JP3014682B2 - プログラム制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、命令をパイプライ
ン処理する情報処理装置におけるストール（時間稼ぎ）
のプログラム制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】命令をパイプライン処理する情報処理装
置、例えばディジタルシグナルプロセッサ（以下、ＤＳ
Ｐと略記する）には、汎用レジスタ（以下、ＧＲと略記
する）とは別に、データメモリをアドレッシングするた
めの専用ポインタレジスタ（以下、ＰＲと略記する）が
設けられている。このような情報処理装置では、命令間
でレジスタ干渉などの資源の競合を起こす場合がある。

【０００３】例えば、４段パイプラインの場合、命令フ
ェッチ（IＦ）、命令デコード１（Ｄ１）、命令デコー
ド２（Ｄ２）、実行ステージ（ＥＸ）の４つの処理ステ
ージがあり、ＧＲからＰＲへの転送はＥＸステージで行
われる。また、ＰＲはＤ１ステージでデータメモリをア
ドレッシングする。したがって、ＧＲからＰＲへの転送
命令（ＭＯＶ ＰＲ，ＧＲ）の直後にデータメモリへの
アクセスを伴う命令（例えば、データメモリからＧＲへ
の転送命令：ＭＯＶ ＧＲ，Ｍ（ＰＲ））を実行する
と、変更前のＰＲの値でアドレッシングが行われ、レジ
スタ干渉が発生するという問題があった。

【０００４】レジスタ干渉などの資源競合を回避するた
めには、資源の競合を起こす命令間に無処理命令（以
下、ＮＯＰと記す）を挿入して命令をストールさせる方
法が採られる。この資源競合の問題を解決する技術とし
て特開平１−１１９８２９が知られている。特開平１−
１１９８２９で開示されている技術は、命令コードにＮ
ＯＰ数を指定するフィールドを設け、命令コードデコー
ド時に前記特定フィールドを参照して、挿入するＮＯＰ
数を検知し、命令コードの実行内部コードの出力に続い
て所定数のＮＯＰを挿入してストール制御を実現するこ
とにより上記レジスタ干渉を回避させるものである。

【０００５】この技術によれば、命令コードにＮＯＰフ
ィールドを設け、レジスタ干渉など資源競合を起こす命
令に対して、当該命令実行の後に挿入すべきＮＯＰ数を
ＮＯＰフィールド中に設定することとなる。このＮＯＰ
フィールドの設定に従い、レジスタ干渉など資源競合を
起こす先行命令と後続命令の間にストールを実行し、資
源競合を防ぐことができる。４段パイプラインの場合
は、命令１「ＭＯＶ ＰＲ，ＧＲ」と命令２「ＭＯＶ
ＧＲ，Ｍ（ＰＲ）」との間にＮＯＰ命令を２つ挿入する
ことにより、命令１の実行により変更されたＰＲの値を
用いて命令２でアドレッシングする事ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１−１１９
８２９には、命令コードのＮＯＰフィールドを参照し
て、所定数のＮＯＰを挿入してストール制御を実現する
具体的なハード構成について全く開示されていない。

【０００７】上記特開平１−１１９８２９に開示された
技術によれば、レジスタ干渉など資源競合を起こす先行
命令と後続命令がある場合に、先行命令に対してＮＯＰ
フィールドを設け、そのＮＯＰフィールド中にＮＯＰ数
を設定することができ、先行命令の実行後、必要数のＮ
ＯＰを挿入することができる。しかし、処理プログラム
において資源競合を起こす先行命令の種類が多く存在す
る場合にはＮＯＰフィールドが設けられた命令コード種
類が増えてしまうこととなる。ＮＯＰフィールドを持つ
命令コード種類が多くなるということは、命令コードデ
ータ量の増加を招くこととなり好ましくない。また、従
来の先行命令のコード中にＮＯＰフィールドを設ける方
法であると、命令コード中にＮＯＰフィールドを設ける
フィールド余裕が無い場合、この方法を用いることは不
可能である。

【０００８】そこで、本発明の第１の目的は、命令コー
ド中のＮＯＰフィールドを参照して所定数のＮＯＰを挿
入してストール制御を実現するプログラム制御装置を提
供することにある。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、資源競合時
のストール制御のためのＮＯＰ挿入に伴う命令コードデ
ータ量の増加を抑えたプログラム制御方法及び装置を提
供することにある。

【００１０】さらに本発明の第３の目的は、命令コード
中にＮＯＰフィールドを設けるフィールド余裕が少ない
場合、従来の方法に比べてフィールド余裕を高めたプロ
グラム制御方法及び装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による命令をパイ
プライン処理する情報処理装置におけるプログラム制御
方法は、処理プラグラム中に資源競合を起こす先行命令
と後続命令があり、前記先行命令の種類が前記後続命令
の種類より少ない場合、前記先行命令コード中にＮＯＰ
フィールドを設け、前記先行命令コードの命令を実行し
た後に前記先行命令コードのＮＯＰフィールドに設定さ
れた数のＮＯＰを挿入し、前記後続命令の種類が前記先
行命令の種類より少ない場合、前記後続命令コード中に
ＮＯＰフィールドを設け、前記後続命令コードの命令を
実行する前に前記後続命令コードのＮＯＰフィールドに
設定された数のＮＯＰを挿入し、前記先行命令と後続命
令の命令コードのフィールド余裕が少ない場合、前記先
行命令コード中および前記 後続命令コード中の双方にＮ
ＯＰフィールドを設け、前記先行命令コードの命令を実
行した後に前記先行命令コードのＮＯＰフィールドに設
定された数のＮＯＰを挿入し、前記後続命令コードの命
令を実行する前に前記後続命令コードのＮＯＰフィール
ドに設定された数のＮＯＰを挿入することによりストー
ルを実行することを特徴とする。

【００１２】上記構成によれば、本発明は、処理プログ
ラム中に資源競合を起こす先行命令と後続命令がある場
合において、先行命令の種類が後続命令の種類より少な
い場合、先行命令コード中にＮＯＰフィールドを設けた
ので、先行命令を実行後、先行命令コード中のＮＯＰフ
ィールドに応じてＮＯＰが挿入され、最後に後続命令が
実行されることになる。また、資源競合を起こす先行命
令と後続命令のうち、後続命令の種類が先行命令の種類
より少ない場合、後続命令コード中にＮＯＰフィールド
を設けたので、先行命令コード中にＮＯＰフィールドを
設けた場合に比べてＮＯＰフィールドを設ける命令の数
を削減できる。また、先行命令と後続命令の双方の命令
コードのフィールド余裕が少ない場合、先行命令コード
中および後続命令コード中の双方にＮＯＰフィールドを
設けたので、先行命令又は後続命令の何れか一方、又は
双方の命令コードのフィールド余裕が少ない場合、その
フィールド余裕を高めることができる。

