JP2002278753A - Data processing system - Google Patents

Data processing system

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JP2002278753A
JP2002278753A JP2001079984A JP2001079984A JP2002278753A JP 2002278753 A JP2002278753 A JP 2002278753A JP 2001079984 A JP2001079984 A JP 2001079984A JP 2001079984 A JP2001079984 A JP 2001079984A JP 2002278753 A JP2002278753 A JP 2002278753A
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JP
Japan
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coprocessor
instruction
cpu
ram
data processing
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Application number
JP2001079984A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Sawamura
陽 沢村
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance efficiency of a data processing by enabling a data processing by a data processing system even during a data processing by a coprocessor and reducing the frequency of interruptions to a CPU in the data processing system having the CPU and the coprocessor. SOLUTION: Instructions to be processed by the coprocessor 21 are stored in an instruction register 22 capable of storing a plurality of instructions from the CPU 12, when an enable signal EN is supplied from the CPU 12 to the coprocessor 21, the instructions stored in the instruction register 22 are successively fetched, processed in the coprocessor 21 and access privileges to a RAM 14 are managed by a bus controller 21a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CPU(中央演算
処理装置)と結合してそのデータ処理を補強し、機能拡
張を行うための補助的なコプロセッサ(co−proc
essor)を有するデータ処理システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary co-processor (co-proc) which is combined with a CPU (Central Processing Unit) to reinforce its data processing and extend functions.
ESSOR).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ディジタルオーディオ装置の
圧縮処理などにおいて、CPUの処理負担を軽減するた
めに、特定の処理、例えばデータの桁数の大きいデータ
処理等、を専用の処理機構を持たせたコプロセッサに行
わせることにより、その特定の処理をCPUに行わせる
場合と比較して、CPUの負担を軽減すると共に、全体
としての処理時間を短縮することが、行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce the processing load on a CPU in the compression processing of a digital audio apparatus, a specific processing mechanism, for example, a data processing with a large number of data digits, is provided with a dedicated processing mechanism. By causing the coprocessor to perform the specific processing, the load on the CPU is reduced and the processing time as a whole is reduced as compared with the case where the specific processing is performed by the CPU.

【0003】図4は従来の、コプロセッサ処理を行わせ
るようにしたデータ処理システムの構成を示すものであ
る。また、図5はそのデータ処理システムの処理タイム
チャートであり、同図(a)はシステムクロックCLK
を示し、同図(b)はCPUの動作期間(バス占有期
間)を示し、同図(c)はコプロセッサの動作期間(バ
ス占有期間)を示している。
FIG. 4 shows a configuration of a conventional data processing system for performing coprocessor processing. FIG. 5 is a processing time chart of the data processing system, and FIG.
FIG. 2B shows the operation period (bus occupation period) of the CPU, and FIG. 2C shows the operation period (bus occupation period) of the coprocessor.

【0004】図4において、このデータ処理システムの
主制御を司るCPU42、プログラム命令などを記憶し
ているROM43、作業用の記憶領域などに使用される
RAM44、他回路とデータのやりとりを行う入出力回
路45、特定の処理機構を持つコプロセッサ46が、バ
スライン41を介して相互に接続されている。
In FIG. 4, a CPU 42 for controlling the main control of the data processing system, a ROM 43 for storing program instructions, a RAM 44 used as a work storage area, and an input / output for exchanging data with other circuits. The circuit 45 and a coprocessor 46 having a specific processing mechanism are interconnected via a bus line 41.

【0005】CPU42は、プログラム命令に従って必
要なデータ処理を順次進めていくが、そのプログラム命
令がコプロセッサ46で処理するべき命令であった場合
には、コプロセッサ46で処理するように、当該命令を
コプロセッサに転送する。コプロセッサ46では、当該
命令に従って、必要なデータをRAM44から取り込ん
で、指定された演算を行って、その演算処理結果をRA
M44に送って記憶させ、その命令の処理を終了すると
ともに、終了信号を割り込み信号としてCPU42に送
付する。このようにCPU42の他にコプロセッサ46
を設け、プログラム命令を振り分けることで、データ処
理システムとしての効率を高めることができる。
[0005] The CPU 42 sequentially proceeds with necessary data processing according to the program instruction. If the program instruction is an instruction to be processed by the coprocessor 46, the CPU 42 causes the coprocessor 46 to process the instruction. To the coprocessor. In accordance with the instruction, the coprocessor 46 fetches necessary data from the RAM 44, performs a specified operation, and outputs the operation processing result to the RA.
The command is sent to M44 for storage, the processing of the command is terminated, and a termination signal is sent to the CPU 42 as an interrupt signal. In this manner, the coprocessor 46 besides the CPU 42
And by distributing the program instructions, the efficiency of the data processing system can be improved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このコプロセッサ46
にて命令の処理を実行している間は、バス41はコプロ
セッサ46の処理のために使用される。このため、図5
のタイミングチャートに示されるように、CPU42
は、コプロセッサ46へ命令を転送した時点から割り込
み(終了信号)が返送されるまでの期間は、バス41を
制御することも、バス41にアクセスすることもできな
いから、その期間は内部処理で完結する作業しかでき
ず、実質的に他の処理を実行することはできない。
SUMMARY OF THE INVENTION
The bus 41 is used for the processing of the coprocessor 46 while the processing of the instruction is being executed by the. For this reason, FIG.
As shown in the timing chart of FIG.
Cannot control the bus 41 or access the bus 41 during the period from when the instruction is transferred to the coprocessor 46 to when the interrupt (end signal) is returned. Only complete work can be performed, and substantially no other processing can be executed.

