JPH03116230A - マイクロコンピュータの命令拡張方法 - 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の持つ命令セット（命
令数）を拡張する方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、額田忠之著「２
８０フアミリ・ハンドブ・ンク」初版（昭６０−１−１
０　）　ＣＱ出版■Ｐ、５８等に記載されるものがあっ
た。

一般に、１チツプ等で構成されるマイクロコンピュータ
（以下、マイコンという）の中央処理装置（以下、ＣＰ
Ｕという）における命令デコード方法は第２図に示すよ
うになっている。

即ち、第２図は従来の命令デコード方法を示す図である
。

この図に示すように、例えばプログラマブル・リード・
オンリ・メモリ（以下、ＦＲＯＭという）や消去可能な
ＦＲＯＭ　（以下、ＥＰＲＯＭという）等で構成された
メモリ１には、命令が２進コードの形で格納されている
。メモリ１に格納された命令コードは、データバス２を
通って命令レジスタ３にフェッチ（取込み）され、プロ
グラマブル・ロジック・アレイ（以下、ＰＬＡという）
等で構成された命令デコーダ４により、命令コードの解
読が行われ、命令実行に必要な複数の回路制御信号Ｓが
出力される。

しかし、このような命令デコード方法では、命令コード
のビット長がメモリ１の容量により決まる。そのため、
例えば市販されているＦＲＯＭまたはＥＦＲＯＭの大半
が８ビツト×ｎバイト構成を持つ等の理由により、命令
コードのビット長が通常、８ビツトに限定されるので、
命令コードの数が２”　　（＝２５６）命令に制限され
てしまう。

しかも、各命令は複数のアドレッシングモードを持つた
め、実際の一般的な８ビツトマイコンの持つ命令数は、
約１００〜１２０程度である。ここで、アドレッシング
モードとは、ＣＰＵが命令を実行する時に、命令実行の
対象となるデータ（オペランド）をどこからもってくる
か、またはどこへしまうかを規定するモードである。

このように、従来の例えば８ビツトマイコンの持つ命令
数は約１００〜１２０程度と少ないため、命令数を増加
するための種々の方法が提案されている。

例えば、前記文献には命令数を増加する方法として、Ｚ
８０の命令拡張方法が記載されている。

この命令拡張方法には、次の２通りの手法（１）、　（
２）が用いられている。

（１）第１の手法 第３図は、従来の命令構成方法を示す図である。

この命令構成例で示すように、命令を構成する第１バイ
ト（８ビツト）の特定のコードを“次に続く２バイト目
が命令コードである゛とし、第２バイト目の８ビツトに
、新規に命令コードを割り当てて新たな命令を定義する
。その具体的な命令拡張方法が第４図に示されている。

第４図は、第３図の命令コードスペースの割付は図であ
る。この図では、第１バイトの前置命令（基本命令セン
ト）十第２バイトの拡張命令（拡張命令セット）＝拡張
命令、を表現している。前置命令は、拡張命令セットへ
の案内役としての機能を有している。拡張命令セラ）　
（ＣＢ）、（ＥＤ）は、基本命令セントとは無関係の命
令セットを表している。

即ち、この第４図の命令拡張方法では、命令の第１バイ
ト目に１６進（Ｈ）表現の“ＣＢＨ”（＝１１００１０
１１）を置くことによって２５６個の命令を、また“Ｅ
ＤＨ”　（＝１１１０１１０１）を置くことによって４
６個の命令を、それぞれ拡張している。

（２）第２の手法 Ｚ８０のＣＰＵには、汎用レジスタ（）ｆＬ）、Ｘレジ
スタやＹレジスタ等が設けられている。そこで、汎用レ
ジスタ（ＨＬ）参照間接アドレッシング命令に対して、
この命令の前に特定コード、つまり前置命令コードを置
くことにより、参照するレジスタを汎用レジスタ（ＨＬ
）からＸレジスタまたはＹレジスタに切換える。その命
令構成例を第５図に示す。なお、Ｚ８０における間接ア
ドレッシングとは、レジスタペアによりメモリアドレス
を指定することをいう。

