JPH02250110A - チャンネル間の通信機能を有する専用サービス・プロセッサ - Google Patents
チャンネル間の通信機能を有する専用サービス・プロセッサInfo
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- JPH02250110A JPH02250110A JP1210826A JP21082689A JPH02250110A JP H02250110 A JPH02250110 A JP H02250110A JP 1210826 A JP1210826 A JP 1210826A JP 21082689 A JP21082689 A JP 21082689A JP H02250110 A JPH02250110 A JP H02250110A
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- G06F13/12—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
許出願と関連する。
号5C−00492A)、名称[マツチ認識機能を有す
るタイマ・チャンネル」; 米国特許出願第234.102号(モトローラ社参照番
号5C−00493A)、名称「サブルーチンからのフ
レキシブル・リターンを有するプロセッサ」;米国特許
出願第234.103号(モトローラ社参照番号5C−
00495A)、名称[マルチ・タイマ基準機能を有す
るタイマ・チャンネル」; 米国特許出願第234.104号(モトローラ社参照番
号5C−00496A)、名称[マルチ・チャンネルと
専用サービス・プロセッサとを有する集積回路タイマ;
および 米国特許出願第234,110 @ (モトローラ社参
照番号5C−00498A)、名称[マルチ・チャンネ
ル・タイマに使用するタイマ・チャンネル」。
サービス・プロセッサに関する。さらに詳しくは、本発
明は、複数の各チャンネルに対して順次サービスを行い
、チャンネル間での相互依存性を発揮するように設削さ
れたプロセッサに関する。
ブシステムに関連して開示される。タイマ・サブシステ
ムは、複数のチャンネルを有し、これらのチャンネルの
各々は、タイミングに関する幾つかの動作を実行するこ
とができる。マイクロ・プログラム可能な単一のサービ
ス・プロセッサは、このようなマイクロコンピュータで
一般的に要求される種々のタイミング機能を実行するた
め、各チャンネルの能力を補Tするのに必要な処理能力
を専ら供給する。このようなサービス・プロセッサのア
ーキテクチャにあけるある機能は、複雑なタイミング機
能を実行するために個々のタイマ・チャンネルを使用す
るシステムのユーザの能力に関連して、重要な特徴が提
供される。さらに、このプロセッサのアーキテクチャの
ある機能によって、サービス・プロセッサによる実行用
のマイクロプログラム、すなわち「プリミティブ」を作
成する労力を実質的に軽減させる。
されるタイミング機能の例として、自動車エンジンにお
ける点火プラグの点火タイミングおよび燃料噴射のタイ
ミング並びにカメラのシャッタ動作のタイミングが含ま
れる。これらの用途およびその他の多くの用途は、タイ
マ・サブシステムが外部イベントの発生に応答して、何
時他のイベントをトリガし、次に適当なタイミングで何
時第2のイベントをトリガするかを決定するため、1つ
以上の計算を実行することを必要とする。
システムは、タイマ・サブシステムの動作に必要な全て
の計算を実行するのに必要な処理能力をホスト・マイク
ロコンピュータに依存している。汎用コンピュータであ
るこのホスト・マイクロコンピュータは、一般にタイマ
のようなサブシステムの要求に対して効率的にサービス
を行うように特別な設計がなされていない。本発明の好
適な実施例は、マイクロコンピュータに関連する「分散
知能」を応用した1つの例である。即ち、ある程度の局
部的処理能力を有するマイクロコンピュータ・サブシス
テムは、ホスト・プロセッサにより高いレベルの処理タ
スクに専念させることができる。
・プロセッサを提供することである。
動作ユニットに対してサービスを行うプロセッサによっ
て提供され、このプロセッサは、命令を実行する実行手
段であって、前記命令の各々の実行に応答して制御信号
を発生する前記実行手段、前記実行手段から前記制御信
号を受取り、前記制御信号を前記複数の動作装置の1つ
に与える制御手段、前記複数の動作装置の1つを示す値
を記憶する第1レジスタ手段、および前記複数の動作ユ
ニットに接続され、これらの動作ユニットからサービス
要求を受取り、前記第1レジスタ手段に複数の値を記憶
するスケジューラ手段によって構成される。
面と共に下記の詳細な説明から明らかとなろう。
gate)Jという用語あにびこれらの用詔の種々の文
法的な形態が、「アクティブH」と1アクデイプL」と
いう論理信号を混合して取扱う場合の混乱を回避するた
め、ここで使用される。「アサート」は論理信号または
レジスタ・ビットをそのアクチブな状態に、または論理
的に真の状態に置くために使用される。「二ゲート」は
論理信号またはレジスタヒツトをその非アクチブの状態
即ち論理的に偽の状態に置くために使用される。
明の好適な実施例である。マイクロコンピュータ10は
、単一の集積回路として製作されることを意図し、中央
処理装置(CPU)11、内部モジュール・バス(IM
B)12、シリアル・インターフェース13、メモリ・
モジュール14、タイマ15およびシステム・インテグ
レーション・モジュール(SIM>16によって構成さ
れる。CPU11、シリアル・インターフ工ス13、メ
モリ14、タイマ15およびSIM16の各々は、アド
レス、データおよび制御情報を交換する目的のため、I
MB12と双方向に接続される。さらに、タイマ15は
エミュレーション・バス17によってメモリ14に双方
向に接続されるが、その目的は以下の議論によってさら
に明確となるであろう。
マイクロコンピュータ10の外部デバイスと通信を行う
ため多数のピンまたはコネクタに接続される。さらに、
SIM16は、外部バスを構成する多数のピンに接続さ
れる。
較的自立的なモジュールでおる。タイマ15の目的は、
できるだけCPU11の介在を少なくして、マイクロコ
ンピュータ10の要求するタイミング・タスクの全てを
実行することである。
あるタイミング・タスクの例には、自動車エンジンの点
火および燃料噴射タイミング、電子カメラのシャッタの
タイミング等がある。本発明の好適な実施例は、タイマ
15をマイクロコンピュータと関連させているが、説明
される原理はスタンド・アローン(stand−alo
ne )型のタイマ・モジュールに対する関係をも含め
て、その他の関係に対しても容易に適用づ−ることか可
能でおる。
を基準として使用ターることかできる。両方のクロック
・ソースは、タイマ・カウント・レジスタ#1 (TC
RI)とタイマ・カウント・レジスタ#2(王CR2>
とそれぞれ呼ぶフリー・ランニング(free−run
ning)カウンタ・レジスタの形態をとる。TCRl
は、マイクロコンピュタ10のシステム・クロックと関
連する内部クロック・ソースによってクロックされる。
される外部ソースまたは外部ソース・ピンに現われる信
号によってゲートされる内部ソースのいずれかによって
クロックされる。
チャンネル」を有し、これらの各々はそれ自身のピンを
有している。タイマ・イベントの2つの基本的なタイプ
は、好適な実施例のシステムから理解されるようにマツ
チ・イベントと捕捉イベントである。マツチン・イベン
トは基本的に出力機能であり、捕捉イベン1〜は基本的
に入力機能である。マツチ・イベントは、2つのタイマ
・カウント・レジスタの一方のカウント値が選択された
タイマ・チャンネルの一方のレジスタに記憶されている
値と所定の関係を有する場合に発生ずる。捕捉イベント
は、予め定義された遷移がタイマ・チャンネルと関連す
るピンにおいて検出され、タイマ・カウント・レジスタ
の1つの瞬時的なカウントの「捕捉」をそのタイマ・チ
ャンネルのレジスタにトリガする場合に発生する。種々
のタイマ・チャンネルの機能の詳細はさらに下記で説明
する。
。これとの関連でタイマ15は、CPU11に制御され
て動作し、このタイマ15の一定のイニシャライゼーシ
ョンおよびその他の機能はCPU11によって行われる
。ホストCPUは、この好適な実施例では、タイマ15
と同様に同じ集積回路上に設けられているか、本発明の
原理を実行するためにこれが要求されている訳ではない
。
詳細を参照することによってのみ明確に理解することが
できる。したがって、下記の第1表は1MB12のこれ
らの機能を要約している。
の譲受人から入手可能であるマイクロコンピュータのバ
スと多くの点で類似し、これとの関係で最もよく理解す
ることのできる。表における信号の方向はタイマ15内
のそれらの機能に関連して定義される。
