JPH02299025A - マイクロコンピュータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロコンピュータ、特に、内蔵メモリを有
し、外部メモリに接続可能なマイクロコンピュータに関
する。

〔従来の技術〕

従来のマイクロコンピュータ（以下マイコンという）は
、内蔵ＲＡＭと外部バス端子とを含んで構成される。

内蔵ＲＡＭは、内部バスに直結され、高速にアクセスで
きるメリットから高速のデータエリアとして使用でき、
また外部バスに接続された外部メ・　　モリは、通常の
データエリアとして使用される。

上述のような従来のマイコンでは、スタックエリア（サ
ブルーチンコール時の戻りアドレスの退避等に使用され
る）は、外部メモリに設定し使用される。

従来のマイクロコンピュータについて図面を参照して詳
細に説明する。

第１】図は従来のマイクロコンピュータの一例を示すブ
ロック図である。

第１１図に示すマイクロコンピュータは、サブルーチン
コール時のスタックの処理を説明するもので、マイコン
１１００の内部では、演算部１０１、内蔵ＲＡＭ１０２
．プログラムカウンタ（以下ＰＣという＞１２０．スタ
ックポインタ（以下ＳＰという）１１１０が内部バス１
０４で接続されており、制御部１１０３の制御により、
各データの読み出し、書き込みや演算が実行される。

制御部１１０３は、一般的な構成手法の一つのマイクロ
プログラム制御で実現されているものとする。

内部バス１０４は、外部バス１３０に接続され、さらに
外部バス１３０には外部メモリ１３１が接続されている
。

なお、ＰＣ１２０のビット幅は１６ビツトとする。ゆえ
に、ＰＣ１２０をスタックエリアに格納するために必要
なエリアは２バイト（１６ビツト）である。

また、すべてのメモリのアドレスは、バイト単位で割り
付けられているものとする。

つぎに、マイコン１１００のサブルーチンコール命令の
処理を説明する。

サブルーチンコール命令を入力すると、サブルーチンコ
ール命令のマイクロプログラムを制御部１１０３で実行
する。

第１２図は第１１図に示す制御部１１０３がサブルーチ
ンコール命令のマイクロプログラムを実行する際の動作
を説明するためのフローチャートである。

まず、５Ｐ１１１０の内容を２（＝ＰＣ１２０をスタッ
クに格納するために必要なバイト数）を減する。

次に、ＰＣＩ２０の値を読み出し、５Ｐ１１１０の値が
示す外部メモリのアドレスに書き込むためのバスサイク
ル（ライトサイクル）を起動する。

続いて、サブルーチンコール命令のオペランドであるサ
ブルーチンのアドレスをＰＣＩ２０に設定し、サブルー
チンへプログラムの制御が渡るように分岐サイクルを起
動し、マイクロプログラムを終了する。

ライトサイクルと分岐サイクルは、制御部１１０３で制
御されるものである。

ライトサイクルは、マイクロプログラムで指定されたア
ドレスとデータを内部バス１０４．外部バス１３０を通
して、外部メモリ１３１に書き込むものである。

分岐サイクルは、続く命令処理を中止し、マイクロプロ
グラムで指定されたアドレスを内部バス１０４、外部バ
ス１３０を通して、外部メモリ１３１に出力し、そのア
ドレスからデータ（この場合はプログラムの命令コード
）を読み込み、この命令コードから命令の実行を再開す
るものである。

第１３図は第１１図に示す制御部１１０３がサブルーチ
ンリターン命令を実行する場合の動作を説明するための
フローチャートである。

まず、５ＰＩＩＩＯの値が示す外部メモリのアドレスか
らデータ（この場合は、プログラムにおけるサブルーチ
ンからの戻り先アドレス）を読み出すためのバスサイク
ル（リードサイクル）を起動する。

次に、゛リードしたデータをＰＣＩ２０に格納し、サブ
ルーチンコール命令の次からプログラムの制御が再開す
るように、分岐サイクルを起動する。

最後に、５ＰＩＩＩＯの値を２インクリメントし、マイ
クロプログラムを終了する。

リードサイクルは、制御部１１０３で制御されたもので
あり、マイクロプログラムで指定されたアドレスを内部
バス１０４．外部バス１３０を通して、外部メモリ１３
１に出力し、そのアドレスからデータを読み込む。

