JPH02103631A - Access device for program memory - Google Patents
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- JPH02103631A JPH02103631A JP25660188A JP25660188A JPH02103631A JP H02103631 A JPH02103631 A JP H02103631A JP 25660188 A JP25660188 A JP 25660188A JP 25660188 A JP25660188 A JP 25660188A JP H02103631 A JPH02103631 A JP H02103631A
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Abstract
Description
この発明は、マイクロプロセッサシステムにおけるプロ
グラムメモリのアクセス装置に関するもので、
特にリード処理を高速化し得るようなアクセス装置に関
する。
なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。The present invention relates to a program memory access device in a microprocessor system, and particularly to an access device that can speed up read processing. Note that in the following figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
第4図は従来方式によりマイクロプロセッサがプログラ
ムをリードする際の構成図、第5図は第4図における各
信号のタイミングを示す図である。
以下にこの第4図と第5図とを用いてプログラムリード
の手順を述べる。
(a) マイクロプロセッサ1は次に実行すべき命令
の入っているプログラムメモリ2のアドレス10をアド
レスバスAB上に出力する(第5図■)。
同時にアドレス10が有効であることを示すアドレスス
トローブ信号11を確立させる(第5図■、時点t、1
)。
(5) アドレス10とアドレスストローブ信号11と
をデコーダ3を介しデコードして、プログラムメモリ2
が選択されたことを示すプログラムメモリセレクト信号
12が生成される(第5図■)。
(C) プログラムメモリ2はこのセレクト信号12
とアドレス10とにより指定されたデータ13をデータ
バスDB上に出力する。(第5図■)。
(d) プログラムメモリ2が出力したデータ13が
安定するのを待って、データ13が有効であることを示
すデータストローブ信号14をプログラムメモ172が
確立させる(第5図■、時点t2)。
(e) マイクロプロセッサ1はこのデータストロー
ブ信号14により、データバスDB上のデータ13を取
込む。同時にマイクロプロセッサ1はアドレス10とア
ドレスストローブ信号11を消滅させ、プログラムリー
ドサイクルが終了する(第5図■。
■、時点t3)
(f) プログラムメモリ2はアドレスストローブ信
号11の消滅によりリードサイクルの終了を知り、デー
タ13とデータストローブ信号5とを消滅させる(第5
図■、■)。
以上は一般的なマイクロプロセッサのリードサイクルで
ある。このようなリードサイクルはマイクロプロセッサ
がプログラムやデータをリードするたびに行われる。
第6図はプログラムがメモリ2上に配置されている様子
を示す。データの場合と異りプログラムは命令という切
り離せないデータブロックの集合で構成されている。
例えば同図において、I al * I a2.〜I
c3は命令a ”−’ cを構成するデータブロックで
あり、この各データブロックはそれぞれアドレス順に配
列されている。そして命令aはIal〜Ia4の4つの
データブロックによって構成されており、同様にして命
令すおよびCはそれぞれ2つのデータブロックIb1.
Ib2、および3つのデータブロックIcl〜Ic
3によって構成されている。
なお以下ではI al、 I a2. −・−・等の
各データブロックをrlつのアドレスが割付けられ1単
位として取扱われるビットの列1としてバイトと呼ぶが
、このバイトは8ビツトに限られるものではない。FIG. 4 is a block diagram when a microprocessor reads a program according to the conventional method, and FIG. 5 is a diagram showing the timing of each signal in FIG. 4. The program read procedure will be described below using FIGS. 4 and 5. (a) The microprocessor 1 outputs address 10 of the program memory 2 containing the next instruction to be executed onto the address bus AB (FIG. 5, ■). At the same time, an address strobe signal 11 indicating that the address 10 is valid is established (Fig. 5, time t, 1).
