JPH01123330A - Data processor - Google Patents

Data processor

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JPH01123330A
JPH01123330A JP62281625A JP28162587A JPH01123330A JP H01123330 A JPH01123330 A JP H01123330A JP 62281625 A JP62281625 A JP 62281625A JP 28162587 A JP28162587 A JP 28162587A JP H01123330 A JPH01123330 A JP H01123330A
Authority
JP
Japan
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data
line
register file
register
address
Prior art date
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Pending
Application number
JP62281625A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuaki Tanno
淡野 光章
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH01123330A publication Critical patent/JPH01123330A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To shorten execution cycles for all the tasks by increasing states in the machine cycle of a computing element for 1 state and executing a writing after a reading when both input and output of the computing element generate for the same register. CONSTITUTION:A multi-port register file 17 is provided by connecting respective 3 transistors for each of a flip flop and its cross-connecting point, and a gate line and a word line are provided independently for 3 ports so that a computing element 12 can simultaneously access three different registers from the multi-port register file 17. At the same time, the title device is composed so that the access becomes possible by adding the necessary minimum states with a timing control circuit 18 even when the register for the reading is the same as that for the writing. Thus, the machine cycle of instructing execution can be reduced, a task switching can be executed for every machine cycle when a multi-task is processed with a time division, and the processing of all the tasks can be executed at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マルチタスク処゛理を高速に実行するマルチ
ボートレジスタフアイルを備えたデータプロセッサに関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a data processor equipped with a multi-vote register file that executes multi-task processing at high speed.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は従来のデータプロセッサの構成図であシ、同図
において、10はプログラムを格納せる記憶装置、12
は演算器、14はレジスタフアイルであり、演算データ
が格納される。16は制御部であり、記憶装置10より
読出されたプログラムの内容に従って演算器12及びレ
ジスタフアイル14をfff制御し、演算を実行させる
FIG. 6 is a block diagram of a conventional data processor, in which 10 is a storage device for storing programs;
1 is an arithmetic unit, and 14 is a register file in which arithmetic data is stored. Reference numeral 16 denotes a control unit which controls the arithmetic unit 12 and the register file 14 according to the contents of the program read from the storage device 10 to execute arithmetic operations.

第7図は従来のレジスタフアイル14の構成図であり、
通常のスタティックRAMを示す。同図において、20
はレノスタを指定するのに用いられるアドレスライン、
22はレソスタに対する書込み及び読出しデータが加え
られるデータラインである。24は他のデータ記憶装置
との弁別に用いられるレジスタファイルセレクト端子%
 26は書込み端子、28はレジスタファイルに対する
読出し端子として用いられる出力許可端子である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional register file 14.
This shows normal static RAM. In the same figure, 20
is the address line used to specify the reno star,
22 is a data line to which write and read data for the register is added. 24 is a register file select terminal used for discrimination from other data storage devices%
26 is a write terminal, and 28 is an output enable terminal used as a read terminal for the register file.

30はアドレスバッファであす、アドレスデコーダ32
を十分駆動出来る様に信号増幅の動作をする。34はメ
モリ部40の選択に用いられるワード線、36.38は
データ線であり、互いに論理反転しており、センスアン
グ42によって差動増幅された記憶内容が取出される。
30 is an address buffer, and an address decoder 32
The signal amplification operation is performed so that the signal can be sufficiently driven. Reference numeral 34 indicates a word line used to select the memory section 40, and 36 and 38 indicate data lines, which are logically inverted to each other, and the memory contents differentially amplified by the sense angle 42 are taken out.

44はデータライン22をドライブする出力データバッ
ファ、46は書込みデータのデータ線への送出全制御す
る入力データバソファである。
44 is an output data buffer that drives the data line 22, and 46 is an input data buffer that completely controls sending of write data to the data line.

第8図は従来のメモリ部40の一部を代表的に示し、第
1〜第4のトランジスタ50 、52,54゜56は0
MO8のフリップフロップを構成し、第5゜第6のトラ
ンジスタ58.60はワード線34に接続されていると
共にデータ線36.38とフリップフロップの交差接続
点62.64で接続されて、セル選択、読出し、書込み
に使用される。
FIG. 8 representatively shows a part of a conventional memory section 40, in which the first to fourth transistors 50, 52, 54, 56 are 0.
The 5th and 6th transistors 58 and 60 of the MO8 flip-flop are connected to the word line 34 and to the data line 36.38 at the cross-connection point 62 and 64 of the flip-flop to select the cell. , used for reading and writing.

