JPH01169535A - マイクロブランチ制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、マイクロプログラム制ｔＩｌｌ装置におけ
るブランチ処理に好適なマイクロブランチ制御方式に関
する。

（従来の技術） 従来、この種のマイクロプログラム制御装置は、第４図
に示すように構成されていた。同図において、１１は実
行中マイクロ命令のマイクロアドレスを保持するレジス
タ（実行マイクロアドレスレジスタ）、１２はレジスタ
１１の内容を＋１するマイクロアドレスインクリメンタ
（以下、ＩＮＣと称する）、１３は実行中マイクロ命令
を保持するマイクロ命令レジスタ（以下、ＭＩＲと称す
る）である。また、１４はｌＮＣ１２からのマイクロア
ドレス（シーケンシャルアドレス）またはＭＩＲ１３か
らのブランチアドレスの選択を行なうセレクタ、１５は
セレクタ１４を制御して次に実行すべきアドレスを決定
するマイクロアドレス制御部である。

第４図のマイクロプログラム制御装置で適用されるマイ
クロ命令の一例を第５図に示す。ここでは、２種の処理
指定フィールド、例えば演算命令フィールドＯＰＦとシ
フト命令フィールドＳＦＦが独立に定義可能なマイクロ
命令（タイプ■マイクロ命令）と、タイプ１マイクロ命
令の演算命令フィールドＯＰＦとほぼ同一領域に設定さ
れブランチ（分岐）先を指定するブランチアドレスフィ
ールド８ＡＦを持つマイクロ命令（タイプ■マイクロ命
令）とが示されている。タイプ１マイクロ命令では、演
算処理とシフト処理の両方、またはいずれか一方が実行
可能である。なお、タイプ■マイクロ命令には、ブラン
チ条件等を示すブランチ条件フィールド（ブランデイネ
ーブルフィールドＢＥＦと称する）が定義されている。

ここで、第４図のマイクロプログラム制御装置における
マイクロプログラム（ファームウェア）処理の一例を、
第６図のフローチャートを参照して説明する。今、演算
処理を指定するタイプ■マイクロ命令がステップＥの実
行のためにマイクロプログラムメモリから取出されてＭ
ＩＲ１３にセットされたものとする。この場合、マイク
ロアドレス制御部１５は、ＭＩＲ１３にセットされたマ
イクロ命令がブランチ命令でないことを判別し、ｌＮＣ
１２によって生成出力されるマイクロアドレス（即ちレ
ジスタ１１の内容であるステップＥのマイクロアドレス
を＋１した値）をセレクタ１４から選択出力させる。こ
のセレクタ１４から選択出力されたアドレスは、次に実
行すべきマイクロアドレス（ここではステップＦのマイ
クロアドレス）として実行マイクロアドレスレジスタ１
１にセットされる。

レジスタ１１にステップＦのマイクロアドレスがセット
されると、ステップＦのマイクロ命令、例えばタイプ■
のマイクロ命令がマイクロプログラムメモリから取出さ
れてＭＩＲ１３にセットされる。マイクロアドレス制御
部１５は、ＭＩＲ１３にタイプ■マイクロ命令がセット
されると、そのブランチイネーブルフィールドＢＥＦに
より、ＭＩＲ１３内のマイクロ命令がブランチ命令であ
ることを判別し、ブランチが必要であれば、ブランチア
ドレスフィールドＢＡＦに設定されているブランチアド
レス（ここではステップＱのマイクロアドレス）をセレ
クタ１４から選択出力させる。このセレクタ１４から選
択出力されたアドレスは、次に実行すべきマイクロアド
レス（ここではステップＱのマイクロアドレス）として
レジスタ１１にセットされる。これにより、ステップＦ
からステップＱにブランチし、ステップＱの処理（ここ
ではシフト処理と演算処理の画処理を行なうタイブエの
マイクロ命令処理）が行なわれる。

以上の説明から明らかなように、従来は、演算処理とブ
ランチ（マイクロブランチ）をそれぞれ独立のステップ
（ここではステップＥおよびステップＦ）で実現してい
た。このため、ブランチが多い場合には処理ステップ数
の増加並びに処理速度の低下を招いたり、マイクロプロ
グラムメモリの容量増加を招く問題があった。この問題
は、演算処理を指定する演算命令フィールドＯＰＦとブ
ランチ先を指定するブランチアドレスフィールドＢＡＦ
とが第５図に示すように重複するため、両フィールドを
同一命令中に設定できないことに起因する。勿論、マイ
クロ命令の命令長（ビット数）を増加して、演算命令フ
ィールドＯＰＦとブランチアドレスフィールドＢＡＦと
が重複しないようにすることも考えられるが、マイクロ
プログラムメモリを始めとして各部のハードウェア構成
が複雑となるため、実用的でない。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したように従来は、演算等の処理を指定するフィー
ルドとブランチアドレスフィールドの割当て領域がマイ
クロ命令上で重複してしまうため、演算等の処理とマイ
クロブランチとを１マイクロ命令（１ステツプ）で実現
することはできず、処理ステップ数が増加するという問
題があった。

