JPH02230350A - メモリ回路 - Google Patents

メモリ回路

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JPH02230350A
JPH02230350A JP1050662A JP5066289A JPH02230350A JP H02230350 A JPH02230350 A JP H02230350A JP 1050662 A JP1050662 A JP 1050662A JP 5066289 A JP5066289 A JP 5066289A JP H02230350 A JPH02230350 A JP H02230350A
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JP
Japan
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data
address
output
bits
program
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JP1050662A
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English (en)
Inventor
Mikio Yonekura
米倉 幹夫
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は数値制御装置等の制御装置で使用されるプロセ
ッサのメモリ回路に関し、特にアクセス速度を改善した
メモリ回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、数値制御装置等では、システムプログラム記憶用
メモリとしてE−F R O M (Erasable
 Programmable Read Only M
ea+ory)が、またデータ用メモリ(ワーク用メモ
リやNCプログラム記憶用メモリ)としてスタティック
形RAM (SRAM)が使用されている.特に低コス
トを要求される装置においては、ワーク用メモリとNC
プログラム用メモリのSRAMは一本化され、共通のI
Cチップが用いられている。
NGプログラムのメモリは不揮発性であることが必要な
ので、SRAMとしては低消費電流のCMOS  RA
Mがバッテリでバックアップされて用いられるのが普通
である。
〔発明が解決しようとする課題〕
一方、数値制御装置等の制御装置で使用されているマイ
クロプロセッサは年々高速になって来ており、それに伴
ってメモリの高速化の必要性も増している。特に、数値
制御装置のようにリアルタイム制御の必要なマイクロプ
ロセッサシステムに関しては、マイクロプロセッサ自身
の持つ処理能力がメモリによって制限されることが多い
.即ち、EPROM自体の速度がマイクロプロセッサの
処理能力に対して必ずしも充分とは言えないのが現状で
ある。かと言ってEFROMをすべて高速なSRAMに
置き換えることはコストの胤で好ましくない.何故なら
、SRAMは速度は早いがビット当たりのコストが高い
という欠点を有しているからである。
コストを上げずに少しでもメモリの速度を速くすること
がリアルタイム制御を行うシステムの重要な課題となっ
ている。
本発明の目的はコスト的に安価で、かつ、速度の早いメ
モリ回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では上記課題を解決するために、プログラム用R
OMとデータ用RAMを有するメモリ回路において、前
記プログラム用ROMの領域の一部分を前記データ用R
AMに複写する手段と、前記データ用RAMの複写部分
を前記プログラム用ROMの領域の前記一部分に重ねて
マッピングする手段とを有することを特徴とするメモリ
回路が、提供される. 〔作用〕 システムの初期状態においては、システムプログラムは
すべてプログラム用ROMに格納されている。マイクロ
プロセッサはプログラム用ROMで立ち上がり、システ
ムの初期化を行う.その際に、プログラム用ROMの領
域の一部分をデータ用RAMに複写し、データ用RAM
の複写部分をプログラム用ROMの領域の同じ部分に重
ねてマッピングする。その後、プログラム用ROMの領
域はデータ用RAMで置換され、それ以降はプログラム
用ROMからではなく、データ用RAMがら命令コード
が供給されるようになる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する.第
