＳＩＣ２００の周辺回路の構成と、ＡＳＩＣ２００の構成と、に分けてそれぞれ説明する。
【００１９】
＝＝＝ＡＳＩＣ周辺回路の構成＝＝＝
ＵＳＢインタフェース１０１は、電源ライン４０２を含んだＵＳＢケーブル４００を介してパーソナルコンピュータ３００と通信可能に接続させるためのインタフェースである。すなわち、ＵＳＢインタフェース１０１は、ＵＳＢケーブル４００の構成と対応づけて、一対のデータ端子Ｄ＋及びＤ−と、電源端子ＶＢＵＳと、ＧＮＤ端子とが設けられる。
【００２０】
レギュレート回路１０３は、ＵＳＢインタフェース１０１から配線された電源ライン１０２の電源電圧ＶＢＵＳのレベルを、高速性が要求される通信プロトコル処理（ＨＳモードやＦＳモード等）をＡＳＩＣ２００が行う場合に必要な動作電圧（３．３Ｖや１．５Ｖ等）へと調整したレギュレート電源電圧ＶＲＥＧ（本発明に係る『第１の電源電圧』）を生成する。
【００２１】
なお、ＵＳＢバスパワーとしてパーソナルコンピュータ２００から供給され得る電源電圧は「＋４．７５Ｖ〜＋５．２５Ｖ」の範囲と規定されており、本実施形態では、電源電圧ＶＢＵＳのレベルは「５Ｖ」とする。また、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧのレベルは「１．５Ｖ」とする。
【００２２】
内部電源１０４は、一又は複数の二次電池（ニッケル水素充電池（公称電圧１．２Ｖ）、リチウムイオン充電池（公称電圧３．６Ｖ〜３．７Ｖ）等）若しくは一又は複数の一次電池（アルカリ乾電池（公称電圧１．５Ｖ）、マンガン乾電池（公称電圧１．５Ｖ）等）によって構成される電源であり、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧのレベルよりも低いレベルの電源電圧ＶＤＤ（本発明に係る『第２の電源電圧』）を生成する。なお、内部電源１０４は、二次電池によって構成する場合には、ＵＳＢインタフェース１０１に接続したＵＳＢ電源アダプタ５００若しくは、電源入力端子１０７に接続した電源アダプタ６００によって充電される。
【００２３】
ここで、本実施形態では、内部電源１０４は、充電が可能であり且つ公称電圧が最も低い二次電池であるニッケル水素充電池（公称電圧１．２Ｖ）によって構成される場合とする。また、電源電圧ＶＤＤは、ＡＳＩＣ２００の低消費電力化のためにできる限り低いレベルにすることが好ましいが、ＡＳＩＣ２００の正常動作が可能な範囲並びにＡＳＩＣ２００の半導体プロセスの兼ね合いによって、公称電圧（１．２Ｖ）の９０％程度の「１．１Ｖ」とする。
【００２４】
電源電圧選択部１０５は、後述の電源電圧監視部２７０からＤＥＴ端子を介して供給された選択信号ＤＥＴに基づいて、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００へ向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給されている旨が判定された場合には、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧの方を選択する。また、電源電圧選択部１０５は、前述した選択信号ＤＥＴに基づいて、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００へ向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない旨が判定された場合には電源電圧ＶＤＤの方を選択する。
【００２５】
不揮発性メモリ１０６は、パーソナルコンピュータ２００からＵＳＢケーブル４００を介して転送された音楽ファイルを格納する外部メモリである。不揮発性メモリ１０６は、例えば、フラッシュメモリを採用する。なお、本実施形態以外にも、より大容量のデータを格納する場合には、不揮発性メモリ１０６の代わりに、小型ハードディスク（不図示）を採用してもよい。
【００２６】
＝＝＝ＡＳＩＣの構成＝＝＝
まず、ＡＳＩＣ２００の端子としては、Ｄ＋端子２０１、Ｄ−端子２０２、ＭＩ端子２０３、ＯＵＴ端子２０４、ＶＢＵＳ端子２０６、ＤＥＴ端子２０７、ＶＤＤ端子２０８が設けられる。
【００２７】
Ｄ＋端子２０１、Ｄ−端子２０２は、ＵＳＢインタフェース１０１のデータ端子Ｄ＋、Ｄ−とそれぞれ接続させる入力端子である。ＭＩ端子２０３は、不揮発性メモリ１０６と接続させる入出力端子である。ＯＵＴ端子２０４は、音楽ファイルの再生結果を出力するための出力端子である。
【００２８】
ＶＢＵＳ端子２０６は、ＵＳＢインタフェース１０１の電源端子より配線された電源ライン１０２と接続させる入力端子である。ＤＥＴ端子２０７は、電源電圧監視部２７０の判定結果である選択信号ＤＥＴを出力する出力端子である。ＶＤＤ端子２０８は、電源電圧選択部１０５において選択されたレギュレート電源電圧ＶＲＥＧ若しくは電源電圧ＶＤＤの一方が印加される入力端子である。
【００２９】
また、ＡＳＩＣ２００は、マイクロコンピュータ２１０、ＵＳＢコントローラ２２０、メモリインタフェース回路２３０、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２４０、ＲＡＭ２５０、ＤＡ変換器２６０それぞれが内部バス２０９を介して相互に通信可能に接続されており、更に、電源電圧監視部２７０を備える。
【００３０】
マイクロコンピュータ２１０は、ＡＳＩＣ２００全体の制御を司るプロセッサである。すなわち、マイクロコンピュータ２１０は、ＵＳＢコントローラ２２０における通信プロトコル処理や、ＤＳＰ２４０における音楽ファイルの再生処理等を統括制御する。
【００３１】
ＵＳＢコントローラ２２０は、パーソナルコンピュータ３００との間の通信プロトコル処理を行うものであり、ＵＳＢインタフェース１０１からＤ＋端子２０１並びにＤ−端子２０２へと差動入力されてきたデータをＡＳＩＣ２００の内部バス２０９へと中継を行うＵＳＢトランシーバや、パケットをデコードするデコーダ、更にはバッファ用のＦＩＦＯ等を備える。例えば、ＵＳＢコントローラ２２０は、マイクロコンピュータ２１０からの指令によって、パーソナルコンピュータ３００からデータ転送された音楽ファイルを内部バス２０９を介してメモリインタフェース回路２３０へと転送する。
【００３２】
メモリインタフェース回路２３０は、ＡＳＩＣ２００からＭＩ端子２０３に接続された不揮発性メモリ１０６に対するデータの読み出し・書き込みを制御するための回路である。例えば、メモリインタフェース回路２３０は、ＵＳＢコントローラ２２０から転送された音楽ファイルを不揮発性メモリ１０６へと書き込む処理を行う。
【００３３】
ＤＳＰ２４０は、音楽ファイルの再生に係るデジタル信号処理を行う回路である。例えば、音楽ファイルの再生の際には、マイクロコンピュータ２１０からの指令によって、不揮発性メモリ１０６に書き込まれた音楽ファイルがメモリインタフェース回路２３０によって読み出され、作業用メモリとしてのＲＡＭ２５０へと格納される。ＤＳＰ２４０は、ＲＡＭ２５０へと格納された音楽ファイルを読み出してそのデータ形式に準拠したデコード処理（例えば、ＭＰ３デコード等）を行う。そして、デコード処理されたデジタル信号が、ＤＡ変換器２６０によってアナログ信号へと変換された後にＯＵＴ端子２０４を介して外部へと出力される。
【００３４】
