JPH04148339A - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

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Publication number
JPH04148339A
JPH04148339A JP2270477A JP27047790A JPH04148339A JP H04148339 A JPH04148339 A JP H04148339A JP 2270477 A JP2270477 A JP 2270477A JP 27047790 A JP27047790 A JP 27047790A JP H04148339 A JPH04148339 A JP H04148339A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
interrupt
storage means
microprocessor
contents
memory
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
JP2270477A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideya Kishigami
岸上 秀哉
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2270477A priority Critical patent/JPH04148339A/ja
Priority to KR1019910017866A priority patent/KR950000552B1/ko
Publication of JPH04148339A publication Critical patent/JPH04148339A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/24Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using interrupt

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Control By Computers (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、マイクロプロセッサに関し、特にリアルタイ
ム制御等の高速割込み応答が要求される制御用プロセッ
サに使用される割込み処理技術に関する。
(従来の技術) 第3図は従来のマイクロプロセッサの割込み処理を説明
するためのコンピュータの構成図である。マイクロプロ
セッサ23とメモリ41が外部バス51により接続され
ており、マイクロプロセッサ23はCPtJ7ア29、
P S W (Program 5tatus Wor
d ) 25、及びP C(Program Coun
ter )27等を、また、メモリ41は割込みスタッ
ク43及び割込みベクトルテーブル45等を有している
この様なコンピュータの構成における割込み処理(ここ
では、割込み信号がマイクロプロセッサ23に入力され
てから割込み)λンドラに分岐するまでの処理)は、通
常、次の手順で行なわれていた。マイクロプロセッサ2
3が割込み信号を受は付けると、先ず、第1ステツプで
マイクロプロセッサ23の現在のステータス(現在のP
C25、PSW27等の内容)を割込みスタック43に
退避する。次に、第2ステツプで割込みベクトル(割込
みハンドラでのpc、psw等)を割込みベクトルテー
ブル45から読み込む。そして、第3ステツプで割込み
ハンドラへ分岐する。
例えば東芝製TR0N仕様32ビットMPUrTXIJ
が、この様な手順で割込み処理を行なうとすると、ステ
ップ1で12〜28バイトのメモリライト、ステップ2
で8バイトのメモリリードが必要である。メモリ41が
DRAMで構成されている場合には、1回(4バイト)
のメモリアクセスに5クロック程度必要であるから、ス
テップ1で60〜140クロツク、ステップ2で40ク
ロツクを要することになる。従って、本例のようなコン
ピュータでは、割込み処理に最低でも100〜180ク
ロツクかかってしまい、応答が遅すぎてリアルタイム制
御に使用できないという問題があった。
また、割込み処理を高速に実行するために、メモリ41
の一部をアクセス時間が高速であるSRAMで構成する
と、2クロツクでメモリアクセス可能となり、割込み処
理が40〜72クロック程度で実行でき、多少割込み応
答が改良されるが、メモリシステムが高価になるという
問題が残る。
更に、第4図に示すように、マイクロプロセッサ内部に
オンチップのRAM61(割込みスタック63、割込み
ベクトルテーブル65)を設ける手法がよく用いられる
。この場合、1クロツクでアクセス可能となり、割込み
処理が20〜36クロツク程度で実行でき、割込み応答
が改善されるが、オンチップにメモリ領域が必要であり
、チップコストが上がるという問題がある。
(発明が解決しようとする課題) 以上の様に、従来のマイクロプロセッサの割込み処理技
術では、メモリをDRAMで構成する場合には、割込み
応答が遅すぎてリアルタイム制御に使用できない。また
、メモリをSRAMで構成したりマイクロプロセッサ内
部にオンチップのRAMを構成する場合には、応答時間
は幾分改善されるがコスト高になるという欠点があった
本発明は、上記問題点を解決するもので、その目的は、
簡単なハードウェアの追加で高速な割込み処理を実現す
ることのできるマイクロプロセッサを提供することであ
る。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 前記課題を解決するために、本発明によるマイクロプロ
セッサは、第1図に示す如く、プロセッサの状態を保持
する第1の記憶手段1と、実行中の命令の先頭アドレス
を保持する第2の記憶手段3を有するマイクロプロセッ
サにおいて、特定の割込み発生時に前記第1及び第2の
記憶手段の内容を一時的に退避する1つ以上の第3の記
憶手段5と、前記第3の記憶手段の内容が有効か否かを
