JPH04145510A - シングルチップマイクロコンピュータ - Google Patents

シングルチップマイクロコンピュータ

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JPH04145510A
JPH04145510A JP2268948A JP26894890A JPH04145510A JP H04145510 A JPH04145510 A JP H04145510A JP 2268948 A JP2268948 A JP 2268948A JP 26894890 A JP26894890 A JP 26894890A JP H04145510 A JPH04145510 A JP H04145510A
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timer
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flag
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Hiroaki Andou
安藤 洋章
Toshinori Tamura
田村 俊則
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シングルチップマイクロコンピュータに関し
、特に時計用のタイマを内蔵するシングルチップマイク
ロコンピュータに関する。
〔従来の技術〕
現在、多くの家電製品において、システムコントローラ
として、4/8ビツト・シングルチップマイクロコンピ
ュータが用いられている。これら家電製品では、エアコ
ン、VTR,ビデオカメラ、電子炊飯器等種類を問わず
タイマ予約機能を内蔵する製品が増加している。そのた
め、シングルチップマイクロコンピュータにおいては、
時計用のタイマを内蔵する機種が多い。
従来、シングルチップマイクロコンピュータに内蔵する
時計用のタイマは、応用製品においてタイマ予約機能を
実現するために、タイマとタイマのオーバフローによっ
てセットするフラグにより構成し、1秒を計数するため
に0.5秒毎の時間間隔でフラグをセットする機能を有
している。
従来の時計用のタイマを内蔵するシングルチップマイク
ロコンピュータの構成及び動作についてタイマブロック
を中心に第4図を用いて説明する。第4図は従来の時計
用のタイマを内蔵するシングルチップマイクロコンピュ
ータを示すブロック図である。時計用のタイマを内蔵す
るシングルチップマイクロコンピュータ300は、端子
400と、端子401と、タロツク発生回路340と、
中央処理装置320(以下CPUと記す)と1.内部デ
ータバス330と、メモリ310と、タイマブロック3
50と9割込みコントローラ390とにより構成される
内部データバス330は、メモリ310と、タイマブロ
ック350と1割込みコントローラ390をcPU32
0に接続するアドレス・データバスである。クロック発
生回路340は、端子400と端子401に入力する信
号からクロック信号341を生成し、動作クロックとし
てCPU320と、メモリ310と、タイ、マブロック
350と1割込みコントローラ390に対し供給する。
メモリ310は、CPU320が実行するプログラムを
格納する。割込みコントローラ390は、割込み要求信
号391を出力しCPU320に対して割込み処理の起
動を要求する。CPU320は、メモリ310に格納し
た命令を、内部データバス330を介して取り込んで実
行することにより、シングルチップマイクロコンピュー
タ300を制御する。
またCPU320は割込みコントローラ390が、発生
する割込み要求を受は付けると実行中の命令処理終了後
、割込み処理を起動すると同時に割込みコントローラ3
90に割込み受付は信号392を出力する。
タイマブロック350は、イネーブルフラグ360とi
ビット((は自然数)タイマ370とオーバフローフラ
グ380とにより構成する。βビットタイマ370は、
クロック信号341を入力としてアップカウント動作し
、オーバフローによりオーバフロー信号371をオーバ
フローフラグ380に対して出力する。
オーバフローフラグ380は、内部データバス330を
介してCPU320に接続されオーバフロー信号371
が“1°′となることにより“1パにセットするフラグ
である。イネーブルフラグ360は、1ビツトタイマ3
70のカウント動作を制御するフラグである。
イネーブルフラグ360が“′1″の時、出力信号36
1は″1”となり、0“′の時出力信号361は“0パ
となる。出力信号361が“1″の時、βビットタイマ
370は、カウント動作を開始し、0”の時βビットタ
イマ370は初期化されカウント動作を停止する。
次にタイマブロック350の時計動作について説明する
。まずカウント動作を述べる。CPU320は、命令に
より1ビツトタイマ370のイネーブルフラグ360に
°゛1゛′を設定する。従って、出力信号361は′1