号は、タイマ15によって使用されない。
レーブ・オンリ・インターフェースを有し、したがって
一定の信号を使用することを要求しない。
時係属中の米国特許出願箱115,479号の主題であ
る。そこで特許の請求をしている発明は、好適な実施例
の共通な関係を除いて、本発明とは関係がない。
モリマツプ内の多数のロケーションとして存在している
。すなわち、CPU11は、これらのメモリ・ロケーシ
ョンに位置しているタイマ・レジスタに読出し、書込み
を行うことによって、排他的ではないが、主としてタイ
マ15と相互作用を行う。第2A図および第2B図は、
タイマ・レジスタのロケーションと名称を示す。アドレ
スは16進の形で示され、ファンクション・コード・ビ
ットは2進の形で示されている。これらのレジスタのい
くつかは下記でさらに詳しく説明するが、以下の説明は
その各々の機能を要約している。
たものである。タイマ15による種々のタイマ・レジス
タに対するアクセスは、下記の説明に含まれていない。
ら存在するモジュール・フンフイギュレーション・レジ
スタ(ファンクション・コード・ビット101によって
示される)は、タイマ15に一定の属性を規定する6ビ
ツト領域を有している。これらの属性は、割込みアービ
トレイションID1一定の他のレジスタのスーパーバイ
ザ/ユーザ・アドレス空間ロケーション、停止条件フラ
グ、停止制御ビット、TCP2ソース制御ビット、エミ
ューレーション・モード制御ビット、TCR1プリスケ
ーラ(pre−sca l er )制御ビット、およ
びTCR2プリスケーラ制御ビットである。
タイマ15のテスト・モードの局面を制御するビット領
域を有している。
発支援機能との相互作用を決定する多数のビット領域を
有している。同様に、開発支援ステータス・レジスタは
、これらの開発支援機能に対してタイマ15のステータ
スとのみ関連している。これらの機能は、本発明とは関
係していない。
願箱115,479号に開示されている。
1に対してタイマ15によって発生される2つの割込み
機能を決める。一方の領域は、タイマ15によって発生
される全ての割込みに対する割込みベクトルの最上位4
ビツトを規定する。
ての割込みに対する優先順位を規定する。
にするようにセットし、タイマ15からの割込みがCP
U11に対して最高の優先順位となるようにこのビット
領域をセットし、すなわちノンマスカブル割込、かつこ
のビット領域をこれらの両極端の間の種々のレベルに設
定することが可能である。周知のように、割込み優先権
は、CPU11によって使用され、他の割込みソースに
対してタイマ割込みの相対的な優先権を決める。
の領域を有し、1つの領域はタイマ15の16個の「チ
ャンネル」の各々に対応する。各ビット領域は、その状
態によって、このビット領域と関連するチャンネルに対
するサービスを行いながら、タイマ15のサービス・プ
ロセッサによる割込みの発生を可能または不能にするく
以下の第3図の議論を参照のこと)。
個の4ビツト領域を有し、タイマ15内のサービス・プ
ロセッサが特定のチャンネルに対してサービスを行って
いる場合、16個の可能なプリミティブまたはタイマ・
プログラムのいずれがこのサービス・プロセッサによっ
て実行されるべきであるかを決定する。16個のビット
領域の各々は、16個のタイマ・チャンネルの1つと連
動する。1つの領域内の4ビツトは、プロセッサがその
領域と関連するチャンネルに対してサービスを開始する
場合、サービス・プロセッサ内の制御用記憶装置に供給
されるアドレスの一部として使用される。そのアドレス
に応答して、制御用記憶装置に戻されるデータは、この
チャンネルをサービスしている間に実行されるべきプリ
ミティブに対するエントリ・ポイントまたは開始アドレ
スとして使用される。サービス・プロセッサの制御用記
憶装置は、16個のチャンネルの各々に対して最高16
個の異なったプリミティブと最高16個のエントリ・ポ
イント(合計256個のエントリ・ポイント)を有する
ことができる。この制御用記憶装置の金体のサイズは固
定されているが、プリミティブ・コードとエントリ・ポ
イントの間の割当ては変化してもよい。即ち、合計25
6個未満のエントリ・ポイントのロケーションを使用し
、より多くのプリミティブ・コードを含むように、1余
分の」記憶能力を使用することが可能である。
コンフィギユレーション・レジスタのビット領域の1つ
に応じて、CPU11のスーパーバイザまたは非制限ア
ドレス空間のいずれに存在してもよい。これは、ファン
クション・コード・ビットXO1によって示され、ここ
で、Xはモジュール・コンフィギユレーション・レジス
タの5UPVビツトによって決まる。ホスト・シーケン
ス・レジスタは16個の2ビツト領域から構成され、そ
れらの各1個は、16個のタイマ・チャンネルの各々に
対応する。ホスト・シーケンスのビット領域は、ブラン
チ条件としてサービス・プロセッサに対して実行される
プリミゾイブによって使用されるものであるか、必ずし
もこれによって使用されなくてもよい。すなわち、2つ
のホスト・シーケンス・ビットの状態によって、プリミ
ティブ内の命令の流れを変更することが可能である。
6個の2ビツト領域から構成され、それらの各1個は、
各タイマ・チャンネルに対応する。
1〜CPUは、タイマ15のサービス・プロセッサによ
るサービスを受けるタイマ・チャンネルの全てに対する
スケジュールを立てることができる。各チャンネルは、
ホスト・サービス・リクエスト・レジスタの1つに2ビ
ツトを有しているので、チャンネル当たり4つの可能な
値が存在する。
った1タイプ」のサービスかあり、これらは4つの可能
な値のうちの3つに対応する。4番目の値は、ホストの
要求するサービスがスケジュールされないことを示す。
上述したプリミティブ選択ピッ1〜と同じ形で使用され
る。ホスト・サービス・リクエスト・ビットは、エン1
〜す・ポイント・アドレスを得るために直接使用されな
いが、他のチャンネルの条件ビットと一緒に符号B 化される。
域から構成され、各1個は各チャンネルに対応する。各
ビット領域は、その関連するチャンネルに対し4つの可
能な優先順位の1つを特定する。この優先順位は、いく
つかの競合するチャンネルのいずれが最初にサービスを
受けるかを決めるため、タイマ15のサービス・プロセ
ッサ内のスケジューラによって使用される。4つの可能
な優先順位には、不能、低位、中位および高位がある。
でも一定の時間がたてばサービスを受けられることを保
証するような方法でサービス・プロセッサの資源を割り
当てる。チャンネルの各々は、使用可能な優先順位のい
ずれに対しても割当可能であり、16チヤンネルに対し
てどのような組み合わせの優先順位を行うことも可能で
ある。
して1ビツトを有し、上で論じた位相側込みイネーブル
・レジスタと関連する。ザーどス・プロセッサが特定の
チャンネルにサービスを行っている間に、割込みを発生
させるべきであると決定すると、そのチャンネルに対応
する位相割込み状況レジスタのビットは、アサートされ
る。もし位相割込みイネニブル・レジスタの対応するビ
ットがアサートされると、割込みが発生する。もしそう
でなりれば、ステータス・ビットはアサートされたまま
であるが、ホストCPUに対して割込みは発生しない。
々に対して、1ビツトを有する。各ビットは、特定のタ
イプのサービスに対する要求、リンク・サービスに対す
る要求が、対応するチャンネルに対するサービス要求を
行うため、アサートされていることを示す。
域を有する。各タイマ・チャンネルは、これらの領域の
1つと関連する。アサートされると、このサービス許可
ラッチ・レジスタの1つのビットは、関連するチャンネ
ルがサービス・プロセッサによるサービスを行うために
「タイム・スロット」が与えられたことを示す。このレ
ジスタのピッ1〜は、サービス・プロセッサの資源を割
り当てる過程で、サービス・プロセッサ内のスケジュー
ラによって使用される。
に対して、1ビツト領域を有し、これがアサ−1〜され
ると、サービス・プロセッサが新しいチャンネルに対し
てサービスを開始した場合、それは復号チャンネル数レ
ジスタで示され1こチVンネルに対するサービスを行っ
たことを示す。このチャンネルに対する見出しは、たと
え実行中のプリミティブがサービス・プロセッサによっ
て実際に制御されているチャンネルの見出しを変更する
「チャンネル変更」機能を実行しても、一定のままであ
る。
・マツプは多数のチャンネル・パラメータ・レジスタに
よって構成される。16個のタイマ・チャンネルの各々
は、これに対して専用化された6個のパラメータ・レジ
スタを有する。以下で詳細に説明するようにこれらのパ
ラメータ・レジスタは、これを介してホス1〜CPLI
とタイマ15とが相互に情報を提供する共有のワーク・
スペースとして使用される。
分離された状態のタイマ15を示す。タイマ15の主要
な機能部品は、サービス・プロセッサ20.CHC)−
CHl 5とも名付けられている16個のタイマ・チャ
