JPH03216776A - 集積回路装置及びそれにより構成されたマイクロプロセッサ - Google Patents
集積回路装置及びそれにより構成されたマイクロプロセッサInfo
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- JPH03216776A JPH03216776A JP2012831A JP1283190A JPH03216776A JP H03216776 A JPH03216776 A JP H03216776A JP 2012831 A JP2012831 A JP 2012831A JP 1283190 A JP1283190 A JP 1283190A JP H03216776 A JPH03216776 A JP H03216776A
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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。
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、アセンブリ時に内部状態、たとえばデータバ
スの有効ビット幅を設定可能に構成された集積回路装置
及びそれを使用したマイクロブロセ7サに関し、更には
有効データバス幅を命令で変更可能なマイクロプロセッ
サに関する。
スの有効ビット幅を設定可能に構成された集積回路装置
及びそれを使用したマイクロブロセ7サに関し、更には
有効データバス幅を命令で変更可能なマイクロプロセッ
サに関する。
[従来の技術]
従来、マイクロブロセソサを用いたシステムでは、ソフ
トウエアを使用せずにマイクロプロセッサの内部状態を
設定するには外部ピンを用いてハードウエアでプログラ
ムを行う手法が用いられている。
トウエアを使用せずにマイクロプロセッサの内部状態を
設定するには外部ピンを用いてハードウエアでプログラ
ムを行う手法が用いられている。
例えば、データバスサイズの異なる周辺デバイスが接続
されている外部データハスをアクセスするマイクロプロ
セッサでは、メモリあるいは1/0側の都合によりデー
タバスの幅を8ビット,16ビット,32ビット等に切
換えて外部デバイスをアクセスする必要がある。このデ
ータバス幅の切換えための一手法としてグイナミンク・
バス・サイジングと称される手法が知られている。
されている外部データハスをアクセスするマイクロプロ
セッサでは、メモリあるいは1/0側の都合によりデー
タバスの幅を8ビット,16ビット,32ビット等に切
換えて外部デバイスをアクセスする必要がある。このデ
ータバス幅の切換えための一手法としてグイナミンク・
バス・サイジングと称される手法が知られている。
このグイナミノク・ハス・サイジングの手法では、メモ
リのリード・ライト時にデータストローブに対してアク
ナレノジを返す際に、現在アドレスされているメモリあ
るいはT/0デバイスデータの幅が何バイトであるかを
指定する信号をメモリ側からマイクロプロセノサに返送
する,ダイナミック・バス・サイジングの手法を採用し
ている従来のマイクロプロセノサの一例として、モトロ
ーラ社製のマイクロブロセソサMC68020が知られ
ている。
リのリード・ライト時にデータストローブに対してアク
ナレノジを返す際に、現在アドレスされているメモリあ
るいはT/0デバイスデータの幅が何バイトであるかを
指定する信号をメモリ側からマイクロプロセノサに返送
する,ダイナミック・バス・サイジングの手法を採用し
ている従来のマイクロプロセノサの一例として、モトロ
ーラ社製のマイクロブロセソサMC68020が知られ
ている。
以下、従来例としてこのモトローラ社製マイクロプロセ
ッサ?IC68020について説明する。
ッサ?IC68020について説明する。
第16図はマイクロプロセッサMC68020のバス・
インクフェイスの構成を示す模式図である。
インクフェイスの構成を示す模式図である。
マイクロプロセ・ノサMC68020のバス・インタフ
エイスは、AO〜A31ビソトの32ビット幅を有する
アドレスバス5lと、Dθ〜[131 ピントの32ビ
ット幅を有するデータバス52と、シーケンス制御線及
び割込み,アビトレーション制御等のための信号線等を
備えている。
エイスは、AO〜A31ビソトの32ビット幅を有する
アドレスバス5lと、Dθ〜[131 ピントの32ビ
ット幅を有するデータバス52と、シーケンス制御線及
び割込み,アビトレーション制御等のための信号線等を
備えている。
マイクロブロセ,サMC68020のハス・インクフエ
イスは、8ビット,16ビソト,32ビット幅のパスポ
ートにハス幅を合わせてデータを送出し、また受取るこ
とが可能である。しかし、ハスサイクル毎に異なるビッ
ト幅のバスとグイナミソクにインタフェイスする目的で
それぞれ2本のサイズ・ピン(51z1, 5120)
及びサイズド・データ・アクナレッジ・ビン(DSAC
κ1. OSACKO)を介してデータサイズを外部と
相互に知らせ合う。
イスは、8ビット,16ビソト,32ビット幅のパスポ
ートにハス幅を合わせてデータを送出し、また受取るこ
とが可能である。しかし、ハスサイクル毎に異なるビッ
ト幅のバスとグイナミソクにインタフェイスする目的で
それぞれ2本のサイズ・ピン(51z1, 5120)
及びサイズド・データ・アクナレッジ・ビン(DSAC
κ1. OSACKO)を介してデータサイズを外部と
相互に知らせ合う。
マイクロプロセッサMC68020が要求するオペラン
ドのビット幅は、バスにつながる全てのデバイスにサイ
ズ・ピン(SI21, SIZO)を用いて知らせられ
る。
ドのビット幅は、バスにつながる全てのデバイスにサイ
ズ・ピン(SI21, SIZO)を用いて知らせられ
る。
ここで、2ビットのSIZ信号は
SIZ =OO:.4バイト転送
=01:1バイト転送
=101バイト転送
=111バイト転送
をそれぞれ表している。
またメモリは適切にアドレスされた場合、その番地から
実際に転送したオペランドのとノト幅をサイズド・デー
タ・アクナレソジ・ピン(DSACKI,DSACKO
)を用いてマイクロブロセンサMC68020に知らせ
る。
実際に転送したオペランドのとノト幅をサイズド・デー
タ・アクナレソジ・ピン(DSACKI,DSACKO
)を用いてマイクロブロセンサMC68020に知らせ
る。
ここで、2ビットのロSACK信号は
DSACK =Hll:データ転送なし=HL:1バイ
ト・バス =LH1バイト・バス =LL:4バイト・バス をそれぞれ表している。
ト・バス =LH1バイト・バス =LL:4バイト・バス をそれぞれ表している。
DSACK信号とSIZ信号との関係を以下に示す。
)マイクロプロセッサMC68020が転送を要求する
メモリのアドレス(^O−^31)とバイト数とをSI
Z信号として出力し、同時に転送の方向をリード/ライ
ト(R/W)信号で示す。
メモリのアドレス(^O−^31)とバイト数とをSI
Z信号として出力し、同時に転送の方向をリード/ライ
ト(R/W)信号で示す。
ii)次に、ロー・アクティブのへS信号がアクティブ
となってデータ転送のための諸信号が安定したことを示
す。
となってデータ転送のための諸信号が安定したことを示
す。
山)アドレス及びファンクション・コードにより指定さ
れたメモリ・ブロソク及びI/Oブロノクは以下の作業
を行う。
れたメモリ・ブロソク及びI/Oブロノクは以下の作業
を行う。
アドレスAI,八〇の内容によりいずれのメモリがアク
セスされるかをデコードし、51Z信号により何バイト
がアクセスされるかが設定される。
セスされるかをデコードし、51Z信号により何バイト
がアクセスされるかが設定される。
メモリの幅が2バイトの場合(DSACK = Ll{
)、SIZ{15号が1バイトを示していればアドレス
AOが“0”であるか“1”であるか(アドレスが偶数
であるか奇数であるか)により、上位バイトのみのアク
セスであるか下位バイトのみのアクセスであるかに対応
する必要が生じる。この場合は、アクセスの際のメモリ
ワード内のオフセントのコントロールが第17図の模式
図に示すように8種類に分類される。
)、SIZ{15号が1バイトを示していればアドレス
AOが“0”であるか“1”であるか(アドレスが偶数
であるか奇数であるか)により、上位バイトのみのアク
セスであるか下位バイトのみのアクセスであるかに対応
する必要が生じる。この場合は、アクセスの際のメモリ
ワード内のオフセントのコントロールが第17図の模式
図に示すように8種類に分類される。
この際、DSACK信号がいずれの場合においても2バ
イトでマイクロプロセッサに返送される。
イトでマイクロプロセッサに返送される。
S■Z信号が4゛バイトを示している場合(DSACK
= LL)にはかなりアクセスの際にかなり複雑なメモ
リワード内のオフセノトのコントロールがメモリ側に必
要とされるが、その様子を第18図の模式図に示す。
= LL)にはかなりアクセスの際にかなり複雑なメモ
リワード内のオフセノトのコントロールがメモリ側に必
要とされるが、その様子を第18図の模式図に示す。
このように全ての場合において、アドレス信号AO,^
1によりメモリ・ワード内のオフセノトを決定し、決定
されたオフセノト位置からSIZ信号により何バイトを
実際にアクセスするかを決定する必要がある. サイズ信号51Z1. SIZ2とアドレス信号AO.
Atとのデコード機能は基本的には各メモリ・ブロッ
ク及びI/O・ブロソク毎に備える必要がある.なお、
マイクロプロセッサMC68020のグイナミソク・バ
ス・サイジングの手法についての詳細はMOTOROL
A ’MC68020 32Bit Micropro
cessor User s門anual’ page
number 5−2に記されている。
1によりメモリ・ワード内のオフセノトを決定し、決定
されたオフセノト位置からSIZ信号により何バイトを
実際にアクセスするかを決定する必要がある. サイズ信号51Z1. SIZ2とアドレス信号AO.