【0007】また、CPU42は、コプロセッサ46か
らの割り込み(終了信号)を受けると、割り込み処理の
ために数〜十数クロックの命令サイクルを使用する。C
PU42からコプロセッサ46への命令頻度が高く、コ
プロセッサ46での処理実行時間が短い場合には、CP
U42に対する割り込み処理のために使用される命令サ
イクルの時間が増え、データ処理システムとしての効率
が低下する。
When receiving an interrupt (end signal) from the coprocessor 46, the CPU 42 uses an instruction cycle of several to several tens of clocks for interrupt processing. C
If the instruction frequency from the PU 42 to the coprocessor 46 is high and the processing execution time in the coprocessor 46 is short, the CP
The instruction cycle time used for the interrupt processing for U42 increases, and the efficiency of the data processing system decreases.

【0008】そこで、本発明は、CPUとコプロセッサ
を有するデータ処理システムにおいて、コプロセッサで
データ処理中にもデータ処理システムでの他のデータ処
理を可能とし、かつCPUへの割り込み処理の回数を著
しく少なくして、データ処理の効率を向上したデータ処
理システムを提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a data processing system having a CPU and a coprocessor, which enables other data processing in the data processing system even during data processing by the coprocessor, and reduces the number of interrupt processes to the CPU. It is an object of the present invention to provide a data processing system with significantly reduced data processing efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のデータ処
理システムは、データ処理システムの主制御を司るCP
U12と、プログラム命令などを記憶しているROM1
3と、作業用の記憶領域などに使用されるRAM14
と、他回路とデータのやりとりを行う入出力回路15
と、前記CPU12、前記ROM13、前記RAM1
4、前記入出力回路15が結合されるバス11と、前記
RAM14の少なくとも一部と結合され、この結合され
たRAM14へのアクセスを含むバス制御を行うバスコ
ントローラ21aを有するコプロセッサ21と、複数の
命令を記憶可能な命令レジスタ22(23)とを備え、
前記CPU12から前記コプロセッサ21で処理すべき
命令を前記命令レジスタ22(23)に蓄積し、前記コ
プロセッサ21に前記CPU12からイネーブル信号E
Aが供給されたとき、前記命令レジスタ22(23)に
蓄積されている命令を順次コプロセッサ21に取り込み
処理するとともに、前記結合されたRAMへのアクセス
権を前記バスコントローラ21aが管理することを特徴
とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a data processing system, comprising: a CP for controlling a main control of the data processing system;
U1 and ROM 1 storing program instructions and the like
3 and a RAM 14 used as a work storage area, etc.
And an input / output circuit 15 for exchanging data with other circuits
And the CPU 12, the ROM 13, and the RAM 1
4. a coprocessor 21 having a bus 11 to which the input / output circuit 15 is coupled, a bus controller 21a coupled to at least a part of the RAM 14, and performing bus control including access to the coupled RAM 14; And an instruction register 22 (23) capable of storing the instruction of
Instructions to be processed by the coprocessor 21 from the CPU 12 are stored in the instruction register 22 (23), and an enable signal E from the CPU 12 is sent to the coprocessor 21.
When A is supplied, the instructions stored in the instruction register 22 (23) are sequentially fetched into the coprocessor 21 and processed, and the access right to the combined RAM is managed by the bus controller 21a. Features.

【0010】請求項1記載のデータ処理システムによれ
ば、コプロセッサ21で処理すべき命令を、複数の命令
を記憶可能な命令レジスタ22(23)にCPU12か
ら蓄積し、CPU12からイネーブル信号ENが供給さ
れたとき、命令レジスタ22(23)に蓄積されている
命令を順次取り込み処理するから、CPU12の割り込
み処理の回数が著しく少なくなる。
According to the data processing system of the first aspect, instructions to be processed by the coprocessor 21 are stored in the instruction register 22 (23) capable of storing a plurality of instructions from the CPU 12, and the enable signal EN is transmitted from the CPU 12 to the instruction register 22 (23). When supplied, the instructions stored in the instruction register 22 (23) are sequentially fetched and processed, so that the number of interrupt processes of the CPU 12 is significantly reduced.

【0011】また、バス11とは別に、RAM14とコ
プロセッサ21とをコプロセッサ用バス25により直接
接続し、かつコプロセッサ21に設けたバスコントロー
ラ21aにより、CPU12とコプロセッサ21とがと
もにアクセスできるRAM14へのアクセス権を管理す
るから、コプロセッサ21がRAM14にアクセスして
いるときのみ、RAM14へのアクセスが制限されるも
のの、基本的にコプロセッサ21が処理実行中もCPU
12は必要な処理を実行することができる。また、RA
M14を複数の領域に分割する、あるいは複数のRAM
で構成することにより、RAMへのアクセスの制限を少
なくできる。
In addition to the bus 11, the RAM 14 and the coprocessor 21 are directly connected by a coprocessor bus 25, and both the CPU 12 and the coprocessor 21 can be accessed by a bus controller 21a provided in the coprocessor 21. Since the access right to the RAM 14 is managed, the access to the RAM 14 is restricted only when the coprocessor 21 is accessing the RAM 14.
12 can execute necessary processing. Also, RA
M14 is divided into a plurality of areas, or a plurality of RAMs
, The restriction on access to the RAM can be reduced.