). (5) Address 10 and address strobe signal 11 are decoded via decoder 3, and program memory 2
A program memory select signal 12 is generated indicating that the program memory has been selected (FIG. 5). (C) Program memory 2 uses this select signal 12
Data 13 specified by and address 10 is output onto data bus DB. (Figure 5 ■). (d) After waiting for the data 13 output by the program memory 2 to become stable, the program memo 172 establishes the data strobe signal 14 indicating that the data 13 is valid (FIG. 5, time t2). (e) The microprocessor 1 receives the data 13 on the data bus DB using the data strobe signal 14. At the same time, the microprocessor 1 erases the address 10 and the address strobe signal 11, and the program read cycle ends (Fig. Knowing the end, data 13 and data strobe signal 5 disappear (fifth
Figures ■, ■). The above is a general microprocessor read cycle. Such a read cycle is performed every time the microprocessor reads a program or data. FIG. 6 shows how the programs are arranged on the memory 2. Unlike data, a program consists of a set of inseparable data blocks called instructions. For example, in the same figure, I al * I a2. ~I
c3 is a data block that constitutes the instruction a ``-' c, and each data block is arranged in address order.The instruction a is constituted by four data blocks Ial to Ia4, and similarly, Instructions and C each have two data blocks Ib1.
Ib2, and three data blocks Icl to Ic
It is composed of 3. In addition, below, I al, I a2. Each data block, such as .
前述のようにプログラムを構成する各命令はそれぞれ命
令の種類によって定まる所定数のデータブロック(バイ
ト)によって構成されているので、マイクロプロセッサ
が次にアクセスするアドレスを予め予想可能な場合があ
る。このような場合、予想不可能な場合と同様のリード
サイクルを使用することは、マイクロプロセッサを高速
で走らせるためには有効とはいえない。
そこでこの発明は上述の問題を解決し、プログラムリー
ドを高速に行うためのプログラムアクセス装置を提供す
ることを課題とする。As described above, each instruction making up a program is made up of a predetermined number of data blocks (bytes) determined by the type of instruction, so it is sometimes possible to predict in advance the address that the microprocessor will access next. In such a case, using read cycles similar to those in the unpredictable case is not effective in making the microprocessor run at high speed. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a program access device for reading programs at high speed.
前記の課題を解決するために本発明の装置は、tプログ
ラムを構成する各命令がそれぞれ1または複数バイトか
らなり、
前記プログラムをこの各バイト別に順次アドレスを割付
けて記憶するプログラムメモリ(2など)と、
このプログラムメモリをリードしながら動作するマイク
ロプロセッサ(1など)と、を備えたシステムにおいて
、
前記マイクロプロセッサの出力するアドレスストロープ
信号(11など)の立上りごとに前記プログラムメモリ
の出力データ(16など)をラッチして前記マイクロプ
ロセッサへデータ (13など)として与えるデータラ
ッチ回路(5など)と、前記の各命令内の第1バイトの
アクセスと同時にアクセスされるメモリであって、各当
該の命令のバイトサイズ(17など)を記憶する命令バ
イトサイズメモリ(9など)と、
前記第1バイトのアクセスで前記命令バイトサイズメモ
リから読出された前記命令バイトサイズを初期設定され
、以後の当該命令内の各バイトの順次のアクセスのつど
カウントダウンされる命令バイトサイズカウンタ(6な
ど)と、
同一命令内の前記の順次アクセスにおいて、前記プログ
ラムメモリから当該の命令内の1バイト分が出力されて
前記データラッチ回路にラッチされたのち、前記マイク
ロプロセッサが少なくともこの1バイト分の読込みを完
了する以前にこの1バイト分に次ぐアドレスの1バイト
分をアクセスする動作を前記命令バイトサイズカウンタ
の残存計数値が1となるまで繰返す手段(アドレスカウ
ンタ7など)と、を備えたjものとする。In order to solve the above problems, the device of the present invention includes a program memory (such as 2) in which each instruction constituting a t-program consists of one or more bytes, and the program is stored by sequentially assigning an address to each byte. and a microprocessor (such as 1) that operates while reading this program memory, the output data of the program memory (such as a data latch circuit (such as 5) that latches the data (such as 16) and provides it as data (such as 13) to the microprocessor; and a memory that is accessed simultaneously with the access of the first byte in each of the above instructions; an instruction byte size memory (9, etc.) that stores the byte size (17, etc.) of the instruction; and the instruction byte size read from the instruction byte size memory upon access of the first byte is initialized, and the instruction byte size read from the instruction byte size memory is initialized for subsequent instructions. An instruction byte size counter (such as 6) that is counted down each time each byte in the instruction is sequentially accessed; After the data is latched by the data latch circuit, the remaining count of the instruction byte size counter is controlled to access one byte of the address following this one byte before the microprocessor completes reading of at least one byte. It is assumed that j is provided with means (such as an address counter 7) for repeating until the numerical value becomes 1.