電源電圧監視部２７０は、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４４００が接続された場合にパーソナルコンピュータ３００から電源ライン４０２を介して供給され得る電源電圧ＶＢＵＳのレベルを監視することで、パーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されているか否かを判定する。
【００３５】
詳述すると、電源ライン４０２とＵＳＢインタフェース１０１を介して電気的に接続された電源ライン１０２上にプルダウン抵抗Ｒｄを予め設けておく。その上で、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続されてパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けている場合にはＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルは「５Ｖ」となる。一方、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外された場合にはパーソナルコンピュータ４００から電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けられないので、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルはプルダウン抵抗Ｒｄによって「０Ｖ」となる。
【００３６】
そこで、電源電圧監視部２７０は、二値化処理部２７１並びに判定処理部２７２を具備しており、二値化処理部２７１は、ＶＢＵＳ端子に印加される電圧レベルを予め定めておいた参照レベルＶｔｈ（例えば、２．５Ｖ）と比較することで、Ｈｉｇｈレベル若しくはＬｏｗレベルを出力する。
【００３７】
判定処理部２７２は、二値化処理部２７１より出力されたＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルの期間を計測することで、Ｈｉｇｈレベルが一定期間Ｔｈ継続した場合にはパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されている旨を判定し、Ｌｏｗレベルが一定期間Ｔｈ継続した場合にはパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない旨を判定する。このように、二値化処理部２７１より出力されるＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルが一定期間Ｔｈ継続するまでは判定を下さないことで、例えば、スパイク状の電源ノイズの影響を受けて、誤った判定結果が引き起こされることを防止できる。
【００３８】
なお、判定処理部２７２における判定結果は、電源電圧選択部１０５がレギュレート電源電圧ＶＲＥＧ又は電源電圧ＶＤＤを選択するための選択信号ＤＥＴとして用いられる。ここで、電源電圧選択部１０５は、ＡＳＩＣ２００の周辺回路であるため、選択信号ＤＥＴは、ＤＥＴ端子を介して電源電圧選択部１０５へと出力される。
【００３９】
すなわち、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００に向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給された場合、内部電源１０４の電力を消費しないように、電源電圧ＶＤＤよりも高いレベルのレギュレート電源電圧ＶＲＥＧの方が選択される。この結果、携帯オーディオ再生機器１００は、内部電源１０４の電力消費を気にすることなく、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧを動作電圧として使用することが可能となり、内部電源１０４の電力消費を抑えつつ、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧを動作電圧として音楽ファイルの再生処理を実行できる。
【００４０】
一方、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続されておらず、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００に向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない場合、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧよりもレベルが低く且つＡＳＩＣ２００を動作させるため最低限必要なレベルの電源電圧ＶＤＤが選択されることになるので、ＡＳＩＣ２００の消費電力を抑えることが可能となる。また、ＡＳＩＣ２００の消費電力を抑えられた結果として、音楽ファイルの再生時間を長くすることができる。
【００４１】
＜ＡＳＩＣの動作＞
＝＝＝ＵＳＢケーブルを取り外した場合の動作＝＝＝
図３を用いて、音楽ファイルのデータ転送が完了したこと等に伴って、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続された状況から、ＵＳＢケーブル４００が取り外された状況へと切り替わった場合におけるＡＳＩＣ２００の動作について説明する。なお、図３（ａ）は、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルの波形を示し、図３（ｂ）は、電源電圧監視部２７０より出力される選択信号ＤＥＴの波形を示し、図３（ｃ）は、ＶＤＤ端子２０８へと印加される電源電圧の波形を示した図である。
【００４２】
まず、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続されて、パーソナルコンピュータ３００から携帯オーディオ再生機器１００に向けて音楽ファイルのデータ転送並びに電源電圧ＶＢＵＳ（「５Ｖ」）が供給されている場合（ケースＡ）とする。
【００４３】
従って、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルは「５Ｖ」であり（図３（ａ）参照）、電源電圧監視部２７０においてパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されている旨（ＤＥＴがＬｏｗレベル）が判定される（図３（ｂ）参照）。この結果、電源電圧選択部１０５ではＬｏｗレベルの選択信号ＤＥＴに基づいてレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが選択される（図３（ｃ）参照）。
【００４４】
時刻Ｔ１では、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外される。この場合、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５に向けて、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加される電圧レベルは、電源ライン１０２に接続されたプルダウン抵抗Ｒｄに基づいて「０Ｖ」へと徐々に減衰していく（図３（ａ）参照）。
【００４５】
つぎに、時刻Ｔ２では、二値化処理部２７１の出力は、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加された電圧レベルが参照レベルＶｔｈを下回る（図３（ａ）参照）。しかし、スパイク状の電源ノイズによる誤判定を防ぐために、判定処理部２７２より出力される選択信号ＤＥＴは、Ｌｏｗレベルのままである（図３（ｂ）参照）。
