JPH03256127A - Microprocessor system - Google Patents

Microprocessor system

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Publication number
JPH03256127A
JPH03256127A JP5374690A JP5374690A JPH03256127A JP H03256127 A JPH03256127 A JP H03256127A JP 5374690 A JP5374690 A JP 5374690A JP 5374690 A JP5374690 A JP 5374690A JP H03256127 A JPH03256127 A JP H03256127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
program
microprocessor
rom
speed
reset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5374690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Itaya
茂 板谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP5374690A priority Critical patent/JPH03256127A/en
Publication of JPH03256127A publication Critical patent/JPH03256127A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To use a slow ROM as a program ROM and to improve the performance of a system by providing this system with a direct memory access (DMA) mechanism, and at the time of resetting the system, writing the program of the ROM in a high-speed RAM. CONSTITUTION:When a system reset signal is applied, a microrpocessor (MP) 1 is held at a reset state, and when a reset signal is released, the program stored in the slow program ROM 4 is written in the high-speed program RAM 3 while holding the MP 1 at the reset state as it is. After ending the writing operation, the reset state of the MP 1 is released and the DAM mechanism 2 is disconnected from the MP 1. After releasing the reset state, the MP 1 fetches the program stored in the RAM 3 and rises. Since the slow-speed ROM with low cost and large capacity can be used as the program ROM, the system of high performance can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ROM組込式のマイクロプロセッサシステム
にに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ROM-embedded microprocessor system.

[従来の技術] 近年のマイクロプロセッサシステムの進歩には著しいも
のがあり、数メガバイト以上のプログラムをROM化す
るROM組込式のコンピュータシステムも珍しくない。
[Prior Art] There has been remarkable progress in microprocessor systems in recent years, and ROM-embedded computer systems that store several megabytes or more of programs in ROM are not uncommon.

また、動作クロックは非常に高速化され、それに伴って
メモリ等へ要求するアクセスの応答時間が短くなってき
ている。
In addition, operating clocks have become much faster, and as a result, response times for access requests to memories and the like have become shorter.

一方、メモリ内容の消去−再書き込みが容易なEFRO
Mは、チップ当りの大容量化と応答時間の高速化が進み
、現在の組込式プログラムメモリの主流となっているが
、アクセスの応答時間の高速化がマイクロプロセッサの
動作クロックの高速化に比べて遅く、性能差は開く一方
である。
On the other hand, EFRO is easy to erase and rewrite memory contents.
M has become the mainstream of current embedded program memory due to the increase in capacity per chip and faster response time, but faster access response time has led to faster microprocessor operating clocks. It is slower compared to other machines, and the difference in performance is only widening.

なお、マイクロプロセッサのアクセスサイクルにウェイ
トサイクル(待ち時間)を挿入することにより、低速メ
モリとのインタフェースは可能であり、実際に良く行な
われている方法ではある。
Note that it is possible to interface with a low-speed memory by inserting a wait cycle (wait time) into the access cycle of the microprocessor, and this is a method that is often used in practice.

しかしながら、ウェイトサイクルの挿入は、マイクロプ
ロセッサの演算処理性能の低下が著しく、本来の性能を
発揮できなくなるという欠点がある。
However, the insertion of wait cycles has the disadvantage that the arithmetic processing performance of the microprocessor is significantly reduced, making it impossible to achieve its original performance.

そこで、現在、以下に示す3つの手法により改善が計ら
れている。
Therefore, improvements are currently being made using the following three methods.

第1の手法は、ソフトウェアによるプログラムコピーで
ある。すなわち、システムリセットの解除直後、マイク
ロプロセッサは低速のROMのプログラムをフェッチし
て立上がる。プログラムは大別して2つのブロックで構
成され、1つはブートロータと呼ばれるもの、もう1つ
は本来の演算処理部である。システムリセットの解除直
後、マイクロプロセッサはブートローダの内容を実行す
る。ブートローダは、本来の演算処理部のプログラムを
高速のRA Mヘコピーし、コピーが完了すると、RA
M上のプログラムに実行を移す命令が含まれている。
The first method is program copying using software. That is, immediately after the system reset is released, the microprocessor fetches the program from the low-speed ROM and starts up. The program is roughly divided into two blocks: one is called the boot rotor, and the other is the original arithmetic processing section. Immediately after the system reset is released, the microprocessor executes the contents of the bootloader. The bootloader copies the program of the original arithmetic processing unit to the high-speed RAM, and when the copy is completed, the program is transferred to the RA.
Contains an instruction to transfer execution to a program on M.