【００１３】なお、ＮＯＰフィールドへのＮＯＰ数の設
定は、アセンブラ、コンパイラ等が、資源の競合を起こ
す可能性のある特定の命令コードに自動的に設定するこ
とが好ましい。後述する第２及び第３のプログラム制御
方法についても同様である。

【００１４】本発明による命令をパイプライン処理する
情報処理装置における第２のプログラム制御方法は、処
理プログラム中に、資源競合を起こす先行命令と後続命
令がある場合、先行命令コード中および前記後続命令コ
ード中の双方にＮＯＰフィールドを設け、前記先行命令
コードの命令を実行した後に前記先行命令コードのＮＯ
Ｐフィールドに設定された数のＮＯＰを挿入し、前記後
続命令コードの命令を実行する前に前記後続命令コード
のＮＯＰフィールドに設定された数のＮＯＰを挿入する
ことによりストールを実行することを特徴とする。

【００１５】上記構成によれば、先行命令コード中およ
び後続命令コード中の双方にＮＯＰフィールドを設けた
ので、先行命令又は後続命令の何れか一方、又は双方の
命令コードのフィールド余裕が少ない場合、そのフィー
ルド余裕を高めることができる。

【００１６】次に、本発明のＮＯＰフィールドを有する
命令コードを含む命令をパイプライン処理するためのプ
ログラム制御装置は、第１の命令コードを格納する命令
コード格納部と、前記命令コード格納部から前記第１の
命令コードを出力するためのアドレスを生成するアドレ
ス生成部と、前記第１の命令コードを入力し、この第１
の命令コードがＮＯＰフィールドを有する命令コードで
あるかの判定結果に基づいて、前記アドレス生成部への
パイプライン処理ステージを一時停止する停止信号の出
力制御と、前記第１の命令コード又はＮＯＰコードを第
２の命令コードとして出力する制御を行なうストール制
御部とを備え、前記ストール制御部は、前記命令コード
格納部から読み出した前記第1の命令コードをラッチす
る第１の命令レジスタと、前記第１の命令レジスタから
読み出した前記第1の命令コードをラッチする第２の命
令レジスタと、前記第２の命令レジスタから出力される
第１の命令コードとＮＯＰコードを入力し、切替信号に
基づいて前記第１の命令コード又はＮＯＰコードを選択
して第２の命令コードとして出力する切替部と、前記第
１の命令レジスタから出力される第１の命令コードを入
力し、この第１の命令コードがＮＯＰフィールドを有す
る命令コードであるか否かを判定し、その判定結果に基
づいて、前記アドレス生成部および前記第１、第２の命
令レジスタへの前記停止信号の出力制御と、前記切替部
への前記切替信号の出力制御を行なうパイプライン一時
停止部を含むことを特徴とする。

【００１７】上記構成により、第１の命令コードがＮＯ
Ｐフィールドを有する命令コードである場合、パイプラ
イン処理が一時停止され、切替信号によりＮＯＰコード
が第２のコードとして出力することができる。なお、Ｎ
ＯＰ実行後、ラッチされた第１の命令コードが第２の命
令コードとして出力されるので、ＮＯＰ実行後に命令コ
ードがストール制御部から出力され実行されることとな
る。

【００１８】次に、本発明のＮＯＰフィールドを有する
命令コードを含む命令をパイプライン処理するためのプ
ログラム制御装置は、第１の命令コードを格納する命令
コード格納部と、前記命令コード格納部から前記第１の
命令コードを出力するためのアドレスを生成するアドレ
ス生成部と、前記第１の命令コードを入力し、この第１
の命令コードがＮＯＰフィールドを有する命令コードで
あるかの判定結果に基づいて、前記アドレス生成部への
パイプライン処理ステージを一時停止する停止信号の出
力制御と、前記第１の命令コード又はＮＯＰコードを第
２の命令コードとして出力する制御を行なうストール制
御部とを備え、前記ストール制御部は、前記命令コード
格納部から読み出した前記第1の命令コードをラッチす
る第１の命令レジスタと、前記第１の命令レジスタの出
力とＮＯＰコードを入力し、第１の切替信号に基づい
て、前記第１の命令レジスタの出力又はＮＯＰコードを
選択して出力する第１の切替部と、前記第１の切替部の
出力をラッチする第２の命令レジスタと、前記第２の命
令レジスタの出力とＮＯＰコードを入力し、第２の切替
信号に基づいて、前記第２の命令レジスタの出力又はＮ
ＯＰコードを選択して第２の命令コードとして出力する
第２の切替部と、前記第１の切替部からの出力を入力
し、この出力がＮＯＰフィールドを有する命令コードで
あるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記アド
レス生成部および前記第１の命令レジスタへの前記停止
信号および第２の命令レジスタへの前記停止信号と異な
る停止信号の出力制御と、前記第１、第２の切替部への
前記切替信号の出力制御を行なうパイプライン一時停止
部を含むことを特徴とする。

【００１９】上記構成により、第１の命令コードおよび
第２の命令コードの双方にＮＯＰフィールドを設け、第
１の命令コード実行後に所定数のＮＯＰを実行し、さら
に第２の命令コード実行前に所定数のＮＯＰを実行する
ことにより、一命令あたりに設けるＮＯＰフィールド領
域を少なくすることができる。特に、命令コードにＮＯ
Ｐフィールドを設けるフィールド余裕が少ない場合に有
効である。

【００２０】なお、ＮＯＰフィールド内のビット列が表
わすＮＯＰ数は、２進の値に限らず、ビット列の組合わ
せを特定の数値を示すように取り決めておいても良いこ
とは言うまでもない。

【００２１】次に、後続命令中にＮＯＰフィールドを設
ける場合、前記パイプライン一時停止部は、命令コード
中に設けられたＮＯＰフィールドに指定されたＮＯＰ数
をカウントするＮＯＰ数カウント部と、前記命令コード
がＮＯＰフィールドを有する命令コードであるかを判定
する判定部とを有し、前記判定部が、ＮＯＰフィールド
を有する命令コードであると判定した時、前記ＮＯＰ数
カウント部から出力されるＮＯＰ数に対応するパイプラ
イン処理ステージの間、前記停止信号を出力することが
好ましい。また、先行命令と後続命令双方にＮＯＰフィ
ールドを分割して設ける場合、前記パイプライン一時停
止部は、命令コード中に設けられたＮＯＰフィールドに
指定されたＮＯＰ数をカウントするＮＯＰ数カウント部
と、前記第１の命令コードがＮＯＰフィールドを有する
命令コードであるかを判定する第１の判定部と、前記第
２の命令コードがＮＯＰフィールドを有する命令コード
であるかを判定する第２の判定部とを有し、前記第１の
判定部が、ＮＯＰフィールドを有する第１の命令コード
であると判定した時、前記ＮＯＰ数カウント部から出力
されるＮＯＰ数に対応するパイプライン処理ステージの
間、前記停止信号を出力し、前記第２の判定部が、ＮＯ
Ｐフィールドを有する第２の命令コードであると判定し
た時、前記ＮＯＰ数カウント部から出力されるＮＯＰ数
に対応するパイプライン処理ステージの間、前記停止信
号を出力することが好ましい。