ンネル21a−21p、およびバス・インターフェース
装置(BIU)22によって構成されると考えてもよい
。各タイマ・チャンネルはマイクロコンピュータ10の
1つのピンに接続される。チャンネルOは、ピンTPO
に接続され、チャンネル1はピンTPIに接続される等
々である。マイクロコンピュータでは一般的であるよう
に、これらのピンの各々は、タイマ15とマイクロコン
ピュータ10のその他の機能との間で1共有される」こ
とが可能であるが、ここで説明する好適な実施例′″c
1.t:、そのような構成になっていない。
との間の相互接続は、サービス・バス23、イベント・
レジスタ(ER)バス24タイマ・カウント・レジスタ
#1 (TCRI)バス25、タイマ・カウンタ・レジ
スタ#2 (TCR2>バス26および多数の種々の制
御および状態線27によって構成される。サービス・バ
ス23は、サービス・プロセッサ20のサービスを要求
するためチャンネル21a−21pによって使用される
。
の内容をサービス・プロセッサ20に供給し、これらの
レジスタをサービス・プロセッサ20からロードするた
めに使用される。2つのTCPバスは、サービス・プロ
セッサ20内に位置している2つのタイマ・カウント・
レジスタの現在の内容をチャンネル21a−21pに伝
達するために使用される。
との間のインターフェースとして機能する。このような
バス・インターフェースの詳細は、本発明と関係するも
のではなく、技術上周知のものである。好適な実施例で
は、BIU22は「スレーブ・オンリー」のインターフ
ェースである。
る情報を受信してもよいが、IMB12上に転送を開始
することはできない。
0は制御用記憶装置を有する。この制御用記憶装置は、
サービス・プロセッサ20によって実行される命令を有
するリード・オンリー・メモリ装置から構成される。好
適な実施例では、これはマスク・プログラマブルROM
として提供される。当業者にとって明らかなように、こ
のような制御用記憶装置は、問題となる制御用記憶装置
に対してプログラムされるべきソフトウェアの開発を行
う。この問題に対処するため、■ミュレーション・イン
ターフェース17は、サービス・プロセッサ20をメモ
リ14に結合する。すなわち、サービス・プロセッサ2
0は制御用記憶装置に記憶されている命令の替わりに、
メモリ14に記憶されている命令を実行することができ
る。好適な実施例では、メモリ14はランダム・アクセ
ス・メモリ(RAM)のような書ぎ変え可能なメモリで
ある。王ミュレーション・インターフェース17は、7
−−ザーがサービス・プロセッサ20に対してプリミテ
ィブを書込み、実行し、変更することを可能にする目的
のため機能する。−度完全にデバッグされると、これら
のプリミティブは制御用記憶装置の別のバージョンに組
み込まれることができる。
ソースは、サービス・プロセッサ20に結合される。上
述したモジュール・コンフィギユレーション・レジスタ
のピッ1〜は、TCR2がこの外部タイミング・ソース
によってクロックされるかまたは内部タイミング基準に
よってクロックされるかを制御する。
バス4と制御線27を使用して、チャンネル21a−2
11)を形成し、所定のタイミング・タスクを実行する
。チャンネル21a−21pは、命令通りにこれらのタ
スクを実行し、時々、サービス・プロセッサ20にサー
ビスを要求することによって、イベントなどの発生をサ
ービス・プロセッサ20に知らせる。サービス・プロセ
ッサ20は、もしそれが存在すれば、特定のチャンネル
からのサービス要求に応答して、そのサービスを開始す
るためにどのようなアクションを取るべきかを決定する
。サービス・プロセッサ20は、次に、そのホストCP
U (この場合、CPU11)にしたがって、以下で更
に詳しく説明するように、実行するべきタイミング機能
を識別すると共に一定のその他のサービスを行う。サー
ビス・プロセッサ20は、またホストCPUに対する割
込み要求を独占的に発生する。好適な実施例では、この
機能はサービス・プロセッサ20の制御用記憶装置にあ
るプログラムによって制御される。
ルの各々に対して連続的に使用可能であり、各々のタイ
マ・カウンタ・レジスタの新しい内容と共に所定のスケ
ジュールで更新される。同様に、16個のチャンネルの
各々は、いつでもサービス・バス23を介してサービス
要求をアザトすることができる。しかし、ERババス4
と制御および犬態線27に関して、サービス・プロツセ
ザ20は、ある1つの時点において16個のチャンネル
の1つのみと通信を行う。ERババス4を介して行われ
るイベント・レジスタの読み出しおよびこれに対する書
き込みと制御および状態線27上の種々の制御および状
態信号はサービス・プロツセサ20によってその時サー
ビスが行われているその1つのチャンネルに対してのみ
有効である。必要な範囲に対して、各チャンネルは制御
線27によってこれに与えられた制御情報をラッチし、
サービス・プロセッサが他のチャンネルに対してサービ
スを行っている間これを保持する。
るサービスに対する要求に加えて、サーフ ビス・プロツセサ20は、ホストCPUによって行われ
るサービス要求に対応する。上述したホスト・サービス
要求レジスタに適当な値を書き込むことによって、ホス
トCPUは全ての特定のチャンネルに対するサービスの
スケジュール化を開始することができる。更に、サービ
ス・プロセッサ20は、それ自身、以下詳細に説明する
リンク・サービス要求機構を介してこのようなスケジュ
ール化を行なうこともできる。
係を有するが、タイマ15の詳細な構成を示す。−殻内
に、第4A図はサービス・プロセッサ20(第3図)の
マイクロエンジンを示し、第4B図は、サービス・プロ
ツセサ20の実行ユニットを示し、第4C図はタイマ・
チャンネルのハードウェアと装置の残りの部分に対する
相互接続を示し、第4D図はバス・インターフェース、
レジスタおよびサービスのスケジューラをボす。
能要素は、優先エンコーダ30、インクリメンタ31、
リターン・アドレス・レジスタ32、マルチプレクサ3
3、マルチプレク゛す・コントロール34、マイクロプ
ログラム・カウンタ35、ROM制御記憶36、マルチ
プレクサ37、マイクロ命令レジスタ38、マイクロ命
令デコダ39、マルチプレクサ40、ブランチPLA4
1およブ複数のフラグ・レジスタ42によって構成され
る。−殻内に、複数の可能なソースの中からマルチプレ
クサ33によって選択されたマイクロ命令アドレスは、
マイクロプログラム・カウンタ35にロードされ、次に
ROM制御記憶36に供給される。このアドレスによっ
て選択されたマイクロ命令は、ROM制御記″践36に
よってマルチプレクサ37を介してマイクロ命令レジス
タ38に供給される。デコーダ39は、次にマイクロ命
令レジスタ38の内容を復号し、必要に応じてサービス
・プロツセザ全体に制御信号を与える。
れ、これからの制御信号がタイマの残り全体に対して供
給されるが、当業者はこの手順を変更することが有利で
あるかもしれないことを理解するであろう。マイクロ命
令レジスタ38から出力されるビット数は、デ゛コート
・ロジック39から出力される制御信号の数よりも少な
いので、マイクロ命令レジスタ38からの出力をタイマ
全体に分配することが有利であるとともに、さまざまな
位置に配置された複数のデコーダを設けることが有利と
なる。信号のルートを節約することとデコード論理を複
製することとの二者択一関係は、複雑な設計上の決断で
あり、これはケースバイケースで行わなければならない
。
および第3図において参照番号17)はこれらの図では
、エミュレーション線50.メモリ・υイクル・スター
ト線51、マイクロ命令アドレス線52およびマイクロ
命令線53によって構成される。エミュレーション線5
0の信号の状態によって命令され、エミュレーション・
モードが動作すると、RAMは線52上のアドレスに応
答して線53上にマイクロ命令を導出する。7ルヂプレ
クサ37は、これらのマイクロ命令をROM制御記憶3
6によって供給されたマイクロ命令の代わりに選択して
、RAMから導出されたマイクロ命令をマイクロ命令レ
ジスタ38に供給する。エミュレーション線50の状態
は、モジュール・コンフィギユレーション・レジスタ内
のエミュレーション・モード制御ヒツトによって制御さ
れ、したがって、ホストCPUの制御下にある。
クロックから導き出されるタイミング信号である。
クロエンジンの詳細な特徴と動作を理解できるよう、第
4A図は、以下で更に十分な説明が行なわれる。
かれている。この実行ユニットは、2個の16ビツト双
方向バス、すなわちAバス60とBバス61を有する。
し双方向に接続される。同様に、タイマ・カウント・レ
ジスタ#164とタイマ・カウンタ・レジスタ#265
は、Aバス60に対し双方向に接続される。デクリメン
タ66は、Aバス60に対し双方向に接続される。更に
、デクリメンタ66は、デクリメンタ・コントローラ6
