專利名稱：卡型電子裝置以及主機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在2種電壓范圍的電源電壓下工作的卡型電子裝置、在 該卡型電子裝置上施加電源電壓的主機(jī)裝置。
背景技術(shù)：
近年，開發(fā)了裝載有非易失性存儲器的卡型電子裝置，作為數(shù)碼照 相機(jī)、便攜電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜數(shù)字音樂播放器等主機(jī)裝置的存儲 介質(zhì)，市場規(guī)^莫已擴(kuò)大起來。例如，在將用數(shù)碼相機(jī)拍攝的靜止圖像保存在卡型電子裝置后，把 卡型電子裝置安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)上，用個(gè)人計(jì)算機(jī)讀出該靜止圖像使其 顯示在顯示器上這種使用方法正變得普通。另一方面，代替非易失性存 儲器而裝載有無線LAN (Local Area Network)才莫塊、GPS (Global Pointing System)模塊、照相枳模塊、面向移動設(shè)備的地波數(shù)字TV/無 線電接收調(diào)諧器模塊等的卡型電子裝置也正在市場上普及。在許多情況下，卡型電子裝置和主機(jī)裝置利用電源線、接地線以及 用于傳送時(shí)鐘信號、數(shù)據(jù)信號、指令信號、響應(yīng)信號等的信號線連接， 進(jìn)行以主機(jī)裝置為主，以卡型電子裝置為從屬的主/從方式的通信?？ㄐ?電子裝置從主機(jī)裝置經(jīng)由電源線來施加電源電壓而工作。目前一般來說， 卡型電子裝置的工作電壓大多是以3.3V為基準(zhǔn)的電壓范圍(3.3V系列電 壓，3.0~3.6V和2.7V 3.6V等)。用圖9說明以往的卡型電子裝置以及主機(jī)裝置。在圖9中，用有箭 頭的實(shí)線和沒有箭頭的實(shí)線連接各構(gòu)成塊，而有箭頭的實(shí)線表示信號的 傳送線，沒有箭頭的實(shí)線表示電源供給線。圖9是以往的卡型電子裝置以及主機(jī)裝置的方框圖。在圖9中，卡 型電子裝置卯l通過安裝在設(shè)置于主機(jī)裝置902內(nèi)的卡插槽內(nèi)，和主機(jī)
裝置卯2進(jìn)行通信?？ㄐ碗娮友b置901如果安裝在主機(jī)裝置902上，則 用信號線902、電源線卯4以及接地線(未圖示)等和主機(jī)裝置卯2進(jìn)行 電連接。在卡型電子裝置901上經(jīng)由電源線卯4從主機(jī)裝置卯2施加電 源電壓。電源電壓是2.7V 3.6V。信號線903是由時(shí)鐘線、指令/響應(yīng)線 以及1條以上的數(shù)據(jù)線等構(gòu)成?？ㄐ碗娮友b置901具有控制器部905和功能模塊906?？刂破鞑?05 是系統(tǒng)LSI等半導(dǎo)體。在本以有的例子中，設(shè)功能模塊906為閃存(Flash Memory)。從電源線卯4向控制器部卯5以及功能模塊906提供 2.7V 3.6V的電源電壓?？刂破鞑棵?具有降壓調(diào)節(jié)器907、內(nèi)部邏輯908、 VCO (Voltage Controlled Oscillator,壓控振蕩器)909。雖然未圖示，但控制器部905 還具有IO單元、RAM、 ROM。 一般地，IO單元根據(jù)其大小、要連接 的外部器件的個(gè)數(shù)或管腳數(shù)等，在系統(tǒng)LSI上配置數(shù)十個(gè) 數(shù)百個(gè)以上。 降壓調(diào)節(jié)器卯7、 VCO909等在2.7~3.6V的電壓下工作。另一方面，內(nèi) 部邏輯電路卯8、 RAM、 ROM等根據(jù)工藝條件其工作電壓不同。例如， 一般如果是0.18nm貝寸是1.65V 1.95V，如果是0.15nm則是1.35V 1.65V， 如果是0.13nm則是1.15V 1.45V。其中，工作電壓還因使用目的、閾值 電壓等而不同。在本已有的例子中，工藝a假設(shè)是0.18nm,內(nèi)部邏輯 電路908、 RAM、 ROM的工作電壓i殳為1.65V 1.95V (1.8V系列電壓)。控制器部905用IO單元(3.3V系列電壓輸入單元)輸入從電源線 卯4施加的2.7V 3.6V電壓。其后，經(jīng)由IO單元向降壓調(diào)節(jié)器卯7和 VCO卯9上提供電源電壓。降壓調(diào)節(jié)器907把輸入的2.7V 3.6V電壓變 換為1.65V 1.95V電壓。降壓調(diào)節(jié)器卯7的輸出電壓一J9^10單元(1.8V 系列電壓輸出單元)輸出到控制器部卯5的外部后，用電容器(未圖示) 進(jìn)行平滑，經(jīng)由另一 IO單元(1.8V系列電壓輸入單元)再次輸入到控 制器部905。而后在內(nèi)部邏輯電路908、 RAM、 ROM上提供1.8V系列 電壓。VCO卯9在時(shí)鐘振蕩被允許時(shí)，輸入2.7V 3.6V電壓進(jìn)行振蕩， 向內(nèi)部邏輯電路908提供把1.8V系列電壓作為振幅的時(shí)鐘信號。內(nèi)部邏 輯電路卯8實(shí)施和主機(jī)裝置卯2的通信控制、對功能模塊906的數(shù)據(jù)進(jìn)
行寫V讀取/刪除等處理。主機(jī)裝置卯2、功能模塊906和內(nèi)部邏輯電路 908因?yàn)橐?.3V系列電壓進(jìn)行通信，所以在設(shè)置于它們之間的IO單元 上設(shè)置電平轉(zhuǎn)換器。如上所述那樣，從主機(jī)裝置卯2向卡型電子裝置901內(nèi)的各結(jié)構(gòu)塊 施加了電源電壓。專利文獻(xiàn)l:特開平5-6465號/>才艮專利文獻(xiàn)2:特開2002-351813號7〉凈艮發(fā)明內(nèi)容以往，多數(shù)情況下，從主機(jī)裝置向卡型電子裝置施加的電源電壓是 3.3V系列電壓。但是，因?yàn)槭袌銎惹幸蟮凸幕?，所以有必要以?.3V 系列電壓更低的電壓范圍使卡型電子裝置工作。另一方面，只以比3,3V 系列電壓更^f氐的電壓(例如，1.8V系列電壓)工作的卡型電子裝置因?yàn)?不能在已市售的主機(jī)裝置(提供3.3V系列電壓)中使用，所以對于用戶 來說沒有吸引力。因此，希望在作為以往的施加電壓的3.3V系列電壓和 比3.3V系列電壓低的電壓(例如，1.8V系列電壓)的任何一方的電壓下 都能工作的卡型電子裝置。但是，在圖9所示的以往的卡型電子裝置中，如果使VCO卯9和功 能模塊906能夠與3.3V系列電壓和比3.3V系列電壓低的電壓(例如， 1.8V系列電壓)這兩方相對應(yīng)，則存在設(shè)計(jì)變得復(fù)雜的問題。特別是因 為在VCO909上從電源線904直接施加電源電壓，所以需要與3.3V系列 電壓和1.8V系列電壓這兩方相對應(yīng)，^沒計(jì)變得復(fù)雜。此外，在圖9所示的以往的卡型電子裝置中，雖然只評價(jià)了3,3V系 列電壓，但如果施加3,3V系列電壓和比3,3V系列電壓低的電壓(例如， 1.8V系列電壓)這兩方，則必須在兩方的電壓范圍中進(jìn)行評價(jià)，存在評 價(jià)項(xiàng)目也增加的問題。此外，在圖9所示的以往的卡型電子裝置中，在降壓調(diào)節(jié)器給予比 輸出電壓的期望值低的輸入電壓的情況下，輸出晶體管完全變成導(dǎo)通狀 態(tài)，因?qū)娮韬碗娏鞯碾妷航?IRdrop)，降壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓下