【0012】これにより、CPU12とコプロセッサ2
1を有するデータ処理システムにおける、データ処理の
効率が向上する。
Thus, the CPU 12 and the coprocessor 2
1 improves the efficiency of data processing in the data processing system.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のデ
ータ処理システムの実施の形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a data processing system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
データ処理システムの構成を示す図であり、バス11
に、データ処理システムの主制御を司るCPU12と、
プログラム命令などを記憶しているROM13と、作業
用の記憶領域などに使用されるRAM14と、他回路と
データのやりとりを行う入出力回路15とが、結合され
ている。RAM14は、領域Aと領域Bとに区分されて
いる。この領域Aはバス11に結合されてCPU12か
らアクセスされる一方、領域Bはバス11に結合されて
CPU12からアクセスされるとともに、コプロセッサ
用バス25に結合されてコプロセッサ21からもアクセ
スされる。以下、RAM14の領域A、領域Bを、RA
M(A)14a、RAM(B)14bという。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a data processing system according to a first embodiment of the present invention.
A CPU 12 that controls the main control of the data processing system;
A ROM 13 for storing program instructions and the like, a RAM 14 used as a work storage area and the like, and an input / output circuit 15 for exchanging data with other circuits are connected. The RAM 14 is divided into an area A and an area B. The area A is connected to the bus 11 and accessed by the CPU 12, while the area B is connected to the bus 11 and accessed by the CPU 12, and is also connected to the coprocessor bus 25 and accessed by the coprocessor 21. . Hereinafter, the areas A and B of the RAM 14 will be referred to as RA
M (A) 14a and RAM (B) 14b.

【0015】コプロセッサ21は、CPU12で処理し
たのではその処理負担が大きい特定の処理、例えば桁数
の大きいデータの処理を行う専用の処理機構を持ってい
る。コプロセッサ21は、振り分けられた命令を処理す
る際に、RAM14からのデータの取得あるいは処理結
果のRAM14への書き込みを行う必要があるから、R
AM14と結合されている。特に、本発明では、コプロ
セッサ21は、RAM14(B)14bへのアクセスを
制御するバスコントローラ21aを持っている。
The coprocessor 21 has a dedicated processing mechanism for performing a specific processing that requires a large processing load when processed by the CPU 12, for example, processing a data having a large number of digits. The coprocessor 21 needs to obtain data from the RAM 14 or write the processing result to the RAM 14 when processing the allocated instruction.
AM14. In particular, in the present invention, the coprocessor 21 has a bus controller 21a that controls access to the RAM 14 (B) 14b.

【0016】このバスコントローラ21aでは、CPU
12とコプロセッサ21がアクセスできるRAM(B)
14bへのアクセス権をコントロールしており、通常は
CPU12のバス制御に基づいて動作すると共に、コプ
ロセッサ21が処理動作を行っている場合にはコプロセ
ッサ21にアクセスの優先を与えるように構成されてい
る。このアクセスの優先処理は、コプロセッサ21から
CPU12に供給されるバスコントロール信号BCTL
によりなされ、コプロセッサ21がRAM14(B)1
4bへアクセスする際に発生される。また、コプロセッ
サ21は、CPU12からのイネーブル信号ENにより
その処理動作が許可されるように構成されている。
The bus controller 21a includes a CPU
(B) that can be accessed by the CPU 12 and the coprocessor 21
14b is controlled, and normally operates based on the bus control of the CPU 12, and is configured to give priority to access to the coprocessor 21 when the coprocessor 21 is performing a processing operation. ing. This access priority processing is performed by the bus control signal BCTL supplied from the coprocessor 21 to the CPU 12.
And the coprocessor 21 stores the RAM 14 (B) 1
This occurs when accessing 4b. Further, the coprocessor 21 is configured so that its processing operation is permitted by an enable signal EN from the CPU 12.

【0017】命令レジスタ22は、複数n個の記憶領域
を有しており、CPU12から命令用バス24を介して
供給されるコプロセッサ21で処理すべき命令を順次蓄
積する。この命令レジスタ22のそれぞれの記憶領域
は、例えば、演算の種別を表す命令コードレジスタ22
a、演算の元データとなるRAMアドレスを表す第1ソ
ースレジスタ22b、演算の元データとなるRAMアド
レスを表す第2ソースレジスタ22c、演算された結果
を書き込むRAMアドレスを表す書き込みレジスタ22
dから構成されている。この命令レジスタ22に蓄積さ
れた命令はコプロセッサ21に、蓄積された順序で取り
出されることになる。そして、蓄積された命令が全て処
理されたときに、CPU12に処理終了を示す割り込み
信号が供給される。
The instruction register 22 has a plurality of n storage areas, and sequentially stores instructions to be processed by the coprocessor 21 supplied from the CPU 12 via the instruction bus 24. Each storage area of the instruction register 22 stores, for example, an instruction code register 22 indicating a type of operation.
a, a first source register 22b that represents a RAM address that is the original data of the operation, a second source register 22c that represents the RAM address that is the original data of the operation, and a write register 22 that represents the RAM address where the computed result is to be written.
d. The instructions stored in the instruction register 22 are taken out by the coprocessor 21 in the order in which they are stored. Then, when all the stored instructions have been processed, an interrupt signal indicating the end of the processing is supplied to the CPU 12.