【００２２】上記構成により、ＮＯＰフィールドが設け
られた特定命令を判定でき、かつ、ＮＯＰフィールドに
設定されているＮＯＰ数を検知することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。最初に、本発明の基本的考え方を説明し、その後、
具体的な実施形態について説明する。

【００２４】まず、本発明のプログラム制御方法の基本
的考え方を以下に示す。プログラム処理中、先行命令と
後続命令において同じレジスタを参照する場合などにお
いて、レジスタ干渉などの資源競合が発生する場合があ
る。

【００２５】図１（ａ）にレジスタ干渉が起きる様子の
一例を示す。これは、４段パイプラインの場合のタイミ
ングチャートであり、先行命令が、ＧＲからＰＲへのデ
ータ転送命令“ＭＯＶ ＰＲ，ＧＲ”であり、後続命令
が、ＰＲ値をアドレスとしたデータメモリからＧＲへの
転送命令“ＭＯＶ ＧＲ，Ｍ（ＰＲ）”であり、両者が
連続している。上段に示した先行命令においてＧＲから
ＰＲへのデータ転送はＥＸステージで行われる。一方、
下段に示した後続命令においてＰＲはＤ１ステージでデ
ータメモリをアドレッシングする。つまり、先行命令に
よるＰＲへのデータ転送より先に後続命令におけるアド
レッシングが行われてしまい、データ転送前のＰＲの値
でアドレッシングしてしまうことになる。

【００２６】このレジスタ干渉の問題を回避するために
は、先行命令と後続命令の間に必要数のＮＯＰを挿入す
ることによりストール制御を行ない、両者のタイミング
を調整すれば良い。ＮＯＰ挿入によるレジスタ干渉を回
避した様子を図１（ｂ）に示す。２つのＮＯＰが挿入さ
れ、後続命令のタイミングがパイプライン処理ステージ
２つ分遅延するため、後続命令は、先行命令によるデー
タ転送後のＰＲ値を用いてアドレッシングできることと
なる。

【００２７】ＮＯＰ挿入を指定する方法として、資源競
合をハードウェアで検出してＮＯＰを挿入する方法やプ
ログラム中にＮＯＰ命令を挿入して書き込んでおく方法
もあるが、前者は回路規模の増大を招き、後者はプログ
ラム中の命令数が多くなりメモリを多く消費してしまう
ので、本発明では、命令コード中にＮＯＰフィールドを
設けてＮＯＰ挿入を指定する方法をとる。

【００２８】この命令コード中にＮＯＰフィールドを設
ける方法は３通りある。第１は資源競合を起こす先行命
令中に設ける方法、第２は後続命令中に設ける方法、第
３は先行命令後続命令双方に分割して設ける方法であ
る。この第１〜第３のどの方法によるべきかは、資源競
合を起こす先行命令と後続命令の性質による。

【００２９】図２は、資源競合を起こす命令を、命令種
類数とフィールド余裕に注目して分類した図表である。
タイプIに属する先行命令と後続命令の組み合わせに対
しては、上記第１の先行命令の命令コード中にＮＯＰフ
ィールドを設ける方法を採用する。その理由は、図３に
示すように、このタイプは、ＮＯＰフィールドを設ける
先行命令が少なく、後続命令が多いため、全体として設
けたＮＯＰフィールド数が少なくて済むからである。逆
に後続命令にＮＯＰフィールドを設けると全体として設
けるＮＯＰフィールド数が多くなってしまう。

【００３０】タイプIIに属する先行命令と後続命令の組
み合わせに対しては、上記第２の後続命令の命令コード
中にＮＯＰフィールドを設ける方法を採用する。その理
由は、図４に示すように、このタイプは、先行命令が多
く、ＮＯＰフィールドを設ける後続命令が少ないため、
全体として設けたＮＯＰフィールド数が少なくて済むか
らである。逆に先行命令にＮＯＰフィールドを設けると
全体として設けるＮＯＰフィールド数が多くなってしま
う。

【００３１】タイプIIIに属する先行命令と後続命令の
組み合わせに対しては、上記第３の先行命令と後続命令
の双方命令コード中にＮＯＰフィールドを分割して設け
る方法を採用する。その理由は、このタイプは、命令の
フィールド余裕が少なく、前後いずれかの命令コード中
にまとめてＮＯＰフィールドが採れない。そこで、前後
命令双方に分割して設けることで必要なＮＯＰ数指定を
行なうものである。その様子を図５に示す。

【００３２】なお、図２中に挙げたＭＯＶ，ＡＤＤなど
の命令は、先行命令、後続命令の一例であることは言う
までもない。以上に示したように、命令コード中にＮＯ
Ｐフィールドを設けてストール制御する方法は、命令種
類数、フィールド余裕に応じて選択するものとし、処理
プログラム中に資源競合を起こす先行命令と後続命令の
組み合わせに対して以下のストール制御方法を実現す
る。

【００３３】先行命令の種類が後続命令の種類より少な
い場合は、上記タイプとして、先行命令コード中にＮＯ
Ｐフィールドを設け、当該先行命令コードをデコードし
たときに、ＮＯＰフィールドに設定されたＮＯＰの数が
Ｎであれば、当該命令コードに該当する命令を実行した
後にＮ個のＮＯＰを挿入することによりストールを実行
する。

【００３４】後続命令の種類が先行命令の種類より少な
い場合は、上記タイプIIとして、後続命令コード中にＮ
ＯＰフィールドを設け、当該後続命令コードをデコード
したときに、ＮＯＰフィールドに設定されたＮＯＰの数
がＮであれば、Ｎ個のＮＯＰを挿入した後に、当該命令
コードに該当する命令を実行することによりストールを
実行する。

【００３５】命令コードにフィールド余裕が無い場合
は、上記タイプIIIとして、先行命令コード中および前
記後続命令コード中の双方にＮＯＰフィールドを設け、
先行命令コードをデコードしたときに、そのＮＯＰフィ
ールドに設定されたＮＯＰの数がＮであれば、先行命令
コードの命令を実行した後に先行命令コードのＮＯＰフ
ィールドに設定された数ＮのＮＯＰを挿入し、次に、後
続命令コードをデコードし、そのＮＯＰフィールドに設
定されたＮＯＰの数がＭであれば、後続命令コードの命
令を実行する前に前記後続命令コードのＮＯＰフィール
ドに設定された数ＭのＮＯＰを挿入することによりスト
ールを実行する。