次に動作について説明する。第9図は従来のデータプロ
セッサにおいてレソスタXと同Yとの記憶内容を用いた
演算結果をレソスタZに格納する場合の動作を示す図で
ある。マシンサイクル70に於て、記憶装[10から命
令が読出され、制御部16にて、本実施例の場合には、
レソスタXと同Yの記憶内容の演算結果をレジスタファ
イル14のレノスタ2に格納することが解読され、次の
マシンサイクル72にてレジスタファイル14のレノス
タXよりその記憶内容が演算器12に読出される。すな
わち、制御部16により、レジスタファイル14内のレ
ジスタXのアドレスはアドレスライン20にて与えられ
、アドレスバッファ30を経てアドレスデコーダ32に
よりデコードサレる。そして、1本のワード線34を選
択し、第5゜第6のトランジスタ58.60のダートを
1H″レベルにする。第5.第6のトランジスタ58゜
60は導通し、フリラグフロップのON、OFF状態で
あるレソスタXの記憶内容をデータ線36゜38に伝え
る。データ線36.38により伝送されたレソスタXの
記憶内容はセンスアング42によって差動増幅され、出
力バッファ44を介して出力され、演算器12に入力さ
れる。次のマシンサイクル74ではレソスタYの記憶内
容がレソスタXの場合と同様に読出され、演算器12に
入力される。次のマシンサイクル76ではレノスタXと
同Yの記憶内容を用いた演算が演算器12で実行され、
次のマシンサイクル78にてその演算結果が以下のよう
にレジスタファイル14のレソスタzK$込まれる。演
算結果は演算器12によりデータライン22及び入力デ
ータパソファ46を介して、正、負論理の2値に変換さ
れてデータ線36.38に加えられる。
Next, the operation will be explained. FIG. 9 is a diagram showing the operation of a conventional data processor when a calculation result using the stored contents of Resota X and Resota Y is stored in Resota Z. In the machine cycle 70, an instruction is read from the storage device [10, and the control unit 16, in the case of this embodiment,
It is decoded to store the calculation result of the memory contents of Resostar Ru. That is, the control unit 16 gives the address of register X in the register file 14 through the address line 20, passes through the address buffer 30, and decodes it by the address decoder 32. Then, one word line 34 is selected and the darts of the 5th and 6th transistors 58 and 60 are set to 1H'' level.The 5th and 6th transistors 58 and 60 are conductive, and the free lag flop is turned on. , the memory contents of the resistor X, which is in the OFF state, are transmitted to the data line 36. , is input to the computing unit 12. In the next machine cycle 74, the memory contents of the Resota Y are read out in the same way as in the Resota X, and input to the computing unit 12. In the next machine cycle 76, the contents of the memory of the Resota An arithmetic operation using the memory contents is executed by the arithmetic unit 12,
In the next machine cycle 78, the result of the operation is entered into the register zK$ of the register file 14 as follows. The calculation result is converted into binary values of positive and negative logic by the calculation unit 12 via the data line 22 and the input data path sofa 46, and is applied to the data lines 36 and 38.

一部、レソスタ2のアドレスは制御部16を経て、アド
レスライン20に加えられ、アドレスバッファ30を経
てアドレスデコーダ32によりデコードされて1本のワ
ード線34を選択し、第5゜第6トランソスタ58.6
0を導通させ前述のデー1線36 、38eフリツグフ
ロツグの交差接続点64.62に電気的に接続し、デー
タ線36゜38の信号レベルによって7リツプフロツグ
の論理が設定される。このようにしてレソスタ2への演
算結果の書込みが完了する。
In part, the address of the resistor 2 is applied to the address line 20 via the control unit 16, passed through the address buffer 30, and decoded by the address decoder 32 to select one word line 34. .6
0 is made conductive and electrically connected to the cross connection points 64 and 62 of the data 1 lines 36 and 38e flip-flops, and the logic of the 7 flip-flops is set by the signal level of the data lines 36 and 38. In this way, writing of the calculation results to the reloader 2 is completed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のデータプロセッサは以上のように構成されている
ので、リアルタイム処理が必要な複数タスクを時分割処
理するのに第10図に示すようなマシンサイクル毎にタ
スクを切換える方式はレジスタファイルの読出し、書込
みの同時処理が出来ないために実行不可能であり、第1
1図に示すように命令毎に時分割処理するか、一連のプ
ログラム毎にタスク切換えをするかの方式によらざるを
得ず、全タスクの実行周期が増大する等の問題点があっ
た。
Conventional data processors are configured as described above, so in order to time-share multiple tasks that require real-time processing, the method of switching tasks every machine cycle as shown in FIG. It is impossible to execute because simultaneous write processing is not possible, and the first
As shown in FIG. 1, it is necessary to perform time-sharing processing for each instruction or to switch tasks for each series of programs, resulting in problems such as an increase in the execution cycle of all tasks.