このように、外部メモリにスタックエリアを設定するマ
イコンでは、サブルーチンコール命令とサブルーチンリ
ターン命令の実行の各々において、外部バスのサイクル
を２回必要とする。

マイコンがスタックをアクセスする処理には、ほかにブ
ツシュ・ポツプ命令におけるデータの退避と復帰、割り
込み処理におけるＰＣとＰＳＷ（プログラム・ステータ
ス・ワード）の退避と復帰などがあるが、いづれの場合
も当然外部医バスサイクルを起動する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のマイクロコンピュータは、下記のような
欠点があった。

（１）サブルーチンコール命令では、プログラムポイン
タの値を外部バスのライトサイクルを起動し、外部メモ
リのスタックに退避する。この退避を内蔵メモリで行な
った場合に比べ実行速度が低下する。

（ａ　サブルーチンリターン命令では、プログラムポイ
ンタの値を外部バスのリードサイクルを起動し、外部メ
モリのスタックから読み出し復帰する。この復帰を内蔵
メモリで行なった場合に比べ実行速度が低下する。

（３）スタックをアクセスするほかの命令や処理におい
ても、外部メモリのスタックに対し書き込みと読み出し
を行なうため、内蔵メモリに対し行なう場合と比べ実行
速度が低下する。

（４）上記のような実行速度の低下は、安価なシステム
を構築するために低速の外部メモリを使用した場合に、
より顕著になる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のマイクロコンピュータは、内蔵ＲＡＭを有し外
部メモリに接続可能なマイクロコンピュータにおいて、 （人）前記内蔵ＲＡＭ内にデータを退避するために設定
されたスタック領域の境界アドレスを記憶する第１の記
憶手段、 （Ｂ）前記スタック領域に退避したアドレスを記憶する
第２の記憶手段、 （Ｃ）前記スタック領域の全域を、前記外部メモリに書
き込んだ回数から、読み出した回数を減じた値を記憶す
る第３の記憶手段、 （Ｄ）データ退避要求に対し、前記スタック領域に退避
可能であれば退避し、可能でなければ前記スタック領域
の所定サイズ分を前記外部メモリに書き込んだ後、デー
タを前記スタック領域に退避する第１の制御手段、 （Ｅ）データ復帰要求に対し、前記外部メモリに書き込
んでなければ前記第２の記憶手段の示すアドレスから復
帰し、書き込んでいれば前記外部メモリから所定のサイ
ズ分を前記スタックに読み出した後、前記第２の記憶手
段の示すアドレスから復帰する第２の制御手段、 とを含んで構成される。

〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

本発明のマイクロコンピュータは、スタックエリアを内
蔵ＲＡＭに有する（内蔵スタック）。

そして、データのスタックへの退避が次々の発生し、内
部ＲＡＭがいっばいになり、それ以上、内部スタックに
データを退避できなくなると、所定のサイズ分だけ外部
メモリに書き出し、その分空いた内部スタックを再利用
する。

逆に、退避したデータを内部スタックから復帰する場合
、外部スタックに書き出した内部スタックのエリアに至
ると、所定のデータを外部スタックから内部スタックへ
読み戻したうえで、内部スタックからデータを復帰する
。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。

第１図に示すマイクロコンピュータは、マイコン１００
のサブルーチンコール時のスタックの処理を説明するも
ので、マイコン１００の内部では演算部１０１．内蔵Ｒ
ＡＭ１０２．ＰＣ１２０゜内蔵スタックエリアを指す２
つの８ビツトの内部スタックポインタ５Ｐ１１０とＢＳ
ＰＩＩＩ、外部スタックエリアを指すＸ５Ｐ１１２．作
業用の８ビツトのレジスタＭＣＮＴｌ１３が内部バス１
０４で接続されており、制御部１０３の制御により各デ
ータの読み出し、書き込みや演算が実行される。

制御部１０３は、一般的な構成手法の一つの、マイクロ
プログラム制御で実現されているものとする。

内部バス１０４は外部バス１３０に接続され、さらに外
部バス１３０には外部メモリ１３１が接続されている。

なお、ＰＣ１２０のビット幅は従来例と同様１６ビツト
とする。ゆえに、ＰＣ１２０をスタックエリアに格納す
るために必要なエリアは２バイト（＝１６ビツト）であ
る。また、すべてのメモリのアドレスは、バイト単位で
割り付けられているものとする。