Atとのデコード機能は基本的には各メモリ・ブロッ
ク及びI/O・ブロソク毎に備える必要がある.なお、
マイクロプロセッサMC68020のグイナミソク・バ
ス・サイジングの手法についての詳細はMOTOROL
A ’MC68020 32Bit Micropro
cessor User s門anual’ page
number 5−2に記されている。
[発明が解決しようとする課B]
従来のマイクロプロセッサは以上のように構成されてい
るので、マイクロプロセノサから周辺デバイスにオペラ
ンド要求のデータ幅を示す信号を出力する外部ピン及び
周辺デバイスからマイクロプロセッサに転送したオペラ
ンドの幅を示す信号を受け取る外部ビンを必要とする。
るので、マイクロプロセノサから周辺デバイスにオペラ
ンド要求のデータ幅を示す信号を出力する外部ピン及び
周辺デバイスからマイクロプロセッサに転送したオペラ
ンドの幅を示す信号を受け取る外部ビンを必要とする。
更に、オペランド要求のデータ幅を示す信号とアドレス
との関係をデコードするための外付け回路が各メモリ・
ブロソク及びI/O・フロソクそれぞれに必要になる。
との関係をデコードするための外付け回路が各メモリ・
ブロソク及びI/O・フロソクそれぞれに必要になる。
本発明は、上述のような従来のマイクロプロセッサにみ
られる問題点を解決するためになされたものであり、外
部ビンの増加を伴わず、周辺デバイスそれぞれにオペラ
ンド要求のデータ幅を示す信号とアドレスとの関係をデ
コードするための外付け回路を設ける必要もなしに、バ
スサイズが異なる種々のデバイスに対するアクセスが容
易に可能なマイクロプロセッサ及びそのための集積回路
装置の提供を目的とする。
られる問題点を解決するためになされたものであり、外
部ビンの増加を伴わず、周辺デバイスそれぞれにオペラ
ンド要求のデータ幅を示す信号とアドレスとの関係をデ
コードするための外付け回路を設ける必要もなしに、バ
スサイズが異なる種々のデバイスに対するアクセスが容
易に可能なマイクロプロセッサ及びそのための集積回路
装置の提供を目的とする。
[課題を解決するための千段]
本発明に係る集積回路装置は、半導体チップに複数の初
期化状態のいずれかをとらせるための信号が入力される
信号パッドを、アンセンブリ時に電源電位又はグランド
電位のいずれかに物理的に接続しておく。
期化状態のいずれかをとらせるための信号が入力される
信号パッドを、アンセンブリ時に電源電位又はグランド
電位のいずれかに物理的に接続しておく。
また本発明に係るマイクロプロセッサは、上述の半導体
千ノプにより構成されている.更に本発明のマイクロプ
ロセッサは、アセンブリ時にデータサイズ指定用の信号
パッドを電a電位あるいはグランド電位のいずれかに接
続することにより有効データバス幅を制御するレジスタ
の初期値を設定可能な信号パッドを備えている.更にま
た本発明のマイクロブロセソサは、有効データバス幅を
制御するレジスタを設け、命令でデータバス幅レジスタ
の設定値を変更することにより、データバスの有効ピン
ト幅を初期設定値とは異なる値に変更する. [作用] 本発明に係る集積回路装置では、アフセンブリ時に半導
体チップの信号パッドをパッケージの電源電位のリード
またはグランド電位のリードのいずれに接続するかによ
り、半導体チソブに予め設定されている複数の初期状態
のいずれかが選択されて設定される. また本発明に係るマイクロプロセッサでは、アソセンブ
リ時の信号パッドの接続により複数の初期化状態のいず
れかがプログラムされる.更に本発明に係るマイクロブ
ロセソサでは、リセット時にデータバス幅制御レジスタ
の初期値がデータサイズ指定用のパッドから入力されて
セントされる。
千ノプにより構成されている.更に本発明のマイクロプ
ロセッサは、アセンブリ時にデータサイズ指定用の信号
パッドを電a電位あるいはグランド電位のいずれかに接
続することにより有効データバス幅を制御するレジスタ
の初期値を設定可能な信号パッドを備えている.更にま
た本発明のマイクロブロセソサは、有効データバス幅を
制御するレジスタを設け、命令でデータバス幅レジスタ
の設定値を変更することにより、データバスの有効ピン
ト幅を初期設定値とは異なる値に変更する. [作用] 本発明に係る集積回路装置では、アフセンブリ時に半導
体チップの信号パッドをパッケージの電源電位のリード
またはグランド電位のリードのいずれに接続するかによ
り、半導体チソブに予め設定されている複数の初期状態
のいずれかが選択されて設定される. また本発明に係るマイクロプロセッサでは、アソセンブ
リ時の信号パッドの接続により複数の初期化状態のいず
れかがプログラムされる.更に本発明に係るマイクロブ
ロセソサでは、リセット時にデータバス幅制御レジスタ
の初期値がデータサイズ指定用のパッドから入力されて
セントされる。
更にまた本発明に係るマイクロプロセッサでは、データ
バス幅変更命令の実行により、その時点で実行されてい
た命令に割込みがかけられ、その直後の命令が新たに設
定された有効バス幅でフェフ[発明の実施例] 以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。
バス幅変更命令の実行により、その時点で実行されてい
た命令に割込みがかけられ、その直後の命令が新たに設
定された有効バス幅でフェフ[発明の実施例] 以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。
第7図は本発明のマイクロプロセッサを使用したシステ
ムのデータバスの接続状態の概略を示すブロック図であ
る. 第7図において、参照符号lはマイクロプロセッサ,1
4はROM. 17は主メモリ,18は外部データハ
スである。
ムのデータバスの接続状態の概略を示すブロック図であ
る. 第7図において、参照符号lはマイクロプロセッサ,1
4はROM. 17は主メモリ,18は外部データハ
スである。
なお、マイクロプロセッサlは後述する如《パッケージ
3に封入された半導体チソブlcにて構成されており(
第1図参照)、32ビットのデータサイズを有している
.主メモリ17も32ビットのデータサイズを有してい
る.外部データバス18には異なったバスサイズの図示
しない複数のデバイスが接続されている。
3に封入された半導体チソブlcにて構成されており(
第1図参照)、32ビットのデータサイズを有している
.主メモリ17も32ビットのデータサイズを有してい
る.外部データバス18には異なったバスサイズの図示
しない複数のデバイスが接続されている。
一方、ブート時のシステム初期設定を行うプログラム等
の情報を記憶しているROM14は、マイクロプロセッ
サI及び主メモリ17とは異なり、8ビットのデータサ
イズを有している。
の情報を記憶しているROM14は、マイクロプロセッ
サI及び主メモリ17とは異なり、8ビットのデータサ
イズを有している。
マイクロプロセッサlは本実施例では以下のように構成
されている. (l)「本発明のマイクロプロセッサの命令フォーマン
ト」 本発明のマイクロプロセッサの命令は16ビット単位で
可変長となっており、奇数バイト長の命令はない。
されている. (l)「本発明のマイクロプロセッサの命令フォーマン
ト」 本発明のマイクロプロセッサの命令は16ビット単位で
可変長となっており、奇数バイト長の命令はない。
本発明のマイクロプロセッサでは高頻度命令を短いフォ
ーマントとするため、特に工夫された命令フォーマノト
体系を有する。例えば、2オペランド命令に対しては基
本的に“4バイト+拡張部”の構成を有し、全てのアド
レッシングモードを利用可能な一般形フォーマノトと、
穎度の高い命令及びアドレソシングモードのみを使用可
能な短縮形フォーマントとの2つのフォーマットがある
。
ーマントとするため、特に工夫された命令フォーマノト
体系を有する。例えば、2オペランド命令に対しては基
本的に“4バイト+拡張部”の構成を有し、全てのアド
レッシングモードを利用可能な一般形フォーマノトと、
穎度の高い命令及びアドレソシングモードのみを使用可
能な短縮形フォーマントとの2つのフォーマットがある
。
本発明のマイクロプロセッサの命令フォーマント中に現
われる記号の意味は以下の通りである。
われる記号の意味は以下の通りである。
:オペレーションコードが入る部分
#:リテラル、または即値が入る部分
Ea:8ビットの一般形のアドレフシングモードでオペ
ランドを指定する部分 Sh:6ビットの短縮形のアドレソシングモードでオペ
ランドを指定する部分 Rn:レジスタ上のオペランドをレジスタ番号で指定す
る部分 各フォーマットは、第10図に示すように右側がLSB
側で、かつ高いアドレスになっている.アドレスNとア
ドレスN+1との2バイトを見ないと命令フォーマット
が判別できないようになっているが、これは命令が必ず
16ビット(2バイト)単位でフェソチ及びデコードさ
れることを前提としているからである. 本発明のマイクロプロセッサでは、いずれのフォーマソ
トの場合も、各オペランドのEaまたはshの拡張部は
必ずそのHa又はshの基本部を含むハーフワードの直
後に置かれる。これは、命令により暗黙に指定される即
値データ及び命令の拡張部に優先する。従って、4バイ
ト以上の命令ではHaの拡張部によって命令のオペコー
ドが分断される場合がある。
ランドを指定する部分 Sh:6ビットの短縮形のアドレソシングモードでオペ
ランドを指定する部分 Rn:レジスタ上のオペランドをレジスタ番号で指定す
る部分 各フォーマットは、第10図に示すように右側がLSB
側で、かつ高いアドレスになっている.アドレスNとア
ドレスN+1との2バイトを見ないと命令フォーマット
が判別できないようになっているが、これは命令が必ず
16ビット(2バイト)単位でフェソチ及びデコードさ
れることを前提としているからである. 本発明のマイクロプロセッサでは、いずれのフォーマソ
トの場合も、各オペランドのEaまたはshの拡張部は
必ずそのHa又はshの基本部を含むハーフワードの直
後に置かれる。これは、命令により暗黙に指定される即
値データ及び命令の拡張部に優先する。従って、4バイ
ト以上の命令ではHaの拡張部によって命令のオペコー
ドが分断される場合がある。
(2》「機能ブロックの構成」
第8図は本発明のマイクロプロセッサの一構成例を示す
プロソク図である。
プロソク図である。
本発明のマイクロブロセソサの内部を機能的に大きく分
けると、命令フェッチ部19,命令デコード部20.
PC計算部21.オペランドアドレス計算部22.マイ
クロROM部23.データ演算部24.外部バスインタ
ーフエイス部25に分かれる。
けると、命令フェッチ部19,命令デコード部20.