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、マルチタスクを処理するのにマシンサイクル毎
でタスク切慄え司酢で、全タスクの実行周期を短かくす
るデータプロセッサを得ることを目的とする。
The present invention was made in order to solve the above problems, and it provides a data processor that shortens the execution cycle of all tasks by processing multi-task tasks in each machine cycle. The purpose is to obtain.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明に係るデータプロセッサは、データプロセッサに
おいて、レノスタファイルの各メモリセルをフリップフ
ロップとその交差接続点対に接続される3対のトランジ
スタにより構成し、常時は演算器に対し、2個のレソス
タの読出しと1個のレソスタへの書込みを同時に行うと
共に、演算器の入力と出力が同一レノスタに対して発生
する場合は、そのマシンサイクル内のステートをlステ
ート増し、読出し後書込みを行うタイミング制御回路を
設けたものである。
In the data processor according to the present invention, each memory cell of the renostar file is configured with a flip-flop and three pairs of transistors connected to a pair of cross-connections thereof, and two transistors are normally connected to the arithmetic unit. When reading from a Reso star and writing to one Reso star at the same time, and when the input and output of an arithmetic unit occur to the same Reso star, the state within that machine cycle is increased by l state, and the timing for writing after reading is performed. It is equipped with a control circuit.

〔作用〕[Effect]

本発明におけるデータプロセッサは、マルチポートでア
クセスできるレノスタファイルにより、データ処理をパ
イプライン処理する場合に於ても、レノスタファイルの
同時使用が可能とされ、マルチタスクを実行するのにマ
シンサイクル毎の時分割演算を可能とする。
The data processor of the present invention has a renostar file that can be accessed through multiple ports, so even when data processing is performed in a pipeline, the renostar file can be used simultaneously, and machine cycles are required to execute multitasking. This enables time-sharing calculations for each time.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るデータプロセッサの全体的構成を
示した図であり、第6図と同符号の部分は従来例と同−
又は相当部分を示しその説明を省略する。本実施例では
レノスタファイル14の代すに演算データを格納する後
述するマルチホードレノスタフアイル17とこのマルチ
ホードレノスタフアイル17の入出力のタイミングをと
るタイミング制御回路18を設けている。80は第1の
ポートの第1のアドレスライン、82は第1のポートの
第1のデータライン、84は第2のポートの第2のアド
レスライン、86は第2のポートの第2のデータライン
、88は第3のポートの第3のアドレスライン、90は
第3のポートの第3のデータラインである。第1〜第3
のアドレスライン80.84.88及び第1〜第3のデ
ータライン82 、8’6 、90はマルチポートデー
タファイル17とタイミング制御回路18間に接続され
ている。又、演算器12とタイミング制御回路18とは
2つの入力と1つの出力用の3つのバス即ち第1〜第3
のデータ線82,86.90で接続され、制御部16と
演算器12及びタイミング制御回路18とは制御信号線
で接続されている。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a data processor according to the present invention, and parts with the same symbols as in FIG. 6 are the same as those in the conventional example.
Or the corresponding part will be shown and the explanation thereof will be omitted. In this embodiment, instead of the renosta file 14, a multi-hode renosta file 17, which will be described later, stores calculation data, and a timing control circuit 18 for timing the input and output of the multi-hode renosta file 17 is provided. 80 is the first address line of the first port, 82 is the first data line of the first port, 84 is the second address line of the second port, and 86 is the second data line of the second port. line 88 is the third address line of the third port, and 90 is the third data line of the third port. 1st to 3rd
The address lines 80, 84, 88 and the first to third data lines 82, 8'6, 90 are connected between the multiport data file 17 and the timing control circuit 18. Further, the arithmetic unit 12 and the timing control circuit 18 have three buses for two inputs and one output, that is, the first to third buses.
The control unit 16 is connected to the arithmetic unit 12 and the timing control circuit 18 by control signal lines.

第2図は上記マルチポートデータファイル17の内部構
成を示した図である。第2図において、数字例えば80
に添えである記号(a)・・・(n)は第1のアドレス
ライン80の各アドレスラインを示し、それと組となっ
ている記号AOA・・・AnAはその第1のアドレスラ
インによって各々伝送される信号を示している。従って
、例えば第1のアドレスライン80はアドレスライン8
0(a)・・・80(n)から構成され、AOA、AI
A・・・AnAはその各線で伝送されるアドレス信号で
ある。以下、他の部分については同じなのでその詳細に
ついては省略する。又、第1図と同符号の部分は同一部
分であり、その説明全省略する。92,94,96は第
1〜第3のポートに対するレノスタファイル選択信号の
反転信号宵へ、寝汀、−σ百でを伝送するレノスタフア
イル選択ラインである。98は第1のポートの書込み信
号の反転信号WRAを伝送する書込み信号ライン、10
0¥i書込みタイミング信号TAt−伝送する書込みタ
イミングラインである。102は入力デフード線と書込
みタイミングライン100との積をとるタイミングゲー
ト、104は第3図にその詳細を示したマルチメモリ部
である。
FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the multiport data file 17. In Figure 2, the number, for example 80
The symbols (a)...(n) appended to the lines indicate each address line of the first address line 80, and the symbols AOA...AnA paired with the symbols (a)...(n) indicate the respective addresses transmitted by the first address line. This shows the signal that will be sent. Thus, for example, the first address line 80 is the address line 8
Consisting of 0(a)...80(n), AOA, AI
A...AnA is an address signal transmitted on each line. Since the other parts are the same, the details will be omitted below. Also, the parts with the same symbols as in FIG. 1 are the same parts, and the explanation thereof will be omitted entirely. Reference numerals 92, 94, and 96 are renosta file selection lines that transmit the inverted signals of the renosta file selection signals for the first to third ports. 98 is a write signal line that transmits an inverted signal WRA of the write signal of the first port; 10
0\i Write timing signal TAt - Write timing line for transmission. 102 is a timing gate that multiplies the input dehood line and the write timing line 100, and 104 is a multi-memory unit whose details are shown in FIG.