降。因此，如果在作為負(fù)荷的內(nèi)部邏輯電路、RAM、 ROM等中流過大 電流，則輸出電壓大幅下降，存在不能在負(fù)荷上施加必要的電壓的問題。進(jìn)而，在圖9所示的以往的卡型電子裝置中，具有在功能模塊需要 瞬間的大電流時(shí)，降壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓也發(fā)生暫時(shí)性下降的問題。本發(fā)明就是為了解決上述以往的問題，其目的在于提供一種卡型電 子裝置，即使從主機(jī)裝置施加3.3V系列電壓和比3.3V系列電壓低的電 壓(例如，1.8V系列電壓)的任何一方的電源電壓，也能夠用簡單的電 路結(jié)構(gòu)對各內(nèi)部邏輯施加適當(dāng)電壓范圍的電源電壓。此夕卜，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在從主機(jī)裝置施加3.3V系列 電壓和比3,3V系列電壓低的電壓(例如，1.8V系列電壓)的其中一方的 電源電壓，并且，在內(nèi)部邏輯電路和功能模塊的工作中需要恒定的大電 流和瞬間的大電流的情況下，也能夠?qū)Ω鲀?nèi)部塊連續(xù)施加適當(dāng)?shù)碾娫措?壓的卡型電子裝置，以及在該卡型電子裝置上施加電源電壓的主機(jī)裝置。本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于具有從主機(jī)裝置輸入第一電壓 范圍的電源電壓和比上述第一電壓范圍低的第二電壓范圍的電源電壓的 電源線；在上述第二電壓范圍中工作，起到規(guī)定功能的功能模塊；與上 述電源線連接的pMOS開關(guān)；與上述電源線連接，把上述電源線的電源 電壓降壓到第二電壓范圍的降壓調(diào)節(jié)器；檢測上述電源線的電源電壓值，輸出表示是否超過規(guī)定電壓值的信息的電壓檢測電路；輸入來自上述電 壓檢測電路的信息，在上述電源線的電源電壓是上述規(guī)定電壓值以下時(shí)， 把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為導(dǎo)通，并且使上述降壓調(diào)節(jié)器停止，在上述電 源線的電源電壓超過上述規(guī)定電壓值時(shí)，把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開， 并且使上述降壓調(diào)節(jié)器工作的控制電路；以及輸入經(jīng)由上述pMOS開關(guān) 的電源電壓或者上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓而工作，進(jìn)行上述功能模塊 的控制或者和外部的通信控制的內(nèi)部邏輯電路。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于上述電壓檢測電路檢測 上述電源線的電源電壓是否超過上述第二電壓范圍的最大值。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于進(jìn)一步具有生成使上述 內(nèi)部邏輯電路工作的時(shí)鐘信號的振蕩器，上述振蕩器通過輸入經(jīng)由上述 pMOS開關(guān)的電源電壓或者上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓而工作。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于上述控制電路在上述電 源線的電源電壓為規(guī)定電壓值以下時(shí)，在把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為導(dǎo)通 后^f吏上述降壓調(diào)節(jié)器停止，在上述電源線的電源電壓超過上述規(guī)定電壓 值時(shí)，在讓上述降壓調(diào)節(jié)器工作后把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于具有用于在上述內(nèi)部邏 輯電路和上述主機(jī)裝置之間對時(shí)鐘信號、指令信號、響應(yīng)信號以及數(shù)據(jù) 信號進(jìn)行傳送的l根以上的信號線，上述內(nèi)部邏輯電路在用上述主機(jī)裝 置進(jìn)行上述卡型電子裝置的初始化之前，在初始化中以及初始化后從上 述主機(jī)裝置經(jīng)由上述信號線接收從上述主機(jī)裝置施加的電源電壓的電壓 范圍信息并輸出到上述控制電路，上述控制電路輸入來自上述電壓檢測 電路以及上述內(nèi)部邏輯電路的信息，只在上述電源線的電源電壓為上述 規(guī)定電壓值以下，并且從上述內(nèi)部邏輯電路輸入了上述第二電壓范圍的 信息作為上述電壓范圍信息時(shí)，把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為導(dǎo)通，并且使 上述降壓調(diào)節(jié)器停止，除此以外時(shí)把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開，并且 使上述降壓調(diào)節(jié)器工作。一此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于上述內(nèi)部邏輯電路在電 源上升時(shí)，把將上述pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開的控制信號輸出到上述控制 電路。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于上述內(nèi)部邏輯電路具有 在初始化前工作的初始狀態(tài)工作部，在初始化前只有上述初始狀態(tài)工作 部工作，從上述主機(jī)裝置接收上述電壓范圍信息，并且生成把上述pMOS 開關(guān)設(shè)置成斷開的控制信號。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于，具有與上述降壓調(diào)節(jié) 器的輸出線或上述pMOS開關(guān)的輸出線和上述電源線這2種線連接，有 選擇地切換施加在上述功能模塊上的電源電壓的中繼電路，上述中繼電 路在上述pMOS開關(guān)是導(dǎo)通時(shí)選擇上述電源線并向上述功能模塊施加電 源電壓。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于，具有用于在上述內(nèi)部
邏輯電路和上述主機(jī)裝置之間對時(shí)鐘信號、指令信號、響應(yīng)信號以及數(shù)據(jù)信號進(jìn)行發(fā)送接收的l根以上的信號線；上述功能模塊用的笫二電源 線；與上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出線或上述pMOS開關(guān)的輸出線和上述第二 電源線這2種線連接，有選擇地切換施加在上述功能模塊上的電源電壓 的中繼電路，其中，上述內(nèi)部邏輯電路具有控制上述中繼電路的中繼控 制電路，上述中繼控制電路預(yù)先存儲表示是否能夠?qū)碜陨鲜龅诙娫?線的電源電壓施加在上述功能模塊上的信息，如果從上述主機(jī)裝置接收 到用第二電源線施加電源電壓這種指令信號，則向上述中繼電路輸出切 換信號，選擇上述第二電源線的電源電壓作為上述功能模塊的電源電壓。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置的特征在于，具有生成發(fā)送到卡型 電子裝置的指令信號、時(shí)鐘信號或者數(shù)據(jù)信號，并且接收來自上述卡型 電子裝置的響應(yīng)信號或者數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理的中央運(yùn)算裝置；用于向上 述卡型電子裝置施加電源電壓的電源線；用于在上述卡型電子裝置之間 發(fā)送接收上述時(shí)鐘信號、指令信號、響應(yīng)信號以及數(shù)據(jù)信號的1根以上 的信號線；以及上述卡型電子裝置內(nèi)的功能模塊用的第二電源線，上述 中央運(yùn)算裝置對上述卡型電子裝置發(fā)送詢問是否能夠用上述第二電源線 施加電源電壓的指令信號，在用來自上述卡型電子裝置的響應(yīng)信號，取 得了能夠用上述第二電源線施加電源電壓的信息時(shí)，在對上述卡型電子 裝置發(fā)送了從上述第二電源線開始施加電源電壓的指令信號后，從上述 第二電源線開始施加電源電壓。本發(fā)明的卡型電子裝置是從主機(jī)裝置施加第一電壓范圍的電源電 壓、或者比第一電壓范圍低的第二電壓范圍的電源電壓的裝置，在施加 了上迷第一電壓范圍的電源電壓時(shí)，用降壓調(diào)節(jié)器把上述第一電壓范圍 的電源電壓降壓為第二電壓范圍的電源電壓，把上述降壓后的電源電壓 施加到起到規(guī)定功能的功能模塊和進(jìn)行上述功能模塊的控制和與外部的 通信控制的內(nèi)部邏輯電路等后級的塊上，在施加了上述第二電壓范圍的 電源電壓時(shí)，經(jīng)由pMOS開關(guān)，把電源線的電源電壓施加在上述功能模 塊和上述內(nèi)部邏輯電路等后級的塊上。由此，無論從主機(jī)裝置施加第一 電壓范圍的電源電壓和上述第二電壓范圍的電源電壓的哪一方的電源電