PC計算部21.オペランドアドレス計算部22.マイ
クロROM部23.データ演算部24.外部バスインタ
ーフエイス部25に分かれる。
第8図では、その他にCPU外部ヘアドレスを出力する
ためのアドレス出力回路26と、CPU外部とデータを
入出力するためのデータ入出力回路27と、制御信号入
出力回路50とを他の機能ブロック部と分けて示した。
ためのアドレス出力回路26と、CPU外部とデータを
入出力するためのデータ入出力回路27と、制御信号入
出力回路50とを他の機能ブロック部と分けて示した。
(2.1) r命令フエ,チ部」
命令フェッチ部19には、ブランチバソファ,命令キュ
ーとその制御部等があり、次にフェッチすべき命令のア
ドレスを決定してブランチバソファ又はCPU外部のメ
モリから命令をフェッチする。
ーとその制御部等があり、次にフェッチすべき命令のア
ドレスを決定してブランチバソファ又はCPU外部のメ
モリから命令をフェッチする。
また、命令フエノチ部19はブランチバソファへの命令
登録も行う。ブランチバソファは小規模の命令キャソシ
ュであり、セレクテイプキャッシュとして動作する。
登録も行う。ブランチバソファは小規模の命令キャソシ
ュであり、セレクテイプキャッシュとして動作する。
次にフェフチすべき命令のアドレスは、図示しない命令
キューへ入力すべき命令のアドレスとして専用のカウン
タにて計算される。分岐あるいはジャンプが発生しと場
合には、新たな命令のアドレスが、PC計算部21また
はデータ演算部24から転送されてくる。
キューへ入力すべき命令のアドレスとして専用のカウン
タにて計算される。分岐あるいはジャンプが発生しと場
合には、新たな命令のアドレスが、PC計算部21また
はデータ演算部24から転送されてくる。
CPU外部のメモリから命令をフェツチする場合は、外
部バスインターフヱイス部25を通じて、フェッチすべ
き命令のアドレスがアドレス出力回路26からCP[I
外部へ出力されることにより、データ入出力回路27か
ら命令コードがフェソチされる。
部バスインターフヱイス部25を通じて、フェッチすべ
き命令のアドレスがアドレス出力回路26からCP[I
外部へ出力されることにより、データ入出力回路27か
ら命令コードがフェソチされる。
この際、CPU外部のメモリアクセスのための制御信号
は制御信号入出力回路50を通じて入出力される。
は制御信号入出力回路50を通じて入出力される。
バンファリングした命令コードの内、次にデコードすべ
き命令コードを命令デコード部20へ出力されてデコー
ドされる. (2.2) r命令デコード部」 命令デコード部20においては、基本的には16ビット
(ハーフワード)単位で命令コードがデコードされる.
このブロックには命令コードの第1ハーフワードに含ま
れるオペレーションコードをデコードするFH−デコー
ダ、第2,第3ハーフワードに含まれるオペレーション
コードをデコードするNpuwテコーダ、アドレノシン
グモードをデコードするアドレノシングモードデコーダ
が含まれる。
き命令コードを命令デコード部20へ出力されてデコー
ドされる. (2.2) r命令デコード部」 命令デコード部20においては、基本的には16ビット
(ハーフワード)単位で命令コードがデコードされる.
このブロックには命令コードの第1ハーフワードに含ま
れるオペレーションコードをデコードするFH−デコー
ダ、第2,第3ハーフワードに含まれるオペレーション
コードをデコードするNpuwテコーダ、アドレノシン
グモードをデコードするアドレノシングモードデコーダ
が含まれる。
F}IWデコーダあるいはNFHWデコーダの出力を更
にデコードしてマイクロROMのエントリアドレスを計
算する第2デコーダ,条件分岐命令の分岐予測を行う分
岐予測機構1オペランドアドレス計算の際のパイプライ
ンコンフリクトをチェノクするアドレス計算コンフリク
トチェソク機構も命令デコード部20に含まれる。
にデコードしてマイクロROMのエントリアドレスを計
算する第2デコーダ,条件分岐命令の分岐予測を行う分
岐予測機構1オペランドアドレス計算の際のパイプライ
ンコンフリクトをチェノクするアドレス計算コンフリク
トチェソク機構も命令デコード部20に含まれる。
命令デコード部20は命令フエフチ部19から入力され
た命令コードを2クロノクにつきO〜6バイトのデコー
ドする。デコード結果の内、データ演算部24での演算
に関係する情報がマイクロROM部23に、オペランド
アドレス計算に関係する情報がオペランドアドレス計算
部22へ、PC計算に関係する情報がpc計算部21へ
それぞれ出力される。
た命令コードを2クロノクにつきO〜6バイトのデコー
ドする。デコード結果の内、データ演算部24での演算
に関係する情報がマイクロROM部23に、オペランド
アドレス計算に関係する情報がオペランドアドレス計算
部22へ、PC計算に関係する情報がpc計算部21へ
それぞれ出力される。
(2.3) rマイクロIIOM部JマイクロROM
部23には、主にデータ演算部24を制御するマイクロ
プログラムが格納されているマイクロRO?l, マ
イクロシーケンサ.マイクロ命令デコーダ等が含まれる
。
部23には、主にデータ演算部24を制御するマイクロ
プログラムが格納されているマイクロRO?l, マ
イクロシーケンサ.マイクロ命令デコーダ等が含まれる
。
マイクロ命令はマイクロROMから2クロノクに1度読
出される。マイクロシーケンサはマイクロプログラムで
示されるシーケンス処理の他に、例外,割込及びトラノ
プ(この3つをあわせてBITと称す)の処理をハード
ウエア的に受付ける。またマイクロROM部23はスト
アバノファの管理も行う。
出される。マイクロシーケンサはマイクロプログラムで
示されるシーケンス処理の他に、例外,割込及びトラノ
プ(この3つをあわせてBITと称す)の処理をハード
ウエア的に受付ける。またマイクロROM部23はスト
アバノファの管理も行う。
マイクロROM部23には命令コードに依存しない割込
みあるいは演算実行結果によるフラソグ情報と、第2デ
コーダの出力等の命令デコード部20の出力が入力され
る。
みあるいは演算実行結果によるフラソグ情報と、第2デ
コーダの出力等の命令デコード部20の出力が入力され
る。
マイクロデコーダの出力は主にデータ演算部24に対し
て出力されるが、ジャンプ命令の実行による他の先行処
理中止情報等の一部の情報は他のブロノクへも出力され
る。
て出力されるが、ジャンプ命令の実行による他の先行処
理中止情報等の一部の情報は他のブロノクへも出力され
る。
(2.4) rペランドアドレス計算部」オペランド
アドレス計算部22は命令デコード部20のアドレスデ
コーダ等から出力されたオペランドアドレス計算に関係
する情報によりハードワイヤード制御される。このブロ
ソクではオペランドのアドレス計算に関するほとんどの
処理が行われる。メモリ間接アドレシングのためのメモ
リアクセスのアドレス及びオペランドアドレスがメモリ
にマノプされたI/O領域に入るか否かのチェノクもこ
のオペランドアドレス計算部22で行われる。
アドレス計算部22は命令デコード部20のアドレスデ
コーダ等から出力されたオペランドアドレス計算に関係
する情報によりハードワイヤード制御される。このブロ
ソクではオペランドのアドレス計算に関するほとんどの
処理が行われる。メモリ間接アドレシングのためのメモ
リアクセスのアドレス及びオペランドアドレスがメモリ
にマノプされたI/O領域に入るか否かのチェノクもこ
のオペランドアドレス計算部22で行われる。
オペランドアドレス計算部22でのアドレス計算結果は
外部バスインターフェイス部25へ送られる。
外部バスインターフェイス部25へ送られる。
アドレス計算に必要な汎用レジスタやプログラムカウン
タの値はデータ演算部24から入力される。
タの値はデータ演算部24から入力される。
メモリ間接アドレノシングが行われる際は外部バスイン
ターフェイス部25を通してアドレス出力回路2Gから
CPU外部へ参照すべきメモリアドレスが出力されるこ
とにより、データ入出力部27から入力された間接アド
レス値が命令デコード部20をそのまま通遇してフェッ
チされる。
ターフェイス部25を通してアドレス出力回路2Gから
CPU外部へ参照すべきメモリアドレスが出力されるこ
とにより、データ入出力部27から入力された間接アド
レス値が命令デコード部20をそのまま通遇してフェッ
チされる。
(2.5) rPC算部」
PC計算部21は命令デコード部20から出力されるP
C計算に関係する情報でハードワイヤードに制御され、
命令のPC値を計算する。
C計算に関係する情報でハードワイヤードに制御され、
命令のPC値を計算する。
本発明のマイクロプロセッサは可変長命令セットを有し
ており、命令をデコードしなければその命令の長さが判
らない。このため、PC計算部21は命令デコード部2
0から出力される命令長をデコード中の命令のPC値に
加算することにより次の命令のpc値を作り出す。
ており、命令をデコードしなければその命令の長さが判
らない。このため、PC計算部21は命令デコード部2
0から出力される命令長をデコード中の命令のPC値に
加算することにより次の命令のpc値を作り出す。
また、命令デコード部20が分岐命令をデコードしてデ
コード段階での分岐を指示した場合は、PC計算部2l
は命令長の代わりに分岐変位を分岐命令のPC値に加算
することにより分岐先命令のPC値を計算する。分岐命
令に対して命令デコード段階で分岐を行う処理を本発明
のマイクロプロセノサではプリブランチと称す。
コード段階での分岐を指示した場合は、PC計算部2l
は命令長の代わりに分岐変位を分岐命令のPC値に加算
することにより分岐先命令のPC値を計算する。分岐命
令に対して命令デコード段階で分岐を行う処理を本発明
のマイクロプロセノサではプリブランチと称す。
PC計算部21での計算結果は各命令のpc値とじて命
令のデコード結果と共に出力される他、ブリブランチ時
には次にデコードすべき命令のアドレスとして命令フエ
ノチ部19へ出力されると共に、次に命令デコード部2
0でデコードされる命令の分岐予測のためのアドレスに
も使用される。
令のデコード結果と共に出力される他、ブリブランチ時
には次にデコードすべき命令のアドレスとして命令フエ
ノチ部19へ出力されると共に、次に命令デコード部2
0でデコードされる命令の分岐予測のためのアドレスに
も使用される。
(2.6) rデータ演算部」
データ演算部24はマイクロプログラムにより制御され
、マイクロROM部23の出力情報に従って各命令の機
能を実現するに必要な演算をレジスタと演算器とで実行
する。
、マイクロROM部23の出力情報に従って各命令の機
能を実現するに必要な演算をレジスタと演算器とで実行
する。
オペランドアドレス計算部22で計算されたアドレスを