【００３６】次に、本発明のプログラム制御装置の基本
構成を説明する。図６は、本発明の基本構成部分のブロ
ック図である。図６において、１が命令コード格納部、
２がアドレス生成部、３がストール制御部である。命令
コード格納部１は命令が格納されたメモリなどであり、
アドレス生成部２からのアドレス信号に従って該当する
命令を第１の命令コードとしてストール制御部３に出力
する。

【００３７】ストール制御部３は、第１の命令コード２
１とＮＯＰコード２３を入力としている。第１の命令コ
ード２１を入力し、この第１の命令コードがＮＯＰフィ
ールドを有する命令コードであるかの判定を行なう。こ
の判定により第１の命令コード２１がＮＯＰフィールド
を有する命令コードであれば、デコードして挿入するＮ
ＯＰ数を検知し、指定数分、アドレス生成部２へのパイ
プライン処理ステージを一時停止するパイプライン一時
停止信号２４を出力し、かつ、ＮＯＰコード２３を第２
の命令コード２２として出力する制御を行なう。次に、
入力された第１の命令コード２１がＮＯＰフィールドを
有しない命令コードであれば、アドレス生成部２へのパ
イプライン一時停止信号２４は出力せず、第１の命令コ
ード２１を第２の命令コード２２として出力する制御を
行なう。

【００３８】この基本構成を備えたプログラム制御装置
に対して必要なＮＯＰフィールドを設けた命令を与える
ことにより、レジスタ干渉などの資源競合を起こす命令
間に必要数のＮＯＰを挿入して資源競合を回避すること
ができる。

【００３９】以上が、本発明のプログラム制御方法とプ
ログラム制御装置の基本的な考え方である。次に、上記
において図２を用いて分類した命令のタイプ〜IIIのそ
れぞれに適応したプログラム制御方法およびプログラム
制御装置を実施形態１〜３として説明する。

【００４０】（実施形態１） 実施形態１は、先行命令の種類が後続命令の種類より少
ないタイプの場合の適用例であり、入力された先行命令
コードのＮＯＰフィールドを検出し、命令コードに該当
する命令を実行した後、Ｎの値に応じたサイクルのＮＯ
Ｐを挿入してストールを実行するものである。

【００４１】図７は、本実施形態１のプログラム制御装
置のストール制御部３を中心とした構成図である。便宜
上、命令コード格納部１とアドレス生成部２の図示は省
略している。図７において、１１は命令保持部としての
第１の命令レジスタで、第１の命令コード２１を入力と
し、パイプライン一時停止信号２４を制御信号入力と
し、ラッチ信号２６を出力とする。１２は切替部として
のマルチプレクサで、ＮＯＰコード２３と第１の命令レ
ジスタ１１の出力２６とを入力信号とし、切替信号２５
を制御信号入力とし、第２の命令コード２２を出力す
る。１３はパイプライン一時停止部で、第２の命令コー
ド２２を入力とし、切替信号２５とパイプライン一時停
止信号２４とを出力する。

【００４２】図１０はＮＯＰフィールドが２ビットで構
成されている場合のパイプライン一時停止部１３の回路
構成例を示している。図１０において、１０１はＮＯＰ
指定付命令判定部で、第１の命令コード２１（ＮＯＰフ
ィールド以外の命令コードで良い）を入力とし、ＮＯＰ
フィールドが設けられているか否かを検知する。なお、
本実施形態１の図７では、第２の命令コード２２が入力
されているが、マルチプレクサ１２により第１の命令コ
ード２１が選択されて入力される。後述する他の実施形
態でも第１の命令コード２１が入力されると考えるもの
とする。

【００４３】ＮＯＰ指定付命令判定部１０１では、第１
の命令コード２１がＮＯＰフィールドを持つ命令である
場合には論理“１”を出力し、ＮＯＰフィールドを持た
ない命令である場合には論理“０”を出力するものとす
る。１０２及び１０３はフリップフロップ（以下、ＦＦ
と略記する）、１０４及び１０５はＯＲ（論理和）ゲー
ト、１０６はＡＮＤ（論理積）ゲートである。フリップ
フロップ１０２、ＯＲゲート１０４および１０５により
ＮＯＰ数カウント部１０７が形成されている。命令コー
ドがＬＳＢを採用している場合、ここではＮＯＰフィー
ルドは下位２ビットとし、信号１１１はＮＯＰフィール
ドのうちの下位ビット、信号１１２はＮＯＰフィールド
のうちの上位ビットの信号である。

【００４４】ＦＦ１０２は信号１１２を入力とする。Ｆ
Ｆ１０３はＡＮＤゲート１０６の出力を入力とし、切替
信号１５とパイプライン一時停止信号２４を出力する。
ＯＲゲート１０４はＦＦ１０２からの出力と信号１１２
を入力とする。ＯＲゲート１０５は信号１１１とＯＲゲ
ート１０４からの出力を入力とする。ＡＮＤゲート１０
６はＯＲゲート１０５からの出力とＮＯＰ指定付命令判
定部１０１からの出力を入力とする。

【００４５】パイプライン一時停止部１３は、この回路
構成により、第１の命令コード２１がＮＯＰフィールド
を持つ命令である場合には、指定のＮＯＰ数にあたる処
理ステージ分の切替信号２５とパイプライン一時停止信
号２４を出力する。

【００４６】以上のように構成されたプログラム制御装
置の動作を、図６、図７、図１０、図１２、図１４〜１
５に基づいて説明する。図１２はＮＯＰフィールドが設
けられている先行命令コードのビットフィールドを示し
ており、ビット０とビット１がＮＯＰフィールドであ
る。ビット０が１のとき、ＮＯＰ数Ｎ＝１を指示し、ビ
ット１が１のとき、ＮＯＰ数Ｎ＝２を指示する。図１４
は、本実施形態のプログラム制御装置による処理の流れ
の概略を示したフローチャートである。図１５は４段パ
イプラインの場合のタイミングチャートを示しており、
転送命令（ＭＯＶＰＲ，ＧＲ）を命令の例としている。

【００４７】以下、ステップごとに動作を説明する。 （１）ステップ１ アドレス生成部２のプログラムカウンタが保持している
アドレスを命令コード格納部１に出力する。入力された
アドレスに対応して命令コード格納部１は第１の命令コ
ード２１を読み出してストール制御部３に出力する。

【００４８】（２）ステップ２、ステップ３ ストール制御部３において、第１の命令レジスタ１１が
第１の命令コード２１を保持し、マルチプレクサ１２が
第１の命令レジスタ１１の出力２６を選択して第２の命
令コード２２として出力する。パイプライン一時停止部
１３は当該出力信号２２を入力し、ＮＯＰ指定付命令判
定部１０１によりＮＯＰフィールドが設けられている命
令コードであることを検知する。

