JPH0375904B2 - - Google Patents

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JPH0375904B2
JPH0375904B2 JP57182313A JP18231382A JPH0375904B2 JP H0375904 B2 JPH0375904 B2 JP H0375904B2 JP 57182313 A JP57182313 A JP 57182313A JP 18231382 A JP18231382 A JP 18231382A JP H0375904 B2 JPH0375904 B2 JP H0375904B2
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JP
Japan
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microcode
register
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microprogram
address
Prior art date
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JP57182313A
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English (en)
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JPS5971547A (ja
Inventor
Yoshikuni Sato
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Priority to US06/542,969 priority patent/US4674063A/en
Priority to DE8383306322T priority patent/DE3376893D1/de
Priority to EP83306322A priority patent/EP0107952B1/en
Publication of JPS5971547A publication Critical patent/JPS5971547A/ja
Publication of JPH0375904B2 publication Critical patent/JPH0375904B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/26Address formation of the next micro-instruction ; Microprogram storage or retrieval arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロプログラム制御方式、特に、
情報処理装置をマイクロプログラムで制御するマ
イクロプログラム制御方式に関する。
一般に、マイクロプログラム制御方式で使用す
るマイクロプログラムのマイクロ命令形式は水平
型と垂直型の2つに分類することができる。
以下に、従来のマイクロプログラム制御方式に
ついて、図面を参照して説明する。
第1図は従来の水平型マイクロプログラムにお
ける命令型式に対するマイクロプログラム制御方
式の動作を説明するための模式図である。
第1図に示す水平型マイクロプログラムにおけ
るマイクロコードMCは、複数のフイールドF1
F3で構成され、フイールドF1のようにデータビ
ツトが直接演算の制御回路Cなどを制御したりフ
イールドF2のようにデコーダDを通して制御回
路Cを制御するなど、フイールドごとに独立した
制御を行なう方式である。
しかし、このようなマイクロプログラム制御方
式ではほぼ制御ゲートの数にマイクロコードのビ
ツトが対応している点で高速で細かな制御が可能
な半面、制御ゲートの数が多くなると語長が極端
に長くなるという欠点を有している。
このように、マイクロコードの語長が長くなる
欠点を是正したものが、垂直型マイクロプログラ
ムによるもので、第2図は従来の垂直型マイクロ
プログラムにおける命令形式に対するマイクロプ
ログラム制御方式の動作を説明するための模式図
である。
すなわち、第2図に示す垂直型はマイクロプロ
グラムのマイクロコードMOは複数のフイールド
F1,F2とオペレーシヨンフイールドOFとに分割
され、このオペレーシヨンフイールドOFが他の
フイールドF1,F2の制御動作を決定するマイク
ロプログラム制御方式である。
このような垂直型マイクロプログラムを用いた
ときの命令のコード形式を第2図を用いて説明す
る。
第2図に示すマイクロプログラムMOは3つの
フイールド(オペレーシヨンフイールドOFと、
フイールドF1をフイールドF2)に分割される。
オペレーシヨンフイールドOFはフイールドF1
およびフイールドF2の動作の定義を行なうため、
オペレーシヨンフイールドOFのオペレーシヨン
コードのデコード結果を用いて再度フイールド