したがってこの発明においては、演算等の処理とマイク
ロブランチとが１マイクロ命令（１ステップ）で実現で
き、もって処理ステップ数の削減が図れるようにするこ
とを解決すべき課題とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、予め定められた複数の独立した領域にそれ
ぞれ割当て可能な演算処理等を指定するための処理指定
フィールドのうちの任意の１フィールドに代えて、同フ
ィールドと重複する予め定められた領域にブランチアド
レスフィールドを設定すると共に、このブランチアドレ
スフィールドの位置情報をブランチ条件フィールド（ブ
ランチイネーブルフィールド）に持たせたブランチ付き
マイクロ命令を用意し、このマイクロ命令によりブラン
チを行なう際には、上記ブランチ条件フィールドで指定
される位置に真のブランチアドレスフィールドが設定さ
れているものとして、同位置の内容を選択使用するよう
にしたことを特徴とする。

（作用） 上記の構成によれば、ブランチアドレスフィールドの設
定領域を従来のように固定させず、マイクロブランチと
同一ステップで実行しようとする処理の指定に供される
処理指定フィールドと重複しない所定領域（或は幾つか
の所定領域の１つ）にブランチアドレスフィールドを設
定したマイクロ命令を用いることにより、このブランチ
アドレスフィールドの指定するアドレスへのブランチと
、このブランチアドレスフィールドと重複しない処理指
定フィールドの指定する処理とを、１ステツプで行なう
ことが可能となる。

（実施例） 第１図はこの発明を適用するマイクロプログラム制御装
置の一実施例を示すブロック構成図である。同図におい
て、２１は実行中マイクロ命令のマイクロアドレスを保
持する実行マイクロアドレスレジスタ、２２はレジスタ
２１の内容を＋１するＩＮＧ　（インクリメンタ）、２
３は実行中マイクロ命令を保持するＭＩＲ（マイクロ命
令レジスタ）である。

第２図は第１図のマイクロプログラム制御装置で適用さ
れるマイクロ命令の一例を示す。ここでは、第５図で示
したタイブエマイクロ命令中のシフト命令フィールドＳ
ＦＦに代えて同フィールドＳＦＦと重複する所定領域に
ブランチアドレスフィールドＢＡＦ２が設定されたタイ
プ■マイクロ命令（ブランチ付きマイクロ命令）と、上
記タイブエマイクロ命令中の演算命令フィールドＯＰＦ
に代えて同フィールドＯＰＦと重複する所定領域にブラ
ンチアドレスフィールドＢＡＦ１が設定されたタイプ■
マイクロ命令（ブランチ付きマイクロ命令）とが示され
ている。これらタイプ■およびタイプ■マイクロ命令の
所定領域には、ブランチイネーブルフィールドＢＥＦが
設定されている。但し、このフィールドＢＥＦは第５図
のフィールドＢＥＦと異なり、単なる分岐条件等の他に
、２つのブランチアドレスフィールドＢＡＦ１　、ＢＡ
Ｆ２のいずれがブランチアドレスフィールドとして有効
かく即ち、ＢＡＦＩ　、ＢＡＦ２のいずれが真のブラン
チアドレスフィールドか）をも指定するようになってい
る。したがってマイクロブランチだけに着目すると、こ
の実施例では、第２図に示すように恰も２つの独立した
ブランチアドレスフィールドＢＡＦＩ　、ＢＡＦ２が定
義されたタイプＶマイクロ命令が適用されるといえる。

再び第１図を参照すると、２４はｌＮＣ２２からのマイ
クロアドレス（シーケンシャルアドレス）、ＭＩＲ２３
からのブランチアドレスフィールドＢＡＦ１　、ＢＡＦ
２の内容（ブランチアドレス）の選択を行なうセレクタ
、２５はセレクタ２４を制御して次に実行すべきアドレ
スを決定するマイクロアドレス制御部である。マイクロ
アドレス制御部２５は、ＭＩＲ２３からのブランチイネ
ーブルフィールドＢＥＦの内容により、ＭＩＲ２３内の
マイクロ命令がブランチ命令（ブランチ付きマイクロ命
令）であるかを判別する機能と、ブランチアドレスフィ
ールドＢＡＦ１　、ＢＡＦ２のいずれが有効かを判別す
る機能とを有している。

次に、第１図の構成の動作を第３図のフローチャートを
参照して説明する。なお、第３図のフローチャートは、
第６図のフローチャートと同一処理内容を実現するもの
である。まず、演算処理およびブランチを同時に指定す
るタイプ■マイクロ命令がステップＥの実行のためにマ
イクロプログラムメモリから取出されてＭＩＲ２３にセ
ットされたものとする。マイクロアドレス制御部２５は
、ＭＩＲ２３（にセットされたタイプ■マイクロ命令）
のブランチイネーブルフィールドＢＥＦの内容をもとに
、ＭＩＲ２３内のマイクロ命令（タイプ■マイクロ命令
）がブランチ命令（ブランチ付きマイクロ命令）である
ことを判別し、同時にそのブランチアドレスフィールド
ＢＡＦ１またはＢＡＦ２のいずれが有効であるが（真の
ブランチアドレスフィールドであるか）を判別する。こ
の場合、ブランチアドレスフィールドＢＡＦ２が有効で
あることが判別される。