内蔵メモリ１０２は、５１２バイトあるものとし、その
うち２５６バイトを内部スタックに、残りの２５６ビツ
トをプログラムの一般のデータ領域に使用されるものと
する。

内部スタックの２５６バイトは、６４バイトの４ブロツ
クに分割されており、この６４バイトを所定のサイズと
して、内部スタックから外部メモリ（外部スタック）に
データを書き出したり、逆に外部スタックから、内部ス
タックにデータを読み出す。

なお、ユーザのプログラムの初期設定により、５ＰＩＩ
ＯとＢＳＰｌｌｌは、ともに２５４　（１６進数表現で
はＦＥＨ）に、ＭＣＮＴ１３は２５５　（１６進数表現
ではＦＦＨ）に初期化されているものとする。

第２図および第３図は第１図に示す制御部１０３で実行
されるサブルーチンコール命令およびサブルーチンリタ
ーン命令のマイクロプログラムの処理内容を示すフロー
チャートである。

次に、サブルーチンコール命令処理を説明するが、本発
明の特徴の一つである、内部スタックがいっばいにたっ
たときにデータが外部スタックへはき出される様子の説
明を容易にするために、サブルーチンコール命令を連続
して実行する場合を想定する。

第４図はサブルーチンコール命令の処理内容の動作を説
明するための模式図である。

内部スタックの初期状態は（１）に示される。

ＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴｌ　１３の値
は、上述した初期値を保持している。つまり、ＳＰ＝Ｆ
ＥＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ＝ＦＥＨ ここで、マイコン１００がサブルーチンコール命令を入
力すると、第２図に示すマイクロプログラムが起動され
、その処理は第２図の （ア）→（力）　→（キ）　→（り）　→（つ）　→（
Ｉ）と実行されて、ＰＣＩ２０の値は内部スタックに格
納され、サブルーチンコール命令のオペランドであるサ
ブルーチンのアドレスをＰＣ１２０に設定し、サブルー
チンへプログラムの制御が渡るように分岐サイクルを起
動し、マイクロプログラムを終了する。

５ＰＩＩＯ，ＢＳＰＩＩＩ、ＭＣＮＴ１１．３の値は、 ＳＰ＝ＯＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ＝ＯＨ となり、内部スタックの状態は第４図の（２）に移る。

ここで、さらにマイコン１００がマイクロプログラムを
入力すると、第２図の （ア）→（イ）　→（つ）　→（１） と実行されて、ＰＣ１２０と値は、内部スタックに格納
され、分岐サイクルを起動し、マイクロプログラムは終
了する。

ＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ１１３の値は
、 ＳＰ＝４８ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ＝ＯＨ となり、さらにマイコン１００がサブルーチンコ−ル命
令を繰り返し実行すると、第４図のく３）の内部スタッ
クの状態を経て、第４図の（４）に移る。

このときのＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ１
１３の値は、 ＳＰ＝ＦＥＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ１１３ となる。

さらにマイコン１００がサブルーチンコール命令を実行
すると第２図の、 くア）→（力）　→（キ）　→（ケ）　→（））　→（
つ）　→（Ｉ）と実行される。

ここで１、内部スタックの６４バイトのブロックを外部
メモリ１３１に書き込む理由は、ＰＳ１２０の値を格納
すべき内部スタックのエリアは既に第４図の（２）の状
態で使用されているので、外部メモリ１３１に退避する
必要があるからである。

このとき、外部メモリに書き込むためのライトサイクル
は、３２回発生する。

その結果、ＰＣＩ２０の値は、内部スタックに格納でき
、分岐サイクルを起動し、マイクロプログラムを終了す
る。

内部スタックの状態は、第４図の（５〉の状態になり、
ＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　］、１．ＭＣＮＴ１１３の値
は、 Ｓ　Ｐ　＝　ＯＨ ＢＳＰ＝３ＥＨ Ｍ　ＣＮ　Ｔ　＝　１．　）（ となる。

さらにマイコン１００がサブルーチンコール命令を実行
すると第２図の、 （７）→（力）　→（す）　→（シ）　→（））　→（
つ）　→（１）と実行され、内部スタックの６４バイト
のブロックを外部メモル１３１に書き込み、ＰＣ１２０
の値は内部スタックに格納され、分岐サイクルを起動し
マイクロプログラムは終了する。