【0018】このデータ処理システムは、バス11、C
PU12、ROM13、RAM14、入出力回路15を
含むように構成される1チップマイコン10と、バスコ
ントローラ21aを有するコプロセッサ21、複数の命
令を記憶可能な命令レジスタ22を含むニューコプロセ
ッサ20とにより、構成することができる。このような
システム構成とすることにより、本発明のデータ処理シ
ステムを容易かつ簡素に構成することができる。
This data processing system comprises a bus 11, C
A one-chip microcomputer 10 including a PU 12, a ROM 13, a RAM 14, and an input / output circuit 15, a coprocessor 21 having a bus controller 21a, and a new coprocessor 20 including an instruction register 22 capable of storing a plurality of instructions. , Can be configured. With such a system configuration, the data processing system of the present invention can be easily and simply configured.

【0019】さて、図1の第1の実施の形態に係るデー
タ処理装置の制御動作を、そのタイムチャートを示す図
2を参照して説明する。なお、図2(a)はシステムク
ロックを示し、同図(b)はCPU12の動作期間を示
し、同図(c)はコプロセッサ21の動作期間を示し、
また同図(d)はCPU12がRAM(B)の使用可能
な期間を示している。
Now, the control operation of the data processing apparatus according to the first embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2 showing a time chart thereof. 2A shows the system clock, FIG. 2B shows the operation period of the CPU 12, and FIG. 2C shows the operation period of the coprocessor 21,
FIG. 4D shows a period in which the CPU 12 can use the RAM (B).

【0020】CPU12が一連のプログラム命令を処理
中に、コプロセッサ21で処理すべき命令が発生した場
合に、その命令は発生した順番にしたがって命令レジス
タ22に供給され、命令レジスタ22の1番地からn番
地に向かって順次記憶される。
When an instruction to be processed by the coprocessor 21 occurs while the CPU 12 is processing a series of program instructions, the instruction is supplied to the instruction register 22 in the order in which the instruction is generated, and the instruction from the address 1 of the instruction register 22 starts. The data is sequentially stored toward address n.

【0021】命令レジスタ22へ命令を記憶させると、
CPU12はイネーブル信号ENをコプロセッサ21に
供給する(図2の時点t1)。なお、このイネーブル信
号ENは、コプロセッサ21による命令の処理が終了す
るまで継続して供給される。コプロセッサ21は、最初
に、命令レジスタ22に記憶されている命令の最上位で
ある1番地に記憶されている命令を取り込む。ソースレ
ジスタ22b、22cのデータにしたがって、演算の元
データをそれぞれRAM(B)14bの指定されたアド
レスから読み出す。例えば、このRAM(B)14bか
らの読み出しが、時点t2から時点t3期間に行われる
とすると、コプロセッサ21のバスコントローラ21a
からのコントロール信号BCTLがこの時点t2〜t3
の期間、CPU12に通知されるとともに、コプロセッ
サ21がRAM(B)14bに接続され、指定されたア
ドレスのデータを取得する。
When an instruction is stored in the instruction register 22,
The CPU 12 supplies the enable signal EN to the coprocessor 21 (time t1 in FIG. 2). The enable signal EN is continuously supplied until the processing of the instruction by the coprocessor 21 ends. First, the coprocessor 21 fetches the instruction stored at the highest address of the instruction stored in the instruction register 22. According to the data in the source registers 22b and 22c, the original data of the operation is read from the specified address of the RAM (B) 14b. For example, assuming that reading from the RAM (B) 14b is performed during a period from time t2 to time t3, the bus controller 21a of the coprocessor 21
From the time t2 to t3
During this period, the CPU 12 is notified and the coprocessor 21 is connected to the RAM (B) 14b and acquires data at the specified address.

【0022】演算の種別を表す命令コードにしたがっ
て、読み出されたソースデータに対して所定の演算を行
い、その演算の結果を、書き込みレジスタ22dで指定
されたRAM(B)14bのアドレスに書き込む。例え
ば、このRAM(B)14bへの書き込みが、時点t4
から時点t5期間に行われるとすると、バスコントロー
ラ21aからのコントロール信号BCTLがこの時点t
4〜t5の期間、CPU12に通知されるとともに、コ
プロセッサ21をRAM(B)14bに接続し、演算結
果のデータを指定されたアドレスに書き込む。
According to the instruction code indicating the type of operation, a predetermined operation is performed on the read source data, and the result of the operation is written to the address of the RAM (B) 14b specified by the write register 22d. . For example, the writing to the RAM (B) 14b is performed at time t4
From time t5 to the time t5, the control signal BCTL from the bus controller 21a
During the period from 4 to t5, the CPU 12 is notified, the coprocessor 21 is connected to the RAM (B) 14b, and the data of the operation result is written to the specified address.

【0023】これにより命令レジスタ22の1番地に記
憶されていた命令が処理され、その処理された命令が消
去されるとともに、次の2番地に記憶された命令の処理
が同様に実行される。
As a result, the instruction stored at the address 1 of the instruction register 22 is processed, the processed instruction is erased, and the processing of the instruction stored at the next address 2 is similarly executed.