第５図は、従来の他の命令拡張方法を示す図である。こ
の図では、基本命令セット内での命令拡張、つまり基本
命令セット上において、前記命令十基本命令＝基本命令
、が示されている。

即ち、第５図の命令拡張方法では、命令を構成する第１
バイト（８ビツト）の特定のコード（ＤＤＨ，ＦＤＨ）
を“次に続く２バイト目が命令コードであり、その命令
により参照するレジスタを汎用レジスタ（ＨＬ）からＸ
レジスタあるいはＹレジスタに換える”と定義する。こ
こで、１６進表現のコードＤＤＨは“”１１０１１１０
１”、コードＦＤＨは１１１１１１０１”を表している
。

この第２の手法（２）と第１の手法（１）との違いは、
第１の手法（１）が前置命令により全く新しい命令を作
るのに対し、この第２の手法（２）では、前置命令が付
いても第２バイト目に置かれる命令の基本的な動作は参
照するレジスタが変化する以外は同一であり、基本命令
を加工してるに過ぎないということである。つまり、参
照レジスタが変わるだけである。具体的には、汎用レジ
スタ（ＨＬ）間接命令は、基本命令セットの中に３８個
含まれるため、これをＸあるいはＹレジスタ間接に変更
することで、７６命令が生成される。更に、第１の手法
（１）により生成される２５６＋４６命令中に、汎用レ
ジスタ（ＨＬ）間接命令が３１個あり、これを変更する
ことで６２命令が生成される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の命令拡張方法では、次のような課
題があった。

前記第１の手法（１）によって命令数を拡張した場合、
追加命令（＝前置命令＋拡張命令）は、全く新たな命令
となるので、基本命令との関連を持たず、その実現には
多くの回路制御信号Ｓを必要とするため、命令デコーダ
４の形成面積の増加を招く。従って、１チツプ等で形成
されたマイコンの小規模なシステムには適さないという
問題があった。

また前記第２の手法（２）によれば、第２バイト目の命
令コードは基本命令と同一であって回路制御信号Ｓを共
用でき、命令デコーダ４の形成面積に影響しないが、拡
張できる命令数が限られるという問題がある。

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、命令デ
コーダの形成面積が増加する点と、基本命令セット数に
制約を受ける点について解決したマイコンの命令拡張方
法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、第１の発明は、マイコンの
命令拡張方法において、基本命令の動作を部分的に変更
して拡張命令を生成するための複数の前置命令の１つも
しくは２つ以上を用いて動作変更信号を生成し、前記動
作変更信号を拡張命令の実行が完了するまで保持し、そ
の保持された動作変更信号により、回路制御信号の変更
、禁止または追加を行うようにしたものである。

第２の発明では、基本命令の動作を部分的に変更して拡
張命令を生成するための複数の前置命令の１つもしくは
拡張機能を一括して選択できる第２オペランドをもつ前
置命令を用いて動作変更信号を生成し、前記動作変更信
号を拡張命令の実行完了するまで保持し、その保持され
た動作変更信号により、回路制御信号の変更、禁止また
は追加を行なうようにしたものである。

（作　用） 第１の発明によれば、以上のようにマイコンの命令拡張
方法を構成したので、所定期間保持された動作変更信号
は、基本命令に対して任意の前置命令を付加することを
可能にさせ、それによって回路制御信号の変更、禁止ま
たは追加により、基本命令の拡張を行って有効な命令を
作成させる。

（実施例） 第１図は、本発明の第１の実施例を示す１チツプマイコ
ンの要部構成図である。

このｌチップマイコンは、ＦＲＯＭやＥＰＲＯＭ等で構
成された命令コード格納用のメモリ１１を備え、そのメ
モリ１１にはデータバス１２を介して命令コードフェッ
チ用の命令レジスタ１３が接続されている。命令レジス
タ１３の出力側には、命令コードを解読して命令の実行
に必要な複数の回路制御信号ＳＩＯを出力するためのＰ
ＬＡ等で構成された命令デコーダ１４が接続されている
。