内部スタックの状態は、第４図の（７）の状態になり、
５ＰＩＩＯ，ＢＳＰＩＩｌ、、ＭＣＮＴ１１３の値は、 ＳＰ＝４０８ ＢＳＰ＝７ＥＨ ＭＣＮＴ＝ＬＨ となる。

さらにマイコン］、００がサブルーチンコール命令を実
行すると第４図の（８）に移る。

このときのＳＰＩ　１．０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ
１１３の値は、 ＳＰ＝７ＥＨ ＢＳＰ＝７ＥＨ ＭＣＮＴ＝ＬＨ となり、さらにマイコン１００がサブルーチンコール命
令を実行すると第２図の、 （ア）→（力）　→（す）→（シ）　→（コ）−（つ）
　→（１）と実行され、内部スタックの６４バイトのブ
ロックを外部メモリ１３１に書き込み、ＰＣ１２０の値
は内部スタックに格納され、分岐サイ７を起動し、マイ
クロプログラムは終了する。

さらにマイコン１００がサブルーチンコール命令を実行
すると第４図の（９）の状態になり、このときのＳＰＩ
　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ１１３の値は、 Ｓ　　Ｐ　　＝　　Ｆ　　Ｅ　　Ｈ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ１１３ となり、さらにマイコン１００がサブルーチンコール命
令を実行すると第２図の、 くア）→（力）　→（キ）　→くケ）　→くコ）　→く
つ）　→（１）と実行され、内部スタックの６４バイト
のブロックを外部メモリ１３１に書き込み、ＰＣＩ°２
０の値は内部スタックに格納され、分岐サイ７を起動し
、マイクロプログラムは終了する。

内部スタックは、第４図の（１０）の状態になり、５Ｐ
ＩＩＯ，ＢＳＰＩＩＩ、ＭＣＮＴ１１３の値は、 ５Ｐ＝ＯＨ Ｂ　Ｓ　Ｐ　＝　３　Ｅ　Ｈ ＭＣＮＴ１１３ となる。

以降、マイコン１００がサブルーチンコール命令を繰り
返し実行すると、内部スタックは第４図の（６）から（
１０）の状態を繰り返す。

なお、ライトサイクルと分岐サイクルは、制御部１０３
で制御される。

ライトサイクルは、マイクロプログラムで指定されたア
ドレスとデータを、内部バス１０４．外部バス１３０を
通して、外部メモリ１３１に書き込むものである。

分岐サイクルは、続く命令を中止し、マイクロプログラ
ムで指定されたアドレスを内部バス１０４、外部バス１
３０を通して、外部メモリ１３１に出力し、そのアドレ
スからデータ（この場合はプログラムの命令コード）を
読み込み、この命令コードから命令実行を再開するもの
である。

次に、サブルーチンリターン命令処理を説明するが、本
発明の特徴の一つである、外部スタックに書き出してい
たデータを内部スタックへ読み戻す様子の説明を容易に
するために、サブルーチンリターン命令を連続して実行
する場合を想定する。

第５図はサブルーチンコール命令の処理内容の動作を説
明するための模式図である。

内部スタックの初期状態は、上述のサブルーチンコール
の最終状態、つまり５ＰＩＩＯ，ＢＳＰｌ　１１、ＭＣ
ＮＴｌ　１３の値は、 ＳＰ＝２８ ＢＳＰ＝３ＥＨ ＭＣＮＴ１１３ であり、内部スタックは第５図の（１１）の状態とする
。

ここで、マイコン１００がサブルーチンリターン命令を
入力すると、第３図のマイクロプログラムが起動され、
その処理は第３図の （り）→（チ）→（ツ）→（テ）→（ト）と実行される
。

５ＰＩＩＯの値が示す内部メモリ（内部スタック）のア
ドレスからデータ（この場合は、プログラムにおけるサ
ブルーチンからの戻り先アドレス）を読み出し、読み出
したデータをＰ（，１２０に格納し、サブルーチンリタ
ーン命令の次からプログラムの制御が再開できるように
、分岐サイクルを起動する。