7から制御入力を受けとり、線68を介して第4A図の
マルチプレクサ・コントローラ34とマイクロプログラ
ム・カウンタ35に出力を供給する。シフト・レジスタ
69はAバス60に対し双方向に接続され、かつBバス
61に出力を与えるように接続される。シフト・レジス
タ69は、シフタ70から入力を受取るように接続され
る。シフタ70は、Aバス60に対し双方向に接続され
る。
人力を受取るように接続される。AU71は、2つの入
力ラッチA1n72とB r r+73から入力を受取
る。ラッチ72と73は、Aバス60とBバス61から
それぞれ入力を受取るように接続される。AU71は、
ブランチPLA41に多数のコンデイション・コード出
力を与える。
方向に接続されると共にBバス61に出力を与えるよう
に接続される。パラメータ・プリロード(pre−1o
ad )レジスタ75は、Aバス60に対し双方向に接
続されると共にBバス61に出力を与え5ように接続さ
れる。更に、このパラメタ・プリロード・レジスタ75
は、線76によって第4C図のチャネル制御ハードウェ
アに出力を与えるように接続される。レジスタ75は、
またマルチプレクサ77に対し双方向に接続される。
バス60に対し双方向に接続されると共にBバス61に
出力を与えるように接続される。
に接続される。更に、DIO878は、マルチプレクサ
79に出力を与えるように接続される。マルチプレクサ
79は、パラメータRAMアドレス・レジスタ80に出
力を与えるように接続される。
からの入力を受は取るが、この入力は第4D図のサービ
ス・スケジューラに源を発する。
7に入力として与えられる。チャンネル・レジスタ87
は線201によって△バス60に出力を与えると共に線
89によって第4C図のチャンネル制御ハードウェアに
出力を与えるように接続される。チャンネル・レジスタ
87の内容によって、種々の制御信号とERババスサイ
クルが、第4C図に示すチャンネル制御ハードウェアに
おいて、現在サービスを受けている特定のチャンネルの
方向に適切に方向づけられる。図示の装置にはサービス
プログラムあるいはプリミティブの実行中にそのチャン
ネルの見出しを変更する能力があるため、チャンネル・
レジスタ87の内容は、第2A図および第2B図と関連
して上で説明した復号されたチャンネル・ナンバ・レジ
スタの内容と必ツ゛シも対応しない。後者のレジスタは
現在実行しているプリミティブが開始されたチャンネル
の見出しを含み、一方チヤンネル・レジスタ87は現在
制御信号が与えられているチャンネルの見出しを含む。
て、下記でさらに完全に説明される。
デコーダ89に出力を与えるように接続される。リン
ク・レジスタ88の4ビツトはデコーダ89によって復
号され、16ビツトを発生するが、これらの各々はタイ
マ・チャンネルの1つと関連している。これらの16ビ
ツトは線90によって第4A図のブランチPLA41と
第4D図のサービス・スケジューラに接続される。リン
ク・レジスタ88は、サービス・プロセッサがリンク・
レジスタ88に所望のチャンネルの見出しを書込むだけ
で、マイクロ命令によって制御されている全てのチャン
ネルに対するサービスのスケジュールを作成することの
できる手段を提供する。
上述したリンク・レジスタとは別のもので必る。リンク
・レジスタ88は、レジスタの見出しを有し、これに対
し、もしおるとすればサービス・プロセッサによってリ
ンク・サービス要求がそのとき行われる。第2A図およ
び第2B図に関連して上述したリンク・レジスタは、リ
ンク・サービス要求が行われたということを示し、まだ
これに対する応答が行われていないことを示す各チャン
ネルに対するフラグ・ビットを有しているにすぎない。
ユニツl〜の詳細な特徴と動作を理解できるよう、第4
B図は、以下で更に十分な説明が行なわれる。
。1つのチャンネルの詳細な構成要素が図示され、第5
図を参照して以下で説明される。
ェアは、ここではERO−ERl 5の符号が付けられ
ている16個のイベント・レジスタ、16個のデコーダ
100内の1つおよび制御ロジツク101のブロックに
よって構成されているように見える。TCPバスの各々
は、16個のイベント・レジスタの各々に接続される。
ERババスデコーダ100に接続される。この手段によ
って、イベント・レジスタのいずれか1つと第4B図に
Rす実行ユニットとの間で値を転送することができる。
からイベント・レジスタに転送されてマツチ・イベント
を設定し、捕捉イベントに応答してイベント・レジスタ
から実行ユニットに転送される。
、ロジック101を制御するために接続され、これに対
して現在サービスを受けているチャンネルを示す。制御
ロジック101は、またマイクロ命令デコーダ39(第
4A図)から直接またはマルチプレクサ102を介して
複数の入力を受ける。更に、制御ロジック101はブラ
ンチPLA41(第4A図)に出力を与える。最後に、
サービス・バス105は、制御ロジック101に対して
種々のチャンネルから第4D図のスケジューラにサービ
ス要求を伝達する手段を設ける。再び、チャンネル・ハ
ードウェアの機能は以下で詳細に説明される。
す。上で示されたように、BIU22はIMBに対して
必要な従属専用のインターフェースを提供し、ホストC
PUがタイマのレジスタをアクセスすることを可能にす
る。BIU22は、RAMバス110に対し双方向に接
続されパラメータRAMアドレス・バス111に出力を
与えるように接続される。第4D図に示された装置の残
りの部分は、スケジューラ112、システム・レジスタ
113、パラメータRAM114、プリミティブ選択レ
ジスタ115およびホスト・サービス要求レジスタ11
6によって構成され、これらは全てRAMバス110と
双方向に接続される。
サービス・プロセッサの資源に割当てる手段によって構
成される。図示のように、2個のチャンネル優先レジス
タ、リンク・レジスタ、復号化チャンネル数レジスタお
よびサービス許可ラッチ・レジスタ(すべて第2A図と
第2B図を参照して上述された)は、スケジューラ11
2内に存在すると考えてよく、全てRAMバス110と
双方向にン続される。
1ビツトの入力を受取り、これは特定のチャンネルに対
するサービスが終了したことを示す。これはスケジュー
ラ112が保留中のいずれのサービス要求を次に実行す
るかを決定するプロセスが起動される。スケジューラ1
12は、またマイクロ命令デコーダ39に1ビツトの出
力を与え、いずれのチャンネルに対しても現在りm−ビ
スのスケジュールが立てられていないことを示し、これ
はまた「アイドル」状態と呼ばれる。
る゛リーービス・バス120から入力を受けとるが、こ
れは線105からの16ビツト、線90を経由するデコ
ーダ89からの16ビツ1〜おJ:びホスト・サービス
要求レジスタ116からの16ビツトを結合することに
よって形成される。これらの48ビツトは、チャンネル
・ハードウェア自身が現在サービスを要求しているチャ
ンネル、リンク・レジスタ88によって現在サービスが
要求されているチャンネルおよびホストサービス要求レ
ジスタ116によってサービスが要求されているチャン
ネルをそれぞれ示す。スケジューラ112はこれらの入
力を受入れ、チャンネル優先レジスタの値によって示さ
れるように、サービスが要求されているチャンネルの相
対的優先順位を検討し、いずれのチャンネルが次にサー
ビスされるべきかを決める。選択されたチャンネルの4
ビツトの指定信号が、線86を介してマルチプレクサ8
5、プリミティブ選択レジスタ115、およびホスト・
サービス要求レジスタ116に出力される。
応するビットによって割当てられた4つの優先順位の1
つを有している。サービスに対する要求が保留になって
いるチーVンネルにスケジュールをたてるスケジューラ
112の計画は、低い優先順位のチャンネルでも最終的
にはサービスが受けられることを保証している。この特
徴は、他の機能をサービスするために必要とされる時間
に対して、いかなるタイミング機能も全く失われないこ
とを保証するために重要である。同じ優先順位のチャン
ネルの間では、スケジューラ112はサービスを順繰り
に割当てる。
を選択する各状況(すなわち少なくとも1つのサービス
要求が保留中であって現在いずれのチャンネルもサービ
スされていない)はタイム・スロット境界と呼ばれる。
の使用可能なタイム・スロットの内4つを高位の優先順
位に設定されたチャンネルに割当てられ、7つの内2つ
が中位の優先順位に設定されたチャンネルに割当てられ
、7つの内1つが低位の優先順位のチャンネルに割当て
られる。使用されている特定のシーケンスは、高位、中
位、高位、低位、高位、中位、高位でおる。もしタイム
・スロワ1〜境界において該当する優先順位のチャンネ
ルに保留中のサービス要求がなければ、スケジューラ1
12は下記の計画に従って次の優先順位に進む。高位−
中位低位、中位−高位−低位および低位−高位−中位。
