JP2919357B2 - Cpuインタフェース回路 - Google Patents

Cpuインタフェース回路

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JP2919357B2 JP14383496A JP14383496A JP2919357B2 JP 2919357 B2 JP2919357 B2 JP 2919357B2 JP 14383496 A JP14383496 A JP 14383496A JP 14383496 A JP14383496 A JP 14383496A JP 2919357 B2 JP2919357 B2 JP 2919357B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CPUを利用した
制御回路、特にCPUインタフェース回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に、従来のCPUインタフェース回
路のブロック図を示す。
【0003】1はCPU、11はアドレスバス、12は
データバス、2はアドレスデコーダ、43a,43b,
44はゲート回路、5は演算回路、8はラッチ回路であ
る。演算回路5は、パラメータ処理回路61、内蔵演算
回路62を備えている。
【0004】また、13はリード信号、14はライト信
号、22はライト用アドレスデコーダ出力、23はリー
ド用アドレスデコーダ出力、65は内蔵演算回路出力で
あり、信号13,14,22はLレベルでアクティブで
ある。
【0005】以上のような従来のCPUインタフェース
回路では、CPU1が予め決められたアドレスに値を書
き込むと、アドレスデコーダ2の出力22とライト信号
14をゲート回路43aがラッチ信号に変換して、ラッ
チ回路8のクロック端子に入力すると、ラッチ回路8が
データバス12の値を取り込む。ラッチ回路8に取り込
まれた値をパラメータ処理回路61で演算可能な値に変
換してから内蔵演算回路62で演算を行う。CPUが上
記のアドレスと別個に決められたアドレスからリードす
ると、アドレスデコーダ2の出力23とリード信号13
により、ゲート回路44が演算結果65をデータバス1
2に出力する。その結果、CPUは演算結果65を、読
み出すことができる。なお、出力22と23は、1本の
信号で共有することも可能である。
【0006】図5は従来の別のCPUインタフェース回
路の回路例である。図4と同一の回路要素には、同一の
参照番号を付して示してある。
【0007】演算回路5は、演算用データ記憶領域6
3、データ選択回路64、内蔵演算回路62により構成
されている。また、7は演算用データ記憶領域63に入
力するデータである。その他の構造は、図4に同じであ
る。
【0008】以上のような構成のCPUインタフェース
回路では、測定データなど、外部から入力したデータ7
は予め演算用データ記憶領域63に記憶される。CPU
1が演算用データ記憶領域63に書き込む場合もある。
CPU1が予め決められたアドレスに値を書き込むと、
図4と同様にラッチ回路8がデータバス12の値を取り
込む。ラッチ回路8に取り込まれた値より、演算用デー
タ記憶領域63に記憶されたデータをデータ選択回路6
4が選択し、選択されたデータをパラメータとして内蔵
演算回路62が演算を行う。結果は図4の場合と同様
に、CPU1が別個に決められたアドレスからリードす
ることにより、読み出すことができる。出力22と23
は1本の信号で共有できることも、図4の場合と同様可
能である。
【0009】図4,図5の回路のいずれも、小さな回路
規模で実現できる。
【0010】図6は、図5の回路を別の方法で実現した
回路例である。図4および図5と同一の回路要素には、
同一の参照番号を付して示してある。
【0011】図中、31〜3Nはアドレスデコーダ出
力、51〜5Nは演算回路、91〜9Nはゲート回路で
ある。アドレスデコーダ出力31〜3Nは、Lレベルで
アクティブである。
【0012】以上の構成の回路例では、図5の回路と同
様に、測定データなど外部から入力したデータを予め演
算用データ記憶領域63に記憶する。図5の場合と同様
にCPU1が演算用データ記憶領域63に書き込む場合
もある。演算用データ記憶領域63に記憶したN個のデ
ータそれぞれに対応した演算回路51〜5Nが有り、全
てのデータに対する演算結果が求められる。CPU1が
予め決められた範囲のアドレスからリードすると、アド
レスデコーダ2からデコード出力31〜3Nの中の一
つ、デコード出力3Mがアクティブになることによって
対応するゲート回路9Mから、対応する演算回路5Mの
出力がデータバス12に出力される。その結果、CPU
1は、演算結果を読み出すことができる。
【0013】CPU1が予め決められた範囲のアドレス
をリードすると、CPUにとっては、そのアドレス空間
に計算結果が並べられているように見えるため、プログ
ラム中のテーブルデータと同じように利用することがで
きる。RAM等に転送するときは、CPUのブロック転
送命令が利用できる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のCPU
インタフェース回路には、次のような問題点がある。第
1の問題点は、図4と図5の回路においては、CPUの
処理が煩雑になることである。その理由は、図4と図5