回路制御信号ＳＩＯの一部は、動作変更信号５１０−１
としてＯＲゲー）１５ａ、１５ｂに接続され、そのＯＲ
ゲート１５ａ、１５ｂから出力される動作変更信号５１
５ａ、５１５ｂが、変更信号保持回路２０に接続されて
いる。

変更信号保持回路２０は、拡張命令の実行完了まで動作
変更信号５１５ａ、５１５ｂをそれぞれ保持する回路で
あり、ラッチ回路２１〜２４、ＯＲゲート２５，２６、
ＮＯＲゲート２７、及びＡＮＤゲート２８を備えている
。

２つの動作変更信号５１５ａ、５１５ｂのうちの一方５
１５ａは、ＯＲゲート２５を介してラッチ回路２１の端
子りに接続され、そのラッチ回路２１の端子ＱがＯＲゲ
ート２５を介して端子りにフィードバック接続されてい
る。ラッチ回路２１の端子Ｑは、ラッチ回路２２の端子
りに接続され、そのランチ回路２２のラッチ変更信号５
２０ａ出力用の端子Ｑが、制御信号変更回路３１ａに接
続されている。他方の動作変更信号５１５ｂは、ＯＲゲ
ート２６を介してラッチ回路２３の端子りに接続され、
そのラッチ回路２３の端子ＱがＯＲゲート２６を介して
端子りにフィードバック接続されている。ラッチ回路２
３の端子Ｑは、ラッチ回路２４の端子りに接続され、そ
のラッチ回路２４のラッチ変更信号２０ｂ出力用の端子
Ｑが、制御信号変更回路３１ｂ中のＯＲゲート３３に接
続されている。

２つの動作変更信号５１５ａと５１５ｂは、ＮＯＲゲー
ト２７の入力側に接続され、そのＮＯＲゲート２７の出
力側と、回路制御信号３１０から生成されたタイミング
信号Ｔ３とが、ＡＮＤゲート２日を介してラッチ回路２
１．２３の各端子Ｒにそれぞれ接続されている。回路制
御信号ＳＩＯから生成されたタイミング信号ＭＩＴＩは
、各ラッチ回路２２．２４の端子Ｇにそれぞれ接続され
ている。

ラッチ回路２１．２３は、端子Ｒに入力される信号によ
りリセットされ、端子Ｇに入力されるタイミング信号Ｔ
４に同期にして端子り上の信号をラッチする機能を有し
ている。ラッチ回路２２゜２４も同様に、端子Ｇに入力
される信号により同期して、端子り上の信号をラッチす
る機能を有している。

この１チツプマイコンには、命令条件の成立をチエツク
する条件判断回路３０が設けられ、その条件判断回路３
０から出力される分岐信号Ｓ３０と、ラッチ変更信号５
２０ａとが、制御信号変更回路３１ａに接続されている
。制御信号変更回路３１ａは、分岐信号Ｓ３０と、ラッ
チ変更信号５２０ａとに基づき変更分岐信号Ｓ３１を生
成する回路であり、例えば排他的論理和ゲート（以下、
ＦＯＲゲートという）で構成されている。

制御信号変更回路３１ｂ中のメモリバンク切換え用のバ
ンクスイッチ３２と、ラッチ変更信号５２０ｂとは、Ｏ
Ｒゲート３３の入力側に接続されている。図示しないア
ドレスバス等から出力された８ビツトのメモリアドレス
ＡＯ−Ａ７と、ＯＲゲート３３から出力された最上位ビ
ットのメモリアドレスＡ８とは、メモリユニット３４に
接続されている。