まず、第1のポートの接続について説明する。First, the connection of the first port will be explained.

第1のアドレスライン80は第1のアドレスバッファ3
0a’i介して第1のアドレスデコーダ32aの入力端
子に接続されている。第1のアドレスデコーダ32aの
出力端子からの引出線はタイミングr−)102でタイ
ミングラインlOOとANDダートで接続されてタイミ
ングゲート102からマルチメモリ部104内の第1の
ワード線106に接続されている。Vソスタファイル選
択ライン92はインバータを介して第1のアドレスバッ
ファ30a及びアドレスデコーダ32aに接続され、そ
れらを選択するためのレノスタファイル選択信号C8A
を伝送する。又、タイミングダート102はタイミング
信号TAがあった時のみにy−トを開くものである。第
1のデータ線82は入力データバッファ46を介してマ
ルチメモリ部104内の互いに反転した信号と伝送する
1対の第1のデータ線108,110に接続されている
。又、インバータを介したンソスタ選択ファイルライン
92と書込み信号ライン98は一否定入力型ANDf−
トを介して入カデータパツファ46に接続されている。
The first address line 80 is connected to the first address buffer 3
It is connected to the input terminal of the first address decoder 32a via 0a'i. The lead line from the output terminal of the first address decoder 32a is connected to the timing line lOO by AND dart at timing r-) 102, and is connected from the timing gate 102 to the first word line 106 in the multi-memory section 104. There is. The V soster file selection line 92 is connected to the first address buffer 30a and the address decoder 32a via an inverter, and receives a renostar file selection signal C8A for selecting them.
to transmit. Further, the timing dart 102 opens the y-t only when there is a timing signal TA. The first data line 82 is connected via the input data buffer 46 to a pair of first data lines 108 and 110 that transmit mutually inverted signals in the multi-memory section 104. In addition, the output select file line 92 and the write signal line 98 connected through an inverter are connected to a negative input type ANDf-
It is connected to the input data puffer 46 via a port.

これにより、レノスタファイル選択信号C8A及び書込
み信号WRAが同時に発生している時のみに入力データ
パソファ46はアクティブとなる。
As a result, the input data path sofa 46 becomes active only when the renostar file selection signal C8A and the write signal WRA are generated simultaneously.

次に第2のポートの接続について説明する。第2のアド
レスライン84は第2のアドレスバッファ30bt−介
して第2のアドレスデコーダ32bの入力端子に接続さ
れている。第2のアドレスデコーダ32bの出力端子か
らの引出線はマルチメモリ部104内の第2のワード線
112に接続されている。又、マルチメモリ部104内
の互いに反転した信号を伝送する1対の第2のデータ線
114.116は第2ポート用センスアング42bの入
力端子に接続されている。第2ポート用センスアンプ4
2bの出力端子は第2のデータ線86により第2ボート
用出力パツフア44bを介して引出されている。又、レ
ノスタファイル選択ライン94はインバータを介して第
2のアドレスバッファ30b、第2のアドレスデコーダ
32b、第2ポート用センスアング42b及び第2ポー
ト用出力バツフア44bに接続され、レノスタファイル
選択信号C3Bが発生した時のみにそれらを選択する。
Next, the connection of the second port will be explained. The second address line 84 is connected to the input terminal of the second address decoder 32b via the second address buffer 30bt. A lead line from the output terminal of the second address decoder 32b is connected to a second word line 112 in the multi-memory section 104. Furthermore, a pair of second data lines 114 and 116 that transmit mutually inverted signals in the multi-memory section 104 are connected to the input terminal of the second port sense angle 42b. Sense amplifier 4 for 2nd port
The output terminal 2b is led out by a second data line 86 via the second boat output buffer 44b. Furthermore, the Renostar file selection line 94 is connected via an inverter to the second address buffer 30b, the second address decoder 32b, the second port sense amplifier 42b, and the second port output buffer 44b, and receives the Renostar file selection signal. Select them only when C3B occurs.