°゛となり(ビットタイマ370がカウント動作号開始
する。ρビ・・ノドタイマ380は、オーバフローによ
りオーバフロー信号371を出力し、オーバフローフラ
グ380を゛1パにセットする。
CPU320は、命令により内部データバス330を介
してオーバフローフラグ380の値を読み込んでテスト
し、オーバフローフラグ380が′″1゛′の時“Oo
oにクリアし、時間のカウント処理を行なう。このため
、βビットタイマ370のオーバフロー時間を短かくし
過ぎると、フラグのテスト命令の頻度が高くなり、CP
U320の処理効率は著しく低下する。また、時計用の
タイマでは1秒をカウントするためオーバフロー時間を
0.5秒より長くできない。従って、通常オーバフロー
時間は、0.5秒でありβビットタイマ370のビット
数とクロック信号341の周波数の組み合せにより設定
する。
次にカウント動作の停止について述べる。CPU320
は、命令により、jビットタイマ370のイネーブルフ
ラグ360に“0”を設定する。
出力信号361はパ0“となりpビットタイマ370は
、“O”に初期化されカウント動作を停止する。
従って、再びイネーブルフラグ360に“1′。
を設定することにより時間合わせが可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の時計用のタイマを内蔵するシングルチッ
プマイクロコンピュータは、タイマブロックをβビット
タイマとイネーブルフラグにより構成し、時計用のタイ
マの機能として時間合わせ動作を行なうためにイネーブ
ルフラグを“O″に設定するとβビットタイマがカウン
ト動作を停止してしまうので、時計用タイマとしてしか
動作せず、インターバルタイマとして兼用できないとい
う欠点がある。
本発明の目的は、時計用タイマとインターバルタイマを
兼用できるシングルチップマイクロコンピュータを提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のシングルチップマイクロコンピュータは、中央
処理装置と、割込みコントローラと、mビット(mは自
然数)からなる第1のタイマと、前記第1のタイマのカ
ウント動作を制御する第1のイネーブルフラグと、nビ
ット(nは自然数〉からなる第2のタイマと、前記第2
のタイマのカウント動作を制御する第2のイネーブルフ
ラグと、前記第1のイネーブルフラグにより前記第1の
タイマのカウント動作を制御し前記第2のイネーブルフ
ラグにより前記第2のタイマのカウント動作を制御する
手段を有することを特徴とする。
すなわち、βビットタイマをmビットタイマ(mは自然
数かつm<ρ)とnビットタイマ(nは自然数かつn<
!2 )で構成し、(ここで4=m±n)mビットタイ
マを制御するイネーブルフラグと、nビットタイマを制
御するイネーブルフラグを有し、mビットタイマのカウ
ント動作中に、nビットタイマのみのカウント動作を制
御できる機能を有するため、時計用のタイマを時計用の
タイマとインターバルタイマとして兼用できかつ、同時
に動作できる、 更にmビットタイマを制御するイネーブルフラグの前設
定値を記憶し、記憶した前設定値と現在の設定値から、
mビットタイマのカウント動作を制御するタイマ制御回
路を付加することにより、mビットタイマのみをパ0”
クリアすると同時に再起動できるため、時計用のタイマ
を時計用のタイマとインターバルタイマとして同時に動
作中に、インターバルタイマのみを再起動できる。
〔実施例〕
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の実施例の時計用のタイマを内蔵するシングルチ
ップマイクロコンピュータについて第1図を参照し、構
成及び動作を説明する。
本実施例の時計用のタイマを内蔵するシングルチップマ
イクロコンピュータは、内蔵する時計用のタイマをイン
ターバルタイマとして兼用して同時に動作する構成とな
っている。すなわち、タイマブロック100のmビット
タイマ140と、nビットタイマ150と、セレクタ1
60と、イネーブルフラグ110と、イネーブルフラグ
120と1選択フラグ130と7割込みコントローラに
要求フラグ171とマスクフラグ172を付加したこと
が第4図に示す従来例との差異である。従って、従来例
と同一な構成要素の説明は省略し、相違点のみを中心に
説明する。
第1の実施例のタイマブロック100は、内部データバ
ス330を介して、CPU320に接続される。タイマ
ブロック100は、イネーブルフラグ110とイネーブ
ルフラグ120と選択フラグ130とmビットタイマ1
40と゛nビットタイマ150とセレクタ160により
構成する。
イネーブルフラグ110は、mビットタイマ140のカ
ウント動作を指定するフラグである。イネーブルフラグ
110が′1゛′の時、出力信号111は“1″となり
、“O”の時圧力信号111は°“0パとなる。mビッ
トタイマ140は、出力信号111が“1”の時、クロ
ック信号241を入力としてアップカンラント動作しオ