上記第1の手法は、ハードウェアの構成が単純になると
いう利点はあるものの、ソフトウェアの開発−デバッグ
の難易度が高くなる。しかも、本来のプログラムを2つ
アドレス空間上に割り付けなければならず、プログラム
の大容量化の点で不利となる。
Although the first method has the advantage of simplifying the hardware configuration, it increases the difficulty of software development and debugging. Moreover, it is necessary to allocate two original programs in the address space, which is disadvantageous in terms of increasing the program capacity.

第2の手法は、プログラムROMとして、バイポーラ等
の高速FROMを使用することである。
The second method is to use a high-speed FROM, such as bipolar, as the program ROM.

しかしながら、バイポーラ等の高速ROMは、主流とな
っているEPROMに比ベチップ当りの容量が小さく、
EPROMを使用した場合の数倍以上の個数を必要とす
る。更に、プログラムを一度書き込むと、二度と消去で
きないという素子自体の特性より、ソフトウェアのデバ
ッグにおいて大量のFROMを使い捨てにしなければな
らないという欠点がある。
However, high-speed ROM such as bipolar has a smaller capacity per chip than the mainstream EPROM.
The number of memory cells required is several times that of the case where EPROMs are used. Furthermore, due to the characteristic of the device itself that once a program is written, it cannot be erased again, and a large amount of FROM must be discarded when debugging software.

第3の手法は、キャッシュメモリという少容量の高速R
AMを非常に複雑なコントロール機構と共に使用する手
法である。
The third method is a small capacity high-speed R called cache memory.
This is an approach that uses AM with a very complex control mechanism.

しかしながら、この手法はハードウェアの構成が複雑に
なり、その上、プログラムの作り方によっては、キャッ
シュのヒツト率が低下することがある。更に、ロングジ
ャンプ、コール、タスク切換え等の命令に対しては全く
効果が期待できない。
However, this method requires a complicated hardware configuration, and depending on how the program is created, the cache hit rate may decrease. Furthermore, no effect can be expected on commands such as long jumps, calls, and task switching.

[発明が解決しようとする課題] 従来は、上記のような問題があるため、ソフトウェアの
開発−デバッグの難易度が上がったり、プログラムの大
容量化の点で不利となったり、バイポーラ等の高速FR
OMを大量に使い捨てたり、キャッシュメモリのような
複雑で効果に若干の不安が残るものであった。
[Problems to be solved by the invention] Conventionally, due to the above-mentioned problems, the difficulty of software development and debugging has increased, it has been disadvantageous in terms of increasing the capacity of programs, and high-speed FRs such as bipolar
It required a large amount of OM to be discarded and was complicated, such as a cache memory, so there was some concern about its effectiveness.

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、安価で大
容量の低速ROMをプログラムROMとして使用でき、
ソフトウェアの開発−デバッグの難易度も高くならず、
プログラムの大容量化の点で不利にならない高性能なマ
イクロプロセッサシステムを提供することを目的とする
The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and allows an inexpensive, large-capacity, low-speed ROM to be used as a program ROM.
Software development - debugging is not difficult,
The purpose of the present invention is to provide a high-performance microprocessor system that is not disadvantageous in terms of increasing program capacity.

[課題を解決するための手段] 本発明は、ROM組込式のマイクロプロセッサシステム
において、システムリセット時にマイクロプロセッサを
リセット状態にさせてROM内のプログラムを高速RA
Mへ書込むダイレクト・メモリ・アクセス機構を備え、
高速RAMへのプログラム書き込み終了後は、マイクロ
プロセッサが高速RAMの記憶プログラムをフェッチし
て立ち上がるようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a ROM-embedded microprocessor system in which the microprocessor is put into a reset state when the system is reset, and programs in the ROM are transferred to high-speed RA.
Equipped with a direct memory access mechanism to write to M,
After writing the program to the high-speed RAM, the microprocessor fetches the program stored in the high-speed RAM and starts up.