次に第3のポートの接続について説明するが第2のポー
トの接続と同様なので概略のみ述べる。
Next, the connection of the third port will be explained, but since it is similar to the connection of the second port, only the outline will be described.

30cij第3のアドレスバッファ、32Cは第3のア
ドレスデコーダ、118はマルチメモリ部104内の第
3のワード線、120,122は同じく1対の第3のデ
ータ線、42cは第3ボート用センスアング、44cは
第3ポート用出力バツフアであるO なお、第1のポートは誉込み用、第2及び第3のポート
は読出し用である。
30cij a third address buffer; 32C a third address decoder; 118 a third word line in the multi-memory section 104; 120 and 122 a third data line pair; 42c a third boat sense amplifier. , 44c is an output buffer for the third port.The first port is for reading, and the second and third ports are for reading.

第3図はマルチメモリ部104の部分を代表的に示した
部分構成図であり、同図において、マルチメモリ部10
4内の多数レノスタ内の任意の3つのレノスタの内でデ
ータ線を共通に用いている任意の3つのメモリセルの構
成が示されている。
FIG. 3 is a partial configuration diagram representatively showing the multi-memory section 104. In the same figure, the multi-memory section 10
The structure of three arbitrary memory cells using a data line in common among three arbitrary renosters in a plurality of renosters in four is shown.

106x 、 106y 、 106zは106a・−
106nの内のEE意の3つの第1のワード線(第1の
ポート用)、112x 、 112y 、 112zl
d 112a−・・112nの内の任意の3つの第2の
ワード?f@(第2ポート用)、118x、118y、
118zは118a・−・118nの内の任意の3つの
第3のワード線(第3 、t? −ト用)である。3対
の第1〜第3のデータ線108,110゜114.11
6,120,122は第1S−第3のデータ線の各1対
が示されており、d j A 、 口l。
106x, 106y, 106z are 106a・-
Three first word lines (for first port) of EE in 106n, 112x, 112y, 112zl
d any three second words of 112a-...112n? f@(for 2nd port), 118x, 118y,
118z is any three third word lines (for the third word line, t?-to) among 118a . . . 118n. Three pairs of first to third data lines 108, 110°114.11
Reference numerals 6, 120, and 122 indicate each pair of the first S-third data lines, d j A , and 1 .

djB 、djB 、djC、罰でのデータを伝送する
(但し、jは0・・・nの任意値)。57は第1−第4
トランジスタ50,52,54.56で構成された0M
O8構造のフリップフロップ、62.64はフリップフ
ロップ57の交差接続点対(入出力端子対)、130と
132 、 l 34と136゜138と140は6対
にされた3対のトランゾスタ(第1〜第3のトランジス
タ対)で、各一端がフリップフロップ57の交差接続点
対62.64に接続され、各他端が3対のデータ線10
8と110゜114と116,120と122に接続さ
れている。3対のトランゾスタ130,132,134
゜136.138,140の6対のダートは3つのワー
ド線106x、112X、118xに各々共通に接続さ
れている。か\る構成により1つのメモリセルが構成さ
れている。残り2つのメモリセルの構造については同様
なので破線枠で示し図示省略しである。マルチメモリ部
104内の多数のレノスタの内で任意の3つのレノスタ
をレジスタX、同Y、同2とすると例えば上から順にそ
れらの各1つのメモリセルを示している。
Transmit data at djB, djB, djC, and punishment (where, j is any value from 0 to n). 57 is 1st-4th
0M composed of transistors 50, 52, 54.56
Flip-flops of O8 structure, 62, 64 are cross-connection point pairs (input/output terminal pairs) of flip-flop 57, 130 and 132, l 34 and 136 degrees, 138 and 140 are three pairs of transistors (first - third transistor pair), each one end of which is connected to the cross-connection pair 62,64 of the flip-flop 57, and each other end connected to the three pairs of data lines 10.
8 and 110 degrees, 114 and 116, 120 and 122 are connected. 3 pairs of transistors 130, 132, 134
Six pairs of darts 136, 138 and 140 are commonly connected to three word lines 106x, 112X and 118x, respectively. One memory cell is configured with this configuration. The structures of the remaining two memory cells are the same, so they are indicated by broken lines and are not shown. If arbitrary three renosters among a large number of renosters in the multi-memory unit 104 are designated as registers X, Y, and 2, then one memory cell of each of them is shown, for example, in order from the top.