1図は本発明の一実施例であるメモリ回路のブロック図
を示す. マイクロプロセッサ(MPU)1は16ビットプロセッ
サであり、アドレス(AOO−15)もデータ(DOO
−15)も16ビットで構成される。アドレスバス11
、データバス12及び制御バス13はそれぞれ共通バス
5に接続される.制御バス13にはマイクロプロセッサ
1から各種のコマンド信号、MRD (メモリ読出し信
号)、MWR (メモリ書込み信号)、IOR(I/O
ボートの読出し信号)又はIOW(I/Oボートへの書
込み信号)等が指令される。
システムプログラム記憶用メモリとしてEPROM2を
使用する。EFROM2は32Kワードで構成され、ア
ドレス番地はOOOOH〜7FFFf{の範囲にある。
EFROM2のアドレス端子ADDR 1と共通バス5
とはアドレスバス21で接続され、アドレスの上位3ビ
ット(A 1 2 − 14)が取り込まれる,EFR
OM2のアドレス端子ADDR2と共通バス5とはアド
レスバス22で接続され、アドレスの下位12ビット(
A00−11)が取り込まれる。EFROM2のデータ
入出力端子DATAIと共通バス5とはデータバス23
で接続され、16ビットのデータ(D00−1.5)が
入出力される。EFROM2の読出し信号端子OEIに
は共通バス5及び制御信号線24を介してマイクロプロ
セッサ1のメモリ読出し信号MRDが入力される。
データ用RAM (ワーク用メモリ及びNCプログラム
用メモリ)としてCMOSのSRAM3を使用する,S
RAM3は16Kワードで構成され、アドレス番地はC
OOOH−FFFF}{の範囲にあり、バッテリ4でバ
ックアップされている.SRAM3のアドレス端子AD
DR3にはセレクタ6によって選択された上位2ビット
のアドレス(MA12−13)がアドレスバス31を介
して取り込まれる,SRAM3のアドレス端子ADDR
4と共通バス5とはアドレスバス32で接続され、アド
レスの下位12ビット(AOO−11)が取り込まれる
,SRAM3のデータ入出力端子DATA2と共通バス
5とはデータバス33で接続され、16ビットのデータ
(DOO−15)が入出力される。SRAM3の読出し
信号端子OE2にはアンド回路7を介してマイクロプロ
セッサ1のメモリ読出し信号MRDが入力される.SR
AM3の書込み信号端子WEには共通バス5及び制御信
号線34を介してマイクロプロセッサ1のメモリ書込み
信号MWRが入力される,SRAM3の容量には余裕が
あり、実際に使用されていない領域が4Kバイト以上あ
るものと仮定する.レジスタ8は5ビットで構成され、
電源投入時の初期状態ではクリア信号82によって全ビ
ットともゼロr01にクリアされる.レジスタ8にはデ
ータパス81を介してデータの下位4ピット(DOO−
03)及び最上位ビット(D15)が取り込まれる.最
上位ビット(D15)はレジスタ8の最下位ビットとし
て格納され、下位4ビット(DOO−03)はレジスタ
8の上位4ビットとして格納される.レジスタ8の最下
位ビット(RAO)はアンド回路1l及び12へ、上位
4ビット(RA12−15)はコンパレータ9へそれぞ
れ出力される.レジスタ8へのデータの書込みは制御信
号線83を介して入力されるマイクロプロセッサ1のI
/O書込み信号10Wによって行われる. コンバレータ9はアドレスの上位4ビット(A12−1
5)と、レジスタ8の上位4ビット(RA12−15)
とを入力し、両者のアドレスが一敗したときに一致出力
9aにrl』を出力し、それ以外のときは『01を出力
する。
セレクタ6はアドレスの上位2ビット(A1213)を
入力し、コンパレータ9の一致出力9aがrQJのとき
はそのアドレス(AI2−13)を、rlJ (7)と
きはr111なるデータをSRAM3へのアドレス(M
A12−13)として出力する。
アドレスデコーダ10は上位2ビットのアドレス(A1
5.14)がrl 11又はrOX』(7)時に、それ
ぞれの端子からチップセレクト信号r11を出力する(
Xは0−Fの任意の数を表す).即ち、アドレスがSR
AM3のアドレスrcooOH−FFFFHJ、又はE
PRoM2のアドレスro O O O H 〜7 F
 F F HJ ヲ選択シt.−j!:キニチップセレ
クト信号を出力する. アンド回路11はコンパレータ9の一致出力9a及びレ
ジスタ8の最下位ビットの出力RAOを取り込み、その
論理積信号11aを出力する。
アンド回路l2はコンパレータ9の出力をH能動入力端
子に、レジスタ8の最下位ビット出力をL能動入力端子
にそれぞれ取り込み、その論理積信号をアンド回路7の