[作用] DMA機構は、システムリセット信号が与えられると、
マイクロプロセッサ側をリセット状態に保持し、リセッ
ト信号が解除されるとマイクロプロセッサをリセット状
態に保持したままROMの記憶プログラムを高速RAM
に書き込み、書き込み終了後にマイクロプロセッサのリ
セットを解除すると共に、マイクロプロセッサからDM
A機構を切り離す。マイクロプロセッサは、リセットが
解除されると、高速RAMの記憶プログラムをフェッチ
して立ち上がる。
[Operation] When the DMA mechanism is given a system reset signal,
The microprocessor side is held in the reset state, and when the reset signal is released, the program stored in the ROM is transferred to the high-speed RAM while the microprocessor is held in the reset state.
After writing is completed, the reset of the microprocessor is canceled and the DM is sent from the microprocessor.
Disconnect mechanism A. When the microprocessor is released from reset, it fetches the program stored in the high-speed RAM and starts up.

[実施例コ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。[Example code] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るマイクロプロセッサシステムの構
成を示すブロック図である。なお、同図は本発明の特徴
を明確にするため、マイクロプロセッサ周辺の詳細な制
御信号等については省略している。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a microprocessor system according to the present invention. Note that, in order to clarify the features of the present invention, detailed control signals and the like around the microprocessor are omitted from the figure.

第1図において1はマイクロプロセッサ、2はDMA 
(ダイレクト・メモリ・アクセス)機構、3は高速プロ
グラムRAM、4は低速のプログラムRAM、5はアド
レスバス、6はデータバス、7はマイクロプロセッサ−
のアドレスバッファ、8はマイクロプロセッサ−のデー
タバスバッファ、9はDMA機構2のアドレスバッファ
、10はDMA機構2のデータバスバッファである。
In Figure 1, 1 is a microprocessor, 2 is a DMA
(direct memory access) mechanism, 3 is a high-speed program RAM, 4 is a low-speed program RAM, 5 is an address bus, 6 is a data bus, 7 is a microprocessor.
8 is a data bus buffer of the microprocessor, 9 is an address buffer of the DMA mechanism 2, and 10 is a data bus buffer of the DMA mechanism 2.

マイクロプロセッサ1は、システム全体の制御を司るも
ので、アドレスバッファ7及び双方向データバスバッフ
ァ8を介してアドレスバス5及びデータバス6に接続さ
れる。
A microprocessor 1 is in charge of controlling the entire system, and is connected to an address bus 5 and a data bus 6 via an address buffer 7 and a bidirectional data bus buffer 8.

DMA機構2は、マイクロプロセッサ1を介すずにダイ
レクトに高速プログラムRAM3及び低速プログラムR
OM4をアクセスするもので、システムリセット人力1
1及びマイクロプロセッサリセット出力12を備えてい
る。このD M A tJ& 構2のシステムリセット
人力11には、例えばシステムリセットスイッチswの
操作によるシステムリセット信号が与えられる。また、
マイクロプロセッサリセット出力12は、マイクロプロ
セッサ1のリセット人力13に接続されると共にアドレ
スバッファ7及びデータバスバッファ8の出力イネーブ
ル部端子14に接続される。更にマイクロプロセッサリ
セット出力12は、インバータ15を介してアドレスバ
ッファ9及びデータバスバッファ10の出力イネーブル
部端子14に接続される。上記DMA機構2は、リセッ
ト信号が解除された時に動作を開始し、アドレスデータ
をアドレスバッファ9を介してアドレスバス5に出力す
る。
The DMA mechanism 2 directly writes the high-speed program RAM 3 and the low-speed program R without going through the microprocessor 1.
Accessing OM4, system reset manually 1
1 and a microprocessor reset output 12. The system reset human power 11 of the DM A tJ & system 2 is given a system reset signal by, for example, operating a system reset switch sw. Also,
The microprocessor reset output 12 is connected to the reset input 13 of the microprocessor 1 and to the output enable terminals 14 of the address buffer 7 and data bus buffer 8. Furthermore, the microprocessor reset output 12 is connected to the output enable section terminal 14 of the address buffer 9 and the data bus buffer 10 via an inverter 15. The DMA mechanism 2 starts operating when the reset signal is released, and outputs address data to the address bus 5 via the address buffer 9.