そして、５ＰＩＩＯの値を２デクリメントして、マイク
ロプログラムの実行を終了する。

５ＰＩＩＯ，ＢＳＰＩＩＩ、ＭＣＮＴ１１３の値は、 ＳＰ＝ＯＨ ＢＳＰ＝３ＥＨ Ｍ′ＣＮＴ−２Ｈ となり、内部スタックの状態は第５図の（１２）に移る
。

ここで、さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を入力すると、第３図のマイクロプログラムが起動
され、その処理は第３図の（り）→（チ）→（ハ）→（
ヤ）→（ユ〉　→（へ）→（ト）と実行されて、５ＰＩ
ＩＯが示す内部スタックからプログラムにおけるサブル
ーチンからの戻り先アドレスを読み出しＰＣ１２０に格
納し、分岐サイクルを起動して、マイクロプログラムの
実行を終了する。

５ＰＩＩＯ，ＢＳＰＩＩＩ、ＭＣＮＴ１１３の値は、 ＳＰ＝ＦＥＨ ＢＳＰ＝３ＥＨ Ｍ　ＣＮ　Ｔ　＝　Ｌ　Ｈ となり、内部スタックの状態は第５図のく１３）に移る
。

ここで、さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を入力すると、第３図の （り）→（チ）→（ツ）　→（テ）　→（ト）と実行さ
れて、内部スタックからプログラムの戻り先アドレスを
読み出しＰＣＩ２０に格納し、分岐サイクルを起動して
、マイクロプログラムの実行を終了する。

５ＰＩＩＯ，ＢＳＰ１’ｌｌ、ＭＣＮＴ１１３の値は、 ＳＰ＝４０８ ＢＳＰ＝３ＥＨ ＭＣＮＴ＝ＩＨ となり、さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を入力すると、第３図の （り）→（チ）→（））　→け）　→（ネ〉　→（ハ　
→（ト）と実行される。

ここで、外部メモリから６４バイトを内部スタックのブ
ロックに読み出す理由は、次にＰｃｔ２０の値を読み出
すべき内部スタックのブロックは外部メモリ１３１に退
避されており、内部スタックに復帰しておく必要がある
からである。

このとき、外部メモリから読み出すためのリードサイク
ルは、３２回発生する。

その結果、内部スタックは第５図の（１６）の状態にな
り、ＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ１１３の
値は、 ５Ｐ＝３ＥＨ Ｂ　Ｓ　Ｐ　＝　Ｆ　Ｅ　Ｈ ＭＣＮＴ＝ＩＨ となる。

さらにマイコン１００がサブルーチンリターン命令を繰
り返し入力すると第５図の（１７）に至る。

１このときＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ１
１３の値は、 ＳＰ＝ＯＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ＝ＩＨ となる。さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を入力すると、第３図の （り）→〈チ）−（ハ）　→（ヒ）→（ホ）−（マ）　
→（ト）と実行され、外部メモリから６４バイトを内部
スタックのブロックに読み出す。

その結果、内部スタックは第５図の（１８）の状態にな
り、このときＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　］１、ＭＣＮＴ
１１３の値は、 ５Ｐ＝ＣＯＨ Ｂ　Ｓ　Ｐ　＝　Ｂ　Ｅ　ｉ−（ ＭＣＮＴ＝ＯＨ となる。さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を入力すると、第３図の （り）→（チ）　→（））　→け）　→に）　→（ヌ）
　→（１・）と実行され、外部メモリから６４バイトを
内部スタックのブロックに読み出す。

その結果、内部スタックは第５図の（２０）の状態にな
り、このとき５ＰＩＩＯ，ＢＳＰＩｌｌ　、　ＭＣＮＴ
　１１３の値は、 ＳＰ＝ＢＢＨ ＢＳＰ＝７ＥＨ ＭＣＮＴ＝ＯＨ となる。さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を繰り返し入力すると、第５図のく２１〉に至る。

このときＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ１１
３の値は、 ＳＰ＝４０Ｈ ＢＳＰ＝３ＥＨ Ｍ　ＣＮ　Ｔ　＝　ＯＨ となり、さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を入力すると、第３図の （り）→（チ）→（））→（す）→（ネ）→（ハ　→（
ト）と実行され、外部メモリから６４バイトを内部スタ
ックのブロックに読み出す。