ビス要求ラッチがあり、これはいずれのタイプのサービ
ス要求がそのチャンネルに対して保留された場合でも必
らずセットされる。このラッチは、タイム・スロットが
そのチャンネルに対し割当てられた場合、スクージュー
ラ112によってクリアされ、サービスが終了するまで
再びアザートされることはない。これは、スロット間に
アイドル状態が無く他のチャンネルがベンディングのサ
ービス要求を有しているならば、いずれのチャンネルも
2つの連続したタイム・スロットに割当てられないこと
を意味する。
ルが2度サービスを受ける前に、スケジューラ112は
、サービスを要求する全でのチャンネルにサービスが受
けられることを保証する。
番低いチャンネルが最初にサービスを受ける。
る場合の優先権の割当て計画は、周知のものでありこれ
は幅広く変化する。多くの他のこのような計画が今ここ
で述べた計画に代替することが可能である。ここで開示
した削画は、タイマ・システムにとっては右利なもので
あると信じられるが、その理由は、こらが優先順位の最
も低い要求に対してさえサービスを保証するからである
。
ルの各々に対して各16ビツト幅の6個のパラメータ・
レジスタによって構成され、合計192バイトのRAM
を有する。パラメータRAM114は、ホストCPUと
サービス・プロセッサの両方がその中で読出しおよび書
込みを行うことかできるという意味で「デュアル・アク
セス」であるが、これらの内の1つしか一時にアクセス
することができない。アドレス・マルチプレクサ122
とデータ・マルチプレクサ123は、サービス・プロセ
ッサとホストCPUのいずれがアクセスを行うかを選択
する。ここで図示していない属性ロジックが実際にはい
ずれのバス・マスクがアクセス可能かを決定する。アド
レス・マルチプレクサ122は、アドレス・レジスタ8
0からおよびパラメータRAMアドレス・バス111を
介してBIU22からアドレスを受取るために接続され
る。データ・マルチプレクサ123は、RAMバス11
0とマルチプレクサ77に対し双方向に接続される。パ
ラメータRAM114にアクセスするために、サービス
・プロセッサがアドレスを発生する方法は、以下で本発
明に関係する程度に詳しく説明する。しかし、アドレス
はチャンネル・レジスタ87(第4B図参照)の現在の
内容を直接基礎としであるいはオフセット値を加えるこ
とによって変更された内容にもとずいて発生できること
に留意する必要がある。これらのアドレシンク・モード
は、ぞの中でパラメータRAMのアドレスが現在のチャ
ンネルに関連して特定されるが、ザルビス・プロセッサ
による実行を意図するプリミティブを作成する際に極め
て大きなフレキシビリイティを提供する。
して、干渉性の問題がある。もしホストCPしか、例え
ば、チャンネルOによって使用するためパラメータRA
M114に幾つかのパラメータを書込んでいるプロセス
にあれば、全てではないが若干のパラメータが書き込ま
れた後、サビス・プロセッサによって実行されたサービ
ス・ルーチンはこれらのパラメータを使用できないこと
ということが大切である。マルチ・バイトでは、逆の方
向、すなわち、サービス・プロセッサからホストCPU
に転送されているパラメータに同様の問題が存在する。
異なった方法かある。
対応する計画を以下で要約して説明する。
の1つ、この場合、チャンネルOのパラメータ・レジス
タ5と指定されたワード(第2B図参照)は、干渉デー
タ制御レジスタ(CDC:coherent data
control )として使用されるように指定され
る。このレジスタのビット15はセマフォ・ピッ1〜(
semaphore bit)として使用される。
パラメータRAM114にアクセスすることを希望する
場合、このセマフォ・ビットが先ずチエツクされ、もし
これがセットされているならば、セマフォ・ビットがク
リアされるまで、干渉データ(coherent da
ta)の転送に使用されるこれらのロケーションに対す
るアクセスは保留される。
ttransfer)を行うことを希望すれば、これは
先ずセマフォ・ビットをセットし、次にこの転送を実行
し、次にこのセマフォ・ビットをクリアする。
とサービス・プロセッサとの両方によって実行されるプ
ログラムを書くことはプログラマに委ねられている。
ビツ1〜)が干渉的に転送されるべぎでおることを指示
するモード・ビットである。もし3つのパラメータが転
送されるべきであれば、チャンネル1のパラメータ・レ
ジスタO−2として指定されたワードが保護されたロケ
ーションとして使用される。もし4つのパラメータが転
送されるべきであれば、チャンネル1のパラメータ・レ
ジスタ3がまた使用される。
上の詳細はここでは重要でないが、その理由は、その問
題とその可能な解決法の多くか、当業者にとって周知の
もであるからである。
ャンネル・プリミティブ選択レジスタによって構成され
る。これらのレジスタは、RAMバス110に対し双方
向に接続され、また線86からサービスを受けているチ
ャンネルを示す入ツノを受(プる。チャンネル・プリミ
ティブ選択レジスタの出力は、マイクロエンジンのプリ
ミティブ選択・ロジックに与えられる。
のホスト・サービス要求レジスタによって構成される。
10と双方向に接続され、サービス・バス120に16
ビツトの出力を与える。上述したように、ホスト・サー
ビス要求レジスタ116は、現在サービスを受けている
チャンネルを指示するスケジューラ112から入力を受
は取る。更に、ホスト・サービス要求レジスタ116は
、ブランチPLA41から入力を受取り、これに出力に
導出す。
単にシステム・レジスタとして特徴づけられ、ブロック
113て示される。このグループに含まれるものには、
ブランチPLA41に入力を与えるホスト・シーケンス
・レジスタかある。
ュール・テスト・レジスタおよび位相割込みイネーブル
・レジスタのような他のレジスタは、割込み発生ロジッ
クのようなここに図示されていないタイマ・ロジックの
部分に出力を与える。
スト・インターフェースとスケジューラ部分の詳朋な特
徴と動作が以下で更に十分に説明されるであろう。
示しているシステムと同程度に複雑なシステムの可能な
各論理回路構造を必ずしも含めることができない。しか
し、開示したタイマの全体の構造と機能は、説明した装
置から当業者にとって明らかである。
アを示す。好適な実施例では、16個のタイマ・チャン
ネルの各々は、1つおきにあらゆる点で絶対的に同一の
ものである。[チャンネル直交性J (channe
l orthogonality)と呼ぶこのシステム
の特徴の1つの重要な面であるこの特徴は、1つのチャ
ンネルによって実行される全ての機能が、他のいずれの
チャンネルによっても実行することができることを意味
する。したがって、第5図に示すハードウェアは、以下
で特に述べる項目を除いて、好適な実施例の16個のチ
ャンネルの各々に対して同一のものである。
捕捉レジスタ131、マツチ・レジスタ132および同
等以上比較器133によって実際に構成される。捕捉レ
ジスタ131は、転送ゲート134を介してERババス
接続され、捕捉レジスタ131の内容がERババス上ロ
ードされるのを可能にする。マツチ・レジスタ132は
、転送ゲート135を介してERババス対し双方向に接
続される。捕捉レジスタ131は、転送ゲート136に
よってTCR1バスまたはTCR2バスのいずれかから
ロードされる。同じ転送ゲート137は比較器133へ
の一方の入力がTCR1バスであるか丁CR2バスであ
るかを制御する。
スタ132である。
ネルに関連するピン140は、ピン制御ロジック141
のブロックに接続される。ピン制御ロジック141は、
ピン14.0が入力タイマ用のピンとして構成されるか
または出力タイマ用のピンとしで構成されるかを決定す
る。ピン140が入力用のタイマのピンとして構成され
る場合、ピン制御ロジック141は捕捉イベントをトリ
ガする目的のために、正方向に向かう遷移、負方向に向
かう遷移またはいずれかの遷移を認識できるように構成
する。出力用に構成された場合、ピン制御ロジック14
1は、マツチ・イベントの発生によって、論理高レベル
または論理低レベルを発生し、またはレベルの変化即ち
トグルするようにプログラムすることができる。更に、
マツチ・イベントの発生に関係なく、上述した3つの可
能性のいずれかを強制的に発生させることが可能である
。サービス・プロセッサは、状態制御(それによってピ
ンの状態が1強制」される)、動作制御(それによって
検出されるべき遷移または発生すべきレベルが選択され
る)および方向制御(それによってピンが「入力」また
は「出力」として構成される)入力を介してピン制御ロ
ジック141に対する制御を行い、その状態を状態出力
によって監視することができる。
の入力を受取るために接続される。ピン140における
特定の遷移がロジック141によって検出された場合、
およびもしピンが入力用に構成されている場合、ラッチ
145がセットされる。ラッチ145は、マイクロコー