F1、フイールドF2のデコードが行なわれる。こ
のことはデコーダを2段通ることになるので、デ
コード時間が水平型の2倍になるという欠点を有
している。
次に、分岐命令を例にとつて詳細に説明する。
第3図aは従来の垂直型マイクロプログラムを
用いたマイクロプログラム制御方式の情報処理装
置の一例を示すブロツク図で、1はマイクロプロ
グラムメモリ、2はマイクロコードレジスタ、3
はオペコードデコーダ、4はオペランド(フイー
ルドF1、フイールドF2)デコーダ、5はマイク
ロプログラムアドレスレジスタ、6はマルチプレ
クサ、7はインクリメンタ、8はネクストアドレ
スレジスタである。
また第3図bは第3図aに示す従来例で使用す
る分岐命令の形式を示したもので、分岐命令であ
ることを示すオペコードOPとフイールドF1、フ
イールドF2にまたがつて存在する分岐先アドレ
スADRを示す。
このような構成の装置で第3図bに示す分岐命
令が実行されるときのシーケンスを以下に示す。
まず、ネクストアドレスレジスタ8で指定され
るアドレスがマルチプレクサ6を通してマイクロ
プログラムレジスタ5に保持される。このとき、
保持されたアドレスによつてマイクロプログラム
メモリ1中のマイクロコードが読み出されマイク
ロコードレジスタ2にロードされる。このときか
らオペコードデコーダ3が動作を開始し、分岐命
令であることを解読する。この解読結果によつて
マイクロコードのオペランド部が分岐先アドレス
であることが決定され、そのアドレスがマルチプ
レクサ6の一方の入力となる。またこのときオペ
コードデコーダ3からの信号がマルチプレクサ6
の制御信号として入力され、分岐先アドレスがマ
イクロプログラムアドレスレジスタ5にロードさ
れ次のマイクロコードを選択するために用いられ
る。
以上のように分岐命令であることをオペコード
デコーダ3で解読してから、マルチプレクサ6の
選択が行なわれることによつて分岐先のマイクロ
コードが選択されるわけであるが、この間2つの
処理(オペコードデコーダ3の通過とマルチプレ
クサ6での選択)を必要とするので実行時間が長
くなるという欠点を有していた。
すなわち、従来のマイクロプログラムの制御方
式は実行時間が長いという欠点がある。
本発明の目的は、実行時間を短縮できるマイク
ロプログラム制御方式を提供することにある。
すなわち、本発明の目的は、上記実情に鑑みて
なされたもので、高速なマイクロ命令の実行とマ
イクロコードの語長を短かくできるマイクロ命令
制御方式を提供することにある。
本発明によるマイクロプログラム制御方式は、
各々が少なくとも第1及び第2のフイールドを有
する複数のマイクロコードをそれぞれ所定の番地
に格納するマイクロプログラムメモリと、アドレ
スレジスタを有しこのレジスタの内容で指定され
る前記マイクロプログラムメモリの番地からマイ
クロコードを読み出す手段と、読み出されたマイ
クロコードをストアするマイクロコードレジスタ
と、前記マイクロコードレジスタに接続され、ス
トアされたマイクロコードの第1及び第2のフイ
ールドをそれぞれ解読する第1及び第2のデコー
ダと、分岐先アドレス情報を含まないマイクロコ
ードであつて前記マイクロコードレジスタにスト
アされたマイクロコードの所定フイールド内の所
定のビツトに所定の情報が格納されていることが
解読された時にセツト状態となるフラグレジスタ
と、前記マイクロコードレジスタにマイクロコー
ドがロードされたとき前記フラグレジスタがセツ
ト状態であれば当該マイクロコードの第1のフイ
ールドの情報を分岐先アドレス情報として前記ア
ドレスレジスタに転送し、前記フラグレジスタが
セツト状態でないときは前記アドレスレジスタの
内容を前記マイクロプログラムメモリの次の番地
を指定するように更新する手段とを備え、前記分
岐先アドレス情報として用いられた第1のフイー
ルドを有する前記マイクロコードの第2のフイー
ルドの情報は無効とされることなく前記第2のデ
コーダにより解読され前記分岐先アドレス情報の
前記アドレスレジスタへの転送処理とは無関係な
処理の制御に用いられることを特徴とする。
次に、本発明のマイクロプログラム制御方式の
実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。
第4図a,bは本発明に用いるノーマル命令お
よび分岐命令のマイクロコードの命令形式を示す
フオーマツト図で、第4図aに示すノーマル命令
は、フイールドHとフイールドLより構成され、
第4図bに示す分岐命令は、ノーマル命令と同様
にフイールドHとフイールドLより構成される。
ここで、ノーマル命令と分岐命令のフイールド
Hは共通の対象に対して制御を行なう。たとえば
外部からの高速に入力されるデータのタイミング
を制御するために用いるなどの用途がある。
ノーマル命令のフイールドLのBRビツトは次
のステツプのマイクロコードのフイールドLのデ
ータが分岐先アドレスであることを示すために用
いられ、残りは演算のタイプの指定や、レジスタ
の選択に用いられたりする。
第5図は本発明のマイクロプログラム制御方式
の一実施例を示すブロツク図である。
ここで、11はマイクロプログラムメモリ、1