第4図は本発明によるデータグロセツサの動作を説明す
る図でちゃ、タスク1〜タスク4を逐次時分割で処理す
る場合を示している。160 、162゜164.16
61dマシンサイクルであり、マシンサイクル166で
はタスク4の命令フェッチ、タスク3のレノスタX、同
Yの内容を読出し、タスク2の演算、タスクlのレノス
タ2への演算結果の書込みが制御部16の制御のもとに
同時に実行される。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the data grosser according to the present invention, and shows a case where tasks 1 to 4 are sequentially processed in a time-sharing manner. 160, 162°164.16
61d machine cycle, and in machine cycle 166, the instruction fetch of task 4, reading the contents of task 3's renostar executed simultaneously under control.

第5図はタイミング制御回路18の動作を示すタイミン
グチャートである。同図において、エフ0は第2のホー
ドのファイル選択及び読出し信号の反転信号であり、レ
ノスタフアイル選択ライン94に印加され、172は第
3のポートのファイル選択及び読出し信号の反転信号で
あり、レジスタフ書込み信号ライン98に印加され、1
76は第1のポートの書込みタイミング信号TAであり
、書込みタイミングラインlOOに印加される。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the timing control circuit 18. In the figure, F0 is an inverted signal of the file selection and readout signal of the second port, which is applied to the Renostafail selection line 94, and 172 is an inverted signal of the file selection and readout signal of the third port. , applied to registerf write signal line 98, 1
76 is a write timing signal TA of the first port, which is applied to the write timing line lOO.

次に動作の要部について説明する。レジスタXの内容の
読込みは、第2のポートの第2のアドレスライン84に
レジスタXの指定用アドレスが送出され、第2のアドレ
スバッファ30b及び@2のアドレスデコーダ32bt
経てデコードされて第2のワード線112 xが選択さ
れる。これにより第2のトランジスタ対のトランゾスタ
134 、136が導通し、第2のデータdl14,1
16にその記憶内容が読出され、WJ21−ト用センス
アング42bにて増幅され、第2ボート用出力パツフア
44bを経て第2のデータライン86によりタイミング
制御回路工8に導かれる。同様くレジスタYの内容の読
込みは第3の、If −トを使用して実施される。この
場合、レジスタYの指定用アドレスは第3のポートの第
3のアドレスライン88に送出され、第3のアドレスバ
ッファ30c及び第317)7ドレスデコーダ32cf
i−経てデコードさレテ第3のワード線1.183rを
指定し、第3のデータ線120.122にレジスタYの
記憶内容が読出される。これらレジスタXや同Yから読
出されたデータはタイミング制御回路18全介して演算
器12に伝送される。又、上記と同様にして既にマルチ
ポー、トデータファイル17から伝送された記憶データ
を用いることにより演算器12により演算された結果全
マルチポートレジスタファイル17のレジスタZへ書込
む動作は、まずレジ指定用アドレスアドレス信号が第1
のアドレスライン80に印加され、第1のアドレスバッ
ファ30a及び第1のアドレスデコーダ32aを経てデ
コードされ、タイミングダートlO2に導かれる。レジ
スタ2のアドレスがレジスタXや同Yのアドレスと異な
る場合には読出しと書込みの同時並列処理が可能なので
第5図(a)に示すよう°に、ファイル選択及び読出し
信号の反転信号170a+172aが゛L″レベル時即
ちファイル選択及び読出し信号のH”ンペル時に書込み
タイミング信号176aが誉込みタイミングライン10
0に印加され、タイミングダート102によってレジス
タ2の指定用アドレスが第1のワード1106zif旨
灸づゐ、  合せて、演算器12からタイミング制御回
路18を介して第1のデータライン82により伝送され
る演算結果のデータは、書込み信号ライン98の書込み
信号174aによって入力データパソファ46を介して
互いに反転した1対の状態にされてマルチメモリ部10
4のデータ線108.ll0K印加されフリップフロッ
プに記憶されてレジスタ2に格納される。この場合には
レノメタX。同Y、同2の読出し及び書込みを全く同時
に実行することができる。又、レジスタXと同Yとのア
ドレスが同一でめっても例えば第2のワード線112X
と第3のワード線118xを同時に選択して第2.第3
のトランジスタ対のトラレジスタ134,136.13
8゜140を導通させてフリップフロップの記憶内容を
第2及び第3のデータ線114,116,120゜12
2に伝送させることができ同しノスタ同時読出しが可能
となる。以上の場合には、レジスタX及び同Yからの記
憶内容の読出しとレジスタ2へのデータの書込みを全く
同時に実行することができる。
Next, the main parts of the operation will be explained. To read the contents of register X, the designation address of register
The second word line 112x is then decoded to select the second word line 112x. As a result, the transistors 134 and 136 of the second transistor pair become conductive, and the second data dl14, 1
The stored contents are read out at 16, amplified by the sense amplifier 42b for the WJ21 port, and guided to the timing control circuit 8 via the second data line 86 via the output buffer 44b for the second port. Similarly, reading the contents of register Y is performed using a third If-to. In this case, the designated address of register Y is sent to the third address line 88 of the third port, and the third address buffer 30c and the 317th address decoder 32cf
The third word line 1.183r is decoded through i-, and the stored contents of the register Y are read out to the third data line 120.122. The data read from these registers X and Y are transmitted to the arithmetic unit 12 through the timing control circuit 18. In addition, in the same manner as above, the operation of writing the results of calculations by the calculation unit 12 to the register Z of all the multiport register files 17 by using the stored data already transmitted from the multiport data file 17 is performed by first register designation. address signal is the first
address line 80, is decoded via the first address buffer 30a and the first address decoder 32a, and is guided to the timing dart lO2. If the address of register 2 is different from the address of register X or register Y, simultaneous parallel processing of reading and writing is possible, so as shown in FIG. At the L'' level, that is, at the H'' level of the file selection and read signal, the write timing signal 176a is set to the write timing line 10.
0 is applied, and the designation address of the register 2 is transmitted to the first word 1106zif by the timing dart 102, and is also transmitted by the first data line 82 from the arithmetic unit 12 via the timing control circuit 18. The data resulting from the calculation are converted into a pair of inverted states via the input data path sofa 46 by the write signal 174a of the write signal line 98, and then sent to the multi-memory unit 10.
4 data line 108. ll0K is applied and stored in the flip-flop and stored in register 2. In this case, Renometa X. Reading and writing of Y and Y can be executed at the same time. Also, even if the addresses of registers X and Y are the same, for example, the second word line 112X
and the third word line 118x are simultaneously selected. Third
transistor pair transistor resistors 134, 136.13
8°140 is made conductive to transfer the memory contents of the flip-flop to the second and third data lines 114, 116, 120°12.
This enables simultaneous reading of the same Nostar. In the above case, reading the storage contents from registers X and Y and writing data to register 2 can be executed at the same time.