【００４９】（３）ステップ４ パイプライン一時停止部１３は、ＮＯＰフィールドの下
位ビットである信号１１１が１である場合（図１５
（ａ））は、パイプライン一時停止信号２４と切替信号
２５を１サイクル出力する。また、ＮＯＰフィールドの
上位ビットである信号１１２が１である場合（図１５
（ｂ））は、パイプライン一時停止信号２４と切替信号
２５を２サイクル出力する。

【００５０】（４）ステップ５ 切替信号２５により、マルチプレクサ１２がＮＯＰコー
ド２３を選択して第２の命令コード２２として出力する
と共に、プログラムカウンタがアドレスを継続して保持
し、第１の命令レジスタ１１が第１の命令コード２１を
保持する。

【００５１】（５）ステップ６ 次の命令処理ステージへ遷移する。以上のように本実施
形態１のプログラム制御装置は、入力された先行命令コ
ードにＮＯＰフィールドがあるか否かの判定結果に従っ
てパイプライン処理ステージを一時停止することがで
き、ストール制御が実現できる。つまり、入力された先
行命令のＮＯＰフィールドに従って、後続命令のパイプ
ライン処理が一時停止されることとなり、レジスタ干渉
などの資源競合が回避される。 （第２の実施形態） 実施形態２は、後続命令の種類が先行命令の種類より少
ないタイプIIの場合の適用例であり、先行命令に続いて
入力された後続命令コードのＮＯＰフィールドを検出
し、Ｎの値に応じたサイクルのＮＯＰを挿入してストー
ルを実行し、その後、命令コードに該当する後続命令を
実行するものである。

【００５２】図８は本実施形態２のプログラム制御装置
のストール制御部３を中心とした構成図である。便宜
上、命令コード格納部１とアドレス生成部２の図示は省
略している。図８において、１１は第１の命令保持手段
である第１の命令レジスタで、第１の命令コード２１を
入力とし、パイプライン一時停止信号２４を制御信号入
力とし、ラッチ信号２６を出力する。１３はパイプライ
ン一時停止部で、第１の命令レジスタの出力２６を入力
信号とし、パイプライン一時停止信号２４と切替信号２
５を出力する。１４は第２の命令保持手段である第２の
命令レジスタで、第１の命令レジスタからのラッチ出力
２６を入力とし、パイプライン一時停止信号２４を制御
信号入力とし、ラッチ信号２７を出力とする。１２は切
替部としてのマルチプレクサで、ＮＯＰコード２３と第
２の命令レジスタ１４からの出力２７とを入力信号と
し、切替信号２５を制御信号入力とし、第２の命令コー
ド２２を出力する。

【００５３】なお、図８において、図７と同一の機能を
有する構成要素には同一の番号を付している。また、パ
イプライン一時停止部１３の回路構成例も実施形態１に
おいて図１０により示したものと同様で良い。本実施形
態２では、パイプライン一時停止部１３は、第１の命令
コード２１のラッチ信号である第１の命令レジスタ出力
２６が入力され、当該信号がＮＯＰフィールドを持つ命
令である場合には、指定のＮＯＰ数にあたるサイクルの
切替信号２５とパイプライン一時停止信号２４を出力す
る。

【００５４】以上のように構成されたプログラム制御装
置の動作を、図６、図８、図１０、図１２、図１６〜１
７に基づいて説明する。本実施形態２のストール制御３
が適用される後続命令コードのビットフィールドは、実
施形態１と同様、図１２で示されるものである。ビット
０が１のとき、ＮＯＰ数Ｎ＝１を指示し、ビット１が１
のとき、ＮＯＰ数Ｎ＝２を指示するものとする。図１６
は、本実施形態２のプログラム制御装置による処理の流
れの概略を示したフローチャートである。図１７は本実
施形態２における４段パイプラインの場合のタイミング
チャートを示しており、後続命令が分岐命令（ＢＲＣ
Ｚ，ＪＭＰ）を命令の例としている。

【００５５】以下、ステップごとに動作を説明する。 （１）ステップ１ アドレス生成部２のプログラムカウンタが保持している
アドレスを命令コード格納部１に出力する。入力された
アドレスに対応して命令コード格納部１は第１の命令コ
ード２１を読み出して出力する。

【００５６】（２）ステップ２ 第１の命令レジスタ１１が第１の命令コード２１を保持
し、出力信号２６を出力する。パイプライン一時停止部
１３および第２の命令レジスタ１４に当該ラッチ出力信
号２６が入力される。パイプライン一時停止部１３は当
該ラッチ出力信号２６を入力し、ＮＯＰ指定付命令判定
部１０１によりＮＯＰフィールドが設けられている命令
コードであることを検知する。

【００５７】（３）ステップ３ パイプライン一時停止部１３は、ＮＯＰフィールドの下
位ビットである信号１１１が１である場合（図１７
（ａ））は、パイプライン一時停止信号２４と切替信号
２５を１サイクル出力する。また、ＮＯＰフィールドの
上位ビットである信号１１２が１である場合（図１７
（ｂ））は、パイプライン一時停止信号２４と切替信号
２５を２サイクル出力する。

【００５８】（４）ステップ４ 切替信号２５により、マルチプレクサ１２がＮＯＰコー
ド２３を選択して第２の命令コード２２として出力する
と共に、プログラムカウンタがアドレス継続して保持
し、第１の命令レジスタ１１が第１の命令コード２１を
保持し、第２の命令レジスタ１４が出力信号２７（第１
の命令コード２１と同じ）を保持する。

【００５９】（５）ステップ５ 切替信号２５の信号が反転し、マルチプレクサ１２が第
２の命令レジスタ１４の出力２７（第１の命令コードが
ラッチされたもの）を選択して第２の命令コード２２と
して出力する。

【００６０】（６）ステップ６ 次の命令処理ステージへ遷移する。本実施形態２によれ
ば、プログラム制御装置は、入力された後続命令コード
にＮＯＰフィールドがあるか否かの判定結果に従ってパ
イプライン処理ステージを一時停止することができ、ス
トール制御が実現できる。つまり、入力された後続命令
のＮＯＰフィールドに従って、必要数のＮＯＰが挿入さ
れて後続命令の処理ステージは一時停止されることとな
り、レジスタ干渉などの資源競合が回避される。 （第３の実施形態） 実施形態３は、命令コードのフィールド余裕が少ないタ
イプIIIの場合の適用例であり、入力された先行命令コ
ードのＮＯＰフィールドを検出し、命令コードに該当す
る命令を実行した後、Ｎの値に応じたサイクルのＮＯＰ
を挿入してストールを実行し、さらに入力された後続命
令コードのＮＯＰフィールドを検出し、Ｎの値に応じた
サイクルのＮＯＰを挿入してストールを実行し、命令コ
ードに該当する後続命令を実行するものである。