示す1ビット以上の第4の記憶手段7と、1つ以上の割
込みベクトルを保持し前記特定の割込み発生時に対応す
る割込みベクトルを前記第1及び第2の記憶手段に格納
する第5の記憶手段9とを有することを要旨とする。
(作用) 本発明のマイクロプロセッサでは、特定の割込みが発生
すると、第1の記憶手段1及び第2の記憶手段3の内容
を第3の記憶手段5に退避し、第4の記憶手段7の対応
する1ビットの内容を1にセットし、同時に、第5の記
憶手段9から対応する割込みベクトルを第1の記憶手段
1及び第2の記憶手段3に格納し、割込みハンドラに分
岐する。また、割込みハンドラから復帰する場合には、
専用命令により第4の記憶手段7の対応する1ビットの
内容が0にリセットされて、前記専用命令により、第3
の記憶手段5に退避した内容を第1の記憶手段1及び第
2の記憶手段3に格納する。
また、本発明のマイクロプロセッサでは、特定の割込み
が発生すると、第1の記憶手段1及び第2の記憶手段3
の内容を第3の記憶手段5に退避し、第4の記憶手段7
の対応する部分の内容を+1又は×2【7、同時に、第
5の記憶手段9から対応する割込みベクトルを第1の記
憶手段]−及び第2の記憶手段3に格納し、割込みハン
ドラに分岐する。また、当該割込み処理中に他の割込み
が発生ずる毎に第4の記憶手段70対応する部分の内容
を+1又は×2し、割込みハンドラから復帰する場合に
は、専用命令により第4の記憶手段7の割込み処理中で
ある部分の内容を−1又は+2し、更に、第4の記憶手
段7の内容がOになった場合には、前記専用命令の実行
により、第3の記憶手段5に退避した内容を第1の記憶
手段1及び第2の記憶手段3に格納する。
(実施例) 第2図に本発明による高速割込み処理可能なマイクロプ
ロセッサの実施例を示す。
マイクロプロセッサ2]とメモリ41は外部バス51に
より接続されている。マイクロプロセッサ21は内部マ
イクロプロセッサ23を有しており、その内部マイクロ
プロセッサ23はプロセッサ状態を保持するPSW25
、現在実行中の命令の先頭アドレスを保持するPC27
、及びCPUコア29を有している。尚、CPUコア2
9は、通常のマイクロプロセッサが持つ命令デコーダ、
演算器、レジスタファイル等を含む。
そして、本実施例のマイクロプロセッサ2]は、特に割
込みベクトル番号#128及び#129の2種の割込み
を高速に処理するための構成要素として、割込み用スタ
ックレジスタSRO,SRI、割込みへクトルレジスタ
IRQ、IR1、及び有効フラグVO,Vlを有してお
り、割込みベクトル番号#128に対してSRO,IR
OVOが、#129に対してsRl、IRI、vlか用
意されている。
6割込み用スタックレジスタSRO,SRIは、割込み
処理でスタックへ退避するPSWSEITINF(割込
み番号等)、PCの各フィールドから構成され、また、
割込みベクトルレジスタIRQ、IRIは、通常、メモ
リ41に配置される割込みベクトルテーブル45の一部
であり、割込みハンドラでのpsw、pcを保持する各
フィールドから構成されている。また、有効フラグVo
vlは、割込み用スタックレジスタが有効が否かを示す
フラグであり、例えば割込み用スタックレジスタSRO
か使用されている場合には、VQの内容が1となる。つ
まり、割込み処理のマイクロプログラムが起動するとセ
ットされ、割込みハンドラの復帰命令であるREIT命
令を処理するマイクロプログラムでリセットされる。
尚、割込み用スタックレジスタSRO,SRI、及び割
込みベクトルレジスタIRQ、IRIは、それぞれ内部
配線31.33により内部マイクロプロセッサ23と接
続されており、同時にアクセス可能である。更に、メモ
リ41は、割込みベクトル番号#128及び#129以
外の割込みを処理するために、割込みスタック43及び
割込みベクトルテーブル45を有している。
以下、本実施例による割込み処理の動作を説明する。
先ず、割込みが発生し、割込み処理のマイクロプログラ
ムの実行が開始されると、その割込みベクトル番号が#
128又は#129であるか判断される。#128又は
#129でないときには、従来例で示した通常の処理(
ステップ1からステップ3)にしたがって外部のメモリ
41に対してアクセスが行なわれる。一方、#128又
は#129の場合には、割込み用スタックレジスタSR
O又はSRIに内部マイクロプロセッサ23のステータ
スが退避されると同時に、対応する割込みベクトルレジ
スタIRQ又はIRIから割込みハンドラのpsw、p
cがマイクロプロセッサ23内部のPSW25、PC2
7にロードされ、割込みハンドラに分岐する。また、こ
の時、有効フラグvO又はvlがセットされる。これら
の処理は、例えばマイクロプロセッサ21内部で割込み
用スタックレジスタSRO,SRIと割込みベクトルレ
ジスタIRQ、IRIに同時にアクセス可能な構成にし
たり、或いは、ハードウェアによりPSW25、PC2
7と割込み用スタックレジスタSRO又はSRIのps
w、pcフィールドを切り替えること等を行なうことに
より、数クロック程度で実行することができる。
一方、REIT命令により、割込みハンドラからもとの
プログラムに復帰する場合には、REIT命令を処理す
るマイクロプログラムで有効フラグVO,Vlが調べら
れ、これらがセットされていなければ、通常の処理(メ
モリ41の割込みスタック43からステータスをマイク
ロプロセッサ23のPSW25、PC27にロードする
処理)が行なわれるが、有効フラグv□、v1のどちら
か一方がセットされていれば、メモリ41の割込みスタ
ック43の代わりに有効フラグのセットされている割込
み用スタックレジスタSRO又はSR1からステータス
をマイクロプロセッサ23のPSW25、PC271:
o−FL、有効フラグVO又はVlをリセットする。
また、#128の割込みハンドラ実行中に#129の割
込みが発生した場合には、予め、割込みの優先順位を決
めておくことにより対処する。即ち、#129の割込み
の方が優先順位が高い場合には、#129の割込みハン
ドラに分岐する。この割込みハンドラからの復帰時(R
EIT命令実行時)には有効フラグVO,Vlが共に1
にセットされているが、この場合、優先順位の高い割込