壓，都能夠向各內(nèi)部塊施加適合的電壓范圍的電源電壓。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置在經(jīng)由上述pMOS開關(guān)向上述功能模 塊、上述內(nèi)部邏輯電路等后級的塊施加電源電壓時(shí)，使上述降壓調(diào)節(jié)器 停止。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗化。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置用電壓檢測電路檢測從主機(jī)裝置施加 的電源電壓的值，在電源電壓超過上述第二電壓范圍的最大值時(shí)，把用 上述降壓調(diào)節(jié)器降壓后的電源電壓施加在上述功能;f莫塊、上述內(nèi)部邏輯 電路等后級的塊上，在電源電壓小于等于上述第二電壓范圍的最大值時(shí)， 經(jīng)由上述pMOS開關(guān)把上述電源線的電源電壓施加在上述功能模塊、上 述內(nèi)部邏輯電路等后級的塊上。由此，能夠防止只以上述第二電壓范圍 的電源電壓工作的上述功能模塊、上述內(nèi)部邏輯電路等后級的塊因過電 壓引起的破壞和壽命降低。此外，本發(fā)明的卡型電子裝置具有向上述內(nèi)部塊提供時(shí)鐘信號的 VCO，該VCO輸入用上述降壓調(diào)節(jié)器降壓后的電源電壓，或者經(jīng)由上 述pMOS開關(guān)的電源電壓而工作。由此，用簡單的電路結(jié)構(gòu)就能夠與上 述第一電壓范圍的電壓和上述第二電壓的范圍雙方對應(yīng)。即，能夠?qū)崿F(xiàn) 設(shè)計(jì)容易，評價(jià)工時(shí)少的電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的卡型電子裝置在經(jīng)由上迷pMOS開關(guān)對上述內(nèi)部邏輯電 路、上述功能模塊施加電源電壓時(shí)，在導(dǎo)通上述pMOS開關(guān)后停止上述 降壓調(diào)節(jié)器，在把上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓施加在上述內(nèi)部邏輯電路、上述功能模塊上時(shí)，在使上述降壓調(diào)節(jié)器工作后，斷開上述pMOS開關(guān)。 由此，因?yàn)椴淮嬖谏鲜鰌MOS開關(guān)和上述降壓調(diào)節(jié)器雙方同時(shí)變成斷開 的時(shí)刻，所以，能夠在各內(nèi)部塊上穩(wěn)定地施加適當(dāng)?shù)碾妷悍秶碾娫措?壓。本發(fā)明的卡型電子裝置在初始化前，從主機(jī)裝置接收在初始化中以 及初始化后施加的電源電壓的電壓范圍信息，只在上述電源線的電源電 壓小于等于規(guī)定的電壓值，并且從主機(jī)裝置接收了第二電壓范圍的信息 作為上述電壓范圍信息時(shí)，導(dǎo)通上述pMOS開關(guān)，其后，使上述降壓調(diào) 節(jié)器停止，除此以外時(shí)，斷開上述pMOS開關(guān)〗吏上述降壓調(diào)節(jié)器工作。 由此，主機(jī)裝置在發(fā)送了在初始化中以及初始化后施加在卡型電子裝置 上的電源電壓的電壓范圍信息后，即使在將電源電壓從上述第一電壓范 圍下落到上述第二電壓范圍的情況下，不管其時(shí)刻如何，都能夠防止對 在上述第二電壓范圍的電源電壓下工作的塊施加上述第一電壓范圍的電 源電壓。本發(fā)明的卡型電子裝置在電源上升時(shí)(立6上f:f3 )斷開上述pMOS 開關(guān)。由此，即使主才幾裝置在電源上升時(shí)急劇地提升電壓的情況下，也 能夠防止向在上述第二電壓范圍的電源電壓下工作的塊施加上述第一電 壓范圍的電源電壓。本發(fā)明的卡型電子裝置在內(nèi)部邏輯電路中具有在初始化前工作的初 始狀態(tài)工作部，初始化前的上述內(nèi)部邏輯電路僅有該初始化狀態(tài)工作部工作，和主機(jī)裝置進(jìn)行通信，生成指示上述pMOS開關(guān)斷開的控制信號。由此，在初始化前即^f吏在和主機(jī)裝置進(jìn)行通信的情況下，因?yàn)橹涣鬟^最 小限度的電流，所以在初始化前，能夠?qū)Ω鲀?nèi)部塊穩(wěn)定地施加適當(dāng)電壓 范圍的電源電壓。本發(fā)明的卡型電子裝置具有上述功能;f莫塊用的電源線(第二電源 線)，在從主機(jī)裝置施加了上述第二電壓范圍的電源電壓時(shí)，從上述第 二電源線向上述功能模塊施加電源電壓。由此，即使上述功能模塊需要 恒定的大電流的情況下，也能夠向各內(nèi)部塊施加穩(wěn)定并且適當(dāng)?shù)碾妷悍?圍的電源電壓。本發(fā)明的卡型電子裝置具有上述功能模塊用的電源線(第二電源 線)，如果從主機(jī)裝置接收到用第二電源線施加電源電壓這種指令信號， 則從上述第二電源線向功能模塊施加電源電壓。由此即使在上述功能模 塊中需要瞬間大電流的情況下，也能夠向各內(nèi)部塊施加穩(wěn)定并且適當(dāng)?shù)?電壓范圍的電源電壓。本發(fā)明的主機(jī)裝置具有用于向上述卡型電子裝置施加電源電壓的電源線；和上述卡型電子裝置的功能;f莫塊用的第二電源線，向上述卡型電 子裝置發(fā)送詢問是否可以用上述第二電源線施加電源電壓的指令信號， 在用來自上述卡型電子裝置的響應(yīng)信號，取得了可以用上述第二電源線
施加電源電壓這一信息時(shí)，在向上述卡型電子裝置發(fā)送了從上迷第二電 源線開始施加電源電壓這一指令信號后，從上述第二電源線開始施加電 源電壓。由此，即使在上述卡型電子裝置安裝了需要瞬間大電流的功能 模塊的情況下，也能夠?qū)ι鲜隹ㄐ碗娮友b置穩(wěn)定地施加適當(dāng)?shù)碾妷悍秶?的電源電壓。


圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施方式l的卡型電子裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的卡型電子裝置的pMOS開關(guān)的開 關(guān)切換工作的圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的卡型電子裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的卡型電子裝置直到開始初始化為 止的工作的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的卡型電子裝置直到開始初始化為 止的工作的流程圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的卡型電子裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的卡型電子裝置以及主機(jī)裝置結(jié)構(gòu) 的方才匡圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的主機(jī)裝置經(jīng)由第二電源線施加電 源電壓時(shí)的工作的流程圖。圖9是表示以往的卡型電子裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。符號說明101、 301、 601、 701、卯l:卡型電子裝置102、 302、 602、 702、 902:主機(jī)裝置103、 卯3:信號線104、 卯4:電源線105、 305、 605、 705、 905:控制器部106、 卯6:功能模塊
107、卯7:降壓調(diào)節(jié)器108、308、 708、 908:內(nèi)部邏輯電路109、909: VCO110:pMOS開關(guān)111:電壓檢測電路112、312、 612:控制電路313:初始狀態(tài)停止部314:初始狀態(tài)工作部615、715:中繼電路716:第二電源線717:中繼控制部718:CPU具體實(shí)施方式
以下，用