高速プログラムl’tAM3は、アドレスバス5及びデ
ータバス6に直接接続され、システムリセット時にはD
MA機構2によりアクセスされて低速プログラムROM
4の記憶データがロードされ、その後はマイクロプロセ
ッサ1によりアクセスされる。
The high-speed program l'tAM3 is directly connected to the address bus 5 and data bus 6, and is connected to the D
Low-speed program ROM accessed by MA mechanism 2
4 is loaded and thereafter accessed by microprocessor 1.

低速プログラムROM4は、アドレスバス5に直接接続
されると共に、DMA機構2の読出しデータバスバッフ
ァ10を介してデータバス6に接続される。この低速プ
ログラムROM4には、システムのプログラムが予め記
憶されており、システムリセット時のみDMA機構2に
よりアクセスされる。
The low speed program ROM 4 is connected directly to the address bus 5 and also to the data bus 6 via the read data bus buffer 10 of the DMA mechanism 2 . This low-speed program ROM 4 stores a system program in advance, and is accessed by the DMA mechanism 2 only when the system is reset.

以下、上記実施例の動作を説明する。The operation of the above embodiment will be explained below.

DMA機構2は、システムの起動時等において、システ
ムリセット人力11よりリセット信号が人力されると、
マイクロプロセッサリセット出力12にリセット信号を
出力する。このDMA機構2から出力されるリセット信
号により、マイクロプロセッサ−がリセット状態に保持
されると共に、マイクロプロセッサ−のアドレスバッフ
ァ7及びデータバスバッファ8がリセット状態に保持さ
れる。
When the DMA mechanism 2 receives a reset signal from the system reset manual 11 at the time of system startup, etc.,
A reset signal is output to the microprocessor reset output 12. The reset signal output from the DMA mechanism 2 holds the microprocessor in a reset state, and also holds the address buffer 7 and data bus buffer 8 of the microprocessor in a reset state.

また、同時に上記DMA機構2から出力されるリセット
信号は、インバーター5により反転されt−DMA機構
2のアドレスバッファ9及びデータバスバッファ10の
出力イネーブル部端子14に入力される。この結果、I
)MA機構2のアドレスバッファ9及びデータバスバッ
ファ10が出力イネーブル状態となる。
At the same time, the reset signal output from the DMA mechanism 2 is inverted by the inverter 5 and input to the address buffer 9 of the t-DMA mechanism 2 and the output enable terminal 14 of the data bus buffer 10. As a result, I
) The address buffer 9 and data bus buffer 10 of the MA mechanism 2 become output enabled.

次いで、DMA機構2のシステムリセット入力11への
リセット信号が解除されると、DMA機構2が作動を開
始する。このときDMA機構2は、マイクロプロセッサ
リセット出力12よりリセット信号を出力した状態を保
持している。従って、マイクロプロセッサ−が動作を停
止し、そのアドレスバッファ7及びそのデータバスバッ
ファ8が出力ディセーブルであり、DMA機構2のアド
レスバッファ9及びデータバスバッファ10が出力イネ
ーブルである。
Next, when the reset signal to the system reset input 11 of the DMA mechanism 2 is released, the DMA mechanism 2 starts operating. At this time, the DMA mechanism 2 maintains the state in which the reset signal is output from the microprocessor reset output 12. Therefore, the microprocessor stops operating, its address buffer 7 and its data bus buffer 8 are output disabled, and the address buffer 9 and data bus buffer 10 of the DMA mechanism 2 are output enabled.

この状態でDMA機構2は、アドレスをアドレスバス5
に出力し、低速プログラムROM4に記憶されているプ
ログラムを読出し、高速プログラムRAM3の同一アド
レスに書き込む。以下、同様にしてDMA機構2は、ア
ドレスを更新しながら低速プログラムROM4の記憶内
容を順次読出し、高速プログラムRAM3に書き込む。
In this state, the DMA mechanism 2 transfers the address to the address bus 5.
The program stored in the low-speed program ROM 4 is read out and written to the same address in the high-speed program RAM 3. Thereafter, in the same manner, the DMA mechanism 2 sequentially reads out the stored contents of the low-speed program ROM 4 while updating the addresses, and writes them into the high-speed program RAM 3.