外部バスインターフェイス部25を通じてデータ演算部
24が得る場合、あるいはそのアドレスでフェッチを行
ったオペランドをデータ入出力回路27からデータ演算
部24が得る場合もある。
外部バスインターフェイス部25を通じてデータ演算部
24が得る場合、あるいはそのアドレスでフェッチを行
ったオペランドをデータ入出力回路27からデータ演算
部24が得る場合もある。
演算器としてはALU. ハレルシフタ,プライオリ
ティエンコーダあるいはカウンタ,シフトレジスタなど
がある。レジスタと主な演算器との間は3バスで結合さ
れており、1つのレジスタ間演算を指示する1マイクロ
命令を2クロソクサイクルで処理される。
ティエンコーダあるいはカウンタ,シフトレジスタなど
がある。レジスタと主な演算器との間は3バスで結合さ
れており、1つのレジスタ間演算を指示する1マイクロ
命令を2クロソクサイクルで処理される。
データ演算時にCPU外部のメモリをアクセスする必要
がある場合は、マイクロプログラムの指示により外部バ
スインターフェイス部25を通じてアドレス出力回路2
6からアドレスがCPU外部へ出力されることにより、
データ入出力回路27を通じて目的のデータがデータ演
算部24にフェッチされる。
がある場合は、マイクロプログラムの指示により外部バ
スインターフェイス部25を通じてアドレス出力回路2
6からアドレスがCPU外部へ出力されることにより、
データ入出力回路27を通じて目的のデータがデータ演
算部24にフェッチされる。
データ演算部24がCPU外部のメモリにデータをスト
アする場合は、外部バスインターフェイス部25を通じ
てアドレス出力回路26からアドレスを出力すると同時
に、データ入出力回路27からデータをCPU外部へ出
力する。オペランドストアを効率的に行うためデータ演
算部24には4バイトのストアバッファが備えられてい
る. ジャンプ命令の処理あるいは例外処理などを行って新た
な命令アドレスをデータ演算部24が得た場合は、これ
をデータ演算部24は命令フェソチ部19とpc計算部
21とへ出力する. (2.7) r外部バスインターフェイス部」外部バ
スインターフェイス部25は本発明のマイクロプロセフ
サの外部バスでの通信を制御する。
アする場合は、外部バスインターフェイス部25を通じ
てアドレス出力回路26からアドレスを出力すると同時
に、データ入出力回路27からデータをCPU外部へ出
力する。オペランドストアを効率的に行うためデータ演
算部24には4バイトのストアバッファが備えられてい
る. ジャンプ命令の処理あるいは例外処理などを行って新た
な命令アドレスをデータ演算部24が得た場合は、これ
をデータ演算部24は命令フェソチ部19とpc計算部
21とへ出力する. (2.7) r外部バスインターフェイス部」外部バ
スインターフェイス部25は本発明のマイクロプロセフ
サの外部バスでの通信を制御する。
メモリのアクセスはすべてクロンク同期で行われ、最小
2クロソクサイクルで行うことができる。
2クロソクサイクルで行うことができる。
外部バスとの通信に必要な信号は制御信号入出力回路5
0を通じて外部と入出力される。
0を通じて外部と入出力される。
メモリに対するアクセス要求は命令フエンチ部19,ア
ドレス計算部22,データ演算部24から独立に生じる
。外部バスインターフェイス部25はこれらのメモリア
クセス要求を調停する。
ドレス計算部22,データ演算部24から独立に生じる
。外部バスインターフェイス部25はこれらのメモリア
クセス要求を調停する。
更に、メモリとCPUとを結ぶデータバスサイズである
32ビット(1ワード)の整置境界をまたぐメモリ番地
にあるデータのアクセスは、この外部バスインターフェ
イス部25内で自動的にワード境界をまたぐことを検知
して、2回のメモリアクセスに分解して行われる。また
、有効データハス幅より広いサイズのデータアクセスを
有効外部データハス幅にて複数回に分けてアクセスする
制御も外部バスインターフェイス部25が行う。
32ビット(1ワード)の整置境界をまたぐメモリ番地
にあるデータのアクセスは、この外部バスインターフェ
イス部25内で自動的にワード境界をまたぐことを検知
して、2回のメモリアクセスに分解して行われる。また
、有効データハス幅より広いサイズのデータアクセスを
有効外部データハス幅にて複数回に分けてアクセスする
制御も外部バスインターフェイス部25が行う。
ブリフェッチされるオペランドとストアされるオペラン
ドとが重なる場合のコンフリクト防止処理及びストアオ
ペランドからフェッチオベランドへのバイパス処理もこ
の外部バスインターフエイス部25が行う。
ドとが重なる場合のコンフリクト防止処理及びストアオ
ペランドからフェッチオベランドへのバイパス処理もこ
の外部バスインターフエイス部25が行う。
(3)「パイプライン機構」
本発明のマイクロプロセッサのパイプライン処理は第9
図の模式図に示されているように構成されている。
図の模式図に示されているように構成されている。
命令のブリフェソチを行う命令フェソチステージ(IP
ステージ)28, 命令のデコードを行うデコードス
テージ(Dステージ)29, オペランドのアドレス
計算を行うオペランドアドレス計算ステージ(Aステー
ジ)30 マイクロROMアクセス (特にRステー
ジ33と称す)を行う部分とオペランドのブリフェソチ
(特にOFステージ34と称す)を行う部分とからなる
オペランドフェフチステージ(Fステジ)31. 命
令を実行する実行ステージ(Eステージ)3205段構
成を本発明のマイクロプロセッサのパイプライン処理の
基本とする。
ステージ)28, 命令のデコードを行うデコードス
テージ(Dステージ)29, オペランドのアドレス
計算を行うオペランドアドレス計算ステージ(Aステー
ジ)30 マイクロROMアクセス (特にRステー
ジ33と称す)を行う部分とオペランドのブリフェソチ
(特にOFステージ34と称す)を行う部分とからなる
オペランドフェフチステージ(Fステジ)31. 命
令を実行する実行ステージ(Eステージ)3205段構
成を本発明のマイクロプロセッサのパイプライン処理の
基本とする。
なお、Eステージ32では1段のストアパノファがある
他、高機能命令の一部は命令実行自体がパイプライン化
されているため、実際には5段以上のパイプライン処理
効果がある. 各ステージは他のステージとは独立に動作し、理論上は
5つのステージが完全に独立して動作する.各ステージ
は1回の処理を最小2クロソクで行うことができる。従
って、理想的には2クロソクごとに次々とパイプライン
処理が進行する.本発明のマイクロプロセッサには、メ
モリーメモリ間演算あるいはメモリ間接アドレッシング
等の如く1回の基本パイプライン処理のみでは処理し得
ない命令もあるが、本発明のマイクロブロセ・ノサはこ
れらの処理に対してもなるべ《均衡のとれたパイプライ
ン処理が行えるように構成されている。本発明のマイク
ロプロセノサでは複数のメモリオペランドを有する命令
に対しては、メモリオペランドの数に基づいてデコード
段階で複数のパイプライン処理単位(ステノプコード)
に予め分解してパイプライン処理を行う. IFステージ28からDステージ29へ渡される情報は
命令コード35そのものである。Dステージ29からA
ステージへ渡される情報は命令で指定された演算に関す
るもの(Dコード36と称す)と、オペランドのアドレ
ス計算に関係するもの(Aコード37と称す)との2つ
ある。
他、高機能命令の一部は命令実行自体がパイプライン化
されているため、実際には5段以上のパイプライン処理
効果がある. 各ステージは他のステージとは独立に動作し、理論上は
5つのステージが完全に独立して動作する.各ステージ
は1回の処理を最小2クロソクで行うことができる。従
って、理想的には2クロソクごとに次々とパイプライン
処理が進行する.本発明のマイクロプロセッサには、メ
モリーメモリ間演算あるいはメモリ間接アドレッシング
等の如く1回の基本パイプライン処理のみでは処理し得
ない命令もあるが、本発明のマイクロブロセ・ノサはこ
れらの処理に対してもなるべ《均衡のとれたパイプライ
ン処理が行えるように構成されている。本発明のマイク
ロプロセノサでは複数のメモリオペランドを有する命令
に対しては、メモリオペランドの数に基づいてデコード
段階で複数のパイプライン処理単位(ステノプコード)
に予め分解してパイプライン処理を行う. IFステージ28からDステージ29へ渡される情報は
命令コード35そのものである。Dステージ29からA
ステージへ渡される情報は命令で指定された演算に関す
るもの(Dコード36と称す)と、オペランドのアドレ
ス計算に関係するもの(Aコード37と称す)との2つ
ある。
Aステージ30からFステージ31へ渡される情報はマ
イクロプログラムルーチンのエントリ番地,マイクロプ
ログラムへのパラメータ等を含むRコード38と、オペ
ランドのアドレスとアクセス方法指示情報等を含むFコ
ード39との2つである。
イクロプログラムルーチンのエントリ番地,マイクロプ
ログラムへのパラメータ等を含むRコード38と、オペ
ランドのアドレスとアクセス方法指示情報等を含むFコ
ード39との2つである。
Fステージ31からEステージ32へ渡される情報は演
算制御情報とリテラル等を含むEコード40と、オペラ
ンドやオペランドアドレス等を含むSコード41との2
つである。
算制御情報とリテラル等を含むEコード40と、オペラ
ンドやオペランドアドレス等を含むSコード41との2
つである。
Eステージ32以外のステージで検出されたEITは、
そのコードがEステージ32へ到達するまではBIT処
理を起動しない.Eステージ32で処理されている命令
のみが実行段階の命令であり、IFステージ28からF
ステージ31までの間で処理されている命令は未だ実行
段階に至っていないからである。
そのコードがEステージ32へ到達するまではBIT処
理を起動しない.Eステージ32で処理されている命令
のみが実行段階の命令であり、IFステージ28からF
ステージ31までの間で処理されている命令は未だ実行
段階に至っていないからである。
従って、Eステージ32以外で検出されたBIT、は検
出したことがステンプコード中に記録して次の《4》「
データバスサイズが異なる外部デバイスへのアクセス動
作」 第7図は前述の如ク、32ビット(4バイト)のデータ
バス幅の本発明のマイクロプロセンサ1と1バイト(8
ビット)のデータバス幅のROM14と4バイト(32
ビット)のデータバス幅の主メモリ17とを外部データ
バス18にて接続したシステムの概略構成を示すブロソ
ク図である。
出したことがステンプコード中に記録して次の《4》「
データバスサイズが異なる外部デバイスへのアクセス動
作」 第7図は前述の如ク、32ビット(4バイト)のデータ
バス幅の本発明のマイクロプロセンサ1と1バイト(8