の回路においては、CPUが予め決められたアドレスに
値を書き込み、次に別に決められたアドレスから演算結
果を読み出す必要があり、CPUは値を書き込むという
処理と、結果を読み出すという処理を別々に行う必要が
あり煩雑である。通常のテーブルデータとして使用する
にはいったんRAMなどに転送しておく必要があり、メ
モリの使用量が多くなる。
【0015】第2の問題点は、図6の回路においては、
大規模な回路が必要になることである。その理由は、外
部から読み込むデータの個数だけ、演算回路が必要にな
り、規模が大きくなる。通常このような回路は、必要と
する演算回路が単純な場合やデータ数が少ない場合に限
られ、読み込まれるデータ量が多い場合や演算回路が複
雑な場合には対応できない。
【0016】本発明の目的は、図4,図5に示したよう
な小さな規模で、図6の回路のようにCPUが制御をし
やすいインタフェース回路を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のCPUインタフ
ェース回路は、CPUと、演算回路と、アドレスバスに
つながれたアドレスデコーダと、前記CPUが予め決め
られた範囲のアドレスをリードすると前記アドレスデコ
ーダの出力がアクティブとなり前記アドレスを演算回路
に入力する第1のゲート回路と、前記アドレスデコーダ
の出力と前記CPUからのリード信号とにより演算回路
の出力をデータバスに出力する第2のゲート回路とで構
成され、前記CPUが予め決められた範囲のアドレスを
リードすると前記アドレスデコーダの出力がアクティブ
になり、前記演算回路がアドレスをパラメータとして演
算を行い、前記CPUがデータバスの内容を読み込むタ
イミングで、データバスに演算結果を出力する。
【0018】前記演算回路が、パラメータ処理回路と、
内蔵演算回路で構成され、CPUのアドレスが入力され
ると前記パラメータ処理回路でアドレス値を変換し、変
換された値を前記内蔵演算回路に入力演算を行い、演算
結果を前記演算回路の出力とする構成も可能である。
【0019】さらに演算回路が、演算用データ記憶領域
と、内蔵演算回路と、前記演算回路の入力に対応して演
算用データ記憶領域内のデータを選択するデータ選択回
路で構成され、CPUのアドレスが入力されると前記デ
ータ選択回路が前記演算用データ記憶領域内の入力アド
レスに対応したデータを選択し、選択したデータを前記
内蔵演算回路に入力演算を行い、演算結果を前記演算回
路の出力とすることもできる。
【0020】さらに前記演算用データ記憶領域には、C
PUが予めデータを記録することもできる。
【0021】さらに予め回路の外部から入力したデータ
を、演算用データ記憶領域に記録することもできる。
【0022】本発明によれば、CPUが予め決められた
範囲のアドレスをリードすると、アドレスに対応した演
算結果がデータバスに出力されるため、単独のリード動
作で演算結果が得られる。そのため、CPUにとっては
上記の範囲のアドレス空間に演算結果が並べられている
ように見え、メモリ中のテーブルデータと同じように利
用することができる。RAM等に転送するときはCPU
のブロック転送命令が利用できる。
【0023】従来は、このような機能を実現するために
は、図6の様に規模の大きな回路が必要だったが、本発
明では図4,図5と同等の規模の回路で実現できる。
【0024】
【発明の実施の形態】図1に本発明によるCPUインタ
フェース回路の実施例を示す。
【0025】1はCPU、2はアドレスデコーダ、41
a,41b,42はゲート回路、5は演算回路である。
演算回路5は、パラメータ処理回路61および内蔵演算
回路62により構成されている。
【0026】また、11はアドレスバス、12はデータ
バス、13はリード信号、21はアドレスデコーダ出
力、65は内蔵演算回路出力である。リード信号13,
アドレスデコーダ出力21は、Lレベルでアクティブで
ある。
【0027】本実施例のCPUインタフェース回路で
は、CPU1が予め決められた範囲のアドレスをリード
すると、アドレスデコーダ2の出力21がアクティブに
なり、ゲート回路41aがアドレスの値を演算回路5に
入力させる。演算回路5は入力されたアドレスをパラメ
ータ処理回路61で変換してから、内蔵演算回路62で
演算を行い出力する。アドレスデコーダ2の出力21と
リード信号13によりゲート回路42が演算結果65を
データバス12に出力する。その結果、CPU1はリー
ドと同時に演算結果を、読み出すことができる。
【0028】CPU1からは、予め決められた範囲のア
ドレスをリードすると、演算結果が書き込まれているよ
うに見える。
【0029】図2は、図1の回路のタイミング波形であ
る。CPU1が予め決めた範囲のアドレスをリードする
と、アドレスバス11の値がCPUの出力値となり、ア
ドレスデコーダ2の出力21がアクティブになる。その
結果、ゲート回路41aにアドレスの値が出力される。
この値により演算回路5が演算を行い結果が出力され
る。このときリード信号13がアクティブのため、デー
タバス12に結果が出力される。リード信号13がイン
アクティブになるとき、CPU1が結果を入力する。
【0030】図3は、本発明の別の回路例である。図1
の回路とは、演算回路5の構成が異なる。本実施例の演
算回路5は、演算用データ記憶領域63、データ選択回
路64、内蔵演算回路62により構成されている。ま