メモリユニット３４は、０と１の２つの領域、即ちバン
クＯとバンク１を有し、ランダム・アクセン・メモリ（
以下、ＲＡＭという）等で構成されている。

次に、以上の構成の１チツプマイコンにおける命令拡張
方法を説明する。

本実施例では、分岐命令の条件を反転する拡張命令（ａ
）と、アクセスするメモリ領域を上位のバンク（例えば
、バンクＯからバンク１）に切換える拡張命令℃）に取
り扱う。

メモリ１１に格納された命令コードは、データバス１２
を通って命令レジスタ１３にフェッチされ、その命令コ
ードが命令デコーダ１４で解読され、命令の実行に必要
な複数の回路制御信号ＳＩＯが出力される。

ここで、命令デコーダ１４から出力される回路制御信号
ＳＩＯの一部を、動作変更信号３１０１用に割り当てて
おく。すると、前記拡張命令（ａ）あるいは前記拡張命
令（ｂ）の前置命令により、命令デコーダ１４は動作変
更信号５ＩＯ−１を発生する。発生された動作変更信号
５ＩＯ−１は、ＯＲゲート１５ａ、１５ｂを介して、動
作変更信号５１５ａ、５１５ｂの形で変更信号保持回路
２０に入力される。変更信号保持回路２０は、動作変更
信号５１５ａ、５１５ｂを拡張命令の実行完了まで保持
する。

変更信号保持回路２０から出力されるラッチ変更信号２
０ａ、２０ｂは、それぞれ制御信号変更回路３１ａ、３
１ｂに与えられ、その制御信号変更回路３１ａ、３１ｂ
によって前記拡張命令（ａ）あるいは（ｂ）の動作を実
現するための回路制御信号３１０の変更、禁止または追
加が行われる。

以下、前記拡張命令（ａ）または（ｂ）の動作を詳細に
説明する。

１チツプマイコン内のＣＰＵにおいて、各々の分岐命令
の実行の際に、条件判断回路３０により、条件の成立の
チエツクが行われる。条件判断回路３０は、条件が真で
あるとき、分岐信号Ｓ３０を出力し、分岐を行わせる。

分岐命令の条件を反転する拡張命令（ａ）の場合、分岐
命令の直前に、例えば条件反転前置命令が実行されると
、分岐命令実行期間中は、変更信号保持回路２０からラ
ッチ変更信号２０ａが制御信号変更回路３１ａへ出力さ
れる。すると、分岐信号Ｓ３０は、制御信号変更回路３
１ａのＥＯＲゲートによってその真理値が反転され、変
更分岐信号３３１となる。そのため、条件判断回路３０
により、条件が真でないとき、つまり条件が成立してい
ないとき、分岐が行われるように命令動作を変更するこ
とができる。従って、条件分岐命令については、真偽両
方向を揃える必要がなくなる。

次に、アクセスするメモリ領域を上位バンクに切換える
拡張命令（ｂ）について説明する。

基本命令のオペランド部分で示すことのできるメモリア
ドレスＡＯ〜Ａ７を越えてメモリを実装する場合、メモ
リユニット３４には２つの領域に区分されたバンク０と
バンク１が設けられ、そのバンクＯと１を例えばバンク
スイッチ３２によって切換える手段が必要となる。バン
クスイッチ３２は、２つの値を持ち、０のときバンク０
、ｌのときバンク１を選択する。このバンクスイッチ３
２の内容は、回路制御信号３１０の命令デコード出力に
より操作することができる。このように、パンク切換え
手段を設け、利用可能なメモリ空間を拡張した場合、そ
の弊害としてメモリユニット３４のアクセスが繁雑にな
る。例えば、プログラムのサブルーチンの中でメモリユ
ニット３４を操作する場合、必ずバンクスイッチ３２の
内容を調べ、必要に応じてそのバンクスイッチ３２をセ
ット／リセットする必要がでてくる。