ーバフローによりオーバフロー信号141をnビットタ
イマ150に対して出力し、出力信号111が“0“の
時、mビットタイマ140を′0゛に初期化して停止す
る。
分周信号142は、mビットタイマ140のXビット段
(Xは自然数)の出力信号であり、分周信号143は、
mビットタイマ140のXビット段(yは自然数)の出
力信号である。ここではy<x<mとする。mビットタ
イマ140は、分周信号142と分周信号143をセレ
クタ160に対して出力する。
イネーブルフラグ120は、nビットタイマ150のカ
ウント動作を指定するフラグである。イネーブルフラグ
120が“1′の時、出力信号121は°′1′となり
、°○゛′の時出力信号121は“′0”となる。
nビットタイマ150は、出力信号121が” 1 ”
の時、オーバフロー信号141を入力としてアップカウ
ント動作し、オーバフローによりオーバフロー信号15
1をオーバフローフラグ380に対して出力し、出力信
号121が“0″の時、nビットタイマ150を“0′
′に初期化して停止する。
選択フラグ130は、分周信号142か分周信号143
の選択を指定するフラグである。選択フラグ130が1
′の時、出力信号131は” 1 ”となり、“°0″
の時出力信号131は“O′”となる。選択フラグ13
0は出力信号131をセレクタ160に対して出力する
セレクタ160は出力信号131が0°“の時分周信号
142を選択し” 1 ”の時分周信号143を選択し
、出力信号161として割込みコントローラ170に対
して出力する。
割込みコントローラ170の要求フラグ171は、出力
信号161が“1パの時“°1″にセットされ、CPU
320が出力する割込み受付は信号392が“1“の時
“O″にクリアするフラグである。マスクフラグ172
は、割込み要求信号391のCPU320に対する出力
動作の許可フラグであり、命令により設定し、“0”の
時出力を許可し′1′の時出力を禁止する。
次に、第1の実施例のタイマブロック100の動作につ
いて第2図を参照して説明する。第2図はイネーブルフ
ラグ110とイネーブルフラグ120の設定値による、
mビットタイマ140とnビットタイマ150の動作状
態を示す図である。
CPU320は命令により、内部データバス330を介
してタイマブロック100のオーバフローフラグ380
と9割込みコントローラ170の要求フラグ171とマ
スクフラグ172に各々“0′°を書き込んで初期状態
を設定する。
次にCPU320は、命令により内部データバス330
を介して、タイマブロック100のイネーブルフラグ1
10とイネーブルフラグ120に各々パ1”を1選択フ
ラグ130に“O”を設定する。出力信号111が“′
1”となることによりmビットタイマ140は、カウン
ト動作を開始し、出力信号121が“1”となることに
よりnビットタイマ150は、カウント動作を開始し、
出力信号121が“1”となることによりnビットタイ
マ150は、カウント動作を開始する。mビットタイマ
140は、クロック信号341を入力し、Xビット段よ
り分周信号143を出力し、Xビット段より分周信号1
42を出力する。
出力信号131が”0”であることにより、セレクタ1
60は分周信号142を選択する。セレクタ160は分
周信号142登出力信号161として割込みコントロー
ラ170に対して出力する。分周信号142は“1”と
なることにより要求フラグ171を1”にセットする。
割込みコントローラ170は、マスクフラグ172が“
O′°であることにより、割込み要求信号391をCP
U320に対して出力する。CPU320は、割込み要
求を受は付けると現在実行中の命令を終了後、命令実行
を中断して、割込み処理を起動すると同時に割込み受付
は信号392を“l”にして割込みコントローラ170
に対し出力する。
CPU320は割込み受付は信号392を“1とするこ
とにより、要求フラグ171を“0パにクリアする。従
って、タイマブロック100はクロック信号341の2
X分周時間間隔毎にCPU320に対して割込み要求信
号391を発生するインターバルタイマとして動作する
。mビットタイマ140はクロック信号341を入力と
してアップカウント動作し、オーバフローによりオーバ
フロー信号141を発生する。
nビットタイマ150は、オーバフロー信号141を入
力としてアップカウント動作し、オーパフ、ロー信号1
41の2″分周時間間隔毎にオーバフロー信号151を
′1″にする。オーバフロー信号151は“1”となる
ことにより、オーバフローフラグ380を“l”にセッ
トする。すなわち、オーバフローフラグ380は、クロ
ック信号341の2LIl+flゝ分周時間間隔毎に”
 1 ”になる。
CPU320は命令により、内部データバス330を介
してオーバフローフラグ380のフラグ値を読みこむ。
オーバフローフラグ380が“1パの時、オーバフロー
フラグ380を“0″にクリアすると同時に、ソフトウ
ェアでカウント動作を行なう。
タイマブロック100は、クロック信号241、の2 