【００６１】図９は、本実施形態３のプログラム制御装
置のストール制御部３を中心とした構成図である。便宜
上、命令コード格納部１とアドレス生成部２の図示は省
略している。図９において、１１は第１の命令保持手段
である第１の命令レジスタで、第１の命令コード２１を
入力とし、第１のパイプライン一時停止信号２４ａを制
御信号入力とし、ラッチ信号２６を出力する。１２は切
替部である第１のマルチプレクサで、第１の命令レジス
タからの出力２６とＮＯＰコード２３を入力信号とし、
第１の切替信号２５ａを制御信号として第１の選択信号
２８を出力する。１３はパイプライン一時停止部で、第
１の命令レジスタからの出力２６を入力とし、第１のパ
イプライン一時停止信号２４ａ、第２のパイプライン一
時停止信号２４ｂ、第１の切替信号２５ａ、第２の切替
信号２５ｂを出力する。

【００６２】１４は第２の命令保持部である第２の命令
レジスタで、第１の命令レジスタからのラッチ出力２６
を入力とし、第２のパイプライン一時停止信号２４ｂを
制御信号入力とし、ラッチ出力２７を出力とする。１５
は第２の切替部としての第２のマルチプレクサで、ＮＯ
Ｐコード２３と第２の命令レジスタ１４のラッチ出力２
７とを入力信号とし、第２の切替信号２５ｂを制御信号
入力とし、第２の命令コード２２を出力する。

【００６３】なお、図９において、図７、図８と同一の
機能を有する構成要素には同一の番号を付している。パ
イプライン一時停止部１３の回路構成例は図１１に示し
たものとなる。本実施形態３では、先行命令（ＮＯＰフ
ィールド付き）と後続命令（ＮＯＰフィールド付き）を
それぞれ判別する必要があり、また、「パイプライン一
時停止信号」、「切替信号」を別々に出力する必要があ
る。図１１において、２０１は先行命令に対応する第１
のＮＯＰ指定付命令判定部であり、２０２は後続命令に
対応する第２のＮＯＰ指定付命令判定部であり、それぞ
れ第１の命令コード２１（ＮＯＰフィールド以外の命令
コードで良い）を入力とし、ＮＯＰフィールドが設けら
れているか否かを検知する。２０３〜２０５はＦＦ、２
０７及び２０８はＡＮＤ（論理積）ゲート、２０６はＯ
Ｒ（論理和）ゲートである。命令コードがＬＳＢを採用
している場合、ＮＯＰフィールドは最下位１ビットと
し、信号１１１は命令コードの最下位ビットである。Ｆ
Ｆ２０３は第１の切替信号２５ａを出力し、ＦＦ２０４
は第２の切替信号２５ｂと第２のパイプライン一時停止
信号２４ｂを出力し、ＦＦ２０５は第１のパイプライン
一時停止信号２４ａを出力する。本実施形態３では、先
行命令が第１の命令コード２１として入力されると、当
該信号がＮＯＰフィールドを持つ命令である場合には、
指定のＮＯＰ数にあたるサイクル分の第１のパイプライ
ン一時停止信号２４ａと第１の切替信号２５ａを出力す
る。次に、後続命令が第１の命令コード２１として入力
されると、パイプライン一時停止部１３は、当該信号が
ＮＯＰフィールドを持つ命令である場合には、指定のＮ
ＯＰ数にあたるサイクル分の第１のパイプライン一時停
止信号２４ａと第２のパイプライン一時停止信号２４ｂ
と第２の切替信号２５ｂとを出力する。

【００６４】以上のように構成されたプログラム制御装
置の動作を、図６、図９、図１１、図１３、図１８〜１
９に基づいて説明する。本実施形態３のストール制御が
適用される先行命令と後続命令コードのビットフィール
ドは、図１３で示されるものである。ＮＯＰフィールド
は下位１ビットのみが設けられ、ビット０が１のとき、
ＮＯＰ数Ｎ＝１を指示する。図１８は、本実施形態３の
プログラム制御装置による処理の流れの概略を示したフ
ローチャートである。図１９は本実施形態３における４
段パイプラインの場合のタイミングチャートを示してお
り、ＰＲへの即値転送命令（ＭＯＶ ＰＲ，即値）およ
びデータメモリへのアクセスを伴う加算命令（ＡＤＤ
ＧＲ，Ｍ（ＰＲ））を命令の例としている。

【００６５】以下、ステップごとに動作を説明する。 （１）ステップ１ アドレス生成部２のプログラムカウンタが保持している
アドレスを命令コード格納部１に出力する。入力された
アドレスに対応して命令コード格納部１は、先行命令で
ある第１の命令コード２１を読み出して出力する。

【００６６】（２）ステップ２、ステップ３ 第１の命令レジスタ１１が第１の命令コード２１を保持
し、第１のマルチプレクサ１２が第１の命令レジスタ１
１の出力を選択して出力信号２８を出力する。パイプラ
イン一時停止部１３は当該出力信号２８を入力し、ＮＯ
Ｐ指定付命令判定部１０１によりＮＯＰフィールドが設
けられている命令コードであることを検知する。

【００６７】（３）ステップ４ 第１の命令コード２１が第１のマルチプレクサ１２の出
力２８となり、パイプライン一時停止部１３と第２の命
令レジスタ１４に入力される。当該第１の命令コード２
１は、第２の命令レジスタ１４、第２のマルチプレクサ
１５を介して第２の命令コード２２として出力される。

【００６８】一方、パイプライン一時停止部１３は、Ｎ
ＯＰフィールドの下位ビットである信号１１１が１であ
る場合（図１９）は、第１のパイプライン一時停止信号
２４ａと第１の切替信号２５ａを１サイクル出力する。

【００６９】（４）ステップ５ 第１の切替信号２５ａにより第１のマルチプレクサ１２
がＮＯＰコード２３を選択して出力信号２８を出力す
る。また、第１のパイプライン一時停止２４ａによりプ
ログラムカウンタがアドレスを保持し、第１の命令レジ
スタ１２が第１の命令コード２１を保持する。

【００７０】（５）ステップ６ アドレス生成部２のプログラムカウンタが増加し、更新
されたアドレスを命令コード格納部１に出力し、当該ア
ドレスに対応して命令コード格納部１は、後続命令を第
１の命令コード２１として出力する。

【００７１】（６）ステップ７ 第１の命令レジスタ１１が第１の命令コード２１を保持
し、第１のマルチプレクサ１２が第１の命令レジスタ１
１からのラッチ出力２６を選択して出力信号２８を出力
する。パイプライン一時停止部１３は当該出力信号２８
を入力し、ＮＯＰ指定付命令判定部１０１によりＮＯＰ
フィールドが設けられている命令コードであることを検
知する。