本發(fā)明的實(shí)施方式。 (實(shí)施方式1)使用圖l、圖2說明本實(shí)施方式1的卡型電子裝置。在本實(shí)施方式l 中，卡型電子裝置假設(shè)是安裝了閃存的存儲卡。但是，本發(fā)明的卡型電 子裝置并不限于存儲卡，也可以是具有無線LAN、 GPS等功能的功能擴(kuò) 展卡。圖1是表示本實(shí)施方式1的卡型電子裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖1中， 假設(shè)主機(jī)裝置102是具有卡型電子裝置101的插入槽的數(shù)字照相機(jī)。卡 型電子裝置101通過裝在設(shè)置于主機(jī)裝置102內(nèi)的槽中，和主機(jī)裝置102 進(jìn)行通信?？ㄐ碗娮友b置101如果裝到主^L裝置102,則用信號線103、 電源線104以及接地線(未圖示)等和主機(jī)裝置102電連接。而且，在 圖1中，用有箭頭的實(shí)線和沒有箭頭的實(shí)線連接各結(jié)構(gòu)塊之間，但有箭 頭的實(shí)線表示信號的傳送線，沒有箭頭的實(shí)線表示電源線。主機(jī)裝置102和卡型電子裝置101用1根以上的信號線103、電源線 104、接地線(未圖示)連接。信號線103由時(shí)鐘線、指令/響應(yīng)線和1
根以上的數(shù)據(jù)線等構(gòu)成。時(shí)鐘線是用于從主機(jī)裝置102向卡型電子裝置 101傳送時(shí)鐘信號的線，指令/響應(yīng)線是用于從主機(jī)裝置102向卡型電子 裝置101進(jìn)行指令信號傳送、從卡型電子裝置101向主機(jī)裝置102進(jìn)行 響應(yīng)信號傳送的線，數(shù)據(jù)線是用于在主機(jī)裝置102和卡型電子裝置101 之間雙向傳送數(shù)據(jù)信號的線。主機(jī)裝置102和卡型電子裝置101進(jìn)行以 主機(jī)裝置102為主，以卡型電子裝置101為從屬的主/從方式的通信。卡型電子裝置101具有控制器部105和功能模塊106?？刂破鞑?05 具有降壓調(diào)節(jié)器107、內(nèi)部邏輯電路108、 VCO109、 pMOS開關(guān)110、 電壓檢測電路111、控制電路112。控制器部105還具有IO單元、ROM、 RAM等(未圖示)。主機(jī)裝置102經(jīng)由電源線104向卡型電子裝置101施加電源電壓。 主機(jī)裝置102以2.7V 3.6V或者1.65V 1.95V的電壓范圍向卡型電子裝 置101施加電源電壓。由主機(jī)裝置102產(chǎn)生的施加電壓的變動速度假設(shè) 是電壓檢測電路lll能夠以不大的誤差檢測出電壓值的速度。以下，把 2.7V 3.6V的電壓范圍的電壓稱為3.3V系列電壓，把1.65V 1.95V的電 壓范圍的電壓稱為1.8V系列電壓。在卡型電子裝置101中存在即4吏給予3.3V系列電壓也工作的塊，和 如果給予超過1.95V的電壓，例如給予3.3V系列電壓則有可能產(chǎn)生壽命 下降、損壞的塊。在控制部105中，降壓調(diào)節(jié)器107、 pMOS開關(guān)110、 電壓檢測電路111以及IO單元即使給予3.3V系列電壓也正常工作。另 一方面，內(nèi)部邏輯電路108、 VCO109、控制電路112、 ROM、 RAM等 如果給予3.3￥系列電壓則有可能被損壞。進(jìn)而，功能模塊106也是如果 給予3,3V系列電壓則有可能產(chǎn)生壽命下降、損壞?？刂破鞑?05用系列LSI構(gòu)成，經(jīng)由IO單元，和控制部105周圍 的器件/塊進(jìn)行信號的發(fā)送接收。在和主機(jī)裝置102那樣以3.3V系列電壓 進(jìn)行信號的發(fā)送接收的器件之間的IO單元上裝入進(jìn)行3.3V系列電壓和 1.8V系列電壓的電平變換的電平轉(zhuǎn)換器。另一方面，在和如功能模塊106 那樣的以1.8V系列電壓工作的塊之間的IO單元中不包含電平轉(zhuǎn)換器。內(nèi)部邏輯電路108輸入來自主機(jī)裝置102的時(shí)鐘信號以及來自 VCO109的時(shí)鐘信號，進(jìn)行和主機(jī)裝置102的信號的傳送控制、針對功 能模塊106的數(shù)據(jù)的寫A/讀出/刪除等控制、VCO109的振蕩/停止的控 制等。此外，根據(jù)需要進(jìn)行針對ROM、 RAM的數(shù)據(jù)的寫A/讀出。VCO109施加1.8V系列電壓，并且在從內(nèi)部邏輯電路108輸入了振 蕩允許信號時(shí)振蕩，向內(nèi)部邏輯電路108輸出時(shí)鐘信號。電壓檢測電路111測定從電源線104施加的電源電壓的電壓值。在 電源電壓在規(guī)定的電壓值以下時(shí)，把在規(guī)定值以下這樣的信息、例如High (高)信號輸出到控制電路112。另一方面，在電源電壓超過規(guī)定的電壓 值時(shí)，把超過規(guī)定的電壓值這一信息、例如Low (低)信號輸出到控制 電路112。由此，控制電路112能夠以規(guī)定的電壓值為基準(zhǔn)切換pMOS 開關(guān)110的輸出和降壓調(diào)節(jié)器107的輸出。在此，通過把規(guī)定的電壓值 設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?，將不會在后級的?.8V系列電壓工作的塊上施加3.3V 系列電壓。電壓檢測電路111當(dāng)電源電壓的電壓值是1.8V系列電壓的最大值 1.95V以下的情況下，把表示1.95V以下這一意思的信號(例如High信 號)輸出給控制電路112。在電源電壓的電壓值超過1.95V時(shí)，把表示超 過1.95V這一意思的信號(例如Low信號)輸出到控制電路112。因?yàn)?以1.8V系列電壓的最大值1.95V為基準(zhǔn)切換pMOS開關(guān)110的輸出和調(diào) 節(jié)器107的輸出，所以不會在后級的以1.8V系列電壓工作的塊上施加支 持電壓以上的電源電壓。以下，把規(guī)定的電壓值設(shè)為1.95V進(jìn)行說明。降壓調(diào)節(jié)器107由線性調(diào)節(jié)器構(gòu)成。降壓調(diào)節(jié)器107降低從電源線 104施加的電源電壓，輸出1.8V系列電壓。當(dāng)電源電壓比1.8V系列電壓 低的情況下，輸出從電源電壓進(jìn)行了電壓降降低了以1.8V系列電壓工作 的后級的塊的消耗電流和輸出晶體管的導(dǎo)通電阻之積的大小后的電壓。 此外，降壓調(diào)節(jié)器107在從控制電路112輸入了停止信號時(shí)停止，其輸 出變成高阻抗?fàn)顟B(tài)。當(dāng)使降壓調(diào)節(jié)器107停止的情況下，因?yàn)樵诮祲赫{(diào) 節(jié)器107內(nèi)沒有功耗，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗化。pMOS開關(guān)110輸入從電源線104施加的電源電壓。而后，當(dāng)輸入 了來自控制電路112的導(dǎo)通信號的情況下，把輸入的電源電壓在基本通
過的狀態(tài)下輸出到后級的塊，在此，因pMOS開關(guān)110內(nèi)部的電阻的原 因，發(fā)生電壓稍許下降，但在本實(shí)施方式1中假設(shè)是能夠忽略的水平。 另一方面，當(dāng)輸入了來自控制電路112的斷開信號的情況下，不向后級 的塊輸出電壓。這樣從電源線104經(jīng)由IO單元輸入的電源電壓被輸入到降壓調(diào)節(jié)器 107和pMOS開關(guān)110這兩方。降壓調(diào)節(jié)器107的輸出和pMOS開關(guān)110 的輸出再次集中為1根電源線，經(jīng)由IO單元一次輸出到控制部105的外 部。而后，用設(shè)置在控制部105外部的電容器(未圖示)進(jìn)行平滑后， 在以1.8V系列電壓工作的塊(內(nèi)部邏輯電路108、功能模塊106)上施 加1.8V系列電壓。當(dāng)從電壓檢測電路111輸入了電源線104的電源電壓是1.95V以下 這一信息、例如High信號的情況下，控制電路112把導(dǎo)通信號輸出到 pMOS開關(guān)110，導(dǎo)通該開關(guān)。而后，直到pMOS開關(guān)110實(shí)際變成導(dǎo) 通為止，即直到開關(guān)完全關(guān)閉并向后級的塊上開始施加電源電壓為止一 直等待。其后，使降壓調(diào)節(jié)器107停止。另一方面，當(dāng)輸入了電源線104 的電源電壓超過1.95V這一信息、例如Low信號的情況下，4吏降壓調(diào)節(jié) 器107工作。