た、7は演算用データ記憶領域63に入力するデータで
ある。その他の構成は図1と同様であるので、図1と同
じ構成要素には、同一の参照番号を付して示してある。
【0031】本実施例のCPUインタフェース回路で
は、測定データなど、外部から入力したデータ7を予め
演算用データ記憶領域63に記憶する。CPU1が63
に書き込む場合もある。CPU1が予め決められたアド
レスをリードすると、図1と同様にゲート回路41aか
らアドレスが演算回路5に入力される。入力された値よ
り、演算用データ記憶領域63に記憶されたデータをデ
ータ選択回路64が選択し、選択されたデータをパラメ
ータとして内蔵演算回路62が演算を行う。結果は図1
の場合と同様に、CPU1が読み出すことができる。す
なわち、アドレスデコーダ2の出力21とリード信号1
3によりゲート回路42が演算結果65をデータバス1
2に出力する。その結果、CPU1はリードと同時に演
算結果を、読み出すことができる。
【0032】CPU1からは予め決められた範囲のアド
レスをリードすると、演算結果が書き込まれているよう
に見える。
【0033】
【発明の効果】本発明のCPUインタフェース回路は、
CPUが予め決められた範囲のアドレスをアクセスする
のみでアドレスを元に演算を行い結果をデータバスに出
力するため、CPUがパラメータの受け渡しを特に指定
する必要がない。したがって、CPUは予め決められた
範囲のアドレスをリードするだけで、演算結果を読み出
すことができる。CPUにとっては、そのアドレス空間
に計算結果が並べられているように見えるため、メモリ
中のテーブルデータと同じように利用することができ
る。RAM等に転送るときはCPUのブロック転送命令
が利用できる。
【0034】また本発明のCPUインタフェース回路
は、単一の演算回路で構成できるので、回路構成が簡単
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図である。
【図2】図1の回路のタイミング波形である。
【図3】本発明の第2の実施例のブロック図である。
【図4】従来例1のブロック図である。
【図5】従来例2のブロック図である。
【図6】従来例3のブロック図である。
【符号の説明】
1 CPU 11 アドレスバス 12 データバス 13 リード信号 14 ライト信号 2 アドレスデコーダ 21 アドレスデコーダ出力 22 ライト用アドレスデコーダ出力 23 リード用アドレスデコーダ出力 31〜3N アドレスデコーダ出力 41,43,44 ゲート回路 5,51〜5N 演算回路 61 パラメータ処理回路 62 内蔵演算回路 63 演算用データ記憶領域 64 データ選択回路 65 内蔵演算回路出力 7 データ入力 8 ラッチ回路 91〜9N ゲート回路

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CPUと、演算回路と、アドレスバスにつ
    ながれたアドレスデコーダと、前記CPUが予め決めら
    れた範囲のアドレスをリードすると前記アドレスデコー
    ダの出力がアクティブとなり前記アドレスを前記演算回
    路に入力する第1のゲート回路と、前記アドレスデコー
    ダの出力と前記CPUからのリード信号とにより前記演
    算回路の出力をデータバスに出力する第2のゲート回路
    とで構成され、前記CPUが予め決められた範囲のアド
    レスをリードすると前記アドレスデコーダの出力がアク
    ティブになり、前記演算回路がアドレスをパラメータと
    して演算を行い、前記CPUがデータバスの内容を読み
    込むタイミングで、データバスに演算結果を出力するC
    PUインタフェース回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載のインタフェース回路におい
    て、前記演算回路が、パラメータ処理回路と、内蔵演算
    回路とで構成され、前記CPUのアドレスが入力される
    と前記パラメータ処理回路でアドレス値を変換し、変換
    された値を前記内蔵演算回路に入力し演算を行い、演算
    結果を前記演算回路の出力とするCPUインタフェース
    回路。
  3. 【請求項3】請求項1記載のインタフェース回路におい
    て、前記演算回路が、演算用データ記憶領域と、内蔵演
    算回路と、前記内蔵演算回路の入力に対応して前記演算
    用データ記憶領域内のデータを選択するデータ選択回路
    とで構成され、前記CPUのアドレスが入力されると前
    記データ選択回路が前記演算用データ記憶領域のデータ
    の中から入力アドレスに対応したデータを選択し、選択
    したデータを前記内蔵演算回路に入力し演算を行い、演
    算結果を前記演算回路の出力とするCPUインタフェー
    ス回路。
  4. 【請求項4】請求項3記載のインタフェース回路におい
    て、予め前記CPUが演算用データ記憶領域に、データ
    を記憶するCPUインタフェース回路。
  5. 【請求項5】請求項3記載のインタフェース回路におい
    て、予め回路の外部から入力したデータを、前記演算用
    データ記憶領域に記録するCPUインタフェース回路。
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