ドの制御下でサービス・プロセッサによってクリアまた
はニゲートされる。以下で更に説明する一定の状況下で
は、遷移検出ラッチ145は連続的にニゲートされる。
入力を与えるために接続される。もし、マツチ・レジス
タ132の内容がTCPバスの選択された1つの状態と
「マツチ」し、かつその他の論理的条件が満足されれば
マツチ認識ラッチ150はセットされる。このことが発
生し、かつもしピン140が出力用に構成されていれば
、選択された遷移がピン制御ロジック141によってピ
ン140に発生する。マツチ認識ラッチ150は、マイ
クロコードの制御下でサービス・プロセッサによってニ
グートされる。
第1ANDゲート147の人力に接続される。ORゲー
トの他方の人力は、マツチ認識ラッチ150の出力であ
る。ORゲート146の出力は、捕捉イベント・ロジッ
ク148に接続される。捕捉イベント・ロジック148
は、また2つのカウンタの一方(タイム・ベース制御#
2)を示す制御信号を受取る。捕捉イベント・ロジック
14Bの出力は、転送ゲート136に接続される。OR
ゲート146の出力がアクティブになると、捕捉イベン
ト・ロジック14Bは、タイム・ベース制御#2にした
がって、TCR1バスまたはTCR2バスの現在の値を
捕捉レジスタ131にロードさせる。明らかなように、
捕捉イベントは、遷移の検出またはマツチ・イベントの
いずれかによってトリガされる。
ッサの制御下にある制御信号MTSRE[マツチ/遷移
サービス要求イネーブル(Hatch/Transit
ion 5ervice Request Enabl
e)]である。ANDゲート147の出力は、TDL[
遷移検出ラッチ(Transition Detect
Latch ) ]と呼ばれる制御信号であり、サー
ビス・プロセッサのブランチPLAに接続されると共に
第20Rゲート149の1つの入力を構成する。ORゲ
ート149の出力は、図示のチャンネルに対するサービ
ス要求信号であると考えてもよい。
出力に接続された第1人力とMTSRE制御信号に接続
された第2人力を有する。ANDゲート151の出力は
、MRL[マツチ認識ラッチ(Hatch Recog
nition Latch ) ]と呼ばれる制御信号
を構成しサービス・プロセッサのブランチPLAに接続
されるとともにORゲート149の入力でもある。
入力とORゲート163の一方の人力に接続された出力
を有する。ORゲート163の他方の入力はサービス・
プロセッサからの制御信号であり、7移検出ラッチ14
5をニグートにする。
リアまたはリセット人力に接続される。
する2つの入力は、ポスト・サービス要求ラッチ153
およびリンク・サービス要求ラッチ154の出力である
。これらはいずれもタイマ・チャンネルのハードウェア
内に物理的に位置していないが、より正確にはスケジュ
ーラ内に位置しているものと考えることができる。OR
ゲート149は、第4D図のスケジューラ112内に位
置していると考えてもよいが、その出力は、このチャン
ネルに対するサービス要求信号である。
入力に接続された出力を有する。ANDゲート155の
第1人力は、インバータ156の出力であり、このイン
バータ156の人力は遷移検出ラッチ145の出力に接
続される。ANDゲート155の第2人力は、マツチ認
識イネーブル・ラッチ157の出力であり、このラッチ
はマツチ認識ラッチ150の出力とイベント・レジスタ
書込み制御信号に接続された入力を有する。ER書込み
制御信号は、また転送ゲート135を制御する。AND
ゲート155の第3人力は、比較器133の出力である
。ANDゲート155の第4人力は、NANDゲート1
60の出力である。
ブル・ラッチ161の出力である。マツチ・イネーブル
・ラッチ161は、16個全てのタイマ・チャンネルの
間で共有され、いずれかの1つのチャンネル制御ハード
ウェア内に位置しているものとして考えることは適当で
ない。NANDゲート160の他方の人力は、図示のチ
ャンネルが現在サービス・プロセッサによってサービス
されていることを示す信号である(すなわち、この信号
は第4B図のチャンネル・レジスタの復帰化出力から得
られる)。マツチ・イネーブル・ラッチ161は、サー
ビス・プロセッサによるいずれかのチャンネルに対する
サービスの開始時点すなわちタイム・スロット境界での
レッド信号によってセットされる。したがって、デフォ
ルト状態とはサービスを受けているチャンネルに対して
マツチが禁止されることである。エン1〜す・ポイント
中のイネーブル・ピッl−iるいはマイクロプログラム
・カウンタの初期値は、タイム・スロットに対し割当て
られるチャンネルのためのサービス・プログラム用であ
るが、もしそれがセットされているなら、マツチ・イネ
ーブル・ラッチ161がクリアされる。マイクロエンジ
ンがアイドル状態であれば、いつもこのマイクロエンジ
ンからのマツチ・イネーブル信号がまた存在し、その結
果、サービス・プロセッサがアイドル状態である間に、
チャンネルの見出しがたまたまチャンネル・レジスタ8
7の内容に対応するチャンネルに一致するために、照合
が偶然に禁止されることはない。
ブル・ラッチ161の詳細な機能は、本発明と関係する
範囲で以下さらに説明される。しかし、要約すれば、マ
ツチ・レジスタ132がサービス・プロセッサによって
書き込まれるまで、マツチ認識イネーブル・ラッチ15
7は次の照合を無視することによって単のマツチ・レジ
スタ値に対する複数の照合を防ぐ動作を行ない、そして
もしそのような照合が実行中のプリミティブによって特
にイネーブルされないなら、マツチ・イネプル・ラッチ
161は現在サービス中のチャンネル上に照合が発生す
るのを無効にするように動作する。
な特徴は、比較器133の性質である。
数の概念で容易に理解することができるが、しかし有限
の長さの7リーランニング・カウンタB を使用することによって示されるモジュロ演算との関係
ではそれほど明確ではない。TCPは両方とも独自クロ
ックであるかのように、時間をカウントする。これらの
クロックの周期は、それらのクロック入力の周波数によ
って決まるが、しかしいずれも好適な実施例では216
の異なった状態を有している。これらの状態は0000
(16進法)からFFFF (’+6進法)にわたって
いる。いずれのカウンタも、FFFF (16進法)の
カウントからインクリメントされた場合、ooo。
値が現在のTCPの値(クロックの手の前方)を超える
かどうかまたは現在のT CPの値(クロックの手の後
方)未満であるかどうかを判定しようとする場合、概念
上の困難か発生するが、その理由は、いずれの場合でも
、TCPの値(クロックの手)が最終的にマツチ・レジ
スタの値に追い付きこれを通過するからである。
記の通りである。クロックの手が回るに連れてこの手の
直ぐ前にあるクロックの面の半分は、現在の時間より進
んでいると定義され、このタロツクの面の他の半分は、
現在の時間よりも遅れていると定義される。さらに正確
にいえば、もしマツチ・レジスタの値が選択された丁C
Rの値に対して8000(16進)以下の負でない16
進数値を加えることによって得ることができれば(この
加算は、通常のモジュロFFFFプラス1(16進)演
算にしたがって行われる)、そのときこの選択されたT
CPの値はマツチ・レジスタの値と同等以上ではないと
いわれる。この関係が真である限り、比較器133は出
力を発生しない。
値はマツチ・レジスタの値に対して同等以上であるとい
われ、比較器133はその出力をアサートする。もしマ
ツチ・レジスタの値がマツチ・レジスタ132に書込ま
れ、この選択されたTCPの値が既にマツチ・レジスタ
の値に対して同等以上であれば、比較器133は直ちに
その出力をアサートする。このことは重要であり、その
結果、ピン140からの出力は照合機能にJ、って1〜
リガされるべきてあり、サービス・プロセッサが比較値
マツチ・レジスタ132に「非常に遅くなってから」書
込んだために「失われる」か、ピン140からの出力は
遅れて実行され、完全に失われるわけではない。
その結果、このタイマを使用覆るために書込まれたソフ
トウェアは照合値を書込む前に、TCR値が大き過ぎな
いかを先ずヂエツクしなければならない。本発明による
タイマ・チャンネルの上述した機能性はこの問題を緩和
している。
外の値で定義することが可能である。この数字は、80
00(16進)が使用している16ビツトカウンタのF
FFF(16進)の全体の幅の1/2であるためにこの
好適な実施例で選ばれている。これによって、TCPの
全範囲の半分に等しいナイスの「窓」が効率的に生みだ
され、照合値が即時の出力を導出しないでTCPへ書き
込よれる所定の用途に対して選択された特定の数は、使
用されているカウンタの全範囲と所望の窓のサイズによ
って決まる。
によって最も良く理解されるが、この第4B図は実行ユ
ニットとよばれるサービス・プロセッサの部分を示′?