+mho1分周時間分周時間間隔−バフローフラグ38
0を“1”にセットすることにより時計用のタイマとし
て動作する。従って、タイマブロック100は、インタ
ーバルタイマかつ時計用のタイマとして同時に動作する
時計用のタイマは、時間合わせ動作を行う必要があるた
め、インターバルタイマが動作中であっても、カウント
動作を制御できなければならない。
次にタイマブロックlOOの時計用のタイマの時間合わ
せ動作について述べる。CPU320は、命令により内
部データバス330を介してイネーブルフラグ120に
“0″を設定する。
出力信号121が“0”となることにより第2図に示す
ようにnビットタイマ150のみを“0”に初期化して
カウント動作を停止する。mビットタイマ140はカウ
ント動作を継続するためインターバルタイマとしての動
作は継続する。
CPU320は、命令により内部データバス330を介
してイネーブルフラグ120に“1゛′を設定する。
nビットタイマ150は、イネーブルフラグ120が設
定された後、最初に発生するオーバフロー信号141よ
りカウント動作を開始し、時計用のタイマとしての動作
を再開する。ここで時計用のタイマはイネーブルフラグ
120を設定してから、nビットタイマ150が最初に
カウント動作を開始するまでに最大で+2”/(クロッ
ク信号341の周波数))で表される誤差時間を生じる
通常、オーバフローフラグ380をセットするカウント
時間間隔は+ 2 ””) / (クロック信号341
の周波数))=0.5(秒)と長いため、mビットタイ
マ140とnビットタイマ150のビット比(mum)
を(2”/(クロック信号341の周波数)) < (
2’″1+al / (クロック信号341の周波数)
)となるように構成することにより、誤差時間は、1秒
より充分短時間にできる。従ってタイマブロック100
を時計用のタイマとして動作させた場合の時間合わせ精
度を実用上、支障のろい程度に抑えることが容易である
例えば、クロック信号341の周波数を4194304
MHzとし、ビット比(m:n)=18=3とした場合
でも、誤差時間は0.0625秒であり、カウント時間
(0,5秒)に比較して1桁小さい。
従ってタイマブロック100はインターバルタイマとし
て動作中に同時に時計用のタイマとしての動作が可能で
ある。
第3図は、本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。第2の実施例の時計用のタイマを内蔵するシングル
チップマイクロコンピュータについて第3図と参照し、
構成及び動作を説明する。
第2の実施例の時計用のタイマを内蔵するシングルチッ
プマイクロコンピュータは、第1の実施例に対して、時
計用のタイマの動作中に時計用のタイマ動作に支障を与
えることなくインターバルタイマを再起動できることが
特徴である。
本実施例は第1の実施例に対して、タイマ制御回路21
0を付加したことが異なる。従って、相違点のみを説明
する6 まず第2の実施例の構成を説明する。第2の実施例のタ
イマブロック200は、内部データバス330を介して
CPU320に接続される。
タイマ制御回路210は、出力信号111を入力とし、
イネーブルフラグ110の前設定値を記憶し、記憶した
前設定値の出力信号111の値により、mビットタイマ
140の動作を制御する出力信号211を出力する。
タイマ制御回路210は、前設定値にかかわつらず出力
信号111が“O”の時、出力信号211として” o
 ”を出力し、前設定値が′O°′で出力信号111が
1′°の時、出力信号211として“1″を出力し、前
設定値が1”で出力信号111が” 1 ”の時、出力
信号211として、mビットタイマ140を“O”に初
期化するために最小限必要な時間幅の“0″を出力し後
、再び“1“′を出力する。
次に、第2の実施例のタイマブロック200の動作につ
いて第3図を参照し説明する。オーバフローフラグ38
0と、要求フラグ171と、マスクフラグ172に対す
る初期状態の設定とイネーブルフラグ110と、イネー
ブルフラグ120と1選択フラグ130の設定は、第1
の実施例と同一とする。
タイマ制御回路210は、記憶値が“0゛°で出力信号
111が“1′′となることにより、出力信号211を
“1°“としてmビットタイマ140に対し出力する。
mビットタイマ140は、出力信号211が°“1”と
なることにより、カウント動作を開始し、タイマブロッ
ク200は、クロック信号341の2X分周時間間隔毎
に、CPU320に対して割込み処理の起動を要求する
インターバルタイマとして動作する。同時に、タイマブ
ロック200はnビットタイマ150のカウント動作に
よりクロック信号341の2L″″+1分周時間間隔毎
にオーバフローフラグ380を°゛11パットすること
により時計用のタイマとして動作する。
次にタイマブロック200のインターバルタイマの再起
動の動作について説明する。CPU320は命令を実行
し、内部データバス330を介してイネーブルフラグ1
10に“1′°を設定する。