ビット)のデータバス幅のROM14と4バイト(32
ビット)のデータバス幅の主メモリ17とを外部データ
バス18にて接続したシステムの概略構成を示すブロソ
ク図である。
以下、本発明のマイクロプロセッサを用いたシステムの
ブート時の動作について、その手順を示す模式的説明図
である第6図を参照して説明する。
ブート時の動作について、その手順を示す模式的説明図
である第6図を参照して説明する。
第6図に示すように、マイクロプロセッサ1は外部デバ
イスのバスサイズ状態を指定するバスサイズ指定レジス
タ12を外部バスインターフェイス部25に内蔵し、算
術・論理演算に関する各種の演算フラグ及び制御フラグ
状態を示すPSW9,プログラム中の命令のアドレスを
示すPCII,外部割込み用スタンクボインクSPI1
0をデータ演算部24にそれぞれ内蔵している。また、
制御信号入出力回路50と接続されている外部端子とし
て、リセ,ト端子13,ブート時のデータ幅を設定する
データバスサイズ指定端子7.8を備えている。
イスのバスサイズ状態を指定するバスサイズ指定レジス
タ12を外部バスインターフェイス部25に内蔵し、算
術・論理演算に関する各種の演算フラグ及び制御フラグ
状態を示すPSW9,プログラム中の命令のアドレスを
示すPCII,外部割込み用スタンクボインクSPI1
0をデータ演算部24にそれぞれ内蔵している。また、
制御信号入出力回路50と接続されている外部端子とし
て、リセ,ト端子13,ブート時のデータ幅を設定する
データバスサイズ指定端子7.8を備えている。
本発明のマイクロブロセソサを用いたシステムでは、リ
セット割込みに対する処理ハンドラ(ブート時のシステ
ム初期設定を行うプログラム16)の先頭アドレスとり
セント割込みのベクトル番号との対応を示すベクトルテ
ーブルが外部ROM14に予め格納されている.このテ
ーブルの1つのエンド1月5には、リセント割込みに対
する処理ハンドラの先頭アドレス(PCIIの初期値1
5a)のみならず、外部割込み用スタソクポインタSP
IIOの初期値15bも指定されている。
セット割込みに対する処理ハンドラ(ブート時のシステ
ム初期設定を行うプログラム16)の先頭アドレスとり
セント割込みのベクトル番号との対応を示すベクトルテ
ーブルが外部ROM14に予め格納されている.このテ
ーブルの1つのエンド1月5には、リセント割込みに対
する処理ハンドラの先頭アドレス(PCIIの初期値1
5a)のみならず、外部割込み用スタソクポインタSP
IIOの初期値15bも指定されている。
本発明の集積回路装置に構築されたマイクロプロセノサ
は、電源を印加後あるいはリセノト信号のアサート後か
ら最初の命令を実行し始めるまでの期間に、マイクロR
OM部23に格納されているマイクロプログラムに従っ
てリセットシーケンスを実行する。リセノトシーケンス
では以下のような処理が実行される。
は、電源を印加後あるいはリセノト信号のアサート後か
ら最初の命令を実行し始めるまでの期間に、マイクロR
OM部23に格納されているマイクロプログラムに従っ
てリセットシーケンスを実行する。リセノトシーケンス
では以下のような処理が実行される。
まず、リセノト割込みに応じたベクトル番号が生成され
る。次に、データサイズ指定端子7.8から入力された
値がバスサイズ指定レジスタ12に取込まれる. 本実施例ではこのデータサイズ指定端子7,8への入力
信号により指定されるデータバス幅は外部ROM14の
データバス幅と同じく1バイト(8ビット)のサイズに
設定されている.データサイズ指定端子7.8への入力
信号と外部ROM14のデータサイズとの関係を第11
図に示す。
る。次に、データサイズ指定端子7.8から入力された
値がバスサイズ指定レジスタ12に取込まれる. 本実施例ではこのデータサイズ指定端子7,8への入力
信号により指定されるデータバス幅は外部ROM14の
データバス幅と同じく1バイト(8ビット)のサイズに
設定されている.データサイズ指定端子7.8への入力
信号と外部ROM14のデータサイズとの関係を第11
図に示す。
データサイズ指定端子7,8の出力信号の設定はチップ
のアセンブリ時に行われるが、詳細については後述する
。
のアセンブリ時に行われるが、詳細については後述する
。
次にマイクロプロセッサ1はバスサイズ指定レジスタl
2の値で指定されるデータバス幅で上述のベクトル番号
に従う外部ROM14のアドレスをアクセスし、外部R
OM14中にあるテーブルの1つのエント+J15の内
容をフェッチする。エンド1月5にはブート時のシステ
ム初期設定を行うためのプログラム16の先頭アドレス
値(PCIIの初期値15a)及び外部割込み用のスタ
ソクポインタlOの初期値15bが登録されている. マイクロプロセッサlは、フェフチしたエント1月5の
内容に従って、ブート時のシステム初期設定を行うため
のプログラムl6の先頭アドレス値をPCIIに、外部
割込み用スタソクポインタ値をSPIIOにそれぞれセ
ノトすると共に、PSl49の値を“0“に、割込み優
先マスク(IM^SK) 9aをレベル“O”にそれぞ
れセットする. PCIIにセントされた先頭アドレスに従って、マイク
ロプロセノサ1は外部ROM14からブート時のシステ
ム初期設定を行うプログラム16を読出して実行する。
2の値で指定されるデータバス幅で上述のベクトル番号
に従う外部ROM14のアドレスをアクセスし、外部R
OM14中にあるテーブルの1つのエント+J15の内
容をフェッチする。エンド1月5にはブート時のシステ
ム初期設定を行うためのプログラム16の先頭アドレス
値(PCIIの初期値15a)及び外部割込み用のスタ
ソクポインタlOの初期値15bが登録されている. マイクロプロセッサlは、フェフチしたエント1月5の
内容に従って、ブート時のシステム初期設定を行うため
のプログラムl6の先頭アドレス値をPCIIに、外部
割込み用スタソクポインタ値をSPIIOにそれぞれセ
ノトすると共に、PSl49の値を“0“に、割込み優
先マスク(IM^SK) 9aをレベル“O”にそれぞ
れセットする. PCIIにセントされた先頭アドレスに従って、マイク
ロプロセノサ1は外部ROM14からブート時のシステ
ム初期設定を行うプログラム16を読出して実行する。
外部RO?l14からマイクロプロセノサlがフェッチ
するシステム初期設定プログラム16の末尾には、ハス
サイズ指定レジスタ12の値を変更するLDC命令がプ
ログラムされている。このLDC命令の実行により、ハ
スサイズ指定レジスタ12にセントされている値が”0
1”から“11”に変更される。即ち、外部ROM14
のデータサイズが8ビットから主メモリ17のデータサ
イズである32ビットに変更される。
するシステム初期設定プログラム16の末尾には、ハス
サイズ指定レジスタ12の値を変更するLDC命令がプ
ログラムされている。このLDC命令の実行により、ハ
スサイズ指定レジスタ12にセントされている値が”0
1”から“11”に変更される。即ち、外部ROM14
のデータサイズが8ビットから主メモリ17のデータサ
イズである32ビットに変更される。
LDC命令のフォーマントを第15図の模式図に示す。
このLDC命令は、ビットフィールドsrcのアドレッ
シングモードが指定するソースオペランドを、ビットフ
ィールドdes tのアドレソシングモードが指定する
制御レジスクにロードする命令である。
シングモードが指定するソースオペランドを、ビットフ
ィールドdes tのアドレソシングモードが指定する
制御レジスクにロードする命令である。
また、本発明のマイクロプロセッサでは、LDC命令の
実行によりバスサイズ指定レジスタl2の値が変更され
た後にLDC命令の次の命令を新たにフェッチする。外
部ROM14のアドレスと主メモリl7のアドレスとは
連続して割付けられており、LDC命令の次の命令のP
C値は主メモリ17上のアドレスになるようにプログラ
ムされている。このため、LDC命令の次の命令は主メ
モリ17からフェッチされる. このようにして、ブートトラノプが終了した後、マイク
ロプロセノサlのアクセス先が外部RO旧4から主メモ
1月7に切換えられ、同時にデータバス幅も変更される
。
実行によりバスサイズ指定レジスタl2の値が変更され
た後にLDC命令の次の命令を新たにフェッチする。外
部ROM14のアドレスと主メモリl7のアドレスとは
連続して割付けられており、LDC命令の次の命令のP
C値は主メモリ17上のアドレスになるようにプログラ
ムされている。このため、LDC命令の次の命令は主メ
モリ17からフェッチされる. このようにして、ブートトラノプが終了した後、マイク
ロプロセノサlのアクセス先が外部RO旧4から主メモ
1月7に切換えられ、同時にデータバス幅も変更される
。
以下に、データサイズ指定端子7.8への入力信号の設
定に関して説明する. データサイズ指定端子7.8の信号は外部から信号を入
力するのではなく、本発明のマイクロプロセッサが構築
されている本発明の集積回路装置の半導体チップをパッ
ケージにアセンブリする際にデータサイズ指定端子7,
8のパッドをバノケージ側の電源リード5Vcc又はグ
ランドリード5GNDのいずれかにボンディングワイヤ
4にて接続する。この接続状態とそれにより指定される
データサイズとの関係は第11[fflに示す如くであ
る。
定に関して説明する. データサイズ指定端子7.8の信号は外部から信号を入
力するのではなく、本発明のマイクロプロセッサが構築
されている本発明の集積回路装置の半導体チップをパッ
ケージにアセンブリする際にデータサイズ指定端子7,
8のパッドをバノケージ側の電源リード5Vcc又はグ
ランドリード5GNDのいずれかにボンディングワイヤ
4にて接続する。この接続状態とそれにより指定される
データサイズとの関係は第11[fflに示す如くであ
る。
本発明の集積回路装置のパッケージの詳細配線の模式図
を第1図乃至第5図に示す。但し、パッケージとしては
、アセンブリの際に電源及びグランドを自由に選択出来
るようピングリソトアレイ(PGA)にチノブをパッケ
ージする。
を第1図乃至第5図に示す。但し、パッケージとしては
、アセンブリの際に電源及びグランドを自由に選択出来
るようピングリソトアレイ(PGA)にチノブをパッケ
ージする。
第1図は本発明の集積回路装置の構成を示す模式的平面
図である。
図である。
図中、3はパッケージであり、その中央部は開口されて
いて、半導体チップ1cが配設されている。
いて、半導体チップ1cが配設されている。
パッケージ3内には後述する如く、最上層に信号線レイ
ヤ3Sが、中間層に電源レイヤ3Vccが、最下層にグ
ランドレイヤ3GNDがそれぞれ積層構成されている. 半導体チップ1cの周辺には複数のバノド2が配列され
ている。本実施例では、これらの複数のバノド2の内の