この発明は1つの命令を構成するバイトの先頭アドレス
のバイトをリードされると、この命令の残りのバイトの
データはマイクロプロセッサにリードされる前にあらか
じめ準備しておき、リードされると最短時間でこのデー
タを取込める方式とする。このことによって1つの命令
バイト中の2番目以降のバイトのデータのリード時間を
短縮しようというものである。In this invention, when the first address byte of the bytes constituting one instruction is read, the data of the remaining bytes of this instruction are prepared in advance before being read by the microprocessor, and when read, the data is We will use a method that allows us to import this data. This is intended to shorten the time required to read the data of the second and subsequent bytes in one instruction byte.
以下第1図ないし第3図に基づいて本発明の詳細な説明
する。
第1図はこの発明によるマイクロプロセッサがプログラ
ムをリードする際の構成図で第4図に対応するものであ
る。マイクロプロセッサ1が出力したアドレス10およ
びアドレスストローブ信号11はメモリアクセスコント
ローラ4を経由しプログラムメモリセレクト信号12と
してプログラムメモI72に入っている。プログラムメ
モリ2の出力データ16はデータラッチ回路5で一旦保
持されたうえ、このデータラッチ回路5からマイクロプ
ロセッサへデータ13としてデータストローブ信号14
と共に出力される構造になっている。
第2図はプログラムメモリ2.メモリアクセスコントロ
ーラ4.データラッチ回路5の詳細構成を示す図である
。同図において2は従来通りのプログラムメモリである
。9はメモリアクセスコントローラ4内の命令データ数
メモリで、プログラムメモリ2に対応したアドレスをも
つ別のメモリである。そしてプログラムメモリ2中の各
命令の第1バイトのアドレスに対応するこのメモリ9の
アドレス領域にはそれぞれ当該の1命令を構成するバイ
ト数(命令バイトサイズと呼ぶ)が格納されている。こ
のメモリ9の内容としての命令バイトサイズ17はプロ
グラムをコード化する時、同時に生成される。
6は命令バイトサイズカウンタで、1つの命令内の第1
バイト以降のデータを順次送出するためのカウンタであ
る。自分自身がカウント中でない時に、つまり各命令の
第1バイトがマイクロプロセッサlからリードされると
、命令バイトサイズ17を自身内のカウンタにロードす
る。その後、各バイトのリードが終了するたびに残りの
バイト数を減する。
7はアドレスカウンタで、プログラムメモリ2にプログ
ラムメモリアドレス15を供給するためのカウンタであ
る。命令バイトサイズカウンタ6がカウント中でない時
はマイクロプロセッサ1からのアドレス10を直接、メ
モリ2,9へ出力する。
同時にアドレス10を自身内のアドレスカウンタにロー
ドする。命令バイトサイズカウンタ6がカウント中の時
、アドレスカウンタ7を更新しながら独自でプログラム
メモリ2にアドレスエ5を出力する。アドレスカウンタ
7を更新するタイミングは命令バイトサイズカウンタ6
と同様である。
8はマイクロプロセッサ1からのアドレスバスABに接
続されたアドレスデコーダである。プログラムメモリ2
がアクセスされたことを確認するとプログラムメモリセ
レクト信号12を出力する。
命令バイトサイズカウンタ6がカウント中の時は、セレ
クト信号12が確立されたままになっている。
データラッチ回路5はプログラムメモリ2の出力したデ
ータを保持する機能をもつ。プログラムメモリ2の出力
データ16が安定したタイミングでこのデータ16を保
持し、マイクロプロセッサ1からのアドレスストローブ
信号11が確立されている間は、データを保持し続ける
。
マイクロプロセッサ1がプログラムメモリ2内の命令の
先頭バイトをリードすると、同時に命令バイトサイズメ
モリ9内の該先頭バイトと同アドレスの領域もリードさ
れ、その命令のバイトサイズ17がカウンタ6に、同じ
くその命令の先頭アドレスがアドレスカランタフにロー
ドされる。同時に従来方式と同様のタイミングで先頭バ
イトに対するリードサイクルが実行される。
第3図は主として1命令内の2バイト目以降のデータを
リードするタイミングを示す。プログラムメモリ2が先
頭バイトとしてのプログラムメモリデータ16(同図■
)を出力し、それが安定するとラッチ回路5で保持され
、データ13として出力される (同図[相])。次に
この先頭バイトに対するデータストローブ信号14(同
図■)を確立させた後、すぐに(つまりマイクロプロセ
ッサ1が前記のようにラッチされたデータ13の取込み
を終る以前に)、命令バイトサイズカウンタ6およびア
ドレスカウンタ7を介しプログラムメモリ2に入るアド
レス15(同図■)を更新する。更新したアドレスに対
するデータが安定すると、先頭バイトに対するリードサ
イクルが終了したのを確認し、ラッチ回路5は新たなデ
ータ16を保持する。
マイクロプロセッサlは再びアドレスストローブ信号1
1を立上げ(同図■)、2バイト目のデータに対するリ
ードサイクルを開始する。この時すでにデータは揃って
おり最小時間でデータを取込みリードサイクルを終了す
ることができる。以上のリードサイクルはカウンタ6が