L能動入力端子へ出力する.アンド回路13はアンド回
路1lの出力をL能動入力端子に、アドレスデコーダ1
0のアドレス(A 1 5.  1 4 ) カro 
XJ O)時(D出力をH能動入力端子にそれぞれ取り
込み、その論理積信号をEFROM2のチップ選択入力
端子CSIへ出力する. オア回路14はコンバレータ9の一致出力9a及びアド
レス(A15.14)が『l11の時のアドレスデコー
ダ10の出力を取り込み、その論理和信号をSRAM3
のチップ選択入力端子CS2へ出力する。
アンド回路7はアンド回路12の出力をL能動入力端子
に、マイクロプロセッサ1のメモリ読出し信号MRDを
H能動入力端子にそれぞれ取り込み、その論理積信号を
SRAM3の読出し信号端子OE2に出力する。
レディ信号制御回路l5はマイクロプロセッサ1がアク
セスした対象、即ちEPROM2又はSRAM3のどち
らかをアクセスしたかに応じて異なるタイミングでレデ
ィ信号15aをマイクロプロセッサ1に返す働きをする
。一般にEFROM2はSRAM3に比べてアクセスタ
イムが遅い.従って、本実施例ではEFROM2からデ
ータを読み出す場合には、レディ信号15aはマイクロ
プロセッサ1へ遅く返され、逆にSRAM3からデータ
を読み出す場合には、レディ信号15aはマイクロプロ
セッサ1へ早く返される.しかし、本実施例ではアンド
回路11の出力がオンrlJの時には、SRAM3から
データを読み出すのと同じタイミングでレディ信号15
aが出るように変更されている. 次に本実施例の動作を説明する. 電源投入後の初期状態におけるメモリのアドレス空間の
状態を第2図に示す。初期状態ではEPROM2は全ア
ドレス空間のうちOOOOH〜7FFFHに、SRAM
3はCOOOH−F F F FHに配置されているも
のとする. レジスタ8は電源投入後の初期状態では、全ビットがク
リアされており、rQJを出力する。即ち、レジスタ8
の最下位ビット(RAO)からはrQJがアンド回路1
1へ、上位4ビット(RA12−15)からはr0 0
 0 0Jがコンバレータ9へそれぞれ出力される。従
って、コンパレータ9の一致出力9aはマイクロプロセ
ッサlからの上位アドレス(A12−15)がro O
 O OJのとき、即ちアドレスがroooOH〜OF
FPH1の時にのみrl』となる。マイクロプロセッサ
1がこの範囲のアドレスを読み出そうとすると、EPR
OM2及びSRAM3の両方のチップ選択入力端子CS
l及びCS2にはチップセレクト信号のrl1が入力さ
れる。しかし、アンド回路12とアンド回路7の働きに
よって、SRAM3の読出し信号端子OE2には『01
の出力イネーブル信号が入力されるので、実際にはEP
ROM2からデータが読み出される。
マイクロプロセッサ1はEPROM2に格納されている
ソフトウェアにより、まずはシステムの初期化を始める
.そして、その処理ルーチンのなかで次の処理を行う. (a)レジスタ8にrooooooooooo0010
0Jを書き込む。これによって、レジスタ8の上位4ビ
ットの出力(RA12−15)はro 1 0 0Jと
なり、レジスタ8の最下位ビットの出力(RAO)はr
Q4となる(b)EPROM2からアドレスr4000
H〜7FFFHJの間の全データを読出し、読出した全
データを再び同じアドレスに書き込む.(c)レジスタ
8にrtooooooooooOuJを書き込む。これ
によって、レジスタ8の上位4ビットの出力(RA12
−15)は前と同じr0 1 0 0Jであるが、レジ
スタ8の最下位ビットの出力(RAO)はfi1に変化
する. 上記(a)の操作によって、コンパレータ9の一致出力
9aはマイクロプロセッサ1からの上位7FLzス(A
12−15)がro100tのとき、即ち7FIzスが
r4000H 〜4FFFH1(7)時にのみrl1と
なる。
次に上記(b)の操作によって、マイクロプロセッサ1
がこの範囲のアドレスr4000H〜4FFFHJを読
み出そうとすると、EFROM2及びSRAM3の両方
のチップ選択入力端子CS1及びCS2にはチップセレ
クト信号rlJが入力される.しかし、アンド回路12
とアンド回路7の働きによって、SRAM3の読出し信
号端子OE2には『0』の出力イネーブル信号が入力さ
れるので、実際にはEPROM2からのみデータが読み
出される.また、マイクロプロセッサ1が7Flzス’
5000H〜7FFFHJ をaみ出そうとすると、コ
ンバレータ9の一敗出力9aはrQJになるため、EP
ROM2のチップ選択入力端子CSIにはチップセレク
ト信号rlJが入力され、SRAM3のチップ選択入力