【００４６】
つぎに、時刻Ｔ２から一定期間Ｔｔｈ経過した時刻Ｔ３では、二値化処理部２７１の出力はＬｏｗレベルを継続しているので、判定処理部２７２は、電源ノイズに起因したレベル変化とは見なさず、選択信号ＤＥＴをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへと切り替える。この結果、電源電圧選択部１０５ではＨｉｇｈレベルの選択信号ＤＥＴに基づいて電源電圧ＶＤＤが選択される（図３（ｃ）参照）。また、時刻Ｔ３以後の時刻Ｔ４以降では、ＡＳＩＣ２００は、電源電圧ＶＤＤを動作電圧として、音楽ファイルの再生処理等を実行することになる。
【００４７】
＝＝＝ＵＳＢケーブルを接続した場合の動作＝＝＝
図４を用いて、音楽ファイルのデータ転送を行うべく、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外された状況から、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００を接続した状況へと切り替えた場合におけるＡＳＩＣ２００の動作について説明する。なお、図４（ａ）乃至（ｃ）は、図３（ａ）乃至（ｃ）それぞれと同様の波形を示した図である。
【００４８】
まず、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外されており、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けていない場合とする。
【００４９】
従って、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルは「０Ｖ」であり（図４（ａ）参照）、電源電圧監視部２７０においてパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない旨（ＤＥＴがＨｉｇｈレベル）が判定される（図４（ｂ）参照）。この結果、電源電圧選択部１０５ではＨｉｇｈレベルの選択信号ＤＥＴに基づいて電源電圧ＶＤＤの方が選択される（図４（ｃ）参照）。
【００５０】
時刻Ｔ１では、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００を接続した場合とする。この場合、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４に向けて、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加される電圧レベルは、「０Ｖ」から「５Ｖ」へと徐々に上昇していく（図４（ａ）参照）。
【００５１】
つぎに、時刻Ｔ２では、二値化処理部２７１の出力は、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加された電圧レベルが参照レベルＶｔｈを上回る（図４（ａ）参照）。しかし、スパイク状の電源ノイズによる誤判定を防ぐために、判定処理部２７２から出力される選択信号ＤＥＴは、Ｈｉｇｈレベルのままである（図４（ｂ）参照）。
【００５２】
つぎに、時刻Ｔ２から一定期間Ｔｔｈ経過した時刻Ｔ３では、二値化処理部２７１の出力はＨｉｇｈレベルを継続しているので、判定処理部２７２は、電源ノイズに起因したレベル変化とは見なさず、まず、選択信号ＤＥＴをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへと切り替える（図４（ｂ）参照）。なお、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの期間中では、レギュレート回路１０３によってレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが生成されている。この結果、電源電圧選択部１０５ではＬｏｗレベルの選択信号ＤＥＴに基づいてレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが選択される（図４（ｃ）参照）。この結果、時刻Ｔ３以後の時刻Ｔ４以降において、ＡＳＩＣ２００は、レギュレート電圧ＶＲＥＧを動作電圧として、通信プロトコル処理を実行することになる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、その等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る信号処理装置の外部接続関係を説明するための図である。
【図２】本発明に係る信号処理装置の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る集積回路の動作を説明するための主要信号の波形図である。
【図４】本発明に係る集積回路の動作を説明するための主要信号の波形図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 携帯オーディオ再生機器
１０１、３２０ａ、３２０ｂ ＵＳＢインタフェース
１０２、４０２ 電源ライン １０３ レギュレート回路
１０４ 内部電源 １０５ 電源電圧選択部
１０６ 不揮発性メモリ １０７ 電源入力端子
２００ ＡＳＩＣ ２０１ Ｄ＋端子
２０２ Ｄ−端子 ２０３ ＭＩ端子
２０４ ＯＵＴ端子 ２０６ ＶＢＵＳ端子
２０７ ＤＥＴ端子 ２０８ ＶＤＤ端子
２１０ マイクロコンピュータ ２２０、３１０ ＵＳＢコントローラ
２３０ メモリインタフェース回路 ２４０ ＤＳＰ
２５０ ＲＡＭ ２６０ ＤＡ変換器
２７０ 電源電圧監視部 ２７１ 二値化処理部
２７２ 判定処理部 ３００ パーソナルコンピュータ
３３０ ＣＰＵ ３４０ メモリ
３５０ ハードディスク ３６０、６００ 電源アダプタ
３６１、６０１ 電源プラグ ４００ ＵＳＢケーブル
４０１ データライン ４０３ ＧＮＤライン
４２０ ＵＳＢ電源補助ケーブル ６１０ 電源ケーブル
７００ 商用電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路及びそれを用いた信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエレクトロニクス技術の伸展に伴って、携帯オーディオ再生機器、携帯電話、携帯型ゲーム、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等といった、持ち運び便利な携帯性を売りとし且つ所望のアプリケーションに係る信号処理を実行する信号処理装置の普及がめざましい。かかる信号処理装置は、二次電池（ニッケル水素充電池、リチウムイオン充電池等）や一次電池（アルカリ乾電池、マンガン乾電池等）によって構成された内部電源を搭載することで携帯性を実現している（例えば、以下に示す特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８４１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、内部電源の電源電圧のみで所望のアプリケーションを長時間実行すると、当然の結果として内部電源の電力消費は増大する。