2個がデータサイズ指定端子7及び8として使用されて
いる。
ヤ3Sが、中間層に電源レイヤ3Vccが、最下層にグ
ランドレイヤ3GNDがそれぞれ積層構成されている. 半導体チップ1cの周辺には複数のバノド2が配列され
ている。本実施例では、これらの複数のバノド2の内の
2個がデータサイズ指定端子7及び8として使用されて
いる。
パッケージ3の開口部には最上層の信号線レイヤ3Sが
露出している。この信号線レイヤ3Sの開口部の周辺に
は複数のり一ド5が配列されている。
露出している。この信号線レイヤ3Sの開口部の周辺に
は複数のり一ド5が配列されている。
これらの複数のり一ド5には、半導体チノプICに電源
電位を供給する電源リード5Vccと、接地電位を供給
するグランドリード5GNDと、通常の信号を伝送する
ためのリード5とがある。
電位を供給する電源リード5Vccと、接地電位を供給
するグランドリード5GNDと、通常の信号を伝送する
ためのリード5とがある。
これらのり一ド5の内の一つの電源リード5Vccとデ
ータサイズ指定端子7(又は8)とを、一つのグランド
リード5GNDとデータサイズ指定端子8(又は7)と
をア・ノセンブリ時にそれぞれ接続することにより、第
11図に示した如き信号をデータサイズ指定端子7.8
へ入力させる。
ータサイズ指定端子7(又は8)とを、一つのグランド
リード5GNDとデータサイズ指定端子8(又は7)と
をア・ノセンブリ時にそれぞれ接続することにより、第
11図に示した如き信号をデータサイズ指定端子7.8
へ入力させる。
第2図は最上層の信号綿レイヤ3Sの模式的平面図であ
る。この最上層の信号線レイヤ3Sは、ボンディングワ
イヤ4が接続されるレイヤである。信号線レイヤ3Sの
各リード5の一端はボンディングワイヤ4に接続され、
他端は下層の電源レイヤ3vcc及びグランドレイヤ3
GNDに通じるスルーホール配線57Hに接続されてい
る。
る。この最上層の信号線レイヤ3Sは、ボンディングワ
イヤ4が接続されるレイヤである。信号線レイヤ3Sの
各リード5の一端はボンディングワイヤ4に接続され、
他端は下層の電源レイヤ3vcc及びグランドレイヤ3
GNDに通じるスルーホール配線57Hに接続されてい
る。
第3図は電源レイヤ3Vccの模式的平面図である。
信号線レイヤ3Sの電源リード5Vccに接続するスル
ーホール配15THは本レイヤ3Vccに接続され、他
の信号用のり一ド5及びグランドリード5GNDに接続
するスルーホール配l 5 THは本7728レイヤ3
νC(を通過する。なお、本電源レイヤ3Vccからは
後述する電源ピン6Vccへの電源配線が下層のグラン
ドレイヤ3GND側へ延出されている。
ーホール配15THは本レイヤ3Vccに接続され、他
の信号用のり一ド5及びグランドリード5GNDに接続
するスルーホール配l 5 THは本7728レイヤ3
νC(を通過する。なお、本電源レイヤ3Vccからは
後述する電源ピン6Vccへの電源配線が下層のグラン
ドレイヤ3GND側へ延出されている。
第4図はグランドレイヤ3GNDの模式的平面図である
。
。
信号線レイヤ3Sのグランドリード5GNDに接続する
スルーボール配+4lA5 TFIは本レイヤ31;N
Dに接続され、他の信号用のり一ド5に接続するスルー
ホール配線5T}lは本グランドレイヤ3GNDを通過
する。
スルーボール配+4lA5 TFIは本レイヤ31;N
Dに接続され、他の信号用のり一ド5に接続するスルー
ホール配線5T}lは本グランドレイヤ3GNDを通過
する。
また、電源レイヤ3Vccから外部電源ピン6Vccに
接続される電源配線も本グランドレイヤ3GNDを通遇
する。なお、本グランドレイヤ3GNDからは後述する
グランドビン6GNDへのグランド配線が下層側へ延出
されている。
接続される電源配線も本グランドレイヤ3GNDを通遇
する。なお、本グランドレイヤ3GNDからは後述する
グランドビン6GNDへのグランド配線が下層側へ延出
されている。
第5図は本発明の集積回路装置の外部ビンの配置状況を
示す模式的平面図である。
示す模式的平面図である。
信号線レイヤ3Sから電源レイヤ3Vccとグランドレ
イヤ3GNDとを通過したスルーホール配線5THはそ
のまま信号用の外部ピン6Pに接続される。また、電源
レイヤ3Vccからグランドレイヤ3GNDを通過して
下層へ配線された電源配線は電源ビン6Vccに接続さ
れ、グランドレイヤ3GN[lから下層へ配線されたグ
ランド配線はグランドピン6GNDに接続されている。
イヤ3GNDとを通過したスルーホール配線5THはそ
のまま信号用の外部ピン6Pに接続される。また、電源
レイヤ3Vccからグランドレイヤ3GNDを通過して
下層へ配線された電源配線は電源ビン6Vccに接続さ
れ、グランドレイヤ3GN[lから下層へ配線されたグ
ランド配線はグランドピン6GNDに接続されている。
以上のように本発明では、ブート時には、外部ROM1
4からマイクロプロセッサ1ヘシステム初期設定プログ
ラム16がフェソチされるまでの間に外部ROM14の
データサイズがハスサイズ指定レジスタ12にセノトさ
れるように構成されているので、● 従来のような外付け回路を必要とせず、またデー夕サイ
ズ指定端子7,8をチップのアセンブリ時に電源電位又
はグランド電位に接続することによりデータサイズの初
期設定を行うようにしているので、集積回路装置の外部
ピン数を削減することができる。
4からマイクロプロセッサ1ヘシステム初期設定プログ
ラム16がフェソチされるまでの間に外部ROM14の
データサイズがハスサイズ指定レジスタ12にセノトさ
れるように構成されているので、● 従来のような外付け回路を必要とせず、またデー夕サイ
ズ指定端子7,8をチップのアセンブリ時に電源電位又
はグランド電位に接続することによりデータサイズの初
期設定を行うようにしているので、集積回路装置の外部
ピン数を削減することができる。
「他の実施例]
上記実施例ではデータバス幅のサイズを制御するレジス
タへの初期設定値をアセンブリ時にワイヤボンディング
で行う集積回路装置の例について説明したが、データバ
ス幅の制御のみならず、PSーの割込みマスク値あるい
はり七ノト時のベクトル番号等の制御も可能である。
タへの初期設定値をアセンブリ時にワイヤボンディング
で行う集積回路装置の例について説明したが、データバ
ス幅の制御のみならず、PSーの割込みマスク値あるい
はり七ノト時のベクトル番号等の制御も可能である。
ここで、PS一の割込みマスク値の初期設定を行う構成
を第2の実施例として以下に説明する。
を第2の実施例として以下に説明する。
第6図に示す如く、マイクロブロセソサ1は算術・論理
演算に関する各種の演算フラグ及び制御フラグの状態を
示すPSW9,プログラム中の命令のアドレスを示すP
CI!,外部割込み用スタソクポインタSPIIOをデ
ータ演算部24に内蔵している。
演算に関する各種の演算フラグ及び制御フラグの状態を
示すPSW9,プログラム中の命令のアドレスを示すP
CI!,外部割込み用スタソクポインタSPIIOをデ
ータ演算部24に内蔵している。
また、制御信号入出力回路50と接続される外部端子と
して、リセット端子13,ブート時の割込みマスクレベ
ルを設定するための割込みマスクレヘル指定端子7a+
7b,7c, 7d,外部割込み(IRLO:2)端
子Ba+ 8b, 8c+外部割込み受付け(■^CK
)端子9bを備えている。また、PSW9は特定の4ビ
ットを割込みマスクレベル指定フィールド(IMASK
)9aとして設定している。
して、リセット端子13,ブート時の割込みマスクレベ
ルを設定するための割込みマスクレヘル指定端子7a+
7b,7c, 7d,外部割込み(IRLO:2)端
子Ba+ 8b, 8c+外部割込み受付け(■^CK
)端子9bを備えている。また、PSW9は特定の4ビ
ットを割込みマスクレベル指定フィールド(IMASK
)9aとして設定している。
マイクロプロセノサlには外部割込みの優先順位として
予め7レベルが設定されている。
予め7レベルが設定されている。
割込み要求のレベルはIRLO:2端子8a, 8b,
8cそれぞれに“1”又は“O”の信号が入力される
ことにより、第12図に示されている割込みレベルが1
1される。IRLO:2端子8a, 8b. 8cから
入力された信号はIMASK9aにその時点で設定され
ている値と比較される。この比較の結果、IMASK9
aに設定されているレベルよりも優先順位が高い割込み
が要求されているのであれば、IAcK端子9bがアサ
ートされて割込みの要求が受付けられたことが外部へ知
らされる。
8cそれぞれに“1”又は“O”の信号が入力される
ことにより、第12図に示されている割込みレベルが1
1される。IRLO:2端子8a, 8b. 8cから
入力された信号はIMASK9aにその時点で設定され
ている値と比較される。この比較の結果、IMASK9
aに設定されているレベルよりも優先順位が高い割込み
が要求されているのであれば、IAcK端子9bがアサ
ートされて割込みの要求が受付けられたことが外部へ知
らされる。
第1の実施例の集積回路装置と同様、リセノト割込みに
対する処理ハンドラ(ブート時のシステム初期設定を行
うプログラム16)の先頭アドレスとりセント割込みの
ヘクトル番号との対応を示すベクトルテーブルが外部R
OM14に予め格納されている。このテーブルの一つの
エントリl5には、処理ハンドラの先頭アドレス(PC
IIの初期値15a)のみならず、外部割込み用スタッ
クポインタSPIIOの初期値15bも指定されている
。
対する処理ハンドラ(ブート時のシステム初期設定を行
うプログラム16)の先頭アドレスとりセント割込みの
ヘクトル番号との対応を示すベクトルテーブルが外部R
OM14に予め格納されている。このテーブルの一つの
エントリl5には、処理ハンドラの先頭アドレス(PC
IIの初期値15a)のみならず、外部割込み用スタッ
クポインタSPIIOの初期値15bも指定されている
。
第2の実施例の集積回路装置に構築されているマイクロ
プロセフサは、電源を印加後あるいはり七ノト信号のア
サート後から最初の命令を実行し始めるまでの期間に、
マイクロROM部23に格納されているマイクロプログ
ラムに従ってリセノトシーケンスを実行する。このリセ
ットシーケンスでは以下のような処理が実行される。
プロセフサは、電源を印加後あるいはり七ノト信号のア
サート後から最初の命令を実行し始めるまでの期間に、
マイクロROM部23に格納されているマイクロプログ
ラムに従ってリセノトシーケンスを実行する。このリセ
ットシーケンスでは以下のような処理が実行される。
まず、リセノト割込みに応したヘクトル番号が生成され
る。次に、割込みマスクレヘル指定端子7a, 7b,
7c, 7dから入力された値がPSW9の割込みマ
スクレベル指定フィールド団^SK9aに取込まれる.