【0024】このようなコプロセッサ21での処理が、
命令レジスタ22に記憶された各命令について順次行わ
れていく。
The processing in the coprocessor 21 is as follows.
Each instruction stored in the instruction register 22 is sequentially performed.

【0025】一方、この一連の処理の間、CPU12
は、コプロセッサ21に指示した命令以外の命令を、コ
プロセッサ21での処理と並行して順次処理している。
このCPU12の命令の処理において、バス11はコプ
ロセッサ21と直接結合されていないから、ROM1
3,RAM(A)14a、入力回路15の使用には何ら
制限がなく、図2(b)に示されるように、自由に使用
できる。ただ、RAM(B)14bの使用に際しての
み、図2(d)に示されるように、コプロセッサ21が
使用している期間t2〜t3、t4〜t5のみは使用す
ることができないが、この期間はコプロセッサ21から
CPU12にバスコントロール信号BCTLが供給され
ているから、その状況はCPU12において判別するこ
とができる。また、CPU12は、RAM(B)14b
に対して、コプロセッサ21で用いる演算の元データを
それぞれ指定されたアドレスに書き込み、また、コプロ
セッサ21での演算の結果が書き込まれた指定のアドレ
スからその演算結果のデータを読み出す。
On the other hand, during this series of processing, the CPU 12
Are sequentially processing instructions other than the instruction instructed to the coprocessor 21 in parallel with the processing in the coprocessor 21.
In the processing of the instruction of the CPU 12, the bus 11 is not directly connected to the coprocessor 21.
3. There is no limitation on the use of the RAM (A) 14a and the input circuit 15, and they can be used freely as shown in FIG. However, only when the RAM (B) 14b is used, as shown in FIG. 2D, only the periods t2 to t3 and t4 to t5 used by the coprocessor 21 cannot be used. Since the bus control signal BCTL is supplied from the coprocessor 21 to the CPU 12, the situation can be determined by the CPU 12. Further, the CPU 12 has a RAM (B) 14b
In response, the original data of the operation used in the coprocessor 21 is written to the specified address, and the data of the operation result is read from the specified address where the result of the operation in the coprocessor 21 is written.

【0026】このようにコプロセッサ21での処理が、
CPU12での処理と並行して進められ、命令レジスタ
22に記憶された各命令について、全ての命令が実行さ
れた時点tnで、命令の終了信号がCPU12に割り込
み信号として供給される。これにより、イネーブル信号
ENが停止され、コプロセッサ21での一連の処理が終
了する。引き続いて、新規の命令の実行に際して、同様
のコプロセッサ21を用いた処理が、行われる。
As described above, the processing in the coprocessor 21 is as follows.
The processing is performed in parallel with the processing in the CPU 12, and for each instruction stored in the instruction register 22, an instruction end signal is supplied to the CPU 12 as an interrupt signal at time tn when all the instructions have been executed. As a result, the enable signal EN is stopped, and a series of processing in the coprocessor 21 ends. Subsequently, when a new instruction is executed, a process using the same coprocessor 21 is performed.

【0027】この実施の形態では、コプロセッサ21で
処理すべき複数の命令を命令レジスタ22にCPU12
から蓄積し、CPU12から供給されるイネーブル信号
ENに応じて、命令レジスタ22に蓄積されている命令
を順次取り込み処理するから、CPU12への割り込み
処理の回数が著しく少なくなる。したがって、データ処
理システムとしての使用効率が高められる。
In this embodiment, a plurality of instructions to be processed by the coprocessor 21 are stored in the instruction register 22 by the CPU 12.
Since the instructions stored in the instruction register 22 are sequentially fetched and processed in accordance with the enable signal EN supplied from the CPU 12, the number of interrupts to the CPU 12 is significantly reduced. Therefore, the usage efficiency as a data processing system is improved.

【0028】また、RAM14には複数の領域(この例
では2つ)として、RAM(A)14aとRAM(B)
14bが設けられ、一方のRAM(A)14aはバス1
1に接続され、CPU12によりアクセスされる。他方
のRAM(b)14bは、バス11に接続されるととも
に、コプロセッサ21にコプロセッサ用バス25を介し
て接続されており、コプロセッサ21に設けたバスコン
トローラ21aにより、CPU12とコプロセッサ21
とがともにアクセスできるRAM(B)14bへのアク
セス権を管理する。これにより、コプロセッサ21がR
AM(B)14bにアクセスしているときのみ、RAM
(B)14bへのアクセスが制限されるが、基本的にコ
プロセッサ21が処理実行中もCPU12は必要な処理
を実行することができる。また、RAM14を複数の領
域に分割することに代えて、複数のRAMを設けること
としても良い。
The RAM 14 has a plurality of areas (two in this example), a RAM (A) 14a and a RAM (B).
14b, and one RAM (A) 14a is connected to the bus 1
1 and accessed by the CPU 12. The other RAM (b) 14 b is connected to the bus 11 and to the coprocessor 21 via a coprocessor bus 25. The bus controller 21 a provided in the coprocessor 21 controls the CPU 12 and the coprocessor 21.
Manages the right of access to the RAM (B) 14b, which can be accessed by both. As a result, the coprocessor 21
Only when accessing AM (B) 14b, RAM
(B) Access to 14b is restricted, but basically the CPU 12 can execute necessary processing even while the coprocessor 21 is executing the processing. Further, instead of dividing the RAM 14 into a plurality of areas, a plurality of RAMs may be provided.