従って、信号処理装置は、多種多様なアプリケーションを長時間実行させる意味で、さらなる低消費電力化の対策が必須となっており、既存の対策では不十分であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前述した課題を解決するための主たる本発明は、第１の電源電圧を供給する外部電源、又は、前記第１の電源電圧よりもレベルの低い第２の電源電圧を供給する内部電源、のうちいずれかが印加されて動作する集積回路において、前記外部電源から供給される前記第１の電源電圧のレベルを監視して、前記外部電源から前記第１の電源電圧が供給されているか否かを判定し、前記第１の電源電圧が供給されている旨が判定された場合には前記第１の電源電圧が印加され、前記第１の電源電圧が供給されていない旨が判定された場合には前記第２の電源電圧が印加されるように制御する電源電圧監視部、を備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、外部電源の供給状態に応じて供給する電源電圧を適切に制御することにより、集積回路における電力消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
＜信号処理装置の外部接続＞
図１は、本発明に係る信号処理装置の外部接続を説明するための図である。以下では、本発明に係る信号処理装置の一例として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェース１０１を備えており、パーソナルコンピュータ３００からＵＳＢケーブル４００のデータライン４０１を介して転送された圧縮オーディオデータのデジタル再生を行う携帯オーディオ再生機器１００を採りあげて説明する。なお、本発明に係る信号処理装置は、例えば、携帯電話、携帯型ゲーム、ＰＤＡ等であってもよい。
【０００７】
ここで、ＵＳＢとは、共通のＵＳＢインタフェースで様々なタイプの信号処理装置をＵＳＢホスト機器へと接続可能なシリアルインタフェース規格のことである。ＵＳＢの現時点での最新バージョンは「ＵＳＢ２．０」であり、ＬＳ（Low Speed）、ＦＳ（Full Speed）及びＨＳ（High Speed）の３種類の転送モードを備えており、用途に応じて３種類の転送モードが使い分けられる。また、ＵＳＢは、ハブを利用することで最大１２７個のＵＳＢ機器をツリー状に接続可能であり、また、ＵＳＢホスト機器の電源を投入した状態で新たなＵＳＢ機器を接続可能な所謂ホットプラグに対応している。
【０００８】
まず、パーソナルコンピュータ３００は、ＵＳＢコントローラ３１０並びに２ポートのＵＳＢインタフェース３２０ａ、３２０ｂを備えてある場合とする。この場合、パーソナルコンピュータ３００における２ポートのＵＳＢインタフェース３２０ａ、３２０ｂのうちいずれか一方と、携帯オーディオ再生機器１００におけるＵＳＢインタフェース１０１との間を、ＵＳＢケーブル４００によって接続することで、パーソナルコンピュータ３００と携帯オーディオ再生機器１００間がＵＳＢ接続される。なお、ＵＳＢケーブル４００は、２本のデータライン４０１と、電源ライン４０２と、ＧＮＤライン４０３とによって構成されており、ＵＳＢインタフェース３２０ａ、１０１は、それぞれ、一対のデータ端子Ｄ＋及びＤ−と、電源端子ＶＢＵＳと、ＧＮＤ端子とが設けられる。
【０００９】
パーソナルコンピュータ３００は、電源プラグ３６１を差し込んだ商用電源７００から供給されるＡＣ電源電圧をＤＣ電源電圧へと変換する電源アダプタ３６０を備えるとともに、全体の制御を司るＣＰＵ３３０、様々なプログラムを格納するＲＯＭ等のメモリ３４０、音楽ファイルや動画ファイル等を格納するハードディスク３５０、が相互に通信可能に接続されている。ここで、ハードディスク３５０に格納される音楽ファイルは、例えば、ＭＰＥＧ−１ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ３（ＭＰ３）形式等の圧縮オーディオデータであり、ハードディスク３５０に格納される動画ファイルは、例えば、ＭＰＥＧ−２形式、ＭＰＥＧ−４形式等の圧縮ムービーデータである。
【００１０】
ここで、パーソナルコンピュータ３００から携帯オーディオ再生機器１００に向けての音楽ファイルのデータ転送の概要を説明する。まず、パーソナルコンピュータ３００は、メモリ３４０に格納されたプログラムを起動し、ポーリング要求等によって携帯オーディオ再生機器１００を自身に接続されたＵＳＢ機器として認識する。そして、パーソナルコンピュータ３００は、ハードディスク３５０から任意の音楽ファイルを読み出し、ＵＳＢコントローラ３１０へとデータ転送する。ＵＳＢコントローラ３１０は、ハードディスク３５０から読み出された音楽ファイルをパケット形式へと変換して、ＵＳＢインタフェース３２０ａ乃至ＵＳＢケーブル４００を介して携帯オーディオ再生機器１００へと差動の半二重伝送を行うためのＵＳＢ規格に準拠した通信プロトコル処理を行う。この結果、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から音楽ファイルを取り込むことができる。
【００１１】
一方、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から音楽ファイルのデータ転送が完了した場合、一般的には、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００を取り外した上で、当該音楽ファイルの再生処理を実行することになる。
【００１２】
＜信号処理装置が使用可能な外部電源＞
前述したＵＳＢのインタフェース１０１を備えた携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００からＵＳＢケーブル４００を介してＵＳＢインタフェース１０１へと外部電源供給される場合（以下、ケースＡ）、パーソナルコンピュータ３００からＵＳＢ補助ケーブル４２０を介して電源入力端子１０７へと外部電源供給される場合（以下、ケースＢ）、若しくは、通常の電源アダプタ６００から電源ケーブル６１０を介して電源入力端子１０７へと外部電源供給される場合（以下、ケースＣ）がある。
そこで、以下では、前述したケースＡ乃至ケースＣについてそれぞれ説明する。
【００１３】
＝＝＝ケースＡについて＝＝＝
パーソナルコンピュータ３００は、ＵＳＢケーブル４００が備える電源ライン４０２を利用して、携帯オーディオ再生機器１００に向けて電源アダプタ２６０において生成したＤＣ電源電圧（以下、電源電圧ＶＢＵＳという。）を供給することができる。換言すると、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から音楽ファイルの取り込みと併せて電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けることができる。
【００１４】
従って、携帯オーディオ再生機器１００は、内部電源１０４の電力消費を抑えるべく、パーソナルコンピュータ３００から供給された電源電圧ＶＢＵＳを動作電圧として、パーソナルコンピュータ３００との間のＵＳＢ規格に準拠した通信プロトコル処理や音楽ファイルの再生処理を行える。
【００１５】
＝＝＝ケースＢについて＝＝＝
ＵＳＢインタフェース３２０ｂにＵＳＢ電源補助ケーブル４２０の一端を接続するとともに、ＵＳＢ電源補助ケーブル４２０の他端を電源入力端子１０７へと接続することで、パーソナルコンピュータ３００の電源電圧ＶＢＵＳのみを携帯オーディオ機器１００に供給することができる。この結果、携帯オーディオ再生機器１００は、データ通信を行わずに、ＵＳＢインタフェース３２０ｂより電源電圧ＶＢＵＳが供給される。