その結果、内部スタックは第５図の（２２）の状態にな
り、このときＳＰ１］、Ｏ，ＢＳＰＩｌｌ、ＭＣＮＴ１
１３の値は、 ＳＰ＝３ＥＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ Ｍ　ＣＮ　′Ｔ’　＝　ＯＨ となる。

さらにマイコン１００がサブルーチンリターン命令を繰
り返し入力すると、第５図の（２３）になり、ＳＰＩ　
１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴｌ　１３の値は、 Ｓ　Ｐ　＝　ＯＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ＝　ＯＨ となる。さらにマイコン１００がサブルーチンリターン
命令を入力すると、第３図の （り）→（チ）→（八）→（Ｌ）　　→（７）→（へ）
→（ト）と実行され、内部スタックは第５図の（２４）
の状態になり。ＳＰＩ　１０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮ
Ｔ１１３の値は、 ＳＰ＝ＦＥＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ＝ＦＥＨ となり、最初のサブルーチンコールを実行する前の初期
状態に戻る。

なお、リードサイクルは制御部１０３で制御され、マイ
クロプログラムで指定されたアドレスを内部バス１０４
．外部バス１３０を通して、外部メモリ１３１に出力し
、そのアドレスからデータを読み込む。

サブルーチンコール命令とサブルーチンリターン命令が
ランダムに入力される場合のマイコンの処理と内部スタ
ックの状態遷移は、以上の説明から容易に解釈可能であ
るので省略する。

また、スタックをアクセスするほかの処理であるブツシ
ュ・ポツプ命令や、割り込み処理等におけるデータの退
避と復帰には、第２図、第３図の内部スタックの管理ア
ルゴリズムを容易に適用可能である。

従って、第２図、第３図から明がなように、スタックを
アクセスする処理において、内部スタックエリアが使用
可能であれば外部スタックをアクセスしないので、デー
タの退避、復帰のための外部バスサイクルを起動しない
。

なお、内部スタックサイズを１２８バイト、ブロックサ
イズを６４バイトとしたが、内部スタックサイズをブロ
ックサイズの整数倍にすることに留意して任意のサイズ
に決定できる。

また、ＳＰＩ　１．０．ＢＳＰＩ　１１．ＭＣＮＴ１１
３は、内部スタックサイズとブロックサイズから適切な
ビット数に設定するものであり、８ビツトに制限される
ものでない。

第６図は本発明の第２の実施例を示すブロック図である
。

この実施例の特有の機能は、内蔵メモリの内部スタック
領域と一般のデータ領域の境界を、ユーザがプログラム
で初期設定できることである。

マイコン６００のサブルーチンコール時のスタック処理
の場合、マイコン６００が第１の実施例と異なる点は、
マイコン６００に内部スタックエリアを指す３番目の８
ビツトの内部スタックポインタＴＳＰ６１０が追加され
ていることである。

ＴＳＰ６１０は、内蔵メモリの内部スタック領域と一般
のデータ領域の境界を記憶するレジスタであり、ユーザ
がプログラムで任意に初期設定できる。

例えば、内蔵ＲＡＭが５１２バイトあるものとし、その
うち２５６バイトを内部スタックに、残りの２５６バイ
トを一般のデータ領域に使用する場合は、ＴＳＰ４１０
にＦＥＨを設定する。

なお、内部スタックは、６４バイトの４ブロツクに分割
されているものとする。

第７図は第６図に示す制御部６０Ｂで実行されるサブル
ーチンコール命令のマイクロプログラム処理内容を示す
フローチャート、第８図は第６図に示す制御部６０３で
実行されるサブルーチンリターン命令のマイクロプログ
ラム処理内容を示すフローチャートである。

第９図および第１０図はサブルーチンコール命令および
サブルーチンリターン命令を連続して実行する場合の状
態遷移を動作を説明するための模式図である。

詳細な動作は、次のように初期設定した場合に第１の実
施例と同様になるので、説明を省略する。

ＳＰ＝ＦＥＨ ＢＳＰ＝ＦＥＨ ＭＣＮＴ＝ＦＥＨ ＴＳＰ＝ＦＥＨ 本実施例の応用として、内部スタックエリアを指す４番
目の８ビツトの内部スタックポインタを設定し、第７図
、第８図のマイクロプログラムを変更することによって
、この４番目のポインタとＴＳＰ６１０により内部スタ
ックが使用する内蔵ＲＡＭのエリアを容易に、設定する
ことが可能である。