そこで本実施例では、バンクスイッチ３２の内容にかか
わらず、例えばバンクを選択できる前記前置命令［有］
）を設ける。そして、このメモリをアクセスする基本命
令の直前にこの前置命令（ｂ）を置く。

すると、この前置命令（ｂ）の実行によって動作変更信
号５ｉｏ−ｉが命令デコーダ出力に発生し、０Ｒゲー１
−１５ｂを介して動作変更信号５１５ｂの形で変更信号
保持回路２０に与えられる。変更信号保持回路２０は、
拡張命令（前置命令（ｂ）十基本命令）の実行期間中、
バンク切換え用のラッチ変更信号５２０ｂを制御信号変
更回路３１ｂ中のＯＲゲート３３に与える。すると、Ｏ
Ｒゲート３３は、最上位ビットのメモリアドレスＡ８を
メモリユニット３４へ出力する。そのため、メモリユニ
ット３４をアクセスする命令に対して、バンクスイッチ
３２の内容にかかわらず、自由にバンク１を選択するこ
とができる。このように、前置命令（ｂ）を設けること
により、拡張命令の実行期間中、過渡的にバンク１へ切
換えることができ、プログラム効率の改善と、プログラ
マ等の負担軽減が達成できる。

なお、第１図におけるバンク１を選択する前置命令い）
及びそれを実行する回路は、バンク０選択の前置命令、
バンク０と１を交換する前置命令、あるいは、更に多く
のバンクを持つ場合に、容易に適用可能である。

また、本実施例の変更信号保持回路２０において、前段
のラッチ回路２１．２３の出力がＯＲゲート２５．２６
を介してそれぞれのラッチ回路２１．２３の入力側にフ
ィードバックされているので、連続する前置命令により
、複数のラッチ変更信号５２０ａ、５２０ｂ・・・を同
時に、その変更信号保持回路２０から出力することがで
きる。従って、前置命令（ａ）十装置命令（ｂ）十基本
命令、という命令構成が可能となる。更に、前置命令（
ａ）と（ｂ）の拡張機能を併せ持つ前置命令（Ｃ）を設
定し、その命令を解読した命令デコーダ１４の出力を、
ＯＲアゲ−１５ａ、１５ｂによって動作変更信号３１０
−１　（Ｓ１５ａ、５１５ｂ）に加えるようにしても、
前記と同様の機能を実現できる。

次に、本実施例における前置命令の例として、（ｉ）レ
ジスタの交換、（ｉｉ）条件付きリターン命令、（ｊｉ
）条件付きジャンプ命令について第６図から第８図を参
照しつつ、以下説明する。

（１）　レジスタの交換 第６図は、前記命令によってレジスタの交換を行う場合
の説明図である。

第６図に示すように、データバス１２には、ソフトウェ
アにより内容の変更可能なレジスタ類からなるリソース
４０が接続されている。リソース４０は、演算結果を記
憶するアキュムレータ（ＡＣＣ）４１、Ｂレジスタ（Ｂ
）４２、データ取り出し位置を指示するスタックポイン
タ（ＳＰ）４３、及びデータを一時記憶するテンポラリ
スレジスタ（ＴＲＺ）４４を備えている。

リソース４０において、次の基本命令を実行する場合を
考える。

ＬＤ　　Ａ、＃　　（Ａｃｃに即値をロード）第　１　
バイ　ト　　　　　ＯＰ　　コー　ド（オペレージ３ン
コーＦ）第２バイト　　＃（即値） この基本命令に、前置（プリバイト＝ＰＢ）命令を付け
る。

ＬＤ　　Ｂ、＃＝ＰＢ＋ＬＤ　　Ａ、＃（Ｂに即値をロ
ード） 第１バイト　　ＰＢのＯＰコード 第２バイト　　（ＬＤＡ、Ｉｔ命令の）ｏｐコード第３
バイト　　＃（即値） この命令を実行する場合、実際には３バイトの命令を実
行するのではなく、プリバイト命令を実行した時の、「
次の命令でレジスタの役割を取りかえる」という情報を
持っているだけにすぎない。