【００１６】
＝＝＝ケースＣについて＝＝＝
携帯オーディオ再生機器１００は、電源プラグ６０１を商用電源７００のコンセントに差し込んだ通常の電源アダプタ６００から、電源ケーブル６１０を介して外部電源供給を受けることもできる。パーソナルコンピュータ３００と接続せずに内部電源１０４を充電する場合が考えられる。
【００１７】
＜携帯オーディオ再生機器の構成＞
図２は、携帯オーディオ再生機器１００の構成を示す図である。同図に示すように、携帯オーディオ再生機器１００は、本発明に係る『集積回路』の一実施形態であるＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)２００と、その周辺回路によって構成される。なお、本実施形態では、『集積回路』をＡＳＩＣ２００によって実現するが、その他にＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）で実現してもよい。
【００１８】
以下では、携帯オーディオ再生機器１００の構成の説明に際して、ＡＳＩＣ２００の周辺回路の構成と、ＡＳＩＣ２００の構成と、に分けてそれぞれ説明する。
【００１９】
＝＝＝ＡＳＩＣ周辺回路の構成＝＝＝
ＵＳＢインタフェース１０１は、電源ライン４０２を含んだＵＳＢケーブル４００を介してパーソナルコンピュータ３００と通信可能に接続させるためのインタフェースである。すなわち、ＵＳＢインタフェース１０１は、ＵＳＢケーブル４００の構成と対応づけて、一対のデータ端子Ｄ＋及びＤ−と、電源端子ＶＢＵＳと、ＧＮＤ端子とが設けられる。
【００２０】
レギュレート回路１０３は、ＵＳＢインタフェース１０１から配線された電源ライン１０２の電源電圧ＶＢＵＳのレベルを、高速性が要求される通信プロトコル処理（ＨＳモードやＦＳモード等）をＡＳＩＣ２００が行う場合に必要な動作電圧（３．３Ｖや１．５Ｖ等）へと調整したレギュレート電源電圧ＶＲＥＧ（本発明に係る『第１の電源電圧』）を生成する。
【００２１】
なお、ＵＳＢバスパワーとしてパーソナルコンピュータ２００から供給され得る電源電圧は「＋４．７５Ｖ〜＋５．２５Ｖ」の範囲と規定されており、本実施形態では、電源電圧ＶＢＵＳのレベルは「５Ｖ」とする。また、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧのレベルは「１．５Ｖ」とする。
【００２２】
内部電源１０４は、一又は複数の二次電池（ニッケル水素充電池（公称電圧１．２Ｖ）、リチウムイオン充電池（公称電圧３．６Ｖ〜３．７Ｖ）等）若しくは一又は複数の一次電池（アルカリ乾電池（公称電圧１．５Ｖ）、マンガン乾電池（公称電圧１．５Ｖ）等）によって構成される電源であり、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧのレベルよりも低いレベルの電源電圧ＶＤＤ（本発明に係る『第２の電源電圧』）を生成する。なお、内部電源１０４は、二次電池によって構成する場合には、ＵＳＢインタフェース１０１に接続したＵＳＢ電源アダプタ５００若しくは、電源入力端子１０７に接続した電源アダプタ６００によって充電される。
【００２３】
ここで、本実施形態では、内部電源１０４は、充電が可能であり且つ公称電圧が最も低い二次電池であるニッケル水素充電池（公称電圧１．２Ｖ）によって構成される場合とする。また、電源電圧ＶＤＤは、ＡＳＩＣ２００の低消費電力化のためにできる限り低いレベルにすることが好ましいが、ＡＳＩＣ２００の正常動作が可能な範囲並びにＡＳＩＣ２００の半導体プロセスの兼ね合いによって、公称電圧（１．２Ｖ）の９０％程度の「１．１Ｖ」とする。
【００２４】
電源電圧選択部１０５は、後述の電源電圧監視部２７０からＤＥＴ端子を介して供給された選択信号ＤＥＴに基づいて、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００へ向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給されている旨が判定された場合には、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧの方を選択する。また、電源電圧選択部１０５は、前述した選択信号ＤＥＴに基づいて、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００へ向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない旨が判定された場合には電源電圧ＶＤＤの方を選択する。
【００２５】
不揮発性メモリ１０６は、パーソナルコンピュータ２００からＵＳＢケーブル４００を介して転送された音楽ファイルを格納する外部メモリである。不揮発性メモリ１０６は、例えば、フラッシュメモリを採用する。なお、本実施形態以外にも、より大容量のデータを格納する場合には、不揮発性メモリ１０６の代わりに、小型ハードディスク（不図示）を採用してもよい。
【００２６】
＝＝＝ＡＳＩＣの構成＝＝＝
まず、ＡＳＩＣ２００の端子としては、Ｄ＋端子２０１、Ｄ−端子２０２、ＭＩ端子２０３、ＯＵＴ端子２０４、ＶＢＵＳ端子２０６、ＤＥＴ端子２０７、ＶＤＤ端子２０８が設けられる。
【００２７】
Ｄ＋端子２０１、Ｄ−端子２０２は、ＵＳＢインタフェース１０１のデータ端子Ｄ＋、Ｄ−とそれぞれ接続させる入力端子である。ＭＩ端子２０３は、不揮発性メモリ１０６と接続させる入出力端子である。ＯＵＴ端子２０４は、音楽ファイルの再生結果を出力するための出力端子である。
【００２８】
ＶＢＵＳ端子２０６は、ＵＳＢインタフェース１０１の電源端子より配線された電源ライン１０２と接続させる入力端子である。ＤＥＴ端子２０７は、電源電圧監視部２７０の判定結果である選択信号ＤＥＴを出力する出力端子である。ＶＤＤ端子２０８は、電源電圧選択部１０５において選択されたレギュレート電源電圧ＶＲＥＧ若しくは電源電圧ＶＤＤの一方が印加される入力端子である。
【００２９】
また、ＡＳＩＣ２００は、マイクロコンピュータ２１０、ＵＳＢコントローラ２２０、メモリインタフェース回路２３０、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２４０、ＲＡＭ２５０、ＤＡ変換器２６０それぞれが内部バス２０９を介して相互に通信可能に接続されており、更に、電源電圧監視部２７０を備える。
【００３０】
マイクロコンピュータ２１０は、ＡＳＩＣ２００全体の制御を司るプロセッサである。すなわち、マイクロコンピュータ２１０は、ＵＳＢコントローラ２２０における通信プロトコル処理や、ＤＳＰ２４０における音楽ファイルの再生処理等を統括制御する。
【００３１】
ＵＳＢコントローラ２２０は、パーソナルコンピュータ３００との間の通信プロトコル処理を行うものであり、ＵＳＢインタフェース１０１からＤ＋端子２０１並びにＤ−端子２０２へと差動入力されてきたデータをＡＳＩＣ２００の内部バス２０９へと中継を行うＵＳＢトランシーバや、パケットをデコードするデコーダ、更にはバッファ用のＦＩＦＯ等を備える。例えば、ＵＳＢコントローラ２２０は、マイクロコンピュータ２１０からの指令によって、パーソナルコンピュータ３００からデータ転送された音楽ファイルを内部バス２０９を介してメモリインタフェース回路２３０へと転送する。