1つの命令のバイトサイズ17のカウントを終了するま
で続けられる。
このように複数バイト命令の2バイト目以降のリード時
間を大幅に短縮することができる。マイクロプロセッサ
がメモリからプログラムをリードする場合、分岐やサブ
ルーチンコールのため次にどの命令がアクセスされるか
を予想することは難しい。しかし複数バイトからなる命
令を途中まで読んで中止することは考えられないので、
本方式は有効である。The present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram when a microprocessor according to the present invention reads a program, and corresponds to FIG. 4. The address 10 and address strobe signal 11 output by the microprocessor 1 are entered into the program memory I72 as a program memory select signal 12 via the memory access controller 4. The output data 16 of the program memory 2 is temporarily held in the data latch circuit 5, and then sent from the data latch circuit 5 to the microprocessor as data 13 by a data strobe signal 14.
The structure is such that it is output along with the FIG. 2 shows program memory 2. Memory access controller 4. 5 is a diagram showing a detailed configuration of a data latch circuit 5. FIG. In the figure, 2 is a conventional program memory. Reference numeral 9 denotes an instruction data number memory within the memory access controller 4, which is another memory having an address corresponding to the program memory 2. In the address area of this memory 9 corresponding to the address of the first byte of each instruction in the program memory 2, the number of bytes constituting one instruction (referred to as instruction byte size) is stored. The instruction byte size 17 as the contents of the memory 9 is generated at the same time when the program is coded. 6 is an instruction byte size counter;
This is a counter for sequentially sending data after the byte. When it is not counting, that is, when the first byte of each instruction is read from microprocessor l, it loads the instruction byte size 17 into its own counter. Thereafter, each time reading of each byte is completed, the number of remaining bytes is decreased. Reference numeral 7 denotes an address counter, which is a counter for supplying the program memory address 15 to the program memory 2. When the instruction byte size counter 6 is not counting, the address 10 from the microprocessor 1 is output directly to the memories 2 and 9. At the same time, address 10 is loaded into its own address counter. When the instruction byte size counter 6 is counting, the address counter 7 is updated and the address 5 is independently output to the program memory 2. The timing to update the address counter 7 is the instruction byte size counter 6.