2はマイクロコードレジスタ、13はフイールド
14をデコードするためのフイールドデコーダ、
14はフイールドLをデコードするためのフイー
ルドデコーダ、15はマイクロプログラムアドレ
スレジスタ、16はマルチプレクサ、17はイン
クリメンタ、18はネクストアドレスレジスタ、
19はノーマル命令実行時にノーマル命令のBR
ビツトが“1”のときにセツトされマルチプレク
サ16の入力となり、マイクロコードレジスタ1
2のフイールドLを選ぶことのできるフラグを格
納するBRフラグレジスタであり、次のマイクロ
コード(分岐命令)が実行された直後にクリアさ
れる。
このような構成の情報処理装置において、分岐
命令を実行するのは次のシーケンスによつて行な
われる。
ネクストアドレスレジスタ18からのアドレス
がマルチプレクサ16を通つてマイクロプログラ
ムアドレスレジスタ15に保持されてマイクロプ
ログラムメモリ11中のマイクロコードが読み出
される。読み出されたマイクロコードはマイクロ
コードレジスタ12にロードされる。この時フイ
ールドHは外部の入出力の制御をフイールドデコ
ーダ13を通して行なう。一方フイールドLはフ
イールドデコーダ14に入力され、BRビツトが
“1”であることが解読されBRフラグレジスタ
19がセツトされる。またこの処理が行なわれて
いるときに、マルチプレクサ16から出力された
マイクロプログラムアドレスはインクリメンタ1
7によつて1つ先のアドレスをネクストアドレス
レジスタ18にロードしている。
次には同様にしてネクストアドレスレジスタ1
8で示されるアドレスによつてマイクロコードが
マイクロコードレジスタ12にロードされる。こ
のとき、前サイクルでセツトされたBRフラグレ
ジスタ19の内容が有効になり、フイールドデコ
ーダ14の動作は禁止され、かつマイクロコード
レジスタ12のフイールドLに相当するデータが
マルチプレクサ16に入力される。このとき、マ
ルチプレクサ16はすでにBRフラグレジスタ1
9によつてフイールドLのアドレスが選択されて
いるのでマルチプレクサ16を通過するのみでマ
イクロプログラムアドレスレジスタ15にロード
分岐先のマイクロコードを読み出すことになる。
なおこの時フイールドHは独立にフイールドデコ
ーダ13を通して入出力の制御を行なつている。
以上のように、前ステツプのマイクロコードに
よつて分岐先のアドレスがマイクロプログラムア
ドレスレジスタへ送られることが決定されている
ためにオペコードの解読時間がまつたくなく、か
つマルチプレクサの選択も行なわれているのでア
ドレスの伝播のみで分岐先のアドレスが決定され
る。しかも、分岐マイクロコードの分岐先アドレ
ス情報以外のフイールドは、分岐処理以外の処理
の制御情報として、無効にされることなく解読さ
れているので、処理効率、スピードも向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の水平型マイクロプログラムにお
ける命令形式に対するマイクロプログラム制御方
式の動作を説明するための模式図、第2図は従来
の垂直型マイクロプログラムにおける命令形式に
対するマイクロプログラム制御方式の動作を説明
するための模式図、第3図a,bは従来の垂直型
マイクロプログラムを用いたマイクロプログラム
制御方式の情報処理装置の例を示すブロツク図お
よび、使用する垂直型マイクロプログラムにおけ
る命令形式の一例を示すフオーマツト図、第4図
a,bは本発明に用いるノーマル命令、および分
岐命令のマイクロコードの命令形式を示すフオー
マツト図、第5図は本発明のマイクロプログラム
制御方式の一実施例を示すブロツク図である。 MC,MO……マイクロコード、F1〜F3……フ
イールド、D,D1,D2……デコーダ、C……制
御回路、OF……オペレーシヨンフイールド、OD
……オペコードデコーダ、OP……オペコード、
ADR……分岐先アドレス、1……マイクロプロ
グラムメモリ、2……マイクロコードレジスタ、
3……オペコードデコーダ、4……オペランドデ
コーダ、5……マイクロプログラムアドレスレジ
スタ、6……マルチプレクサ、7……インクリメ
ンタ、8……ネクストアドレスレジスタ、11…
…マイクロプログラムメモリ、12……マイクロ
コードレジスタ、13……フイールドデコーダ、
14……フイールドデコーダ、15……マイクロ
プログラムアドレスレジスタ、16……マルチプ
レクサ、17……インクリメンタ、18……ネク
ストアドレスレジスタ、19……BRフラグレジ
スタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 各々が少なくとも第1及び第2のフイールド
    を有する複数のマイクロコードをそれぞれ所定の
    番地に格納するマイクロプログラムメモリと、ア
    ドレスレジスタを有しこのレジスタの内容で指定
    される前記マイクロプログラムメモリの番地から
    マイクロコードを読み出す手段と、読み出された
    マイクロコードをストアするマイクロコードレジ
    スタと、前記マイクロコードレジスタに接続さ
    れ、ストアされたマイクロコードの第1及び第2