【００３２】
メモリインタフェース回路２３０は、ＡＳＩＣ２００からＭＩ端子２０３に接続された不揮発性メモリ１０６に対するデータの読み出し・書き込みを制御するための回路である。例えば、メモリインタフェース回路２３０は、ＵＳＢコントローラ２２０から転送された音楽ファイルを不揮発性メモリ１０６へと書き込む処理を行う。
【００３３】
ＤＳＰ２４０は、音楽ファイルの再生に係るデジタル信号処理を行う回路である。例えば、音楽ファイルの再生の際には、マイクロコンピュータ２１０からの指令によって、不揮発性メモリ１０６に書き込まれた音楽ファイルがメモリインタフェース回路２３０によって読み出され、作業用メモリとしてのＲＡＭ２５０へと格納される。ＤＳＰ２４０は、ＲＡＭ２５０へと格納された音楽ファイルを読み出してそのデータ形式に準拠したデコード処理（例えば、ＭＰ３デコード等）を行う。そして、デコード処理されたデジタル信号が、ＤＡ変換器２６０によってアナログ信号へと変換された後にＯＵＴ端子２０４を介して外部へと出力される。
【００３４】
電源電圧監視部２７０は、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４４００が接続された場合にパーソナルコンピュータ３００から電源ライン４０２を介して供給され得る電源電圧ＶＢＵＳのレベルを監視することで、パーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されているか否かを判定する。
【００３５】
詳述すると、電源ライン４０２とＵＳＢインタフェース１０１を介して電気的に接続された電源ライン１０２上にプルダウン抵抗Ｒｄを予め設けておく。その上で、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続されてパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けている場合にはＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルは「５Ｖ」となる。一方、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外された場合にはパーソナルコンピュータ４００から電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けられないので、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルはプルダウン抵抗Ｒｄによって「０Ｖ」となる。
【００３６】
そこで、電源電圧監視部２７０は、二値化処理部２７１並びに判定処理部２７２を具備しており、二値化処理部２７１は、ＶＢＵＳ端子に印加される電圧レベルを予め定めておいた参照レベルＶｔｈ（例えば、２．５Ｖ）と比較することで、Ｈｉｇｈレベル若しくはＬｏｗレベルを出力する。
【００３７】
判定処理部２７２は、二値化処理部２７１より出力されたＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルの期間を計測することで、Ｈｉｇｈレベルが一定期間Ｔｈ継続した場合にはパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されている旨を判定し、Ｌｏｗレベルが一定期間Ｔｈ継続した場合にはパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない旨を判定する。このように、二値化処理部２７１より出力されるＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルが一定期間Ｔｈ継続するまでは判定を下さないことで、例えば、スパイク状の電源ノイズの影響を受けて、誤った判定結果が引き起こされることを防止できる。
【００３８】
なお、判定処理部２７２における判定結果は、電源電圧選択部１０５がレギュレート電源電圧ＶＲＥＧ又は電源電圧ＶＤＤを選択するための選択信号ＤＥＴとして用いられる。ここで、電源電圧選択部１０５は、ＡＳＩＣ２００の周辺回路であるため、選択信号ＤＥＴは、ＤＥＴ端子を介して電源電圧選択部１０５へと出力される。
【００３９】
すなわち、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００に向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給された場合、内部電源１０４の電力を消費しないように、電源電圧ＶＤＤよりも高いレベルのレギュレート電源電圧ＶＲＥＧの方が選択される。この結果、携帯オーディオ再生機器１００は、内部電源１０４の電力消費を気にすることなく、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧを動作電圧として使用することが可能となり、内部電源１０４の電力消費を抑えつつ、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧを動作電圧として音楽ファイルの再生処理を実行できる。
【００４０】
一方、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続されておらず、パーソナルコンピュータ２００から携帯オーディオ再生機器１００に向けて電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない場合、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧよりもレベルが低く且つＡＳＩＣ２００を動作させるため最低限必要なレベルの電源電圧ＶＤＤが選択されることになるので、ＡＳＩＣ２００の消費電力を抑えることが可能となる。また、ＡＳＩＣ２００の消費電力を抑えられた結果として、音楽ファイルの再生時間を長くすることができる。
【００４１】
＜ＡＳＩＣの動作＞
＝＝＝ＵＳＢケーブルを取り外した場合の動作＝＝＝
図３を用いて、音楽ファイルのデータ転送が完了したこと等に伴って、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続された状況から、ＵＳＢケーブル４００が取り外された状況へと切り替わった場合におけるＡＳＩＣ２００の動作について説明する。なお、図３（ａ）は、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルの波形を示し、図３（ｂ）は、電源電圧監視部２７０より出力される選択信号ＤＥＴの波形を示し、図３（ｃ）は、ＶＤＤ端子２０８へと印加される電源電圧の波形を示した図である。
【００４２】
まず、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００が接続されて、パーソナルコンピュータ３００から携帯オーディオ再生機器１００に向けて音楽ファイルのデータ転送並びに電源電圧ＶＢＵＳ（「５Ｖ」）が供給されている場合（ケースＡ）とする。
【００４３】