マイクロアドレス制御部２５は、ＭＩＲ２３内のマイク
ロ命令がブランチマイクロ命令であって、且つブランチ
アドレスフィールドＢＡＦ２が有効であるものと判別す
ると、ブランチを行なう際には、同アドレスフィールド
ＢＡＦ２の内容（ブランチアドレス）をセレクタ２４か
ら選択出力させる。

このセレクタ２４から選択出力されたアドレスは、次に
実行すべきマイクロアドレス（ここではステップＱのマ
イクロアドレス）として実行マイクロアドレスレジスタ
２１にセットされる。同時にＭＩＲ２３内のマイクロ命
令（タイプ■マイクロ命令）の演算命令フィールドＯＰ
Ｆの指定に従って、同マイクロ命令が演算命令であるか
のように演算処理が行なわれる。一方、レジスタ１１に
セットされたアドレスは図示せぬシーケンサに出力され
、指定ステップ（ここではステップＱのシフト、演算処
理）へのブランチが行なわれる。

上記したように、この実施例では、ＭＩＲ２３にタイプ
■マイクロ命令がセットされると、演算処理とマイクロ
ブランチとが１ステツプで行なわれる。同様にＭＩＲ２
３にタイプ■マイクロ命令がセットされた場合には、ブ
ランチアドレスフィールドＢＡＦ１がセレクタ２４から
選択されて、同アドレスフィールドＢＡＦ１で指定され
るアドレスへのマイクロブランチが行なわれ、同時にシ
フト命令フィールドＳＦＦの指定に従うシフト処理が行
なわれる。なお、第５図に示したタイブエマイクロ命令
を用いた場合には、演算処理とシフト処理とが同時に行
なわれることは勿論である。

以上はマイクロ命令中に定義可能な処理指定フィールド
が、演算命令フィールドＯＰＦおよびシフト命令フィー
ルドＳＦＦの２種である場合について説明したが、これ
に限るものではない。例えば、３種以上の独立の処理指
定フィールドが定義可能なマイクロ命令を適用するマイ
クロプログラム制御装置にも、各処理指定フィールド毎
に同フィールドに代わるブランチアドレスフィールドを
定義可能とし、その１つだけを対応する処理指定フィー
ルドに代えて有効ブランチアドレスフィールド扱いとす
ることにより、応用することができる。

［発明の効果１ 以上詳述したようにこの発明によれば、演算処理等を指
定するための複数の独立した処理指定フィールドのうち
、マイクロブランチとの同時処理を必要としない１フィ
ールドに代えてブランチアドレスフィールドを設定した
マイクロ命令を用意し、上記ブランチアドレスフィール
ドを選択してマイクロブランチに利用するようにしたの
で、選択されたブランチアドレスフィールドとは別の領
域に設定されている他の処理指定フィールドの指定する
処理とマイクロブランチとが１マイクロ命令（１ステツ
プ）で実現できる。このため、処理ステップ数を削減で
き、処理速度の向上およびマイクロプログラムメモリの
容量゛削減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用するマイクロプログラム制御装
置の一実施例を示すブロック構成図、第２図は第１図の
構成で適用されるマイクロ命令のフォーマットの一例を
示す図、第３図は第１図の構成の動作を説明するための
フローチャート、第４図は従来例を示すブロック構成図
、第５図は第４図の従来構成で適用されるマイクロ命令
のフォ−マットの一例を示す図、第６図は第４図の従来
構成の動作を説明するためのフローチャートである。 ２３・・・マイクロ命令レジスタ（ＭＩＲ）、２４・・
・セレクタ、２５・・・マイクロアドレス制御部、ＢＡ
ＦＩ　。 ＢＡＦ２・・・ブランチアドレスフィールド、ＢＥＦ・
・・ブランチイネーブルフィールド（ブランチ条件フィ
ールド）、ＯＰＦ・・・演算命令フィールド、ＳＦＦ・
・・シフト命令フィールド。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各種マイクロプログラムが格納されるマイクロプログラ
   ムメモリを備え、このマイクロプログラムメモリから読
   出されるマイクロ命令に従つて各部の制御を行なうマイ
   クロプログラム制御装置において、 予め定められた複数の独立した領域にそれぞれ割当て可
   能な演算処理等を指定するための処理指定フィールドの
   うちの任意の１フィールドに代えて、同フィールドと重
   複する所定領域に分岐先を指定するブランチアドレスフ
   ィールドが設定され、且つこのブランチアドレスフィー
   ルドの位置指定を含むブランチ条件指定に供されるブラ
   ンチ条件フィールドを持つブランチ付きマイクロ命令を
   、上記マイクロプログラムメモリに用意し、このマイク
   ロプログラムメモリから上記ブランチ付きマイクロ命令
   が読出されてブランチが行なわれる際には、同マイクロ
   命令の上記ブランチ条件フィールドの指定する位置のブ
   ランチアドレスフィールドを選択するようにしたことを
   特徴とするマイクロブランチ制御方式。