この際、PSW9の他のフィールドは全て“0”である
。
る。次に、割込みマスクレヘル指定端子7a, 7b,
7c, 7dから入力された値がPSW9の割込みマ
スクレベル指定フィールド団^SK9aに取込まれる.
この際、PSW9の他のフィールドは全て“0”である
。
この第2の実施例では、割込みマスクレベル指定端子7
a, 7b. 7c, 7dをそれぞれ順に、GND,
GND,Vcc+ GND (Vccは電源電位を、
GNDはグランド電位をそれぞれ表す)に接続してIM
ASK9aへの入力信号を“0010”とすることによ
り、リセット直後の最初に命令がフェソチされるまでの
期間には、レベル2までの優先順位の割込み要求がマス
クされる。
a, 7b. 7c, 7dをそれぞれ順に、GND,
GND,Vcc+ GND (Vccは電源電位を、
GNDはグランド電位をそれぞれ表す)に接続してIM
ASK9aへの入力信号を“0010”とすることによ
り、リセット直後の最初に命令がフェソチされるまでの
期間には、レベル2までの優先順位の割込み要求がマス
クされる。
割込みマスクレベル指定端子7a, 7b, 7c.
7clへの入力信号とマスクされる剖込みレヘルとの関
係は第13図に示す如くである。
7clへの入力信号とマスクされる剖込みレヘルとの関
係は第13図に示す如くである。
第14図は割込みマスクレヘル指定端子7a, 7b.
7c, 7dそれぞれへの入力信号をアyセンブリ時に
設定するための配線状態を示す集積回路装置の模式的平
面図である。
7c, 7dそれぞれへの入力信号をアyセンブリ時に
設定するための配線状態を示す集積回路装置の模式的平
面図である。
次に、マイクロプロセッサlは上述のベクトル番号に従
う外部ROM14のアドレスをアクセスし、外部ROM
14中にあるテーブルの1つのエントリ15の内容をフ
ヱフチする.エントリ15にはブート時のシステム初期
設定を行うためのプログラム16の先頭アドレス値(P
CIIの初期値15a)及び外部割込み用のスタソクポ
インタ10の初期値15bが登録されている。
う外部ROM14のアドレスをアクセスし、外部ROM
14中にあるテーブルの1つのエントリ15の内容をフ
ヱフチする.エントリ15にはブート時のシステム初期
設定を行うためのプログラム16の先頭アドレス値(P
CIIの初期値15a)及び外部割込み用のスタソクポ
インタ10の初期値15bが登録されている。
マイクロブロセソサ1は、フェソチしたエント■月5の
内容に従って、プート時のシステム初期設定を行うため
のプログラム16の先頭アドレス値をPCIIに、外部
割込み用スタソクポインタ値をSPIIOにそれぞれセ
ノトする. PCIIにセントされた先頭アドレスに従って、マイク
ロプロセッサ1は外部ROM14からプート時のシステ
ム初期設定を行うプログラムl6を読出して実行する。
内容に従って、プート時のシステム初期設定を行うため
のプログラム16の先頭アドレス値をPCIIに、外部
割込み用スタソクポインタ値をSPIIOにそれぞれセ
ノトする. PCIIにセントされた先頭アドレスに従って、マイク
ロプロセッサ1は外部ROM14からプート時のシステ
ム初期設定を行うプログラムl6を読出して実行する。
システム初期設定を行うプログラム16の実行中はrM
AsK9aの設定値によりレベル2までの割込みはマス
クされている。このため、IRLO:2端子8a+8b
, 8cからレベル2乃至6 (”010”乃至’11
0”)の割込みが要求された場合はその割込み要求は受
付けられず、IACK端子9bの出力はネゲートされる
.従― って、マイクロプロセッサ1はそのままシステム初期設
定を行うためのプログラム16の実行を継続する。
AsK9aの設定値によりレベル2までの割込みはマス
クされている。このため、IRLO:2端子8a+8b
, 8cからレベル2乃至6 (”010”乃至’11
0”)の割込みが要求された場合はその割込み要求は受
付けられず、IACK端子9bの出力はネゲートされる
.従― って、マイクロプロセッサ1はそのままシステム初期設
定を行うためのプログラム16の実行を継続する。
システム初期設定を行うプログラム16の末尾には、割
込みマスクレベルの値を変更するLDC命令がプログラ
ムされている。このLDC命令の実行により、IMAS
K9aにセントされている値が’0010’以外の値に
変更される。即ち、システム初期設定を行うプログラム
16の実行後は割込みマスクレベルが変更される。
込みマスクレベルの値を変更するLDC命令がプログラ
ムされている。このLDC命令の実行により、IMAS
K9aにセントされている値が’0010’以外の値に
変更される。即ち、システム初期設定を行うプログラム
16の実行後は割込みマスクレベルが変更される。
一方、システム初期設定を行うプログラム16の実行中
に、IRLO:2端子8a. 8b. 8cヘの入力信
号によりレベル0又は1 (’000″又“001″)
の割込み要求があった場合はその割込みは受付けられて
[ACKi子9bの出力がアサートされる. これにより、マイクロプロセッサ1が実行中のシステム
初期設定を行うプログラム16は中断され、割込みレベ
ル0又は1に対応する処理ハンドラに処理が移される。
に、IRLO:2端子8a. 8b. 8cヘの入力信
号によりレベル0又は1 (’000″又“001″)
の割込み要求があった場合はその割込みは受付けられて
[ACKi子9bの出力がアサートされる. これにより、マイクロプロセッサ1が実行中のシステム
初期設定を行うプログラム16は中断され、割込みレベ
ル0又は1に対応する処理ハンドラに処理が移される。
以上のように、この第2の実施例では、リセット直後か
ら最初の命令がフェフチされるまでの期間に要求された
割込みを外部割込みマスクレベル指定端子への入力信号
により任意にマスクレベルを指定することが可能になる
。
ら最初の命令がフェフチされるまでの期間に要求された
割込みを外部割込みマスクレベル指定端子への入力信号
により任意にマスクレベルを指定することが可能になる
。
[発明の効果]
本発明の集積回路装置及びそれを使用したマイクロプロ
センサでは、集積回路装置のアセンブリ時に半導体チッ
プのパッドをパッケージの電源リードまたはグランドリ
ードのいずれかと接続することにより、1種類のチノプ
で複数種類の初期状態を設定することが可能になる。こ
の初期設定に使用されるリードはパッケージ内で電源ま
たはグランドに接続されているので、バソケージの外部
ビンが増加することはない。
センサでは、集積回路装置のアセンブリ時に半導体チッ
プのパッドをパッケージの電源リードまたはグランドリ
ードのいずれかと接続することにより、1種類のチノプ
で複数種類の初期状態を設定することが可能になる。こ
の初期設定に使用されるリードはパッケージ内で電源ま
たはグランドに接続されているので、バソケージの外部
ビンが増加することはない。
また、本発明のマイクロプロセッサでは、外部アクセス
時に使用されるデータバス幅を制御するバスサイズ制御
レジスタを設け、その内容を所定の命令で変更すること
により、データハス幅の異なる外部デバイスをアクセス
することが可能にな更に、本発明のマイクロプロセッサ
では、バスサイズ制御レジスタの初期値を集積回路装置
のアセンブリ時のワイヤボンデイングで決定することに
より、ブート時にシステム初期化プログラムが記憶され
ている外部RO?+のデータバス幅を設定することが可
能になる。外部ROMに用いられるデバイスの業界標準
品はデータバス幅が1バイト以下であることが多い。こ
のため、プート時にシステムが4バイトのデータバス幅
でROMをアクセスする機能しか有していない場合、従
来はROMは4個必要であった。しかし、本発明ではシ
ステムの初期設定を行うプログラムは1つのROMの記
憶容量の1/10以下であることが多く、本発明のマイ
クロプロセッサを用いたマイクロプロセッサシステムで
は、システム初期設定を行うプログラムのために1つの
ROMがあれば十分である。
時に使用されるデータバス幅を制御するバスサイズ制御
レジスタを設け、その内容を所定の命令で変更すること
により、データハス幅の異なる外部デバイスをアクセス
することが可能にな更に、本発明のマイクロプロセッサ
では、バスサイズ制御レジスタの初期値を集積回路装置
のアセンブリ時のワイヤボンデイングで決定することに
より、ブート時にシステム初期化プログラムが記憶され
ている外部RO?+のデータバス幅を設定することが可
能になる。外部ROMに用いられるデバイスの業界標準
品はデータバス幅が1バイト以下であることが多い。こ
のため、プート時にシステムが4バイトのデータバス幅
でROMをアクセスする機能しか有していない場合、従
来はROMは4個必要であった。しかし、本発明ではシ
ステムの初期設定を行うプログラムは1つのROMの記
憶容量の1/10以下であることが多く、本発明のマイ
クロプロセッサを用いたマイクロプロセッサシステムで
は、システム初期設定を行うプログラムのために1つの
ROMがあれば十分である。
第1図は本発明の集積回路装置の構成を示す模式的平面
図であり、アセンブリ時のデータサイズ指定用パッドの
接続状態を示す。 第2図はパッケージの信号線レイヤの模式的平面図であ
る。 第3図はパンケージの電源レイヤの模式的平面図である
。 第4図はパッケージのグランドレイヤの模式的平面図で
ある。 第5図はパッケージのビン配置を示す模式的平面図であ
る。 第6図は本発明のマイクロプロセッサのブート時の動作
説明のための模式図である。 第7図は本発明のマイクロプロセッサを使用したシステ
ムのデータバス接続の状態を示すブロノク図である。 第8図は本発明のマイクロプロセッサの機能構成を示す
ブロック図である。 第9図は本発明のマイクロブロセソサのパイプライン構
成を示すブロソク図である。 第10図は本発明のマイクロプロセッサの命令フォーマ
ントを示す模式図である。 第11図は本発明のマイクロプロセッサのデータサイズ
指定端子への入力信号と外部RO?lのデータサイズと