そのため、命令実行数が少なくなる。

（ｉｉ）　　条件付きリターン命令 第７図（Ａ）、（Ｂ）は、前置命令により、サブルーチ
ンからメインルーチンへの条件無しのリターン（ＲＴ）
命令を、条件付きのリターン（ＲＴ）命令に変更する場
合の説明図である。

第７図（Ａ）に示すように、基本命令がリターン命令（
ＲＴ）の場合、 第１バイト　　（ＲＴ命令の）ＯＰコードであると、メ
インルーチンが実行され、ステップ１００のコールＡ　
Ｂ　Ｃ（ＣＡＬＬ　ＡＢＧ）の後、すブルーチン 行し、ステップ１０１のＲＴに進んだ後、そのサブルー
チンからメインルーチンに復帰する。

前記基本命令ＲＴをブリバイ）　（ＰＢ）により、次の
ように拡張すると、第７図（Ｂ）に示すように命令が実
行される。

ＲＴＺ　　　　　　（ＰＢ十ＲＴ） 第１バイト　　（ＦＢの）ＯＰコード 第２バイト　　（ＲＴの）ＯＰコード 第７図（Ｂ）に示すようにメインルーチンのステップ１
００の実行後、サブルーチンＡＢＣに移る。サブルーチ
ンＡＢＣが実行され、ステップ２０１のＰＢ実行後、ス
テップ２０２のＯＰコードが実行される。このステップ
２０２において、ＣＰＵ内に設けられたゼロフラグ（Ｚ
フラグ；演算結果がゼロであることを示す）が、Ｚフラ
グ−１のとき、メインルーチンに復帰する。Ｚフラグ−
〇のときは、なにもせずに次の命令に移る。サブルーチ
ンの命令が実行され、ステップ２０３のジャンプ（ＪＵ
ＭＰ）が実行されると、メインルーチンに復帰する。こ
のように、基本命令（ＲＤ）をブリバイトにより拡張（
ＲＴＺ）すると、ステップ２０２に示すように、条件付
き命令に簡単に変更することができる。

（ｉｉｉ）　　条件付きジャンプ命令 第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、条件付きジャンプ命
令の動作説明図である。

第８図（Ａ）に示すように、メモリユニット３４中の指
定したビット（Ｂｉｔ）がセット（ＳＥア）＝１のとき
に、ジャンプ（ＪＵ，４Ｐ）シ、Ｓ，、＝Ｏのときは次
の命令に移るという、基本命令（ＪＢＳ）を実行する場
合を考える。

基本命令（ＪＢＳ）　　　ＪＬＩＭＰ　　ｉｆ　　Ｂｉ
ｔｉｓ　　ＳＥＴ この基本命令（ＪＢＳ）は、第８図（Ｂ）に示されてい
る。この図において、基本命令（ＪＢＳ）における２３
Ｈは１６進表現の２３番地、５は５ビツト、ａｄｄｒは
番地をそれぞれ表し、その基本命令が第１〜第３バイト
で構成されている。

前記基本命令（ＪＢＳ）を拡張し、メモリユニット３４
中の指定したビット（Ｂｉｔ）がセット（ｓｔｙ）＝ｔ
のとき、クリア（Ｃｌｅａｒ）　＝　Ｏにしてジャンプ
（ＪＬＩＭＰ）するという拡張命令に変更したとする。

ＪＢＳＣ（拡張命令） Ｊ、、、、　　ｉｆ　　Ｂｉｔ　　ｉｓ　ＳＥＴ＆　　
Ｃ１ｅａｒ このような拡張命令（ＪＢＳＣ）は、第８図（Ｃ）に示
すように、第１〜第４バイトで構成される。従って、第
１〜第３バイトからなる基本命令（ＪＢＳ）が、第１〜
第４バイトからなる拡張命令（ＪＢＳＣ）に変更された
ことになる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、例えば制御
信号変更回路３１ａをＡＮＤゲートで構成して回路制御
信号ＳＩＯを禁止したり、あるいはその制御信号変更回
路３１ａをＯＲゲートで構成して回路制御信号Ｓ１０の
追加を行う等、種々の変形が可能である。