lo本発明と最も密接に関連する好適な実施例であるサ
ービス・プロセッサのこれらの能力は、マイクロコード
の実行を中断することなく現在サービスを受けているチ
ャンネルを変更する能力(チャンネル変更特性)、他の
チVンネルに対するサービスのスゲ−ジュールを立てる
ための特別なタイプのサービス要求を発生ずる能力(チ
ャンネル・リンク特性)および参照されるチャンネルが
絶対チャンネル数によるのではなくむしろ、現在のチV
ンネルに対して相対的に特定される「相対モード」でこ
れらおよびその他の機能を実行する能力(チャンネル相
対モード特性)である。
プロセッサは、スゲ”ジューラ112によって決められ
たシーケンスで同時に16個のチャンネルに対してサー
ビスを行う。サービス・プロセッサが現在のチャンネル
と関連するマイクロコード・プログラムの実行を終了す
ると、マイクロ命令復帰ロジック39の出力がこの事実
をスケジューラ112に指示する。スケジューラ112
は、サービスを行うべき次のチャンネルを特定する4ビ
ツトの値を線86上に置くことによって応答する。この
値は、マルチプレクサ85を経由してチャンネル・レジ
スタ87に記憶される。同時に、サービス・プロセッサ
は、新しいチャンネルに対してサービスを実行するため
にプリミティブの最初のマイクロ命令の位置を決定する
ため使用するべきエントリー・ポイントまたはスタート
・アドレスを決定する。−度このエントリ・ポイントが
決められると、サービス・プロセッサは、所望のプリミ
ティブの実行を開始する。
定するのは、チャンネル・レジスタ87の内容である。
ャンネル制御ハードウェアの制御ロジック10’lに与
えられる。この値は復号され、サービス・プロセッサか
ら受取られた制御信号によって16個のチャンネルの内
のいずれが動作されているかを識別するために使用され
る。
して、マルチプレクサ79に与えられ、パラメータRA
M114のためのアドレスの一部を形成づう。これによ
って、パラメータRAM114の内容が16個の部分に
論理的に分割され、これらの部分の各々は16個のタイ
マ・チャンネルの1つと関連する機構が提供される。パ
ラメタRAM114は、第2B図を参照して上述したチ
ャンネル・パラメータ・レジスタに対応する。
、ある種のタイミングの問題を解決するためには、協力
する形で2つ以上のチャンネル資源を利用する必要があ
るという認識から生まれたものである。例えば多くの他
のチャンネルにマツチ・イベントを設けて、1つのチャ
ンネルで発生している捕捉イベントに応答することか望
ましいかもしれない。従って、捕捉の発生したチャンネ
ルに対するサービス・プログラムは、直接的または間接
的にこれらの他のチャンネルに対する影響を持つことが
できなければならない。
よって実行されているサービス・プログラムがこのプロ
グラムの実行を中断することなく、サービスを受けてい
るチャンネルの数を直接的に変更することのできる機構
が提供される。この機構は、マルチプレクサ85とAバ
ス60に対する接続を含む。マルチプレクサ85は、マ
イクロ命令復帰ロジック39の出力によって制御される
が、チャンネル・レジスタ87にAバス60の16ビツ
トの内の4ビツトから取出された値をロートすることが
できる。この値の発生源は、これからデータをAバス6
0に置くことのできるいずれの発生源であってもよい。
ードすることによって、サービスを受けているチャンネ
ルの見出しを直接変更する命令をマイクロプログラム中
に含めてもよい。マイクロ命令のシーケンス中における
中断は不必要である。チャンネルの変更を実行するマイ
クロ命令に続いて、全ての制御信号は古いチャンネルで
はなくて新しいチャンネルに向けられ、パラメータRA
M114に対するアクセスは新しいチャンネルと関連す
るその中のロクーーションをアクセスする。
らのサービス要求に応答して実行されているマイクロプ
ログラムが、現在のチャンネルを含む16個のチャンネ
ルのいずれに対してもサービス要求を発生する能力が与
えられる。この特性の実行は、リンク・レジスタ88と
Aバス60およびスケジューラ112への接続を含む。
ビス・プロセッサによって実行可能である1つ以上のマ
イクロ命令は、リンク・レジスタ88にAバス60から
得られた値をロードする効果を有している。1つのチャ
ンネルに対するリンク・サービスの要求のスケジュール
を立てるため、マイクロプログラムは、勿論Aバス60
の適当などットに所望の値を先ず設定した後、これらの
命令の1つを単に実行する。この値はリンク・レジスタ
88からデコーダ89およびこれによって線90を介し
てスケジューラ112に供給され、そしてスケジューラ
112によって他の全てのサービスに対する要求と同じ
ように取扱われる。上述したように、リンク・レジスタ
88はまたマイクロエンジンに接続される。リンク・サ
ービス要求の結果として、チャンネルがサービスに対す
る計画を立てたという事実は、エントリ・ポイント選択
過程の一部として使用されるチャンネル条件の1つであ
り、またブランチPLA41に対して有効なブランチ条
件である。上述したチャンネル変更特性の場合と同様に
、リンク・レジスタ88にロードされる値の発生源は、
これからデータをAバス60に置くことのできる発生源
であればどれであってもよい。
ロ命令の特定の長いシーケンスがいくつかのより短いシ
ーケンスに分割される。このシーケンスは現在動作して
いる同一のチャンネルに対してリンク・サービス要求を
発生させ、次に終了させることができる。チャンネルの
スケジュールがサービスに対して再度立てられると、マ
イクロプログラムは継続する。この機構によって、長い
マイクロ命令のシーケンスが同時に実行されるなら、チ
ャンネルが要求するよりも早く他のチャンネルにサービ
スを要求することを認めるであろう。
はチャンネル変更とリンク特性との両方を相対モードで
実行する能力である。換言ずれば、Aバス60からチャ
ンネル・レジスタ87またはリンク・レジスタ88のど
ちらかにロードされた値は、オフセット値を加えること
によってチャンネル・レジスタ87内の現在値から求め
られてもよい。サービス・プロセッサによって実行可能
な少なくとも1つのマイクロ命令には、チャンネル・レ
ジスタ87の内容が線201を介して△バス60に与え
られることを命令するコードが含まれている。−度この
値がAバス60上に与えられると、これはAU71によ
って処理することが可能である。代表的な例では、即時
ビット領域(すなわち、マイクロ命令自身の一部)の内
容がチャンネル・レジスタ87から得られた値に加えら
れ、その結果は、Aバス60に戻される。この処理され
た値は、次に上述したようにチャンネル・レジスタ87
またはリンク・レジスタ88のいずれかにロードされる
ことが可能でおる。明らかなように、このことは、現在
のチャンネルに対し絶対的ではなく相対的に特定された
「目標」チャンネルへチャンネル変更またはチャンネル
・リンク機能のいずれかを実行する効果を有する。この
相対モードでチャンネル変更とチャンネル・リンク機能
とを実行する能力は、サービス・プロセッサによる実行
のために書かれたマイクロ命令の柔軟性を飛躍的に増加
させる。そのマイクロプログラムは、いずれの特定のチ
ャンネルまたはチャンネル群からも独立して書かれるこ
とができる。例えば、もし4つの隣接するチャンネル群
がそれらの間でチャンネル変更またはリンクのいずれか
を行いながら、エンジン制御装置の点火タイミング用に
使用されるのであれば、そのマイクロ・コードは、いず
れのチャンネル群が使用されようとこれから独立して書
くことができる。
性は、長いマイクロ命令のシーケンスを非常に使用しや
すくするため分割する機構として上述の自己リンク特性
を利用するが、この理由は、マイクロコードがリンクを
形成するのに絶対チャンネル番号を「認識する」必要か
ないからである。
AM114に対してアドレスを発生する能力、すなわち
、チャンネル・レジスタ87の現在の内容に基づいて発
生する能力である。マルチプレクサ79は、マイクロコ
ードの制御下でその種々の入力を選択し、パラメータR
AM114をアドレスするために使用するレジスタ80
に設定する7ビツトのアドレスを発生する。このアドレ
スは、マイクロ命令復号ロジック39の出力から得られ
る単一の7ビツト領域によって構成されることが可能で
あり、これはマイクロ命令自身内では単に1ビツト領域
であった。このようなアドレスは、パラメータRAMI
14内のいずれのロケーションをもアクセスすること
ができる。このようなアドレスは、そのパラメータ・レ
ジスタがアドレスされるチャンネルがマイクロ命令内の
即時フィールドの値によって固定されるという意味で絶
対的である。
たマイクロ命令復帰ロジック39の出力から得られた3
ビツト領域とチャンネル・レジスタ87から得られる4
ビツト領域とを結合し構成することもできる。この場合
、アドレスは、パラ)(−タRAM114内の6個のパ
ラメータ・レジスタの1つをアクセスするのに限定され
、それらのパラメータ・レジスタは現在サービスを受け
ているチャンネルと関連し、また3個のビット領域によ
って特定される特定のレジスタと関連する。
6個の可能なパラメータ・レジスタの内の特定のレジス
タが、チャンネル・レジスタ87によって供給されるチ
ャンネルの見出しと共にマイクロ命令自身の中で特定さ
れる必要があるからである。従って、マイクロコードは
特定の値を得るために、例えばどれがパラメータ・レジ
スタ番号3をアクセスするのかを書き込まれ、このコー
ドは変更なしにどのチャンネル上においても実行1−る
ことかできる。
のチャンネル・レジスタ領域とマルチプレクサ40の出
力から得られる3ビツト領域との結合によっても構成す
ることができる。この七ドは、パラメータをパラメータ
・プリロード・レジスタ75へ前もってロードするため
の各シーケンスの最初のマイクロ命令の間でのみ使用さ
れ、ここではこれ以上関係がない。
レジスタ78から得られる7ビツトを選択することによ
っても得ることができる。パラメータRAM114をア
ドレスするこのモードを使用するためには、先ずアドレ
スを計算してこれをDIOBレジスタ78に設定する。