【0029】なお、図1の実施の形態では、命令レジス
タ22に記憶された全ての命令が実行された時点tn
で、命令の終了信号がCPU12に割り込み信号として
供給されているが、この命令の終了信号に先だって、命
令レジスタ22に記憶されている未処理の命令数が少な
くなったとき(例えば、2個)、終了予告信号を通知し
て新たな命令をレジスタ22に追加して蓄積するように
構成することができる。この終了予告信号及び終了信号
は、命令レジスタ22から発生させることも、またコプ
ロセッサ21から発生させることもできる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the time tn at which all the instructions stored in the instruction register 22 have been executed.
The end signal of the instruction is supplied to the CPU 12 as an interrupt signal. However, prior to the end signal of the instruction, the number of unprocessed instructions stored in the instruction register 22 decreases (for example, two). , An end notice signal is notified, and a new instruction is added to the register 22 and stored. The end notice signal and the end signal can be generated from the instruction register 22 or the coprocessor 21.

【0030】この構成とすることにより、命令レジスタ
22の命令が全て処理される前に、次に処理されるべき
命令を新たに蓄積することができるので、コプロセッサ
21の使用が連続的に発生する場合にコプロセッサ21
が命令の処理を待つ必要がなくなるので、さらにコプロ
セッサ21の使用効率が高められる。
With this configuration, before all the instructions in the instruction register 22 are processed, the next instruction to be processed can be newly stored, so that the use of the coprocessor 21 occurs continuously. Coprocessor 21
Need not wait for the processing of the instruction, the use efficiency of the coprocessor 21 is further improved.

【0031】図3は、本発明の他の実施の形態に係るデ
ータ処理システムの構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a data processing system according to another embodiment of the present invention.

【0032】図3において、命令レジスタ23は、複数
n個の記憶領域を有しており、CPU12からコプロセ
ッサ21で処理すべき命令を順次蓄積する。この命令レ
ジスタ23のそれぞれの記憶領域は、例えば、演算の種
別を表す命令コードレジスタ23a、演算の元データと
なるRAMアドレスを表す第1ソースレジスタ23b、
演算の元データとなるRAMアドレスを表す第2ソース
レジスタ23c、演算された結果を書き込むRAMアド
レスを表す書き込みレジスタ23dから構成されてい
る。
In FIG. 3, the instruction register 23 has a plurality of n storage areas, and sequentially stores instructions to be processed by the coprocessor 21 from the CPU 12. Each storage area of the instruction register 23 includes, for example, an instruction code register 23a indicating a type of operation, a first source register 23b indicating a RAM address serving as original data of the operation,
It comprises a second source register 23c representing a RAM address serving as original data of the computation, and a write register 23d representing a RAM address in which the computed result is written.

【0033】この命令レジスタ23では、図1での命令
レジスタ22と異なり、CPU12から入力される命令
は、その時点で命令が記憶されていない上位の番地から
順次蓄積されていき、最上位(1番地)の命令がコプロ
セッサにより処理されると、2番地以降の各命令がそれ
ぞれ1番地づつ上位側に移動する。
In the instruction register 23, unlike the instruction register 22 in FIG. 1, instructions input from the CPU 12 are sequentially accumulated from a higher address where no instruction is stored at that time, and the highest order (1 When the instruction at the address (address) is processed by the coprocessor, each instruction after the address 2 moves upward by one address.

【0034】CPU12は、コプロセッサ21で処理す
べき命令が発生すると順次命令レジスタ23に記憶さ
せ、命令レジスタ23に処理すべき命令がある間はイネ
ーブル信号ENをコプロセッサ21に供給する。
When an instruction to be processed by the coprocessor 21 is generated, the CPU 12 sequentially stores the instruction in the instruction register 23, and supplies an enable signal EN to the coprocessor 21 while the instruction register 23 has an instruction to be processed.

【0035】コプロセッサ21は、イネーブル信号EN
が供給されている間、命令の処理を実行する。命令の処
理は、常に命令レジスタの1番地に記憶されている命令
を取り出し処理する。その間、命令レジスタ23の最上
位番地である1番地と、最下位番地であるn番地に命令
が記憶されているかどうかを監視しており、1番地に命
令がないことを検出すると、空き(Empty)すなわ
ち終了信号を割り込み信号としてCPU12に供給す
る。また、n番地に命令が記憶されていることを検出す
ると、満杯(Full)信号を割り込み信号としてCP
U12に供給する。
The coprocessor 21 outputs an enable signal EN
While the is supplied, the processing of the instruction is executed. Instruction processing always takes out and processes the instruction stored in the address 1 of the instruction register. During that time, it is monitored whether or not the instruction is stored in the highest address of the instruction register 23 and the lowest address n. If it is detected that the instruction is not present in the first address, an empty (Empty) is detected. That is, the end signal is supplied to the CPU 12 as an interrupt signal. When it is detected that the instruction is stored at the address n, the full (Full) signal is used as an interrupt signal and the CP signal is output.
Supply to U12.

【0036】CPU12及びコプロセッサ21のその他
の構成は、図1の実施の形態と同様であり、またバス1
1,ROM13,RAM14、入出力回路15は、図1
の実施の形態と同様である。また、データ処理システム
が、1チップマイコン10とニューコプロセッサ20と
により構成されることも同様である。
Other configurations of the CPU 12 and the coprocessor 21 are the same as those of the embodiment of FIG.
1, ROM 13, RAM 14, and input / output circuit 15
This is the same as the embodiment. The same applies to the case where the data processing system includes the one-chip microcomputer 10 and the new coprocessor 20.