タイマ制御回路210は、記憶値が“′1”で、出力信
号111が1”となることにより、mビットタイマ14
0のみを“0パに初期化して再起動する。nビットタイ
マ150は、カウント動作を継続するが、mビットタイ
マ140を再起動すると最大で(mビットタイマ140
の初期化時間)+(mビットタイマ140のオーバフロ
ー時間):誤差時間分の遅れ時間を生じる。
ここで、mビットタイマ140とnビットタイマ150
のビット比(man)を誤差時間(0,5(秒)となる
ように構成すると、誤差時間は1秒比較して充分短時間
であるため、時計用のタイマの精度として実用上支障の
ない値となる。
従ってタイマブロック300は、時計用のタイマ及びイ
ンターバルタイマとして同時に動作中に、時計用のタイ
マ動作に支障を与えることなくインターバルタイマのみ
3再起動できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は時計用のタイマを内蔵す
るシングルチップマイクロコンピュータにおいて、タイ
マブロックを、mビットタイマと、nビットタイマと7
mビットタイマのカウント動作を制御するイネーブルフ
ラグと、nビットタイマのカウント動作を制御するイネ
ーブルフラグで構成し、mビットタイマがカウント動作
中にnビットタイマのみのカウント動作の制御を可能と
することにより、時計用のタイマのタイマブロックを時
計用のタイマと、インターバルタイマとして兼用し、且
つ同時に動作できる効果がある。
更にmビットタイマのイネーブルフラグの設定値と、前
設定値よりカウント動作を制御するタイマ制御回路を付
加し、mビットタイマのみを“O”に初期化すると同時
に再起動できることにより時計用のタイマを時計用のタ
イマとインターパルタイマとして同時に動作中に時計用
のタイマ動作に支障を与えることなく、インターバルタ
イマのみを再起動できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の時計用タイマを内蔵す
るシングルチップマイクロコンピュータのブロック図、
第2図は本発明の第1の実施例の動作を示す図、第3図
は本発明の第2の実施例の時計用タイマを内蔵するシン
グルチップマイクロコンピュータのブロック図、第4図
は従来の時計用タイマを内蔵するシングルチップマイク
ロコンピュータのブロック図である。 100・・・タイマブロック、110・・・イネーブル
フラグ、111・・・出力信号、120・・・イネーブ
ルフラグ、121・・・出力信号、130・・・選択フ
ラグ、131・・出力信号、140・・・mビットタイ
マ、141・・・オーバフロー信号、142,143・
・・分周信号、150・・・nビットタイマ、151・
・・オーバフロー信号、160・・・セレクタ、161
・・・出力信号、170・・・割込みコントローラ、1
71・・・要求フラグ、172・・・マスクフラグ、2
00・・・タイマブロック、210・・・タイマ制御回
路、211・・・出力信号、300・・・シングルチッ
プマイクロコンピュータ、310・・・メモリ、320
・・・中央処理装置、330・・・内部データバス、3
40・・・クロック発生回路、341・・・クロック信
号、350・・タイマブロック、360・・・イネーブ
ルフラグ、361・・・出力信号、370・・・βビッ
トタイマ、371・・・オーバフロー信号、380・・
・オーバフローフラグ、390・・・割込みコントロー
ラ、391・・・割込み要求信号、392・・・割込み
受付は信号、400.401・・・端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、中央処理装置と、割込みコントローラと、mビット
    (mは自然数)からなる第1のタイマと、前記第1のタ
    イマのカウント動作を制御する第1のイネーブルフラグ
    と、nビット(nは自然数)からなる第2のタイマと、
    前記第2のタイマのカウント動作を制御する第2のイネ
    ーブルフラグと、前記第1のイネーブルフラグにより前
    記第1のタイマのカウント動作を制御し前記第2のイネ
    ーブルフラグにより前記第2のタイマのカウント動作を
    制御する手段を有することを特徴とするシングルチップ
    マイクロコンピュータ。 2、前記第1のイネーブルフラグの値により前記第1の
    タイマのカウント動作を制御するタイマ制御回路と、命
    令により前記第1のイネーブルフラグに設定したデータ
    結果により前記タイマ制御回路が前記第1のタイマを“
    0”にクリア後再起動させる手段とを有することを特徴
    とする請求項1記載のシングルチップマイクロコンピュ
    ータ。
JP2268948A 1990-10-05 1990-10-05 シングルチップマイクロコンピュータ Expired - Lifetime JP2738141B2 (ja)

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