従って、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルは「５Ｖ」であり（図３（ａ）参照）、電源電圧監視部２７０においてパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されている旨（ＤＥＴがＬｏｗレベル）が判定される（図３（ｂ）参照）。この結果、電源電圧選択部１０５ではＬｏｗレベルの選択信号ＤＥＴに基づいてレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが選択される（図３（ｃ）参照）。
【００４４】
時刻Ｔ１では、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外される。この場合、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５に向けて、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加される電圧レベルは、電源ライン１０２に接続されたプルダウン抵抗Ｒｄに基づいて「０Ｖ」へと徐々に減衰していく（図３（ａ）参照）。
【００４５】
つぎに、時刻Ｔ２では、二値化処理部２７１の出力は、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加された電圧レベルが参照レベルＶｔｈを下回る（図３（ａ）参照）。しかし、スパイク状の電源ノイズによる誤判定を防ぐために、判定処理部２７２より出力される選択信号ＤＥＴは、Ｌｏｗレベルのままである（図３（ｂ）参照）。
【００４６】
つぎに、時刻Ｔ２から一定期間Ｔｔｈ経過した時刻Ｔ３では、二値化処理部２７１の出力はＬｏｗレベルを継続しているので、判定処理部２７２は、電源ノイズに起因したレベル変化とは見なさず、選択信号ＤＥＴをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへと切り替える。この結果、電源電圧選択部１０５ではＨｉｇｈレベルの選択信号ＤＥＴに基づいて電源電圧ＶＤＤが選択される（図３（ｃ）参照）。また、時刻Ｔ３以後の時刻Ｔ４以降では、ＡＳＩＣ２００は、電源電圧ＶＤＤを動作電圧として、音楽ファイルの再生処理等を実行することになる。
【００４７】
＝＝＝ＵＳＢケーブルを接続した場合の動作＝＝＝
図４を用いて、音楽ファイルのデータ転送を行うべく、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外された状況から、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００を接続した状況へと切り替えた場合におけるＡＳＩＣ２００の動作について説明する。なお、図４（ａ）乃至（ｃ）は、図３（ａ）乃至（ｃ）それぞれと同様の波形を示した図である。
【００４８】
まず、ＵＳＢインタフェース１０１からＵＳＢケーブル４００が取り外されており、携帯オーディオ再生機器１００は、パーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳの供給を受けていない場合とする。
【００４９】
従って、ＶＢＵＳ端子２０６に印加される電圧レベルは「０Ｖ」であり（図４（ａ）参照）、電源電圧監視部２７０においてパーソナルコンピュータ３００から電源電圧ＶＢＵＳが供給されていない旨（ＤＥＴがＨｉｇｈレベル）が判定される（図４（ｂ）参照）。この結果、電源電圧選択部１０５ではＨｉｇｈレベルの選択信号ＤＥＴに基づいて電源電圧ＶＤＤの方が選択される（図４（ｃ）参照）。
【００５０】
時刻Ｔ１では、ＵＳＢインタフェース１０１にＵＳＢケーブル４００を接続した場合とする。この場合、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４に向けて、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加される電圧レベルは、「０Ｖ」から「５Ｖ」へと徐々に上昇していく（図４（ａ）参照）。
【００５１】
つぎに、時刻Ｔ２では、二値化処理部２７１の出力は、ＶＢＵＳ端子２０６へと印加された電圧レベルが参照レベルＶｔｈを上回る（図４（ａ）参照）。しかし、スパイク状の電源ノイズによる誤判定を防ぐために、判定処理部２７２から出力される選択信号ＤＥＴは、Ｈｉｇｈレベルのままである（図４（ｂ）参照）。
【００５２】
つぎに、時刻Ｔ２から一定期間Ｔｔｈ経過した時刻Ｔ３では、二値化処理部２７１の出力はＨｉｇｈレベルを継続しているので、判定処理部２７２は、電源ノイズに起因したレベル変化とは見なさず、まず、選択信号ＤＥＴをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへと切り替える（図４（ｂ）参照）。なお、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの期間中では、レギュレート回路１０３によってレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが生成されている。この結果、電源電圧選択部１０５ではＬｏｗレベルの選択信号ＤＥＴに基づいてレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが選択される（図４（ｃ）参照）。この結果、時刻Ｔ３以後の時刻Ｔ４以降において、ＡＳＩＣ２００は、レギュレート電圧ＶＲＥＧを動作電圧として、通信プロトコル処理を実行することになる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、その等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る信号処理装置の外部接続関係を説明するための図である。
【図２】本発明に係る信号処理装置の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る集積回路の動作を説明するための主要信号の波形図である。
【図４】本発明に係る集積回路の動作を説明するための主要信号の波形図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 携帯オーディオ再生機器
１０１、３２０ａ、３２０ｂ ＵＳＢインタフェース
１０２、４０２ 電源ライン １０３ レギュレート回路
１０４ 内部電源 １０５ 電源電圧選択部
１０６ 不揮発性メモリ １０７ 電源入力端子
２００ ＡＳＩＣ ２０１ Ｄ＋端子
２０２ Ｄ−端子 ２０３ ＭＩ端子
２０４ ＯＵＴ端子 ２０６ ＶＢＵＳ端子
２０７ ＤＥＴ端子 ２０８ ＶＤＤ端子
２１０ マイクロコンピュータ ２２０、３１０ ＵＳＢコントローラ
２３０ メモリインタフェース回路 ２４０ ＤＳＰ
２５０ ＲＡＭ ２６０ ＤＡ変換器
２７０ 電源電圧監視部 ２７１ 二値化処理部
２７２ 判定処理部 ３００ パーソナルコンピュータ
３３０ ＣＰＵ ３４０ メモリ
３５０ ハードディスク ３６０、６００ 電源アダプタ
３６１、６０１ 電源プラグ ４００ ＵＳＢケーブル
４０１ データライン ４０３ ＧＮＤライン
４２０ ＵＳＢ電源補助ケーブル ６１０ 電源ケーブル
７００ 商用電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源電圧を供給する外部電源、又は、前記第１の電源電圧よりもレベルの低い第２の電源電圧を供給する内部電源、のうちいずれかが印加されて動作する集積回路において、