みに対応する有効フラグV1をリセットするようにし、
REIT命令で#128の割込み/Sンドラに復帰し、
更に、#128の割込みハンドラからの復帰時に#12
8に対応する割込み用スタックレジスタSROの有効フ
ラグVOがリセットされる。逆に、#129の割込みの
方が優先順位が低い場合には、#128の割込みハンド
ラ実行中は、#129の割込み処理はマスクされ、#1
28の割込みハンドラからの復帰後に#129の割込み
処理が行なわれる。
尚、本実施例では、多重に割込みが発生した場合には、
本発明の機能を利用することができなくなるが、有効フ
ラグVO,Vlをカウンタにしておき、割込みが発生し
たときに+1、REIT命令で−1するようにして、有
効フラグvO又はVlが0になった時に、REIT命令
の処理で、対応する割込み用スタックレジスタSRO又
はSR1を使用するように構成すれば、多重割込みにも
対処できる。
[発明の効果] 以上の様に本発明によれば、特に高速対応の必要な割込
みの処理を、マイクロプロセッサ内部の割込み用スタッ
クレジスタ、割込みベクトルレジスタを利用して行なう
こととしたので、高速な割込み処理を簡単なハードウェ
アの追加で実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従うマイクロプロセッサの機構ブロッ
ク図、 第2図は本発明に従うマイクロプロセッサを使用したコ
ンピュータのシステム構成図 第3図及び第4図は従来のマイクロプロセッサを使用し
たコンピュータのシステム構成図である。 1・・・第1の記憶手段 3・・・第2の記憶手段 5・・・第3の記憶手段 7・・・第4の記憶手段 9・・・第5の記憶手段 21・・・マイクロプロセッサ 23・・・内部マイクロプロセッサ 25・・・ P SW 27 ・・・P C 29・・CPUコア 3133・・・内部配線 41・・・メモリ 43・・・割込みスタック 45・・・割込みベクトルテーブル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プロセッサの状態を保持する第1の記憶手段と、
    実行中の命令の先頭アドレスを保持する第2の記憶手段
    を有するマイクロプロセッサにして、特定の割込み発生
    時に前記第1及び第2の記憶手段の内容を一時的に退避
    する1つ以上の第3の記憶手段と、 前記第3の記憶手段の内容が有効か否かを示す1ビット
    以上の第4の記憶手段と、 1つ以上の割込みベクトルを保持し前記特定の割込み発
    生時に対応する割込みベクトルを前記第1及び第2の記
    憶手段に格納する第5の記憶手段と、を具備することを
    特徴とするマイクロプロセッサ。
  2. (2)前記第4の記憶手段の内容は、特定の割込みの発
    生により対応する1ビットが1にセットされ、割込みハ
    ンドラから復帰する専用命令により対応する1ビットが
    0にリセットされ、前記第4の記憶手段の内容の当該ビ
    ットが0にリセットされた場合に、前記専用命令の実行
    により前記第3の記憶手段の対応する割込みベクトルを
    前記第1及び第2の記憶手段に格納することを特徴とす
    る請求項1に記載のマイクロプロセッサ。
  3. (3)前記第4の記憶手段は、1つ以上のアップ/ダウ
    ンカウンタ又はシフトレジスタで構成され、当該記憶手
    段の内容は、前記特定の割込みの発生により対応する部
    分が+1又は×2され、当該割込み処理中に他の割込み
    が発生する毎に当該部分が+1又は×2され、前記専用
    命令の実行の度に割込み処理中の当該部分が−1又は÷
    2されることを特徴とする請求項2に記載のマイクロプ
    ロセッサ。
JP2270477A 1990-10-11 1990-10-11 マイクロプロセッサ Pending JPH04148339A (ja)

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JP2270477A JPH04148339A (ja) 1990-10-11 1990-10-11 マイクロプロセッサ
KR1019910017866A KR950000552B1 (ko) 1990-10-11 1991-10-11 마이크로프로세서

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JP2270477A JPH04148339A (ja) 1990-10-11 1990-10-11 マイクロプロセッサ

Publications (1)

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JPH04148339A true JPH04148339A (ja) 1992-05-21

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JP2270477A Pending JPH04148339A (ja) 1990-10-11 1990-10-11 マイクロプロセッサ

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KR (1) KR950000552B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8668521B2 (en) 2012-01-27 2014-03-11 Hosiden Corporation Coaxial connector

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729157A (en) * 1980-07-28 1982-02-17 Nec Corp Information processor
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KR920008609A (ko) 1992-05-28
KR950000552B1 (ko) 1995-01-24

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