端子CS2にはチップセレクト信号rQjが入力され、
EPROM2からのみデータが読み出される。即ち、マ
イクロプロセッサ1はアドレスr4000H〜7FFF
HJのデータをEPROM2から読み出す. 次に、マイクロプロセッサ1はアドレスr4000H〜
7FFFHJに読出したデータの書込み操作を行う。こ
のアドレスr4000H〜7FFFHJに対応するメモ
リはEFROM2だけであり、本来書込み操作は無意味
となるのだが、本実施例テハ、アドレスr4000H〜
4FFFH1のときコンパレータ9の一致出力がv11
になるため、SRAM3がセレクトされ、データが書き
込まれる。そのとき、コンパレータ9の一敗出力がrl
Jになり、それに応じてセレクタ6からはrl IJな
るデータがSRAM3の上位アドレス2ビット(MA1
2−13)として出力されるから、SRAM3の16K
ワードのうち、最後の4Kワードにデータが書かれるこ
とになる。
従って、上記(b)の処理によって、EPROM2(7
)r4000H 〜4FFFHJ (7)4K’7−}
’のデータがSRAM3の後半の4Kワードにそっくり
コピーされたことになる. 次に上記(c)の操作を行うと、アドレス『4000H
〜4FFFHJをアクセスした時にEPROM2のチッ
プセレクトが禁止されるようになる.それは、レジスタ
8の最下位ビットの出力(RAO)及びコンバレータ9
の一致出力9aが共にr1』となり、アンド回路l1の
出力がr11になるためである。これと同時にSRAM
3の読出し信号端子OE2にはrl3の出力イネーブル
信号が入るようになる.従って、アドレスr4 0 0
 0 H 〜4 F F F HJ t−7クセスシタ
時ニは、データはSRAM3から出力されるようになる
.       一 以上の操作終了後のアドレスマップを第3図に示す。即
ち、アドレスマップ上、アドレス14000H〜4FF
FI{Jの内容はEFROM2からSRAM3の内容に
置き換わったことになる.また、この領域に対するレデ
ィ信号についても、アンド回路l1のrl1の出力によ
ってEFROM2の場合よりも速くマイクロプロセッサ
1に返されるのでマイクロプロセッサ1はEFROM2
の時よりも速くプログラムを実行することができるよう
になる。
以上のように、本実施例によれば、従来EPROMに格
納していたソフトウェアの一部をSRAM中の余剰領域
にそのままコピーして実行できるので、SRAMの高速
性を利用してプログラムの実行スピードをアップするこ
とが可能になる。
また本実施例のようにSRAMはバッチリの使用によっ
てデータが保持されているため、EFROMからSRA
Mへのデータ転送は必ずしも毎回行う必要はない。たと
えば電源投入時にある特別な操作を行った場合にのみ転
送が行われるようにする。さらに、このような機能を利
用して転送後にその一部をオペレータが書き換え可能と
することによって、ソフトウェアのバグをEFROMそ
のものを交換することなしに修正することができるとい
う利点も生ずる。
このような機能をより活用するために、EPROMの領
域のうちSRAMに置き換えられる領域を複数個保持し
できるようにした実施例を第4図に示す。第4図では第
IIIと異なる部分のみを示し、変更しない部分につい
ては省略している.まず、レジスタ85は9ビットで構
成される.電源投入時の初期状態ではクリア信号82に
よって全ビットともゼロr01にクリアされる.レジス
タ85にはデータバス81を介してデータの下位4ビッ
ト(DOO−03)、中間4ビット(D04−07)及
び最上位ビット(D15)が取り込まれる.最上位ビッ
ト(D15)はレジスタ8の最下位ビットとして格納さ
れ、中間4ビット(DO4−07)はレジスタ85の中
間4ビットとして格納され、下位4ビッ} (DOO−
03)はレジスタ8の上位4ビットとして格納される。
レジスタ8の最下位ビット(RAO)はアンド回路11
及びl2へ、中間4ビット(RB12−15)はコンバ
レータ92へ、上位4ビット(RA12−15)はコン
パレータ91へそれぞれ出力される. コンパレータ91はアドレスの上位4ビット(A12−
15)と、レジスタ8の上位4ビット(RA12−15
)とを入力し、両者のアドレスが一致したときにrlJ
を出力し、それ以外のときはrQ1を出力する。コンバ
レータ92はアドレスの上位4ビット(AI2−15)
と、レジスタ8の中間4ビット(RB12−15)とを
入力し、両者のアドレスが一致したときに一致出力r’
11を出力し、それ以外のときはrQJを出力する. コンパレータ91及び92の一致出力はオア回路l6に