前記外部電源から供給される前記第１の電源電圧のレベルを監視して、前記外部電源から前記第１の電源電圧が供給されているか否かを判定し、前記第１の電源電圧が供給されている旨が判定された場合には前記第１の電源電圧が印加され、前記第１の電源電圧が供給されていない旨が判定された場合には前記第２の電源電圧が印加されるように制御する電源電圧監視部、
を備えることを特徴とする集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の集積回路において、前記内部電源は、前記第２の電源電圧を供給可能な二次電池であること、を特徴とする集積回路。
【請求項３】
請求項１に記載の集積回路において、前記外部電源は、データ通信を行うとともに前記第１の電源電圧を供給可能なインタフェースより供給されること、を特徴とする集積回路。
【請求項４】
請求項１に記載の集積回路において、当該集積回路は、更に、
デジタルデータをデコード処理するデジタル信号処理回路を具備し、当該デジタル信号処理回路は、前記電源電圧監視部が選択制御する前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方に応じて動作すること、を特徴とする集積回路。
【請求項５】
請求項１に記載の集積回路を具備した信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源及び前記内部電源に接続され、前記電源電圧監視部の判定結果に応じて前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方を出力する電源電圧選択部を具備し、
前記集積回路は、前記電源電圧選択部が出力する前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方に応じて動作すること、
を特徴とする信号処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源から供給された電源電圧のレベルを調整して前記第１の電源電圧を生成するレギュレート回路を備えること、を特徴とする信号処理装置。
【請求項７】
請求項４に記載の集積回路を有した信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源及び前記内部電源に接続され、前記電源電圧監視部の判定結果に応じて前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方を出力する電源電圧選択部を具備し、
前記集積回路は、前記電源電圧選択部の出力する前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方に応じて動作すること、を特徴とする信号処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源から供給された電源電圧のレベルを調整して前記第１の電源電圧を生成するレギュレート回路を備えること、を特徴とする信号処理装置。
【請求項９】
請求項７に記載の信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記デジタルデータを格納する不揮発性メモリを具備し、
前記デジタル信号処理回路は、前記不揮発性メモリに格納された前記デジタルデータを読み出してデコード処理を行うこと、を特徴とする信号処理装置。
【請求項１】
第１の電源電圧を供給する外部電源、又は、前記第１の電源電圧よりもレベルの低い第２の電源電圧を供給する内部電源、のうちいずれかが印加されて動作する集積回路において、
前記外部電源から供給される前記第１の電源電圧のレベルを監視して、前記外部電源から前記第１の電源電圧が供給されているか否かを判定し、前記第１の電源電圧が供給されている旨が判定された場合には前記第１の電源電圧が印加され、前記第１の電源電圧が供給されていない旨が判定された場合には前記第２の電源電圧が印加されるように制御する電源電圧監視部、
を備えることを特徴とする集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の集積回路において、前記内部電源は、前記第２の電源電圧を供給可能な二次電池であること、を特徴とする集積回路。
【請求項３】
請求項１に記載の集積回路において、前記外部電源は、データ通信を行うとともに前記第１の電源電圧を供給可能なインタフェースより供給されること、を特徴とする集積回路。
【請求項４】
請求項１に記載の集積回路において、当該集積回路は、更に、
デジタルデータをデコード処理するデジタル信号処理回路を具備し、当該デジタル信号処理回路は、前記電源電圧監視部が選択制御する前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方に応じて動作すること、を特徴とする集積回路。
【請求項５】
請求項１に記載の集積回路を具備した信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源及び前記内部電源に接続され、前記電源電圧監視部の判定結果に応じて前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方を出力する電源電圧選択部を具備し、
前記集積回路は、前記電源電圧選択部が出力する前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方に応じて動作すること、
を特徴とする信号処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源から供給された電源電圧のレベルを調整して前記第１の電源電圧を生成するレギュレート回路を備えること、を特徴とする信号処理装置。
【請求項７】
請求項４に記載の集積回路を有した信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源及び前記内部電源に接続され、前記電源電圧監視部の判定結果に応じて前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方を出力する電源電圧選択部を具備し、
前記集積回路は、前記電源電圧選択部の出力する前記第１の電源電圧又は前記第２の電源電圧のうちいずれか一方に応じて動作すること、を特徴とする信号処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記外部電源から供給された電源電圧のレベルを調整して前記第１の電源電圧を生成するレギュレート回路を備えること、を特徴とする信号処理装置。
【請求項９】
請求項７に記載の信号処理装置において、当該信号処理装置は、更に、
前記デジタルデータを格納する不揮発性メモリを具備し、
前記デジタル信号処理回路は、前記不揮発性メモリに格納された前記デジタルデータを読み出してデコード処理を行うこと、を特徴とする信号処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２５７２８９（Ｐ２００７−２５７２８９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８０７９５（Ｐ２００６−８０７９５）
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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