【００７２】（７）ステップ８ パイプライン一時停止部１３は、ＮＯＰフィールドの下
位ビットである信号１１１が１である場合（図１９）
は、第２の切替信号２５ｂと第２のパイプライン一時停
止信号２４ｂを１サイクル出力する。

【００７３】（８）ステップ９ 第１のマルチプレクサ１２の出力信号２８は第２の命令
レジスタ１４に入力されるが、第２のパイプライン一時
停止信号２４ｂにより第２の命令レジスタ１４が後続命
令である第１の命令コード２１を保持する。また、第２
の切替信号２５ｂにより、第２のマルチプレクサ１５が
ＮＯＰコード２３を選択して第２の命令コード２２とし
て出力する。

【００７４】（９）ステップ１０ 第２のマルチプレクサ１５が第２の命令レジスタ１４の
出力を選択して第２の命令コード２２として出力する。

【００７５】（１０）ステップ１１ 次の命令処理ステージに遷移する。本実施形態３によれ
ば、プログラム制御装置は、入力された先行命令コード
および後続命令のそれぞれにＮＯＰフィールドがあるか
否かの判定結果に従ってパイプライン処理ステージを一
時停止することができ、ストール制御が実現できる。つ
まり、入力された先行命令のＮＯＰフィールドに従って
所定ＮＯＰ数のサイクル分、後続命令の処理ステージは
一時停止され、次いで入力された後続命令のＮＯＰフィ
ールドに従って所定数のＮＯＰが挿入されて後続命令の
処理ステージはさらに一時停止されることとなり、レジ
スタ干渉などの資源競合が回避される。

【００７６】本実施形態によれば、ＮＯＰフィールドの
サイズを２ビットから１ビットに削減しながら、第１及
び第２の実施形態と同等のストール（遅延時間）をかせ
ぐことができる。

【００７７】なお、上記実施形態において、ＮＯＰフィ
ールド内のビット列が表わすＮＯＰ数は、２進の値とし
て説明したが、ビット列の組合わせを特定の数値を示す
ように取り決めておいてＮＯＰ数を定めても良い。例え
ば、２ビットで示される“０”と“１”の組合わせを、
“００”→０、“０１”→２、“１０”→４、“１１”
→６とする取り決めをすることができる。また、“０
０”→０、“０１”→３、“１０”→６、“１１”→９
とする取り決めをすることができる。このような取り決
めであれば、２ビットを用いて４以上の数値を指定する
ことができるので、フィールド余裕が少ない場合におい
て、特に有効である。

【００７８】

【発明の効果】本発明のプログラム制御方法及び装置に
よれば、命令コード中のＮＯＰフィールドを参照して所
定数のＮＯＰを挿入してストール制御を実現できる。処
理プログラム中に資源競合を起こす先行命令と後続命令
がある場合、先行命令を実行後、ＮＯＰが挿入され、最
後に後続命令が実行することにより後続命令の処理ステ
ージを一時停止するストールが実現できる。

【００７９】また、本発明のプログラム制御方法及び装
置によれば、資源競合時のストール制御のためのＮＯＰ
挿入を、命令数の少ない命令コード中にＮＯＰフィール
ドを設けることにより命令コードデータ量の増加を抑え
ることができる。

【００８０】さらに、本発明のプログラム制御方法及び
装置によれば、命令コード中にＮＯＰフィールドを設け
るフィールド余裕が少ない場合、先行命令のＮＯＰフィ
ールドおよび後続命令のＮＯＰフィールドを利用してス
トール制御することができ、従来の方法に比べてフィー
ルド余裕を高めたプログラム制御方法及び装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レジスタ干渉が起きる様子と、ＮＯＰ挿入によ
るレジスタ干渉が回避される様子を示す図

【図２】資源競合を起こす命令を、命令種類数とフィー
ルド余裕に注目して分類した図

【図３】図２の分類においてタイプに属する先行命令と
後続命令の命令フィールド

【図４】図２の分類においてタイプIIに属する先行命令
と後続命令の命令フィールド

【図５】図２の分類においてタイプIIIに属する先行命
令と後続命令の命令フィールド

【図６】本発明のプログラム制御装置の基本的構成図

【図７】本発明の第１の実施形態に係るプログラム制御
装置の構成図

【図８】本発明の第２の実施形態に係るプログラム制御
装置の構成図

【図９】本発明の第３の実施形態のプログラム制御装置
の構成図

【図１０】図７〜図８のプログラム制御装置におけるパ
イプライン一時停止部１３の詳細回路構成図

【図１１】図９のプログラム制御装置におけるパイプラ
イン一時停止部１３の詳細回路構成図

【図１２】本発明の実施形態１および２の命令コードの
命令フィールド図

【図１３】本発明の実施形態３の命令コードの命令フィ
ールド図

【図１４】本発明の実施形態１のプログラム制御装置に
よる処理の流れの概略を示したフローチャート

【図１５】本発明の実施形態１のプログラム制御装置に
おける４段パイプラインの場合のタイミングチャート

【図１６】本発明の実施形態２のプログラム制御装置に
よる処理の流れの概略を示したフローチャート

【図１７】本発明の実施形態２のプログラム制御装置に
おける４段パイプラインの場合のタイミングチャート

【図１８】本発明の実施形態３のプログラム制御装置に
よる処理の流れの概略を示したフローチャート

【図１９】本発明の実施形態３のプログラム制御装置に
おける４段パイプラインの場合のタイミングチャート

【符号の説明】

１ 命令コード格納部 ２ アドレス生成部 ３ ストール制御部 １１ 第１の命令レジスタ １２ 第１のマルチプレクサ １３ パイプライン一時停止部 １４ 第２の命令レジスタ １５ 第２のマルチプレクサ ２１ 第１の命令コード ２２ 第２の命令コード ２３ ＮＯＰコード ２４ パイプライン一時停止信号 ２４ａ 第１のパイプライン一時停止信号 ２４ｂ 第２のパイプライン一時停止信号 ２５ 切替信号 ２５ａ 第１の切替信号 ２５ｂ 第２の切替信号 ２６ 第１の命令レジスタ１１の出力信号 ２７ 第２の命令レジスタ１４の出力信号 ２８ 第２のマルチプレクサ１５の出力信号 １０１ ＮＯＰ指定付命令判定部 ２０１ 第１のＮＯＰ指定付命令判定部 ２０２ 第２のＮＯＰ指定付命令判定部 １０２〜１０３，２０３〜２０４ フリップフロップ １０４〜１０５，２０６ ＯＲゲート １０６，２０７〜２０８ ＡＮＤゲート １１１ ＮＯＰフィールドの下位ビット １１２ ＮＯＰフィールドの上位ビット