そして、DMA機構2は、低速プログラムROM4の記
憶内容を全て高速プログラムRAM3に書き込み終わる
と、マイクロプロセッサリセット出力12のリセット信
号を解除する。
When the DMA mechanism 2 finishes writing all the stored contents of the low-speed program ROM 4 to the high-speed program RAM 3, the DMA mechanism 2 releases the reset signal of the microprocessor reset output 12.

この結果、マイクロプロセッサ1のアドレスバッファ7
及びデータバスバッファ8が出力イネーブルとなると共
に、DMA機構2のアドレスバッファ9及びデータバス
バッファ10が出力ディセーブルとなり、マイクロプロ
セッサ1側からDMA機構2及び低速プログラムROM
4が切り0 離される。
As a result, address buffer 7 of microprocessor 1
and data bus buffer 8 are enabled for output, address buffer 9 and data bus buffer 10 of DMA mechanism 2 are disabled for output, and DMA mechanism 2 and low-speed program ROM are output from the microprocessor 1 side.
4 is cut and 0 is separated.

そして、マイクロプロセッサ1は、上記リセット信号の
解除により、高速プログラムRAM3に記憶されたプロ
グラムをノー・ウェイトでフェッチして立上がり、その
プログラムをノー・ウェイトで実行する。
When the reset signal is released, the microprocessor 1 fetches the program stored in the high-speed program RAM 3 without a wait, starts up, and executes the program without a wait.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、安価で大容量の低速
ROMをプログラムROMとして使用することができる
。更に、プログラムのフェッチをノー・ウェイトで行な
うことにより、マイクロプロセッサの演算処理性能を最
大限に発揮させることができ、かつ、ソフトウェアの開
発−デバッグの難易度も高くならず、プログラムの大容
量化の点で不利にならない高性能なシステムを実現でき
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an inexpensive, large-capacity, low-speed ROM can be used as a program ROM. Furthermore, by performing program fetches without waiting, the arithmetic processing performance of the microprocessor can be maximized, and the difficulty of software development and debugging does not increase, making it possible to increase the capacity of programs. It is possible to realize a high-performance system that is not disadvantageous in terms of.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係るマイクロプロセッサシ
ステムを示すブロック図である。 1・・・マイクロプロセッサ、2・・・DMA機構、3
1 ・・・高速プログラムRAM、4・・・低速プログラム
ROM、5・・・アドレスバス、6・・・データバス、
7・・・アドレスバッファ、8・・・データバスバッフ
ァ、9・・・アドレスバッファ、10・・・データバス
バッファ、11・・・システムリセット入力、12・・
・マイクロプロセッサリセット出力、13・・・マイク
ロプロセッサリセット入力、14・・・出力イネーブル
部端子。
FIG. 1 is a block diagram showing a microprocessor system according to an embodiment of the present invention. 1... Microprocessor, 2... DMA mechanism, 3
1...High-speed program RAM, 4...Low-speed program ROM, 5...Address bus, 6...Data bus,
7...Address buffer, 8...Data bus buffer, 9...Address buffer, 10...Data bus buffer, 11...System reset input, 12...
- Microprocessor reset output, 13... Microprocessor reset input, 14... Output enable section terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ROM組込式のマイクロプロセッサシステムにおいて、
システムリセット時にマイクロプロセッサをリセット状
態にさせてROM内のプログラムを高速RAMへ書込む
ダイレクト・メモリ・アクセス機構を備えたことを特徴
とするマイクロプロセッサシステム。
In a ROM-embedded microprocessor system,
A microprocessor system comprising a direct memory access mechanism that puts the microprocessor into a reset state at the time of system reset and writes a program in a ROM to a high-speed RAM.
JP5374690A 1990-03-07 1990-03-07 Microprocessor system Pending JPH03256127A (en)

Priority Applications (1)

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JP5374690A JPH03256127A (en) 1990-03-07 1990-03-07 Microprocessor system

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6286096B1 (en) 1997-11-05 2001-09-04 Nec Corporation System for preventing a CPU from an input of a power source until the completion of transferring BIOS data from a hard disk to a main memory
JP2007264978A (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Brother Ind Ltd Information processor and method for starting the same

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