【0037】さて、図3の第2の実施の形態に係るデー
タ処理装置の制御動作を、図1の第1の実施の形態と構
成上異なっている、命令レジスタ23とその関係する点
を中心として説明する。
Now, the control operation of the data processing apparatus according to the second embodiment of FIG. 3 will be described focusing on the instruction register 23 and its related points, which are structurally different from the first embodiment of FIG. It will be described as.

【0038】CPU12が一連のプログラム命令を処理
中に、コプロセッサ21で処理すべき命令が発生した場
合に、その命令をまず命令レジスタ23の1番地に記憶
させるとともに、イネーブル信号ENをコプロセッサ2
1に供給する。
When an instruction to be processed by the coprocessor 21 occurs while the CPU 12 is processing a series of program instructions, the instruction is first stored in the address 1 of the instruction register 23, and the enable signal EN is transmitted to the coprocessor 2.
Feed to 1.

【0039】コプロセッサ21は、イネーブル信号EN
が供給されたことにより動作を開始し、命令レジスタ2
3からその1番地に記憶されている命令を取り込み、そ
の命令を処理する。この命令の処理方法は、図1の第1
の実施の形態で説明したのと同様である。その1つの命
令が処理されると、その時点で命令レジスタ23に記憶
されている各命令の記憶番地がそれぞれ1番地進められ
る。そして、新たに1番地に記憶された命令が、コプロ
セッサにより読み出され、処理される。
The coprocessor 21 outputs an enable signal EN
Starts when the instruction register 2 is supplied.
3, the instruction stored at the address 1 is fetched, and the instruction is processed. The processing method of this instruction is shown in FIG.
This is the same as described in the embodiment. When the one instruction is processed, the storage address of each instruction stored in the instruction register 23 at that time is advanced by one. Then, the instruction newly stored at the address 1 is read and processed by the coprocessor.

【0040】一方、CPU12では、コプロセッサ21
が命令の処理中でも、新たに発生した命令を、その発生
の都度順次命令レジスタ23に供給し、その命令はその
時点で既に命令が記憶されている番地の次の番地に記憶
される。
On the other hand, the CPU 12
During the processing of the instruction, the newly generated instruction is sequentially supplied to the instruction register 23 each time the instruction is generated, and the instruction is stored at the address next to the address where the instruction is already stored at that time.

【0041】このコプロセッサ21での命令の処理と、
CPU12からの新たな命令の供給とのバランスによ
り、命令レジスタ23に記憶されている命令の数が、1
番地からn番地の間で、変動することになる。
Processing of the instruction in the coprocessor 21
Due to the balance with the supply of new instructions from the CPU 12, the number of instructions stored in the instruction register 23 becomes one.
It fluctuates between the address and the address n.

【0042】そして、命令レジスタ23のn番地まで命
令が記憶されると、命令レジスタ23にはその記憶容量
いっぱいに命令が記憶されたことになるから、この状態
がコプロセッサ21で検出され、満杯(Full)信号
を割り込み信号としてCPU12に供給する。CPU1
2では、満杯(Full)信号を受けて、新たな命令を
命令レジスタ23に供給することを控え、コプロセッサ
21での処理の進行を待つことになる。
When the instruction is stored up to the address n of the instruction register 23, the instruction register 23 stores the instruction in its full storage capacity. The (Full) signal is supplied to the CPU 12 as an interrupt signal. CPU1
In step 2, in response to a full signal, the supply of a new instruction to the instruction register 23 is refrained, and the coprocessor 21 waits for the processing to proceed.

【0043】逆に、命令レジスタ23の1番地に命令が
なくなると、命令レジスタ23には処理すべき命令がな
いことになるから、この状態がコプロセッサ21で検出
され、空き(Empty)信号を割り込み信号としてC
PU12に供給する。CPU12では、空き(Empt
y)信号を受けて、コプロセッサ21へのイネーブル信
号ENを停止し、コプロセッサ21で処理すべき命令の
発生を待つことになる。
Conversely, if there is no instruction at address 1 of the instruction register 23, there is no instruction to be processed in the instruction register 23. This state is detected by the coprocessor 21 and an empty (Empty) signal is output. C as an interrupt signal
Supply to PU12. In the CPU 12, an empty (Empt
y) Upon receiving the signal, the enable signal EN to the coprocessor 21 is stopped, and the coprocessor 21 waits for an instruction to be processed.

【0044】以上のように、図3の第2の実施の形態で
は、命令レジスタ23を先入れ先出し型(FIFO型)
とし、コプロセッサ21での命令処理中にも、新たに発
生した命令をCPU12から命令レジスタ23に入力す
るように構成して、命令レジスタ23を一種の命令バッ
ファとして使用するようにしている。これにより、CP
U12への割り込み回数が少なくなり、また、コプロセ
ッサ21での処理の待ち時間を解消できる。
As described above, in the second embodiment shown in FIG. 3, the instruction register 23 is stored in a first-in first-out type (FIFO type).
A newly generated instruction is input from the CPU 12 to the instruction register 23 even during the instruction processing by the coprocessor 21, and the instruction register 23 is used as a kind of instruction buffer. Thereby, the CP
The number of interrupts to U12 is reduced, and the waiting time for processing in the coprocessor 21 can be eliminated.