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 命令をパイプライン処理する情報処理装
   置におけるプログラム制御方法であって、 処理プラグラム中に資源競合を起こす先行命令と後続命
   令があり、 前記先行命令の種類が前記後続命令の種類より少ない場
   合、前記先行命令コード中にＮＯＰフィールドを設け、
   前記先行命令コードの命令を実行した後に前記先行命令
   コードのＮＯＰフィールドに設定された数のＮＯＰを挿
   入し、 前記後続命令の種類が前記先行命令の種類より少ない場
   合、前記後続命令コード中にＮＯＰフィールドを設け、
   前記後続命令コードの命令を実行する前に前記後続命令
   コードのＮＯＰフィールドに設定された数のＮＯＰを挿
   入し、 前記先行命令と後続命令の命令コードのフィールド余裕
   が少ない場合、前記先行命令コード中および前記後続命
   令コード中の双方にＮＯＰフィールドを設け、前記先行
   命令コードの命令を実行した後に前記先行命令コードの
   ＮＯＰフィールドに設定された数のＮＯＰを挿入し、前
   記後続命令コードの命令を実行する前に前記後続命令コ
   ードのＮＯＰフィールドに設定された数のＮＯＰを挿入
   することによりストールを実行することを特徴とするプ
   ログラム制御方法。
2. 【請求項２】 命令をパイプライン処理する情報処理装
   置におけるプログラム制御方法であって、 処理プログラム中に、資源競合を起こす先行命令と後続
   命令がある場合、 先行命令コード中および前記後続命令コード中の双方に
   ＮＯＰフィールドを設け、 前記先行命令コードの命令を実行した後に前記先行命令
   コードのＮＯＰフィールドに設定された数のＮＯＰを挿
   入し、 前記後続命令コードの命令を実行する前に前記後続命令
   コードのＮＯＰフィールドに設定された数のＮＯＰを挿
   入することによりストールを実行することを特徴とする
   プログラム制御方法。
3. 【請求項３】 ＮＯＰを指定するＮＯＰフィールドを有
   する命令コードを含む 命令をパイプライン処理するため
   のプログラム制御装置であって、 第１の命令コードを格納する命令コード格納部と、 前記命令コード格納部から前記第１の命令コードを出力
   するためのアドレスを生成するアドレス生成部と、 前記第１の命令コードを入力し、この第１の命令コード
   がＮＯＰフィールドを有する命令コードであるかの判定
   結果に基づいて、前記アドレス生成部へのパイプライン
   処理ステージを一時停止する停止信号の出力制御と、前
   記第１の命令コード又はＮＯＰコードを第２の命令コー
   ドとして出力する制御を行なうストール制御部とを備
   え、 前記ストール制御部は、 前記命令コード格納部から読み出した前記第1の命令コ
   ードをラッチする第１の命令レジスタと、 前記第１の命令レジスタから読み出した前記第1の命令
   コードをラッチする第２の命令レジスタと、 前記第２の命令レジスタから出力される第１の命令コー
   ドとＮＯＰコードを入力し、切替信号に基づいて前記第
   １の命令コード又はＮＯＰコードを選択して第２の命令
   コードとして出力する切替部と、 前記第１の命令レジスタから出力される第１の命令コー
   ドを入力し、この第１の命令コードがＮＯＰフィールド
   を有する命令コードであるか否かを判定し、その判定結
   果に基づいて、前記アドレス生成部および前記第１、第
   ２の命令レジスタへの前記停止信号の出力制御と、前記
   切替部への前記切替信号の出力制御を行なうパイプライ
   ン一時停止部を含むことを特徴とするプログラム制御装
   置。
4. 【請求項４】 ＮＯＰを指定するＮＯＰフィールドを有
   する命令コードを含む命令をパイプライン処理するため
   のプログラム制御装置であって、 第１の命令コードを格納する命令コード格納部と、 前記命令コード格納部から前記第１の命令コードを出力
   するためのアドレスを生成するアドレス生成部と、 前記第１の命令コードを入力し、この第１の命令コード
   がＮＯＰフィールドを有する命令コードであるかの判定
   結果に基づいて、前記アドレス生成部へのパイ プライン
   処理ステージを一時停止する停止信号の出力制御と、前
   記第１の命令コード又はＮＯＰコードを第２の命令コー
   ドとして出力する制御を行なうストール制御部とを備
   え、 前記ストール制御部は、 前記命令コード格納部から読み出した前記第1の命令コ
   ードをラッチする第１の命令レジスタと、 前記第１の命令レジスタの出力とＮＯＰコードを入力
   し、第１の切替信号に基づいて、前記第１の命令レジス
   タの出力又はＮＯＰコードを選択して出力する第１の切
   替部と、 前記第１の切替部の出力をラッチする第２の命令レジス
   タと、 前記第２の命令レジスタの出力とＮＯＰコードを入力
   し、第２の切替信号に基づいて、前記第２の命令レジス
   タの出力又はＮＯＰコードを選択して第２の命令コード
   として出力する第２の切替部と、 前記第１の切替部からの出力を入力し、この出力がＮＯ
   Ｐフィールドを有する命令コードであるか否かを判定
   し、その判定結果に基づいて前記アドレス生成部および
   前記第１の命令レジスタへの前記停止信号および第２の
   命令レジスタへの前記停止信号と異なる停止信号の出力
   制御と、前記第１、第２の切替部への前記切替信号の出
   力制御を行なうパイプライン一時停止部を含むことを特
   徴とするプログラム制御装置。
5. 【請求項５】 前記パイプライン一時停止部は、 命令コード中に設けられたＮＯＰフィールドに指定され
   たＮＯＰ数をカウントするＮＯＰ数カウント部と、前記
   命令コードがＮＯＰフィールドを有する命令コードであ
   るかを判定する判定部とを有し、 前記判定部が、ＮＯＰフィールドを有する命令コードで
   あると判定した時、前記ＮＯＰ数カウント部から出力さ
   れるＮＯＰ数に対応するパイプライン処理ステージの
   間、前記停止信号を出力する請求項３記載のプログラム
   制御装置。
6. 【請求項６】 前記パイプライン一時停止部は、 命令コード中に設けられたＮＯＰフィールドに指定され
   たＮＯＰ数をカウントするＮＯＰ数カウント部と、前記
   第１の命令コードがＮＯＰフィールドを有する 命令コー
   ドであるかを判定する第１の判定部と、前記第２の命令
   コードがＮＯＰフィールドを有する命令コードであるか
   を判定する第２の判定部とを有し、 前記第１の判定部が、ＮＯＰフィールドを有する第１の
   命令コードであると判定した時、前記ＮＯＰ数カウント
   部から出力されるＮＯＰ数に対応するパイプライン処理
   ステージの間、前記停止信号を出力し、 前記第２の判定部が、ＮＯＰフィールドを有する第２の
   命令コードであると判定した時、前記ＮＯＰ数カウント
   部から出力されるＮＯＰ数に対応するパイプライン処理
   ステージの間、前記停止信号を出力する請求項４記載の
   プログラム制御装置。