在降壓調(diào)節(jié)器107開始了工作后，把斷開信號輸出到pMOS 開關(guān)110,斷開該開關(guān)。如上所述控制電路112在切換pMOS開關(guān)110 時(shí)，因?yàn)榻祲赫{(diào)節(jié)器107和pMOS開關(guān)110這兩方都不會是斷開狀態(tài)， 所以能夠向后級穩(wěn)定地施加1.8V系列電壓。圖2是表示在來自主機(jī)裝置102的施加電壓變動時(shí)，對在1.8V系列 電壓下工作的塊經(jīng)由降壓調(diào)節(jié)器107和pMOS開關(guān)110中的哪一方施加 電源電壓的圖。^fgi殳來自主機(jī)裝置102的電源電壓最初是3.3V系列電壓， 其后變成1.8V系列電壓，最后下降到0V (電源斷開)的情況。如圖2 所示，當(dāng)電源電壓是1.95V以下的情況下，經(jīng)由pMOS開關(guān)110把電源 電壓施加給后級的塊上，當(dāng)超過1.95V的情況下，經(jīng)由降壓調(diào)節(jié)器107 把電源電壓施加給后級的塊上。如上所述，本實(shí)施方式l的卡型電子裝置101對只以1.8V系列電壓 工作的塊，在來自主機(jī)裝置102的施加電壓是3.3￥系列電壓時(shí)，施加降 壓調(diào)節(jié)器107的輸出電壓，在是1.8V系列電壓時(shí)施加經(jīng)由pMOS開關(guān) 110的電源電壓。由此，對各內(nèi)部塊，能夠穩(wěn)定地施加適當(dāng)?shù)碾妷悍秶?電源電壓。而且，在實(shí)施方式1中用3.3V系列電壓和1.8V系列電壓這2種電 壓來進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不被電壓值所限定。 (實(shí)施方式2)用圖3 圖5說明本實(shí)施方式2的卡型電子裝置。而且，在本實(shí)施方 式2中，卡型電子裝置是具有GPS功能的功能擴(kuò)展卡。但是，本發(fā)明的 卡型電子裝置并不限于安裝有GPS功能的功能擴(kuò)展卡。圖3是表示本實(shí)施方式2的卡型電子裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖3中， 在和圖l所示的實(shí)施方式l的卡型電子裝置相同的塊上附加相同的符號， 并省略其說明。而且，在圖3中，用有箭頭的實(shí)線和沒有箭頭的實(shí)線連 接各結(jié)構(gòu)塊之間，但有箭頭的實(shí)線表示信號的傳送線，沒有箭頭的實(shí)線 表示電源線。在圖3中，主機(jī)裝置302是具有卡型電子裝置301的插入 槽的便攜電話。本實(shí)施方式2的卡型電子裝置301在從主機(jī)裝置302用指令信號設(shè) 定初始化中以及初始化后的施加電壓的電壓范圍這一點(diǎn)上和實(shí)施方式1 不同。當(dāng)用主機(jī)裝置302設(shè)定施加電壓的電壓范圍、主機(jī)裝置302改變 在初始化前和初始化以后實(shí)際上施加的電源電壓的電壓范圍等情況下， 有從主機(jī)裝置302發(fā)送的指令信號所表示的電壓范圍和實(shí)際上從主機(jī)裝 置302施加的電源電壓的電壓范圍不同的期間。因而，在本實(shí)施方式2的卡型電子裝置301中，內(nèi)部邏輯電路308 從主機(jī)裝置302接收包含施加電壓的電壓范圍信息的指令信號，把該信 息輸出到控制電路312，控制電路312根據(jù)電壓檢測電路111的信息和來 自內(nèi)部邏輯電路308的信息這兩方，切換pMOS開關(guān)110以及降壓調(diào)節(jié) 器107的導(dǎo)通/斷開。此外，在本實(shí)施方式2中，和實(shí)施方式l相比較，主機(jī)裝置的施加 電壓的變動速度快，因此，在用電壓檢測電路111檢測到電源電壓是 1.95V后，在pMOS開關(guān)110完全切換前，有電源電壓上升超過1.95V 的情況。本實(shí)施方式2的卡型電子裝置301是還考慮到這一點(diǎn)的電路結(jié) 構(gòu)。以下，詳細(xì)說明主機(jī)裝置302用指令信號設(shè)定施加電壓的電壓范圍 的工作和卡型電子裝置301切換pMOS開關(guān)的工作。首先，說明主機(jī)裝 置302的工作。主機(jī)裝置302對于卡型電子裝置301發(fā)送指令信號，用 來自卡型電子裝置301的響應(yīng)讀取卡型電子裝置301所支持的電壓范圍 信息。而后，在讀取的電壓范圍和能夠施加在卡型電子裝置301上的電 壓范圍一致時(shí)，判斷為可以使用卡型電子裝置301，發(fā)送指示初始化的指 令(初始化指令)信號，向卡型電子裝置301指示初始化。在此，所謂 初始化表示卡型電子裝置301內(nèi)的控制部305與功能模塊106的種類和狀態(tài)一致地構(gòu)筑工作輪廓(:/口7:r一/")。如果卡型電子裝置301未被初始化，則主機(jī)裝置302不能使用安裝在卡型電子裝置301上的功能 模塊的功能。例如，當(dāng)功能模塊106是GPS模塊的情況下，如果不是初 始化后則主機(jī)裝置302不能從卡型電子裝置301中讀出GPS才莫塊取得的 位置信息。主機(jī)裝置302用初始化指令信號對卡型電子裝置301設(shè)定初 始化中以及初始化后的施加電壓的電壓范圍信息。例如，主機(jī)裝置302對卡型電子裝置301在初始化前施加3.3V系列 電壓，在初始化中以及初始化后施加1.8V系列電壓的情況下，發(fā)行包含 初始化中以及初始化后的電源電壓的電壓范圍信息的初始化指令，把該 指令信號發(fā)送到卡型電子裝置301，在作為其響應(yīng)從卡型電子裝置301 接收了響應(yīng)信號后，把電源電壓的電壓范圍降到1.8V系列電壓。接著，說明內(nèi)部邏輯電路308的工作。內(nèi)部邏輯電路308被分為初 始狀態(tài)工作部314和初始狀態(tài)4f止部313。初始狀態(tài)工作部314只以來自 主機(jī)裝置302的時(shí)鐘信號工作，卡型電子裝置301即使在初始化之前也 工作，在和主機(jī)裝置302之間發(fā)送接收指令信號、響應(yīng)信號。初始狀態(tài) 工作部314具有工作電壓存儲寄存器和工作電壓范圍設(shè)定寄存器。工作電壓存儲寄存器預(yù)先存儲卡型電子裝置301的工作電壓范圍信息，在從 主機(jī)裝置302接收到要求發(fā)送工作電壓范圍信息這一指令信號時(shí)，作為 其響應(yīng)把包含工作電壓范圍信息的響應(yīng)信號發(fā)送到主機(jī)裝置302。此外，
在從主機(jī)裝置302接收到指令信號時(shí)，在把包含在該信號中的電壓范圍 信息設(shè)定在工作電壓范圍設(shè)定寄存器中后，發(fā)送響應(yīng)信號。如果設(shè)定在 工作電壓范圍設(shè)定寄存器中的電壓值在工作電壓存儲寄存器內(nèi)的工作電 壓范圍信息所表示的電壓范圍內(nèi)，則初始狀態(tài)工作部314把VCO109設(shè) 定為工作開始狀態(tài)。于是，初始狀態(tài)停止部313被提供來自VCO109的 時(shí)鐘信號并開始工作。工作電壓范圍設(shè)定寄存器在電源上升時(shí)變成表示 3.3V系列電壓的值(例如，Low)。如果從主機(jī)裝置302接收到指^Ht 號，并設(shè)定了使用1.8V系列電壓這一信息作為電壓范圍信息(例如， High)，則切換為High。初始狀態(tài)工作部314根據(jù)工作電壓范圍設(shè)定寄 存器的值，把High信號或者Low信號輸出到控制電路312。電壓檢測電路111在從電源線104經(jīng)由IO單元輸入的電源電壓為 1.95V以下時(shí)，把是1.8V系列電壓這一信息(例如，High信號)輸出到 控制電路312，在超過1.95V時(shí)把是3,3V系列電壓這一信息(例如，Low 信號)輸出給控制電路312?？刂齐娐?12輸入來自電壓檢測電路111的信息和來自初始化狀態(tài) 工作部314的工作電壓范圍信息、即使用電壓信息(High信號或者Low 信號)。而后，僅在雙方的輸入都是表示1.8V系列電壓的信息時(shí)，即， 只在兩輸入信號都是High時(shí)，導(dǎo)通pMOS開關(guān)110，并且把降壓調(diào)節(jié)器 107"i殳置為停止?fàn)顟B(tài)。