の関係を示す図である。 第12図は本発明のマイクロプロセッサの外部割込み指
定端子への入力信号と割込みレベルとの関係を示す図で
ある。 第13図は本発明のマイクロプロセッサの割込みマスク
レベル指定フィールドの内容と割込みマスクレベル指定
端子への入力信号との関係を示す図である。 第14図は本発明の集積回路装置の第2の実施例の構成
を示す模式的平面図である。 第15図はLDC命令のフォーマットを示す模式図であ
る。 第16図はモトローラ社製のマイクロプロセッサMC6
8020のバス・インクフェイスの構成を示す模式図で
ある。 第17図はモトローラ社製のマイクロプロセノサ1’l
c68020におけるデータ幅がワードである場合のア
クセスの分類を示す模式図である。 第18図はモトローラ社製のマイクロブロセソサMC6
8020におけるデータ幅がロング・ワードである場合
のアクセスの分類を示す模式図である.1・・・マイク
ロプロセッサ 1c・・・半導体チップ2・・・パッ
ド 3・・・パッケージ 3S・・・信号線レイヤ
3Vcc・・・電源レイヤ 3GND・・・グラ
ンドレイヤ 4・・・ボンディングワイヤ 5Vc
c・・・電源リード 5GND・・・グランドリード
7,8・・・データサイズ指定端子 12・・・
バスサイズ指定レジスタ 14・・・外部ROM
16・・・システム初期設定を行うプログラム 17
・・・主メモリ 18・・・外部データバス 19
・・・命令フェフチ部 20・・・命令デコーダ部
24・・・データ演算部 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図であり、アセンブリ時のデータサイズ指定用パッドの
接続状態を示す。 第2図はパッケージの信号線レイヤの模式的平面図であ
る。 第3図はパンケージの電源レイヤの模式的平面図である
。 第4図はパッケージのグランドレイヤの模式的平面図で
ある。 第5図はパッケージのビン配置を示す模式的平面図であ
る。 第6図は本発明のマイクロプロセッサのブート時の動作
説明のための模式図である。 第7図は本発明のマイクロプロセッサを使用したシステ
ムのデータバス接続の状態を示すブロノク図である。 第8図は本発明のマイクロプロセッサの機能構成を示す
ブロック図である。 第9図は本発明のマイクロブロセソサのパイプライン構
成を示すブロソク図である。 第10図は本発明のマイクロプロセッサの命令フォーマ
ントを示す模式図である。 第11図は本発明のマイクロプロセッサのデータサイズ
指定端子への入力信号と外部RO?lのデータサイズと
の関係を示す図である。 第12図は本発明のマイクロプロセッサの外部割込み指
定端子への入力信号と割込みレベルとの関係を示す図で
ある。 第13図は本発明のマイクロプロセッサの割込みマスク
レベル指定フィールドの内容と割込みマスクレベル指定
端子への入力信号との関係を示す図である。 第14図は本発明の集積回路装置の第2の実施例の構成
を示す模式的平面図である。 第15図はLDC命令のフォーマットを示す模式図であ
る。 第16図はモトローラ社製のマイクロプロセッサMC6
8020のバス・インクフェイスの構成を示す模式図で
ある。 第17図はモトローラ社製のマイクロプロセノサ1’l
c68020におけるデータ幅がワードである場合のア
クセスの分類を示す模式図である。 第18図はモトローラ社製のマイクロブロセソサMC6
8020におけるデータ幅がロング・ワードである場合
のアクセスの分類を示す模式図である.1・・・マイク
ロプロセッサ 1c・・・半導体チップ2・・・パッ
ド 3・・・パッケージ 3S・・・信号線レイヤ
3Vcc・・・電源レイヤ 3GND・・・グラ
ンドレイヤ 4・・・ボンディングワイヤ 5Vc
c・・・電源リード 5GND・・・グランドリード
7,8・・・データサイズ指定端子 12・・・
バスサイズ指定レジスタ 14・・・外部ROM
16・・・システム初期設定を行うプログラム 17
・・・主メモリ 18・・・外部データバス 19
・・・命令フェフチ部 20・・・命令デコーダ部
24・・・データ演算部 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (4)
- (1)複数の初期状態をとり得る半導体チップをパッケ
ージに封入してなる集積回路装置において、 前記パッケージは、第1の電位及び第2の 電位がそれぞれ印加されるリード線を有し、前記半導体
チップは、自身と前記パッケー ジのリード線とを電気的に接続するための信号パッドを
有し、該信号パッドと前記第1及び第2の電位のリード
線との接続状態に応じて前記複数の初期状態のいずれか
に初期化されるべくなしてあることを特徴とする集積回
路装置。 - (2)複数の初期状態をとり得る半導体チップをパッケ
ージに封入してなる集積回路装置にて構成されるマイク
ロプロセッサにおいて、 前記パッケージは、第1の電位及び第2の 電位がそれぞれ印加されるリード線を有し、前記半導体
チップは、自身と前記パッケー ジのリード線とを電気的に接続するための信号パッドと
、命令をデコードする命令デコード回路と、命令を実行
する命令実行回路と、リセット時に前記信号パッドと前
記第1及び第2の電位のリード線との接続状態に応じて
前記複数の初期状態のいずれかに初期化された後に先頭
の命令を実行する制御回路と を備えたことを特徴とするマイクロプロセ ッサ。 - (3)パッケージに半導体チップを封入してなる集積回
路装置にて構成されるマイクロプロセッサにおいて、 外部とデータを入出力するデータバスと、 該データバスの有効ビット幅を定めるデー タバス幅制御レジスタと、 該データバス幅制御レジスタの初期値を定 める信号が入力される信号パッドと、 命令をデコードする命令デコード回路と、 リセット時に前記信号パッドから入力され た信号値を前記データバス幅制御レジスタに設定する制
御回路と、 リセット後に前記命令デコード回路でデコ ードされた命令を実行する際に、前記データバス幅制御
レジスタの設定内容により定められるデータバス幅で前
記データバスを通じて外部とデータを入出力する命令実
行回路と を備えたことを特徴とするマイクロプロセ ッサ。 - (4)パッケージに半導体チップを封入してなる集積回
路装置にて構成されるマイクロプロセッサにおいて、 外部から命令を入力するデータバスと、 該データバスの有効ビット幅を定めるデー タバス幅制御レジスタと、 前記データバスを通じて外部から命令を入 力する命令フェッチ回路と、 該命令フェッチ回路によリフェッチされた 命令をデコードする命令デコード回路と、 命令を実行する命令実行回路と、 前記命令デコード回路の出力に従って命令 の実行を制御する制御回路とを備え、 前記データバス幅制御レジスタの設定内容 により定められる有効ビット幅で前記データバスを通じ
てデータバス幅変更命令が入力された場合に、このデー
タバス幅変更命令を前記命令デコード回路でデコードし
、前記命令実行回路により実行することにより新たに前
記データバス幅制御レジスタの内容を設定し、この設定
内容により定められる有効ビット幅で前記データバスを
通じて前記データバス幅変更命令に引き続いて実行すべ
き命令を入力すべくなしてあることを特徴とするマイク
ロプロセッサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012831A JPH03216776A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 集積回路装置及びそれにより構成されたマイクロプロセッサ |
US07/644,808 US5300811A (en) | 1990-01-22 | 1991-01-22 | Integrated circuit device and microprocessor constituted thereby |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012831A JPH03216776A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 集積回路装置及びそれにより構成されたマイクロプロセッサ |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03216776A true JPH03216776A (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=11816326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012831A Pending JPH03216776A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 集積回路装置及びそれにより構成されたマイクロプロセッサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5300811A (ja) |
JP (1) | JPH03216776A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-01-22 US US07/644,808 patent/US5300811A/en not_active Expired - Lifetime
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CN113779755B (zh) * | 2021-08-05 | 2023-11-17 | 中科联芯(广州)科技有限公司 | 一种硅基多光谱集成电路芯片的设计方法和集成电路芯片 |
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---|---|
US5300811A (en) | 1994-04-05 |
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