取り込まれ、両出力の論理和信号がそれぞれアンド回路
11及び12、オア回路14へ出力される.さらに、コ
ンパレータ91及び92の一致出力はセレクタ61へ取
り込まれる。
セレクタ61はコンパレータ91及び92の一致出力の
組合せがroOJのときはアドレスの上位2ヒッ} (
AI 2−1 3) ヲ、rl OJ (Dときハr 
1 0 1ナ)bテ−タを、to I J (Dトek
ハr 111なるデータをSRAM3のADDR3へ、
アドレス(MA12−13)として出力する。
第4図の構成によって、4Kワードの置き換え可能な領
域をSRAMa上に2箇所設定することができる。
これをさらにN個の置き換え領域に拡張する場合には、
レジスタ85の内、上位アドレスビットを指定する部分
をN個にし、それぞれにアドレスコンパレー夕を設け、
セレクタもそれに応じて(N+ 1 ’)対1のものに
拡張すれば良い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、SRAMの高速性
を利用してプログラムの実行スピードを大幅に向上する
ことができ、また、高速性を要求される部分のみをSR
AMに書込むだけでよくSRAMの容量を大きくしなく
てもよくなり、コスト的にも安価なメモリ回路を実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるメモリ回路のブロック
図、 第2図は電源投入後の初期状態におけるメモリのアドレ
ス空間の状態を示す図、 第3図は操作終了後のアドレスマップを示す図、第4図
は本発明の他の実施例であるメモリ回路のブロック図で
ある。 1・−・一  一マイクロプロセッサ 2    −EFROM 3・−・−・−・・−・−CMOS  SRAM4・−
・・・・・−−−一−−−−バッテリ5・一一一一一一
・−・・−・・・共通バス6、6 1−−−−−−一・
一−−−一−−セレクタ8、85・−   レジスタ 9、91、9 2−−−−一・−・・−・・・コンパレ
ータ7、l1、12、13−・・・−・・−−−一−−
アンド回路10・一−−一一一−一−・− デコーダ1
4、1 6−−−−一・−−−−−−−・・オア回路1
 5−一−−・−・−・一−−一−レディ信号制御回路
特許出願人 ファナック株式会社 代理人   弁理士  服部毅巖 第4 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プログラム用ROMとデータ用RAMを有するメ
    モリ回路において、 前記プログラム用ROMの領域の一部分を前記データ用
    RAMに複写する手段と、 前記データ用RAMの複写部分を前記プログラム用RO
    Mの領域の前記一部分に重ねてマッピングする手段とを
    有することを特徴とするメモリ回路。
  2. (2)前記データ用RAMのマッピングされた領域がソ
    フトウェア設定可能であることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のメモリ回路。
  3. (3)前記データ用RAMはバッテリバックアップされ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のメ
    モリ回路。
  4. (4)前記プログラム用ROMに重ねてマッピングでき
    る前記データ用RAMの領域が複数個あることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のメモリ回路。
JP1050662A 1989-03-02 1989-03-02 メモリ回路 Pending JPH02230350A (ja)

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JP1050662A JPH02230350A (ja) 1989-03-02 1989-03-02 メモリ回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005010897A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Nec Corp 計算機システム、計算機システム起動方法およびプログラム
KR100482360B1 (ko) * 1997-08-20 2005-08-25 삼성전자주식회사 램과 롬을 구비한 시스템 및 어드레스 맵핑방법
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