It is similar to 8 is an address decoder connected to the address bus AB from the microprocessor 1. Program memory 2
When it is confirmed that the program memory select signal 12 has been accessed, the program memory select signal 12 is output. When the instruction byte size counter 6 is counting, the select signal 12 remains established. The data latch circuit 5 has a function of holding data output from the program memory 2. The output data 16 of the program memory 2 is held at a stable timing and continues to be held while the address strobe signal 11 from the microprocessor 1 is established. When the microprocessor 1 reads the first byte of the instruction in the program memory 2, the area at the same address as the first byte in the instruction byte size memory 9 is also read, and the byte size 17 of that instruction is stored in the counter 6. The first address of the instruction is loaded into the address carantuff. At the same time, a read cycle for the first byte is executed at the same timing as in the conventional method. FIG. 3 mainly shows the timing of reading data starting from the second byte in one instruction. Program memory data 16 with program memory 2 as the first byte (■
) is output, and when it stabilizes, it is held in the latch circuit 5 and output as data 13 ([phase] in the figure). Next, after establishing the data strobe signal 14 (■ in the figure) for this first byte, immediately (that is, before the microprocessor 1 finishes taking in the data 13 latched as described above), the command byte size counter 6 and address counter 7 to update the address 15 (■ in the same figure) that enters the program memory 2. When the data for the updated address becomes stable, it is confirmed that the read cycle for the first byte is completed, and the latch circuit 5 holds the new data 16. Microprocessor l again uses address strobe signal 1
1 (■ in the same figure) and starts a read cycle for the second byte data. At this time, the data is already complete, and the data can be taken in and the read cycle completed in the minimum time. The above read cycle continues until the counter 6 finishes counting the byte size 17 of one instruction. In this way, the time required to read the second and subsequent bytes of a multi-byte instruction can be significantly reduced. When a microprocessor reads a program from memory, it is difficult to predict which instruction will be accessed next due to branching and subroutine calls. However, it is unthinkable to read and abort an instruction consisting of multiple bytes halfway, so
This method is effective.
本発明によればプログラムメモリ中の各命令の第1バイ
トと同アドレスでアクセスされるメモリ領域にそれぞれ
その命令を構成するバイトサイズを記憶させ、この第1
バイトの読出しと同時にこのバイトサイズを読出し、こ
のバイトサイズ分、前記アドレスをインクリメントする
カウンタを介してプログラムメモリをアクセスさせるこ
とで、マイクロプロセッサのデータ取込みと並行してプ
ログラムメモリのアドレス更新を行わせるようにしたの
で、複数バイトからなる命令の2バイト目以降のリード
時間を短縮することができ、マイクロフロセッサを高速
で動作させ、システムの処理能力を向上させることがで
きる。According to the present invention, the byte size of each instruction is stored in a memory area accessed at the same address as the first byte of each instruction in the program memory.
This byte size is read at the same time as the byte is read, and the program memory is accessed via a counter that increments the address by this byte size, thereby updating the address of the program memory in parallel with data fetching by the microprocessor. This makes it possible to shorten the time required to read the second and subsequent bytes of an instruction consisting of multiple bytes, allowing the microprocessor to operate at high speed and improving the processing capacity of the system.