【0045】なお、以上の実施に形態では、本発明のデ
ータ処理システムを、CPUなどを含む1チップマイコ
ン10と、コプロセッサ21、命令レジスタ22(2
3)を含むニューコプロセッサ20とにより構成するこ
ととしているが、勿論、このシステム構成に限らず、任
意の変形が可能であり、他のシステム構成とすることが
できる。
In the above-described embodiment, the data processing system of the present invention includes a one-chip microcomputer 10 including a CPU, a coprocessor 21, and an instruction register 22 (2
Although the configuration includes the new coprocessor 20 including 3), it is needless to say that the present invention is not limited to this system configuration, and any modifications are possible, and other system configurations can be adopted.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明のデータ処理システムによれば、
コプロセッサで処理すべき複数の命令を命令レジスタに
CPUから蓄積し、CPUからイネーブル信号が供給さ
れたとき、命令レジスタに蓄積されている命令を順次取
り込み処理するから、CPUの割り込み処理の回数を著
しく少なくすることができる。
According to the data processing system of the present invention,
A plurality of instructions to be processed by the coprocessor are stored in the instruction register from the CPU, and when an enable signal is supplied from the CPU, the instructions stored in the instruction register are sequentially fetched and processed. It can be significantly reduced.

【0047】また、バスとは別に、RAMとコプロセッ
サとをコプロセッサ用バスにより直接接続し、かつコプ
ロセッサに設けたバスコントローラにより、CPUとコ
プロセッサとがともにアクセスできるRAMへのアクセ
ス権を管理するから、コプロセッサがRAMにアクセス
しているときのみ、RAMへのアクセスが制限される
が、基本的にコプロセッサが処理実行中もCPUは必要
な処理を実行することができる。また、RAM14を複
数の領域に分割する、あるいは複数のRAMを設けるこ
とにより、RAMへのアクセスの制限を少なくできる。
In addition to the bus, the RAM and the coprocessor are directly connected to each other by a coprocessor bus, and the bus controller provided in the coprocessor grants an access right to the RAM that can be accessed by both the CPU and the coprocessor. Because of the management, access to the RAM is restricted only when the coprocessor is accessing the RAM. Basically, the CPU can execute necessary processing while the coprocessor is executing the processing. Further, by dividing the RAM 14 into a plurality of areas or providing a plurality of RAMs, it is possible to reduce restrictions on access to the RAMs.

【0048】これにより、CPUとコプロセッサを有す
るデータ処理システムにおける、データ処理の効率が向
上する。
Thus, the efficiency of data processing in a data processing system having a CPU and a coprocessor is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るデータ処理シ
ステムの構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a data processing system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態に係るデータ処理システムの
タイムチャート。
FIG. 2 is a time chart of the data processing system according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施の形態に係るデータ処理シ
ステムの構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of a data processing system according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来のコプロセッサ処理を行わせるデータ処理
システムの構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram of a data processing system that performs a conventional coprocessor process.

【図5】従来のデータ処理システムの処理タイムチャー
ト。
FIG. 5 is a processing time chart of a conventional data processing system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 1チップマイコン 11 バス 12 CPU 13 ROM 14 RAM 15 入出力回路 20 ニューコプロセッサ 21 コプロセッサ 21a バスコントローラ 22 命令レジスタ 23 命令レジスタ 24 命令用バス 25 コプロセッサ用バス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1 chip microcomputer 11 bus 12 CPU 13 ROM 14 RAM 15 input / output circuit 20 new coprocessor 21 coprocessor 21a bus controller 22 instruction register 23 instruction register 24 instruction bus 25 coprocessor bus

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データ処理システムの主制御を司るCP
Uと、プログラム命令などを記憶しているROMと、作
業用の記憶領域などに使用されるRAMと、他回路とデ
ータのやりとりを行う入出力回路と、前記CPU、前記
ROM、前記RAM、前記入出力回路が結合されるバス
と、前記RAMの少なくとも一部と結合され、この結合
されたRAMへのアクセスを含むバス制御を行うバスコ
ントローラを有するコプロセッサと、複数の命令を記憶
可能な命令レジスタとを備え、 前記CPUから前記コプロセッサで処理すべき命令を前
記命令レジスタに蓄積し、前記コプロセッサに前記CP
Uからイネーブル信号が供給されたとき、前記命令レジ
スタに蓄積されている命令を順次コプロセッサに取り込
み処理するとともに、 前記結合されたRAMへのアクセス権を前記バスコント
ローラが管理することを特徴とするデータ処理システ
ム。
1. A CP for controlling a main control of a data processing system.
U, a ROM storing program instructions and the like, a RAM used for a work storage area and the like, an input / output circuit for exchanging data with other circuits, the CPU, the ROM, the RAM, A bus to which the entry / output circuit is coupled; a coprocessor coupled to at least a part of the RAM for performing a bus control including access to the coupled RAM; and an instruction capable of storing a plurality of instructions. An instruction to be processed by the coprocessor from the CPU in the instruction register;
When an enable signal is supplied from U, the instructions stored in the instruction register are sequentially taken into the coprocessor and processed, and the bus controller manages the access right to the combined RAM. Data processing system.
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