第９図は、本発明の第２の実施例を示す１チツプマイコ
ンの要部構成図である。なお、この図において、第１図
と同様のものは同じ符号を付して説明を省略する。

この１チツプマイコンは、ＦＲＯＭやＥＰＲＯＭ等で構
成された命令コード格納用のメモリ１１を備え、そのメ
モリ１１にはデータバス１２を介して命令コードフェッ
チ用の命令レジスタ１３が接続されている。命令レジス
タ１３の出力側は、命令コードを解読して命令の実行に
必要な複数の回路制御信号３１０を出力するためのＰＬ
Ａ等で構成された命令デコーダ１４と、データバス１２
を介して動作変更信号５１２ａ、５１２ｂとして変更信
号保持回路２０に接続されている。

変更信号保持回路２０は、拡張命令の実行完了までデー
タバス１２を介して人力される動作変更信号をそれぞれ
保持する回路であり、ラッチ回路２１〜２４、ＡＮＤゲ
ート９０を備えている。

回路制御信号３１０の一部は動作変更信号３１０−１と
して、ＡＮＤゲート２５を介してラッチ回路２１．２３
の端子Ｇに入力される。

２つの動作変更信号５１２ａ、５１２ｂのうちの一方５
１２ａはラッチ回路２１の端子りに接続されている。ラ
ッチ回路２１の端子Ｑは、ラッチ回路２２の端子りに接
続され、そのラッチ回路２２のラッチ変更信号５２０ａ
出力用の端子Ｑが、制御信号変更回路３１ａに接続され
ている。他方の動作変更信号５１２ｂはラッチ回路２３
の端子りに接続されている。ラッチ回路２３の端子Ｑは
、ラッチ回路２４の端子りに接続されミそのラッチ回路
２４のラッチ変更信号５２０ｂ出力用の端子Ｑが、制御
信号変更回路３１ｂ中のＯＲゲート３３に接続されてい
る。

回路制御信号ＳＩＯから生成されたタイミング信号ＭＩ
ＴＩは、各ラッチ回路２２．２４の端子Ｇにそれぞれ接
続されている。

ラッチ回路２１．２３は、端子Ｇに入力されるＡＮＤゲ
ート２７の出力信号に同期して端子り上の信号をラッチ
する機能を有している。ラッチ回路２２．２４も同様に
、端子Ｇに入力される信号に同期して、端子り上の信号
をラッチする機能を有している。

ここで、命令デコーダ１４から出力される回路制御信号
ＳＩＯの一部を、動作変更信号５１０−１用に割り当て
てお（。すると、前記拡張命令（ａ）あるいは前記拡張
命令（ｂ）の前置命令により、命令デコーダ１４は動作
変更信号５１０−１を発生する。発生された動作変更信
号５１０−１は、ＡＮＤゲート２５を介してラッチ回路
２１．２３のＧ端子に入力され、データバス上に出力さ
れる動作変更信号用のデータをランチ回路２１．２３に
保持する。

変更信号保持回路２０から出力されるラッチ変更信号２
０ａ、２０ｂは、それぞれ制御信号変更回路３１ａ、３
１ｂに与えられ、その制御信号変更回路３１ａ、３１ｂ
によって前記拡張命令（ａ）あるいは（ｂ）の動作を実
現するための回路制御信号３１０の変更、禁止または追
加が行なわれる。