マルチホードレジスタファイル17のレジスタZのアド
レスがレノスタX、同Yのいずれかのアドレスと同一の
場合には、第5図(b)に示すように読出し後に1スチ
ートの/マルスがタイミング制御回路18によって自動
的に生成され、書込みタイミング信号170bとして書
込みタイミングライン100に印・加され、レジスタX
及び同Yの記憶内容の胱出し直後にレジスタ2への演算
結果の書込みを終了する。この場合においても第1のア
ドレスデコーダ32aの後段にタイミングf −ト10
2を設けたので、マルチポートレノスタフアイル17の
書込みアクセス九対し第1のアドレスデコーダ32aの
動作時間は、レノスタX及び同Yからの記憶内容の読出
しステートの間に取ることが出来、誉込みを早く終了さ
せることができる。以上のようにして、例えば84図の
マシンサイクル166の時のよう罠、演算は演算器12
で、命令フェッチの読出しは記憶装ft1oと制御部1
6間で行うのでタスク1〜タスク4迄のマシンサイクル
ヲ同時に行うことが出来る。
If the address of register Z of multi-horde register file 17 is the same as the address of either renostar is automatically generated by the register X and applied to the write timing line 100 as the write timing signal 170b.
Immediately after the stored contents of Y are retrieved, writing of the calculation result to the register 2 is completed. In this case as well, the timing f-t 10 is provided after the first address decoder 32a.
2 is provided, the operating time of the first address decoder 32a for write access to the multi-port renosta file 17 can be taken during the read state of the memory contents from the renostars X and Y. can be finished early. As described above, traps and calculations are performed by the arithmetic unit 12, for example, in machine cycle 166 in Figure 84.
The reading of instruction fetch is performed by the storage device ft1o and the control unit 1.
Since the machine cycle is performed in 6 intervals, the machine cycles from Task 1 to Task 4 can be performed at the same time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によればマルチポートレノスタフ
アイルをプリップフロッグとその交差接続点の各々に各
3個のトランゾスタを接続してゲート線及びワード線f
:3ポート独立に設け、演算器カマルチポートレノスタ
ファイルから異なる3個のレノスタを同時にアクセスで
きるようにすると共に、読出しと書込みのレノスタが同
一の場合においてもタイミング制御回路で必要最小のス
テートの追加によりアクセス可能となるように構成した
ので、命令実行のマシンサイクルを減少させることが出
来ると共に、時分割でマルチタスクを処理する場合、マ
シンサイクル毎でタスク切換えが可能となり、全タスク
の処理が高速に出来るものが得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, a multi-port renostaf aisle is connected to each of the prep frogs and their cross-connection points with three transistors to connect the gate line and the word line f.
: 3 ports are provided independently, allowing simultaneous access to three different renostas from the arithmetic unit multi-port renosta file, and even when the read and write renostars are the same, the timing control circuit allows for the minimum required state. Since it is configured so that it can be accessed by adding it, it is possible to reduce the machine cycles for executing instructions, and when processing multi-tasks in a time-sharing manner, it is possible to switch tasks in each machine cycle, so that all tasks can be processed. This has the effect of producing something that can be done at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるマルチ、tゲートレノ
スタファイルを備えたデータプロセッサの構成図、第2
図はマルチポートレノスタフアイルの一実施例の構成図
、第3図はマルチメモリ部の一実施例の部分構成図、第
4図は本発明の一実施例によるデータプロセッサの動作
説明図、第5図は本発明の一実施例によるタイミング制
御回路の動作説明図、第6図は従来のデータプロセッサ
の構成図、第7図は従来のレノスタファイルの構成図、
第8図は従来のメモリ部の部分構成図、第9図は従来の
データプロセッサの動作説明図、第1O図はマシンサイ
クル毎時分割マルチタスク処理の説明図、第11図は命
令サイクル毎時分割マルチタスク処理の説明図である。 図中、10・・・記憶装置、12・・・演算器、16・
・・ttttll1部、17・・・マルチポートレノス
タフアイル、18・・・タイミング制御回路、30・・
・アドレスバッファ、32・・・アドレスデコーダ、4
2・・・センスアング、44・・・出力データバッファ
、46・・・入カデータパツファ、50,52,54.
56・・・第1〜第4トランソスタ、57・・・プリッ
プフロッグ、62.64・・・交差接続点、80,84
.90・・・第1〜第3のアドレスライン、82,86
.88・・・第1〜第3のデータライン、104・・・
マルチメモリ部、106,112,118・・・第1〜
第3のワード線、108,110,114,116,1