在除此以外時(shí)，把pMOS開關(guān)ll(H殳置為斷開， 并且把降壓調(diào)節(jié)器107設(shè)置為工作狀態(tài)。例如，如果pMOS開關(guān)110進(jìn) 行用Low信號斷開開關(guān)，用High信號導(dǎo)通開關(guān)這一工作，則控制電路 312能夠用AND電路構(gòu)成。在電源上升時(shí)，因?yàn)楣ぷ麟妷悍秶O(shè)定寄存器的值必定是Low，所 以，初始狀態(tài)工作部314把向控制電路312指示斷開pMOS開關(guān)110的 控制信號(例如，Low信號)輸出到控制電路312。由此，在電源上升 時(shí)，pMOS開關(guān)變成斷開，降壓調(diào)節(jié)器107的輸出電壓施加在內(nèi)部邏輯 電路308以及功能模塊106上。因而，即使施加電壓的變動速度快的主 機(jī)裝置302急劇地提高施加電壓到3.3V，也不會在以1.8V系列電壓工作 的塊上施加3.3V系列電壓的電壓，能夠防止過電壓引起的應(yīng)力破壞等。 此外，在初始狀態(tài)(進(jìn)行初始化前的狀態(tài))時(shí)，只有初始狀態(tài)工作部314工作，初始狀態(tài)停止部313停止。在初始狀態(tài)中VCO109停止， 功能模塊106是備用狀態(tài)或者停止?fàn)顟B(tài)。因此，幾乎沒有電流流過，不 消耗電力。在主機(jī)裝置302從最初施加了 1.8V系列電壓時(shí)，降壓調(diào)節(jié)器 107的輸出晶體管變成導(dǎo)通，產(chǎn)生導(dǎo)通電阻，但因?yàn)樵诔跏紶顟B(tài)下幾乎沒 有電流流過，所以因?qū)娮璁a(chǎn)生的電壓降能夠限制在最小限度。初始化后，初始狀態(tài)停止部313也工作，進(jìn)4于和主才幾裝置302的信 號的傳送控制、對功能模塊106的數(shù)據(jù)的寫^/讀出/刪除等控制、VC0109 的振蕩/停止的控制等。以下，使用圖4、圖5所示的流程圖詳細(xì)說明主機(jī)裝置302決定卡型 電子裝置301的工作電壓范圍，直到卡型電子裝置301開始初始化為止 的處理。而且，設(shè)主機(jī)裝置302對卡型電子裝置301最初施加3.3V系列 電壓。首先，在步驟401中，主機(jī)裝置302對卡型電子裝置301，施加3,3V 系列電壓作為電源電壓。電壓檢測電路lll檢測到它而輸出Low信號， 初始狀態(tài)工作部314也輸出Low信號。Low信號因?yàn)楸硎緋MOS開關(guān) 110的開關(guān)斷開，所以pMOS開關(guān)110是斷開狀態(tài)，在內(nèi)部邏輯電路308 和功能模塊106等以1.8V系列電壓工作的塊上施加降壓調(diào)節(jié)器107的輸 出電壓。在步驟402中，卡型電子裝置301從主機(jī)裝置302接收要求發(fā)送工 作電壓范圍信息的指令信號。在步驟403中，卡型電子裝置301對主機(jī)裝置302發(fā)送包含工作電 壓范圍信息的響應(yīng)信號。在步驟404中，卡型電子裝置301接收初始化指令信號。在初始化 指令信號中包含初始化中以及初始化后的工作電壓范圍信息，內(nèi)部邏輯 電路308把該信息設(shè)定在工作電壓范圍設(shè)定寄存器中。在步驟405中，如果主機(jī)裝置302發(fā)送的電壓范圍信息是3.3￥系列 電壓，則iiX步驟406。在步驟406中，電壓檢測電路111的輸出以及初始狀態(tài)工作部314
的輸出都維持表示3.3V系列電壓的Low。在內(nèi)部邏輯電路308、功能模塊106中由降壓調(diào)節(jié)器107的輸出施加電源電壓。在步驟407中，卡型電子裝置301把響應(yīng)信號發(fā)送到主機(jī)裝置302。 在步驟408中，卡型電子裝置301開始初始化處理。此時(shí)，VCO309開始振蕩，向初始化狀態(tài)停止部313輸出時(shí)鐘信號。進(jìn)而，功能模塊106也變成工作狀態(tài)，內(nèi)部邏輯電路308開始針對功能模塊106進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫V讀出等處理。接著，使用圖5說明在步驟405中設(shè)定了 1.8V系列電壓的情況下的處理。在步驟501中，初始狀態(tài)工作部314對控制電路312輸出表示1.8V 系列電壓的High信號。此時(shí)，電壓檢測電路111的輸出是表示3.3V系 列電壓的Low信號。在步驟502中，卡型電子裝置301把響應(yīng)信號發(fā)送到主機(jī)裝置302。在步驟503中，主機(jī)裝置302把針對卡型電子裝置301的施加電壓 從3.3V系列電壓改變?yōu)?.8V系列電壓。在步驟504中，電壓檢測電路111檢測到電源線104的電壓變成 1.95V以下，把High信號輸出到控制電路312。在步驟505中，控制電路312由于輸入信號都變成High,因而把 pMOS開關(guān)IIO設(shè)置為導(dǎo)通(使pMOS開關(guān)110閉合)。在步驟506中，控制電路312在等待到直到pMOS開關(guān)110完全變 成導(dǎo)通狀態(tài)為止后，使降壓調(diào)節(jié)器107停止。如果降壓調(diào)節(jié)器107停止， 則其輸出變成高阻抗?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，因?yàn)榻祲赫{(diào)節(jié)器107不工作，所以能 夠減少這部分功耗。此外，在以1.8V系列電壓工作的內(nèi)部邏輯電路308、 功能模塊106上經(jīng)由pMOS開關(guān)110施加電源電壓。在步驟507中，卡型電子裝置301開始初始化處理。在以上那樣的步驟中，主機(jī)裝置302決定卡型電子裝置301的工作 電壓范圍，卡型電子裝置301開始初始化。而且，因?yàn)殡妷簷z測電路111存在，所以在步驟503中，即使主機(jī) 裝置302使電壓降低的時(shí)刻不是固定的情況下，也在1.95V以下時(shí)， pMOS開關(guān)110變成導(dǎo)通，降壓調(diào)節(jié)器107停止。因而，不會在以1.8V 系列電壓工作的塊上施加3.3V系列電壓。此外，在步驟401、 402中，主機(jī)裝置302發(fā)送包含工作電壓范圍信 息的指令信號，在卡型電子裝置301作為其響應(yīng)發(fā)送了響應(yīng)信號后，在 步驟403中，發(fā)送了初始化指令信號，但也可以跳過步驟401、 402，從 最初開始在步驟403中發(fā)送初始化指^Ht號。如上所示，實(shí)施方式2的卡型電子裝置301在初始化前，內(nèi)部邏輯 308的初始狀態(tài)工作部314接受來自主機(jī)裝置302的初始化指令信號，把 包含在初始化指令信號中的初始化中以及初始化后的工作電壓信息輸出 到控制電路312。而后，控制電路312根據(jù)來自電壓檢測電路111的信息 和來自內(nèi)部邏輯電路308的信息這兩方，控制pMOS開關(guān)110以及降壓 調(diào)節(jié)器107的導(dǎo)通/斷開。由此，主機(jī)裝置302在對卡型電子裝置301發(fā) 送了在初始化中以及初始化后施加的電壓范圍的信息后，即使從3,3V系 列電壓下降到1.8V系列電壓的情況下，不管其時(shí)刻如何，都能夠防止在 以1.8V系列電壓工作的塊上施加3.3V系列電壓。例如，雖然包含在來自主機(jī)裝置302的指令信號中的電壓范圍信息 是1.8V系列電壓的信息，但即使從電源線104實(shí)際施加的電源電壓是 3.3V系列電壓，因?yàn)閺碾娫礄z測電路lll向控制電路312輸出表示3,3V 系列電壓的信息(例如，Low信號)，所以pMOS開關(guān)110不變成導(dǎo)通， 不會把3,3V系列電壓施加在內(nèi)部邏輯電路308、功能模塊106上。而且，在本實(shí)施方式2中，假i殳從主機(jī)裝置302施加的電源電壓的 變動速度快，在電源上升時(shí)，把pMOS開關(guān)110設(shè)置為斷開，并且把降 壓調(diào)節(jié)器107設(shè)置為導(dǎo)通，但當(dāng)從主機(jī)裝置302施加的電源電壓的變動 速度緩慢的情況下，在電源上升時(shí)，不需要把pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開， 并且不需要把降壓調(diào)節(jié)器107設(shè)置為導(dǎo)通。此外，在本實(shí)施方式2中，用3.3V系列電壓和1.8V系列電壓2種 電壓進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不被電壓值所限定。 (實(shí)施方式3)使用圖6說明本實(shí)施方式3的卡型電子裝置。在本實(shí)施方式3中，