なお、内部スタックサイズ、ブロックサイズ。

３つの内部スタックを指すポインタのビット長は、この
実施例に限定されるものでない。

〔発明の効果〕

本発明のマイクロコンピュータは、スタックエリアを高
速アクセス可能な内蔵ＲＡＭ内に有し、内部スタックが
いっばいになる等の場合にのみ外部メモリをアクセスす
るので、次のような効果を得ることができる。

（１）サブルーチンコール命令では、プログラムポイン
タの値を内蔵ＲＡＭに退避するなめ、内部スタックがい
っばいでなければ外部バスのライトサイクルを起動する
必要がないので、実行速度が上昇する。

（２）サブルーチンリターン命令では、プログラムポイ
ンタの値を内蔵ＲＡＭから復帰するため、そのデータが
内部スタックに存在すれば外部バスのリードサイクルを
起動する必要がないので、実行速度が上昇する。

（３）スタックをアクセスするほかの命令や処理におけ
るデータの退避において、内部スタックがいっばいでな
ければ、あるいは復帰するデータが内部スタックに存在
すれば、外部バスサイクルを起動する必要がないので、
実行速度が上昇する。

（４）上述のような実行速度の上昇は、安価なシステム
を構築するために低速の外部メモリを使用した場合にも
、無関係に得られる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図および第３図は第１図に示す制御部１０３で実行され
るサブルーチンコール命令およびサブルーチンリターン
命令のマイクロプログラムの処理内容を示すフローチャ
ート、第４図はサブルーチンコール命令の処理内容の動
作を説明するための模式図、第５図はサブルーチンコー
ル命令の処理内容の動作を説明するための模式図、第６
図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、第７図は
第６図に示す制御部６０３で実行されるサブルーチンコ
ール命令のマイクロプログラム処理内容を示すフローチ
ャート、第８図は第６図に示す制御部６０３で実行され
るサブルーチンリターン命令のマイクロプログラム処理
内容を示すフローチャート、第９図および第１０図はサ
ブルーチンコール命令およびサブルーチンリターン命令
を連続して実行する場合の状態遷移を動作を説明するた
めの模式図、第１１図は従来のマイクロコンピュータの
一例を示すブロック図、第１２図は第１１図に示す制御
部１１０３がサブルーチンコール命令のマイクロプログ
ラムを実行する際の動作を説明するためのフローチャー
ト、第１３図は第１１図に示す制御部１０３がサブルー
チンリターン命令を実行する場合の動作を説明するため
のフローチャートである。

１０１・・・・・・マイコン、１０１・・・・・・演算
部１０２・・・・・・内蔵ＲＡＭ、１０３・・・・・・
制御部、１０４・−・・・・内部バス、１１０，１１１
・・・・・・内部スタックポインタ、１１２・・・・・
・外部スタックポインタ、１１３・・・・・・作業用レ
ジスタ、１２０・・・・・・プログラムカウンタ、１３
０・・・・・・外部バス、１３１・・・・・・外部メモ
リ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内蔵ＲＡＭを有し外部メモリに接続可能なマイクロコン
   ピュータにおいて、 （Ａ）前記内蔵ＲＡＭ内にデータを退避するために設定
   されたスタック領域の境界アドレスを記憶する第１の記
   憶手段、 （Ｂ）前記スタック領域に退避したアドレスを記憶する
   第２の記憶手段、 （Ｃ）前記スタック領域の全域を、前記外部メモリに書
   き込んだ回数から、読み出した回数を減じた値を記憶す
   る第３の記憶手段、 （Ｄ）データ退避要求に対し、前記スタック領域に退避
   可能であれば退避し、可能でなければ前記スタック領域
   の所定サイズ分を前記外部メモリに書き込んだ後、デー
   タを前記スタック領域に退避する第１の制御手段、 （Ｅ）データ復帰要求に対し、前記外部メモリに書き込
   んでなければ前記第２の記憶手段の示すアドレスから復
   帰し、書き込んでいれば前記外部メモリから所定のサイ
   ズ分を前記スタックに読み出した後、前記第２の記憶手
   段の示すアドレスから復帰する第２の制御手段、 とを含むことを特徴とするマイクロコンピュータ。