第1図はこの発明の一実施例としてのマイクロプロセッ
サのプログラムリードの構成図、第2図は同じくメモリ
アクセスコントローラを主体とする詳細構成図、第3図
は同じくプログラムリードサイクルのタイミングを示す
タイムチャート、第4図は第1図に対応する従来の構成
図、第5図は第4図のプログラムリードサイクルのタイ
ミングを示すタイムチャート、第6図はプログラムメモ
リ上における命令データ列の配置例を示す図である。
1:マイクロプロセッサ、2ニブログラムメモリ、4:
メモリアクセスコントローラ、5:デークラッチ回路、
6:命令バイトサイズカウンタ、7:アドレスカウンタ
、8ニアドレスデコーダ、9:命令バイトサイズメモリ
。
第
図
第
図
第
図Fig. 1 is a block diagram of a program read of a microprocessor as an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed block diagram mainly consisting of a memory access controller, and Fig. 3 is a timing diagram showing the timing of a program read cycle. 4 is a conventional configuration diagram corresponding to FIG. 1, FIG. 5 is a time chart showing the timing of the program read cycle in FIG. 4, and FIG. 6 is an example of arrangement of instruction data strings on the program memory. FIG. 1: Microprocessor, 2 Niprogram memory, 4:
Memory access controller, 5: data latch circuit,
6: Instruction byte size counter, 7: Address counter, 8 near address decoder, 9: Instruction byte size memory. Figure Figure Figure
Claims (1)
数パイトからなり、 前記プログラムをこの各バイト別に順次アドレスを割付
けて記憶するプログラムメモリと、このプログラムメモ
リをリードしながら動作するマイクロプロセッサと、を
備えたシステムにおいて、 前記マイクロプロセッサの出力するアドレスストローブ
信号の立上りごとに前記プログラムメモリの出力データ
をラッチして前記マイクロプロセッサへデータとして与
えるデータラッチ回路と、前記の各命令内の第1バイト
のアクセスと同時にアクセスされるメモリであって、各
当該の命令のバイトサイズを記憶する命令バイトサイズ
メモリと、 前記第1バイトのアクセスで前記命令バイトサイズメモ
リから読出された前記命令バイトサイズを初期設定され
、以後の当該命令内の各バイトの順次のアクセスのつど
カウントダウンされる命令バイトサイズカウンタと、 同一命令内の前記の順次アクセスにおいて、前記プログ
ラムメモリから当該の命令内の1バイト分が出力されて
前記データラッチ回路にラッチされたのち、前記マイク
ロプロセッサが少なくともこの1バイト分の読込みを完
了する以前にこの1バイト分に次ぐアドレスの1バイト
分をアクセスする動作を前記命令バイトサイズカウンタ
の残存計数値が1となるまで繰返す手段と、 を備えたことを特徴とするプログラムメモリのアクセス
装置。[Claims] 1) Each instruction constituting a program is composed of one or more bytes, and a program memory stores the program by sequentially assigning addresses to each byte, and the program memory operates while reading this program memory. A system comprising a microprocessor, a data latch circuit that latches output data of the program memory every time an address strobe signal output from the microprocessor rises and provides the data to the microprocessor as data; an instruction byte size memory that is accessed at the same time as the first byte of the instruction is accessed, the instruction byte size memory storing the byte size of each relevant instruction; and the instruction read from the instruction byte size memory upon the access of the first byte. an instruction byte size counter whose byte size is initialized and counts down each time each byte in the instruction is subsequently accessed sequentially; After a byte is output and latched in the data latch circuit, the instruction causes an operation to access one byte of the address following this one byte before the microprocessor completes reading of at least one byte. A program memory access device comprising: means for repeating until the remaining count value of a byte size counter becomes 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25660188A JPH02103631A (en) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | Access device for program memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25660188A JPH02103631A (en) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | Access device for program memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02103631A true JPH02103631A (en) | 1990-04-16 |
Family
ID=17294899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25660188A Pending JPH02103631A (en) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | Access device for program memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02103631A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0784782A (en) * | 1993-09-09 | 1995-03-31 | Nec Corp | Information processor |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP25660188A patent/JPH02103631A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0784782A (en) * | 1993-09-09 | 1995-03-31 | Nec Corp | Information processor |
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