この第２の実施例において、拡張命令（ａ）または（ｂ
）の動作については第１の実施例と同様なため、説明を
省略する。この第２の実施例では１つの基本命令に対し
て（ａ）と（＋））の両方の拡張を同時に行ないたい場
合、第２オペランドを持つ前置命令（Ｘ）を設定し、前
置命令（Ｘ）十セットデータ十基本命令、という命令構
成を持つことにより、メモリ１１から読み出した第２オ
ペランドのセントデー夕をデータバス１２を介して変更
信号保持回路に与える事ができ、任意の拡張機能を一括
して選択することが可能となる。そのため、３要因以上
の拡張機能を同時に選択しても、前置命令の命令長を２
バイトに抑える事ができ、高いプログラム効率と豊富な
命令セットを両立できる。

なお、この実施例の前置命令の例は第１の実施例と同様
なため、説明を省略する。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、第１の発明によれば、複数
の前置命令の１つもしくは２つ以上を用いて動作変更信
号を生成し、その動作変更信号を所定期間保持し、その
保持された動作変更信号により、回路制御信号の変更、
禁止または追加を行うようにし、更にまた、その回路制
御信号の変更によって分岐命令の条件反転や、メモリア
ドレス領域の切換えを行うようにしたので、前置命令に
よって基本命令の動作を改変できる。更に、複数の拡張
機能について前置命令の自由な組合わせを可能とし、基
本命令に数種類の前置命令を組合わせることにより、よ
り多くの有効な命令を作り出すことができる。従って、
命令デコード部の回路構成を増加することなく、基本命
令セット数に制約のある命令セットを効率よく構成する
ことができる。

また、第２の発明では、更に第２オペランドを持つ前置
命令により、複数の拡張機能の自由な組み合わせを可能
とし、より多くの有効な命令を作り出すことができる。

従って、命令デコード部の回路構成を増加することな（
、基本命令セット数に制約のある命令セットを効率よく
構成することができる。

【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１チツプマイコン
の要部構成図、第２図は従来の命令デコード方法を示す
図、第３図は従来の命令構成方法を示す図、第４図は第
３図の命令コードスペースの割付は図、第５図は従来の
他の命令拡張方法を示す図、第６図は本実施例のレジス
タの交換を示す図、第７図（Ａ）、（Ｂ）は本実施例の
条件付きリターン命令を示す図、第８図（Ａ）、（Ｂ）
。 （Ｃ）は本実施例の条件付きジャンプ命令を示す図、第
９図は本発明の第２の実施例を示す図である。 １１・・・メモリ、１３・・・命令レジスタ、１４・・
・命令デコーダ、ｌ　５　ａ、　　１５　ｂ−ＯＲゲー
ト、２０・・・変更信号保持回路、３０・・・条件判断
回路、３１ａ。 ３１ｂ・・・制御信号変更回路、３２・・・バイクスイ
ッチ、３４・・・メモリユニット、３１０・・・回路制
御信号、３１０−１，５１５ａ、５１５ｂ・・・動作変
更信号、５２０ａ、５２０ｂ・・・ラッチ変更信号、Ｓ
３０・・・分岐信号、３３１・・・変更分岐信号、ＡＯ
〜Ａ８・・・メモリアドレス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基本命令の動作を部分的に変更して拡張命令を生成
   するための複数の前置命令の１つもしくは２つ以上を用
   いて動作変更信号を生成し、前記動作変更信号を拡張命
   令の実行が完了するまで保持し、その保持された動作変
   更信号により、回路制御信号の変更、禁止または追加を
   行うことを特徴とするマイクロコンピュータの命令拡張
   方法。 ２、基本命令の動作を部分的に変更して拡張命令を生成
   するための複数の前置命令の１つもしくは拡張機能を一
   括して選択できる第２オペランドをもつ前置命令を用い
   て動作変更信号を生成し、前記動作変更信号を拡張命令
   の実行が完了するまで保持し、その保持された動作変更
   信号により、回路制御信号の変更、禁止または追加を行
   なうことを特徴とするマイクロコンピュータの命令拡張
   方法。