20゜122・・・第1〜第3のデータ線、130,1
32゜134.136,138,140・・・トランゾ
スタ。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示すO
FIG. 1 is a block diagram of a data processor equipped with a multi-t gate renostar file according to an embodiment of the present invention;
3 is a partial configuration diagram of an embodiment of the multi-memory section, FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of a data processor according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of a timing control circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional data processor, and FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional renostar file.
FIG. 8 is a partial configuration diagram of a conventional memory section, FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of a conventional data processor, FIG. 1O is an explanatory diagram of time-division multitasking processing per machine cycle, and FIG. It is an explanatory diagram of task processing. In the figure, 10...Storage device, 12...Arithmetic unit, 16...
... ttttll1 part, 17... Multiport Renostafail, 18... Timing control circuit, 30...
・Address buffer, 32...Address decoder, 4
2...Sense angle, 44...Output data buffer, 46...Input data puffer, 50, 52, 54.
56... First to fourth transformer, 57... Prep frog, 62.64... Cross connection point, 80, 84
.. 90...first to third address lines, 82, 86
.. 88...first to third data lines, 104...
Multi-memory section, 106, 112, 118...first to
Third word line, 108, 110, 114, 116, 1
20°122...first to third data lines, 130,1
32゜134.136,138,140...Transosta. In addition, the same symbols in the figures indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] フリップフロップをスタティックランダムアクセスメモ
リとして用い、演算用のデータを格納するレジスタフア
イルと、該レジスタフアイルから転送されるデータを用
いて演算する演算器とを有するデータプロセッサにおい
て、レジスタフアイルをフリップフロップの各々の入出
力端子である交差接続点対に各一端が接続される3対の
トランジスタ、該トランジスタの他端に接続される3対
のデータ線及び上記トランジスタ対のゲートが接続され
る3本のワード線をメモリセル構造とするマルチポート
にし、演算器が上記3対のデータ線の内の2対を入力用
とし残り1対を出力用とし、上記レジスタフアイルから
のデータの読出しと上記レジスタフアイルへのデータの
書込みとが上記レジスタフアイルの同一のレジスタを参
照する命令の実行に当つて上記レジスタフアイルのデー
タの読出し後にデータの書込みを実行するタイミング制
御回路を備えたことを特徴とするデータプロセッサ。
In a data processor that uses flip-flops as static random access memory and has a register file that stores data for calculations and an arithmetic unit that performs calculations using data transferred from the register file, the register file is stored in each of the flip-flops. three pairs of transistors each having one end connected to a pair of cross-connections which are input/output terminals of the transistors, three pairs of data lines connected to the other ends of the transistors, and three words to which the gates of the transistor pairs are connected. The line is made into a multi-port with a memory cell structure, and the arithmetic unit uses two of the three pairs of data lines for input and the remaining one pair for output, and reads data from the register file and sends it to the register file. A data processor comprising: a timing control circuit for executing a data write after reading data from the register file when executing an instruction in which the data write refers to the same register in the register file.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001033351A1 (en) * 1999-10-29 2001-05-10 Fujitsu Limited Processor architecture

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