60上に置き、次いでその値にBパス61を介してまた
はその他の発生源から即時データとして得られたチャン
ネル・オフセットを加算する動作を行ない、次にその結
果をDIOBレジスタ78に与えることによって達成さ
れる。次に、この値はマルチプレクサ79によって選択
される。この方法によって得られたアドレスは、マイク
ロコードがパラメータのアクセスされているチャンネル
の見出しについて特定されていないという意味でまた相
対的である。例えば、現在のチャンネルとして識別され
ているチVンネルのパラメータ・レジスタ番号3にプラ
ス2されたチャンネルをアクセスするべきであると指定
することができる。このコードもまたいずれのチャンネ
ル上においても実行することが可能である。
ンネル・相対アドレシングを用意することによって、サ
ービス・プロセッサの適応性が大幅に拡張される。例え
ば、上に示した点火タイミングの場合、イベン1〜のタ
イミングを削算するのに使用するパラメータとして、1
つのチャンネルにおいて発生した結果を他のチャンネル
に使用することか望ましい。このことは、チャンネル相
対アドレスを使用しないで行うことができるでおろうが
、その結果前られるマイクロプログラムは、16個のヂ
レンネル中の特定のチャンネルで動作することが強制さ
れる。チャンネル相対アドレスを使用すると、マイクロ
プログラムは、いずれのチャンネルが使用されようとそ
れから独立して書くことができる。
に使用するのに適したサービス・プロセッサを提供する
が、同様に仙の環境で使用することも可能である。この
プロセッサは、タイマ・チャンネルのような複数の独立
した動作ユニットに対してサービスを行うことができる
。このザービス・プロセッサは、複雑な問題を解決する
ため、整合性のある形で動作ユニットのグループを使用
するプログラムを作成するための強力な能力を提供する
。
が、これに対する種々の変形と変更が当業者にとって明
らかであり、それらは本発明の精神と範囲内のものであ
る。
ロック図であり、この一部が本発明の好適な実施例であ
る。 第2A図−第2B図は、本発明の好適な実施例を構成す
るタイマのメモリ・マツプを示す図である。 第3図は、好適な実施例のタイマの主要要素を示すブロ
ック図である。 第4A図−第4D図は、好適な実施例のタイマの構造を
示す詳細ブロック図である。 第5図は、好適な実施例によるタイマ・チャンネルの構
造を示す詳細ブロック図である。 10・・・マイク]]コンピュータ、13・・・シリア
ル・インターフェース、12・・・IMB、14・・・
記憶装置、15・・・タイマ、16・・・シリアル・イ
ンテグレーション・モジュール、20・・・サービス・
プロセッリ−、チャンネル・・・21a−21p、23
・・パ量ナーヒ′ス・バス、24・・・イベント・レジ
スタ・バス、24.25・・・タイマ・レジスタ・カウ
ント・バス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数の動作ユニットをサービスするプロセッサであ
つて: 命令を実行する実行手段であつて、前記各命令の実行に
応答して制御信号を発生する前記実行手段; 前記実行手段から前記制御信号を受け、前記制御信号を
前記複数の動作ユニットの1つに与える制御手段; 前記複数の動作ユニットの前記ユニットを示す値を記憶
する第1レジスタ手段;および 前記複数の動作ユニットに接続され、そこからサービス
要求を受け、前記第1レジスタ手段に複数の値を記憶さ
せるスケジューラ手段によって構成され、 前記実行手段は前記命令の少なくとも1つに応答して前
記第1レジスタ手段に1つの値を記憶することを特徴と
するプロセッサ。 2、請求項1記載のプロセッサであって: 前記複数の動作ユニットの1つを示す値を記憶する第2
レジスタ手段によつてさらに構成され、前記実行手段は
前記命令の少なくとも1つに応答して前記第2レジスタ
手段に値を記憶し、前記スケジューラ手段は前記第2レ
ジスタ手段に記憶された前記値に応答することを特徴と
するプロセッサ。 3、請求項1記載のプロセッサであつて: データを記憶する第1記憶手段によってさらに構成され
、前記記憶手段は前記実行手段によってアドレス可能で
あり、前記実行手段は前記命令の少なくとも1つに応答
して、前記第1レジスタ手段に記憶された前記値から求
められた前記第1記憶手段に対するアドレスを発生させ
ることを特徴とするプロセッサ。 4、請求項3記載のプロセッサであつて: 前記実行手段は、前記命令の少なくとも1つに応答し、
別の値を前記第1レジスタ手段に記憶された前記値と結
合することによつて、前記第1レジスタ手段に記憶され
ている前記値から求められる前記第1記憶手段に対する
アドレスを発生することを特徴とするプロセッサ。 5、請求項4記載のプロセッサであって: 前記実行手段は、さらに前記命令の少なくとも1つに応
答し、オフセット値を前記第1レジスタ手段に記憶され
た前記値に加算することによつて前記第1レジスタ手段
に記憶された前記値から求められる前記第1記憶手段に
対するアドレスを発生させることを特徴とするプロセッ
サ。 6、複数の動作ユニットをサービスするプロセッサであ
つて: 命令を実行する実行手段であって、前記各命令の実行に
応答して制御信号を発生する前記実行手段; 前記実行手段から前記制御信号を受け、前記制御信号を
前記複数の動作ユニットの1つに与える制御手段; 前記複数の動作ユニットの前記ユニットを選択する選択
手段; 前記複数の動作ユニットの1つを示す値を記憶するリン
ク・レジスタ手段;および 前記複数の動作ユニットに接続され、そこからサービス
要求を受け、前記選択手段を動作させ、また前記リンク
・レジスタ手段に記憶された前記値に応答して前記選択
手段を動作させるスケジューラ手段によつて構成され、 前記実行手段が前記命令の少なくとも1つに応答して前
記リンク・レジスタ手段に1つの値を記憶することを特
徴とするプロセッサ。 7、請求項6記載のプロセッサであつて、前記選択手段
はさらに: 前記選択手段によって現在選択されている前記複数の動
作ユニットの前記ユニットを示す値を記憶するレジスタ
手段であって、前記実行手段と前記スケジューラ手段は
いずれも前記レジスタ手段内に複数の値を記憶すること
ができることを特徴とするプロセッサ。 8、請求項7記載のプロセッサであつて: データを記憶するための第1記憶手段によってさらに構
成され、前記記憶手段は前記実行手段によつてアドレス
可能であり、前記実行手段は前記命令の少なくとも1つ
に応答して、前記レジスタ手段に記憶された前記値から
求められた前記第1記憶手段に対するアドレスを発生さ
せることを特徴とするプロセッサ。 9、請求項8記載のプロセッサであつて: 前記実行手段は、前記命令の少なくとも1つに応答し、
別の値を前記レジスタ手段に記憶された前記値と結合す
ることによつて、前記レジスタ手段に記憶されている前
記値から求められる前記第1記憶手段に対するアドレス
を発生することを特徴とするプロセッサ。 10、請求項8記載のプロセッサであって:前記実行手
段は、さらに前記命令の少なくとも1つに応答し、オフ
セット値を前記レジスタ手段に記憶された前記値に加算
することによって前記レジスタ手段に記憶された前記値
から求められる前記第1記憶手段に対するアドレスを発
生させることを特徴とするプロセッサ。 11、複数の動作ユニットをサービスするプロセッサで
あつて: 命令を実行する実行手段であつて、前記各命令の実行に
応答して制御信号を発生する前記実行手段; 前記実行手段から前記制御信号を受け、前記制御信号を
前記複数の動作ユニットの1つに与える制御手段; 前記複数の動作ユニットの前記ユニットを選択する選択
手段; データを記憶する記憶手段であつて、前記記憶手段は前
記複数の動作ユニットと等しい数の複数の部分に論理的
に分割され、前記各部分は前記複数の動作ユニットの1
つに対応する前記記憶手段;および 前記複数の動作ユニットに接続され、そこからサービス
要求を受け、前記選択手段を動作させるスケジューラ手
段によって構成され、 前記実行手段は前記選択手段の出力に応答して前記選択
手段の前記出力から求められた前記記憶手段へアドレス
を発生させることを特徴とするプロセッサ。 12、請求項11記載のプロセッサであつて:前記選択
手段は前記複数の動作ユニットの前記ユニットを示す値
を記憶するレジスタ手段によつてさらに構成され; 前記実行手段は他の値を前記レジスタ手段に記憶された
前記値と結合することによつて前記レジスタ手段に記憶
された前記値から前記アドレスを求めることを特徴とす
るプロセッサ。 13、請求項11記載のプロセッサであつて:前記選択
手段は前記複数の動作ユニットの前記ユニットを示す値
を記憶するレジスタ手段によってさらに構成され; 前記実行手段はオフセット値を前記レジスタ手段に記憶
された前記値に加算することによって前記レジスタ手段
に記憶された前記値から前記アドレスを求めることを特
徴とするプロセッサ。 14、請求項11記載のプロセッサであつて:前記実行
手段の制御下で、前記複数の動作ユニットの1つを示す
値を記憶するリンク・レジスタ手段によつてさらに構成
され、前記スケジューラ手段は前記リンク・レジスタ手
段に記憶された前記値に応答して前記選択手段を動作さ
せることを特徴とするプロセッサ。
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US07/233,786 US5129078A (en) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | Dedicated service processor with inter-channel communication features |
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1997
- 1997-06-26 HK HK118397A patent/HK118397A/xx unknown
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