    のフイールドをそれぞれ解読する第1及び第2の
    デコーダと、分岐先アドレス情報を含まないマイ
    クロコードであつて前記マイクロコードレジスタ
    にストアされたマイクロコードの所定フイールド
    内の所定のビツトに所定の情報が格納されている
    ことが解読された時にセツト状態となるフラグレ
    ジスタと、前記マイクロコードレジスタにマイク
    ロコードがロードされたとき前記フラグレジスタ
    がセツト状態であれば当該マイクロコードの第1
    のフイールドの情報を分岐先アドレス情報として
    前記アドレスレジスタに転送し、前記フラグレジ
    スタがセツト状態でないときは前記アドレスレジ
    スタの内容を前記マイクロプログラムメモリの次
    の番地を指定するよう更新する手段とを備え、前
    記分岐先アドレス情報として用いられた第1のフ
    イールドを有する前記マイクロコードの第2のフ
    イールドの情報は無効とされることなく前記第2
    のデコーダにより解読され前記分岐先アドレス情
    報の前記アドレスレジスタへの転送処理とは無関
    係な処理の制御に用いられることを特徴とするマ
    イクロプログラム制御方式。
JP18231382A 1982-10-18 1982-10-18 マイクロプログラム制御方式 Granted JPS5971547A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18231382A JPS5971547A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 マイクロプログラム制御方式
US06/542,969 US4674063A (en) 1982-10-18 1983-10-18 Information processing apparatus having a sequence control function
DE8383306322T DE3376893D1 (en) 1982-10-18 1983-10-18 Information processing apparatus and its instruction control system
EP83306322A EP0107952B1 (en) 1982-10-18 1983-10-18 Information processing apparatus and its instruction control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18231382A JPS5971547A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 マイクロプログラム制御方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5971547A JPS5971547A (ja) 1984-04-23
JPH0375904B2 true JPH0375904B2 (ja) 1991-12-03

Family

ID=16116114

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JP18231382A Granted JPS5971547A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 マイクロプログラム制御方式

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Families Citing this family (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07325715A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Nec Ic Microcomput Syst Ltd マイクロコンピュータ
JP2001216152A (ja) * 2000-01-28 2001-08-10 Rooran:Kk 論理集積回路及びそのcpuコアのソースを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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JPS53945A (en) * 1976-06-25 1978-01-07 Fujitsu Ltd Microprogram control system
JPS5552147A (en) * 1978-10-12 1980-04-16 Nec Corp Data processor

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JPS5971547A (ja) 1984-04-23

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