卡型電子裝置假設(shè)是具有無線LAN功能的功能擴(kuò)展卡。但是，本發(fā)明的 卡型電子裝置并不限于安裝了無線LAN功能的功能擴(kuò)展卡。圖6是表示 本實(shí)施方式3的卡型電子裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖6中，對于和圖l所 示的實(shí)施方式1的卡型電子裝置相同的塊標(biāo)注相同的符號，并省略其說 明。在本實(shí)施方式3中，主機(jī)裝置602假設(shè)是具有卡型電子裝置601的 插入槽的便攜數(shù)字音樂播放器。在圖6中，用有箭頭的實(shí)線和沒有箭頭 的實(shí)線連接各結(jié)構(gòu)塊之間，但有箭頭的實(shí)線表示是信號的傳送線，沒有 箭頭的實(shí)線表示是電源施加線。在本實(shí)施方式3中，功能模塊106恒定地需要大電流。因此在pMOS 開關(guān)110的開關(guān)接合面的電阻上產(chǎn)生的電壓降為難以忽視的大，在pMOS 開關(guān)IIO的后級的塊上施加的電壓與1.8V系列電壓相比有大幅度降低的 可能性。因而，在本實(shí)施方式3的卡型電子裝置601中，具有有選擇地切換 施加在功能模塊106上的電源電壓的中繼電路615。這一點(diǎn)和實(shí)施方式1 的卡型電子裝置101不同。中繼電路615連接在電源線104和降壓調(diào)節(jié)器107的輸出線或者 pMOS開關(guān)110的輸出線2種線上。把控制電路612的輸出作為切換信 號，中繼電路615進(jìn)行切換，把經(jīng)由電源線104的電源電壓和經(jīng)由降壓 調(diào)節(jié)器107的輸出線或pMOS開關(guān)110的輸出線經(jīng)由的電源電壓的某一 方施加在功能模塊106上?？刂齐娐?12在把pMOS開關(guān)110設(shè)置為導(dǎo)通時(shí)，中繼電路615對 切換信號進(jìn)行切換以選擇電源線104。在pMOS開關(guān)110導(dǎo)通時(shí)，因?yàn)?電源線104的電源電壓是1.8V系列電壓，所以向功能模塊106施加適當(dāng) 的電壓范圍的電源電壓，即1.8V系列電壓。由此，不會向恒定地需要大 電流的功能模塊106施加因電壓降而下降的經(jīng)由pMOS開關(guān)110的電源 電壓。如上所述，本實(shí)施方式3的卡型電子裝置601當(dāng)pMOS開關(guān)110導(dǎo) 通時(shí)，因?yàn)榻?jīng)由中繼電路615從電源線104向功能模塊106施加電源電 壓，所以，例如即使安裝如無線LAN那樣需要大電流的功能模塊106，
也能夠?qū)χ灰?.8V系列電壓工作的模塊以適當(dāng)?shù)碾妷菏┘与娫措妷骸６?，在本?shí)施方式3中，用3.3V系列電壓和1.8V系列電壓2種 電壓進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不被電壓值所限定。 (實(shí)施方式4)使用圖7、圖8說明本實(shí)施方式4的卡型電子裝置以及主機(jī)裝置。在 本實(shí)施方式4中，卡型電子裝置是安裝有閃存的存儲卡。但是，本發(fā)明 的卡型電子裝置并不限于存儲卡。圖7是表示本實(shí)施方式4的卡型電子 裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖7中，在和圖1所示的實(shí)施方式1的卡型電子 裝置相同的塊上附加相同的符號并省略其說明。在圖7中，用有箭頭的 實(shí)線和沒有箭頭的實(shí)線連接各結(jié)構(gòu)塊之間，但有箭頭的實(shí)線表示是信號 的傳送線，沒有箭頭的實(shí)線是表示電源線。在本實(shí)施方式4中，主機(jī)裝置702假設(shè)是具有卡型電子裝置701的 插入槽的筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)?？ㄐ碗娮友b置701的功能模塊106瞬間 需要大電流。因此，在從降壓調(diào)節(jié)器107向功能模塊106施加電源電壓 時(shí)，有可能瞬間輸出電壓比1.8V系列電壓低。此外，在pMOS開關(guān)的 接合面的電阻上產(chǎn)生電壓降，施加在pMOS開關(guān)110的后級的塊上的電 壓有可能比1.8V系列電壓低。因而，在本實(shí)施方式4中，在主機(jī)裝置702和卡型電子裝置701之 間設(shè)置第二電源線716。主機(jī)裝置702能夠經(jīng)由第二電源線716在卡型電 子裝置701上施加電源電壓。當(dāng)經(jīng)由第二電源線716施加電源電壓的情 況下，主機(jī)裝置702的CPU718事前確認(rèn)卡型電子裝置701是否可以經(jīng) 由第二電源線716接收電源電壓，接著向卡型電子裝置701發(fā)送從第二 電源線716開始施加電源電壓這一信息，在其響應(yīng)返回后，開始施加電 源電壓?？ㄐ碗娮友b置701的內(nèi)部邏輯電路708具有中繼控制部717。中繼控 制部717具有可否經(jīng)由第二電源線716在功能模塊106上施加電源電壓 的信息，當(dāng)從主機(jī)裝置702接收到開始施加電源電壓這一信息的情況下， 輸出切換信號，切換中繼電路715的開關(guān)，以使得能夠使用第二電源線 716。
以下，使用圖8說明主機(jī)裝置702經(jīng)由第二電源線716施加電源電 壓時(shí)的工作。在用該流程圖表示的工作開始時(shí)，中繼電路715選擇降壓 調(diào)節(jié)器107或者pMOS開關(guān)110的輸出線一側(cè)，向功能模塊106施加電 源電壓。在步驟801中，主機(jī)裝置702的CPU718對卡型電子裝置701發(fā)送 詢問是否可以使用第二電源線716施加電源電壓的指令信號。指令信號 由卡型電子裝置701的中繼控制部717接受。在步驟802中，卡型電子裝置701把包含可以使用第二電源線716 這一信息的響應(yīng)信號發(fā)送到主機(jī)裝置702。在步驟803中，CPU718接收來自卡型電子裝置701的響應(yīng)信號， 對卡型電子裝置701發(fā)送使用第二電源線716這一指令信號。在步驟804中，中繼控制部717輸出切換信號切換中繼電路715的 開關(guān)，來選擇第二電源線716—側(cè)。此時(shí)，第二電源線716和功能模塊 106連接。在步驟805中，卡型電子裝置701對主機(jī)裝置702返回在步驟803 中接收到的針對指令信號的響應(yīng)(發(fā)送響應(yīng)信號)。在步驟806中，CPU718確認(rèn)響應(yīng)信號已返回，經(jīng)由第二電源線716 施加針對功能模塊106的電源電壓。如上所述，本實(shí)施方式4的卡型電子裝置701和主機(jī)裝置702具有 第二電源線716,因?yàn)槟軌驈牡诙娫淳€716向功能模塊106施加電源電 壓，所以即使功能模塊106需要瞬間大電流的情況下，也能夠從電池、 AC適配器等穩(wěn)定的電源對功能模塊106施加電源電壓。而且，在本實(shí)施方式4中，用3.3V系列電壓和1.8V系列電壓2種 電壓進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不被電壓值所限定。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明用作在以3.3V系列電壓和1.8V系列電壓等2種電壓范圍的 電源電壓工作的卡型電子裝置、以及對卡型電子裝置內(nèi)的功能模塊可以 用專用的電源線提供電源的主機(jī)裝置。
權(quán)利要求
1.一種卡型電子裝置，其特征在于，具有從主機(jī)裝置輸入第一電壓范圍的電源電壓和比上述第一電壓范圍低的第二電壓范圍的電源電壓的電源線；在上述第二電壓范圍中工作，起到規(guī)定功能的功能模塊；與上述電源線連接的pMOS開關(guān)；與上述電源線連接，把上述電源線的電源電壓降壓到第二電壓范圍的降壓調(diào)節(jié)器；檢測上述電源線的電源電壓值，輸出表示是否超過規(guī)定電壓值的信息的電壓檢測電路；輸入來自上述電壓檢測電路的信息，在上述電源線的電源電壓是上述規(guī)定電壓值以下時(shí)，把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為導(dǎo)通，并且使上述降壓調(diào)節(jié)器停止，在上述電源線的電源電壓超過上述規(guī)定電壓值時(shí)，把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開，并且使上述降壓調(diào)節(jié)器工作的控制電路；輸入經(jīng)由上述pMOS開關(guān)的電源電壓或者上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓而工作，進(jìn)行上述功能模塊的控制或者和外部的通信控制的內(nèi)部邏輯電路。
2. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的卡型電子裝置，其特征在于 上述電壓檢測電路檢測上述電源線的電源電壓是否超過上述笫二電壓范圍的最大值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡型電子裝置，其特征在于 進(jìn)一步具有生成使上述內(nèi)部邏輯電路工作的時(shí)鐘信號的振蕩器， 上述振蕩器通過輸入經(jīng)由上述pMOS開關(guān)的電源電壓或者上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓而工作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡型電子裝置，其特征在于 上述控制電路在上述電源線的電源電壓為規(guī)定電壓值以下時(shí)，在把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為導(dǎo)通后使上述降壓調(diào)節(jié)器停止，在上述電源線的 電源電壓超過上述規(guī)定電壓值時(shí)，在讓上述降壓調(diào)節(jié)器工作后把上述 pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡型電子裝置，其特征在于具有用于在上述內(nèi)部邏輯電路和上述主機(jī)裝置之間對時(shí)鐘信號、指令信 號、響應(yīng)信號以及數(shù)據(jù)信號進(jìn)行傳送接收的l根以上的信號線，上述內(nèi)部邏輯電路在用上述主機(jī)裝置進(jìn)行上述卡型電子裝置的初始 化之前，在初始化中以及初始化后從上述主機(jī)裝置經(jīng)由上述信號線接收 從上述主機(jī)裝置施加的電源電壓的電壓范圍信息并輸出到上述控制電 路，上述控制電路輸入來自上述電壓檢測電路以及上述內(nèi)部邏輯電路的 信息，只在上述電源線的電源電壓為上述規(guī)定電壓值以下，并且從上述 內(nèi)部邏輯電路輸入了上述第二電壓范圍的信息作為上述電壓范圍信息 時(shí)，把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為導(dǎo)通，并且使上述降壓調(diào)節(jié)器停止，除此 以外時(shí)把上述pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開，并且使上述降壓調(diào)節(jié)器工作。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求5所述的卡型電子裝置，其特征在于上述內(nèi)部邏輯電路在電源上升時(shí)，把將上述pMOS開關(guān)設(shè)置為斷開 的控制信號輸出到上述控制電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的卡型電子裝置，其特征在于 上述內(nèi)部邏輯電路具有在初始化前工作的初始狀態(tài)工作部，在初始化前只有上述初始狀態(tài)工作部工作，從上述主機(jī)裝置接收上述電壓范圍 信息，并且生成把上述pMOS開關(guān)設(shè)置成斷開的控制信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡型電子裝置，其特征在于 具有與上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出線或上述pMOS開關(guān)的輸出線和上述電源線2種線連接，有選擇地切換施加在上述功能模塊上的電源電壓的 中繼電路，上述中繼電路在上述pMOS開關(guān)是導(dǎo)通時(shí)選擇上述電源線并向上述 功能模塊施加電源電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡型電子裝置，其特征在于，具有 用于在上述內(nèi)部邏輯電路和上述主機(jī)裝置之間對時(shí)鐘信號、指令信號、響應(yīng)信號以及數(shù)據(jù)信號進(jìn)行發(fā)送接收的l根以上的信號線； 上述功能模塊用的第二電源線；與上述降壓調(diào)節(jié)器的輸出線或上述pMOS開關(guān)的輸出線和上述第二 電源線2種線連接，有選擇地切換施加在上述功能模塊上的電源電壓的 中繼電路，其中，上述內(nèi)部邏輯電路具有控制上述中繼電路的中繼控制電路， 上述中繼控制電路預(yù)先存儲表示是否能夠?qū)碜陨鲜龅诙娫淳€的 電源電壓施加在上述功能模塊上的信息，如果從上述主機(jī)裝置接收用第 二電源線施加電源電壓這種指令信號，則向上述中繼電路輸出切換信號， 選擇上述第二電源線的電源電壓作為上述功能模塊的電源電壓。 10. —種主機(jī)裝置，其特征在于，具有生成發(fā)送到卡型電子裝置的指令信號、時(shí)鐘信號或者數(shù)據(jù)信號，并 且接收來自上述卡型電子裝置的響應(yīng)信號或者數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理的中央運(yùn)算裝置；用于向上述卡型電子裝置施加電源電壓的電源線； 用于在上述卡型電子裝置之間發(fā)送接收上述時(shí)鐘信號、指令信號、 響應(yīng)信號以及數(shù)據(jù)信號的1根以上的信號線；上述卡型電子裝置內(nèi)的功能模塊用的第二電源線， 上述中央運(yùn)算裝置對上述卡型電子裝置發(fā)送詢問是否能夠用上述第 二電源線施加電源電壓的指令信號，在用來自上述卡型電子裝置的響應(yīng) 信號，取得了能夠用上述第二電源線施加電源電壓的信息時(shí)，在對上述 卡型電子裝置發(fā)送了從上述第二電源線開始施加電源電壓的指令信號 后，從上述第二電源線開始施加電源電壓。
全文摘要
本發(fā)明的卡型電子裝置具有與電源線(104)連接的pMOS開關(guān)(110)；對電源電壓進(jìn)行降壓的降壓調(diào)節(jié)器(107)；檢測電源電壓值，輸出是否超過規(guī)定電壓值的信息的電壓檢測電路(111)；在電源線(104)的電源電壓為規(guī)定電壓值以下時(shí)，把pMOS開關(guān)(110)設(shè)置為導(dǎo)通，并使降壓調(diào)節(jié)器(107)停止，在超過規(guī)定電壓值時(shí)，把pMOS開關(guān)(110)設(shè)置為斷開，并使降壓調(diào)節(jié)器(107)工作的控制電路(112)；輸入經(jīng)由pMOS開關(guān)(110)的電源電壓或者降壓調(diào)節(jié)器(107)的輸出電壓來工作，進(jìn)行功能模塊(106)的控制和與外部的通信控制的內(nèi)部邏輯電路(108)。因而，即使從主機(jī)裝置以2種電壓范圍施加電源電壓的情況下，也能夠向各內(nèi)部塊施加適當(dāng)?shù)碾妷悍秶碾娫措妷骸?br> 文檔編號G06F1/26GK101167038SQ200680014208
公開日2008年4月23日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月27日
發(fā)明者中村清治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社