JPH04255028A - 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
JPH04255028A
JPH04255028A JP3015431A JP1543191A JPH04255028A JP H04255028 A JPH04255028 A JP H04255028A JP 3015431 A JP3015431 A JP 3015431A JP 1543191 A JP1543191 A JP 1543191A JP H04255028 A JPH04255028 A JP H04255028A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
signal
microprocessor
rom
wait
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
JP3015431A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Murooka
文雄 室岡
Yuuki Kajikawa
鍛治川 祐希
Kazuharu Date
和治 伊達
Hiroshi Mikami
浩 三上
Shigenori Imai
繁規 今井
Katsuhiro Masui
増井 捷宏
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3015431A priority Critical patent/JPH04255028A/ja
Priority to US07/828,214 priority patent/US5301307A/en
Publication of JPH04255028A publication Critical patent/JPH04255028A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G06F9/262Arrangements for next microinstruction selection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Microcomputers (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はウェイト機能を有するマ
イクロプロセッサに関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロプロセッサは一般に、所定のシ
ステムクロックにもとづいてその内部状態を遷移させ、
これによりデータ処理を実現するようにしている。とこ
ろでマイクロプロセッサが外部記憶装置や周辺装置から
データを取り込むとき、これらの装置が低速の場合には
、従来、必要に応じてシステムクロックを停止させてマ
イクロプロセッサ内部の状態遷移を停止させ、データ入
力のタイミングを遅延させるようにしている。この場合
、マイクロプロセッサは外部から見ると一時的に停止す
ることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような従
来のマイクロプロセッサでは、ウェイト状態が長時間に
渡って継続する場合があり、その間、システムクロック
は停止したままとなる。そのため、マイクロプロセッサ
を構成する回路にダイナミック回路が用いられている場
合には、その内部信号ラインの充電された電位が放電に
よって低下し、内部状態が変化してしまうことがある。
【0004】この問題は、マイクロプロセッサをスタテ
ィック回路で構成することによって回避できるが、その
場合には回路規模が大きくなってしまうという別の問題
が生じる。
【0005】本発明の目的は、このような問題を解決し
、内部回路がダイナミック回路で構成されていても、ウ
ェイト状態の継続によって内部状態が変化することのな
いマイクロプロセッサを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、実
行すべき命令に対応したアドレスを受容する毎に、該ア
ドレスに応じてマイクロメモリから出力されるマイクロ
インストラクションを実行するように構成されたマイク
ロコンピュータであって、外部からウェイト信号を受容
した際に該ウェイト信号の持続時間に応じた持続時間を
有する制御信号を生成する手段と、前記マイクロメモリ
に供給されるアドレスを前記制御信号の持続時間に応じ
た期間保持するアドレス保持手段とを備えたことを特徴
とするマイクロプロセッサによって達成される。
【0007】
【作用】マイクロプロセッサにウェイト信号が入力され
ると、制御信号生成手段は入力されたウェイト信号にも
とづいてアドレス保持用の制御信号を生成し、アドレス
保持手段に出力する。そしてアドレス保持手段は、制御
信号が与えられると、この信号の継続時間に対応する所
定の期間、アドレスを保持し、一定のアドレスをマイク
ロメモリに与える。従ってマイクロメモリからはその間
、一定のマイクロインストラクションが読み出され、マ
イクロプロセッサはこのマイクロインストラクションに
もとづいて同じ動作を繰り返す。すなわち、マイクロプ
ロセッサはこの期間中、ウェイト状態となる。
【0008】このように本発明のマイクロプロセッサは
、その動作を停止することなく、つまりシステムクロッ
クを停止することなくウェイト状態となるので、マイク
ロプロセッサをダイナミック回路で構成しても、ウェイ
ト状態の継続によってマイクロプロセッサの内部状態が
変化することがない。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図3
に本発明のマイクロプロセッサの一実施例のブロック図
を示す。マイクロプロセッサが実行する各命令は一連の
複数のマイクロインストラクションからなり、これらは
マイクロコードROM2に格納されている。そして、R
OM2に格納されたマイクロインストラクションに基づ
いて、マイクロプロセッサの各部11〜17が制御され
、マイクロプロセッサのデータ処理動作が実現される。 マイクロコード制御回路10はROM2の制御回路であ
り、外部信号制御回路17は、データをマイクロプロセ
ッサの外部に出力する場合のタイミング、及びデータを
外部から取り込む場合のタイミングを制御する信号を生
成する。
【0010】13はレジスタファイルであり、レジスタ
ファイル制御回路12はこのレジスタファイル13に対
する読み出し/書き込みのタイミングおよびアドレスの
制御を行う。ALU14は算術演算を行うためのユニッ
トである。コントロールレジスタ15は拡張周辺マクロ
用のレジスタであり、エリアポインタアドレスバス制御
回路16は動作モードに応じてアドレスの出力を制御す
るためのものである。
【0011】マイクロコード制御回路10、レジスタフ
ァイル13、レジスタファイル制御回路12、ALU1
4、コントロールレジスタ15、ならびにエリアポイン
タアドレスバス制御装置16はすべて16ビットの内部
バス19に接続され、内部バス19は、データバス制御
回路11を通じて8ビットのデータバス18に接続され
ている。
【0012】次に、マイクロコード制御回路10および
マイクロコードROM2について、図1を参照して詳し
く説明する。ROM2にはインストラクションデコーダ
(図示せず)及び後述するアドレス制御回路4の両方か
らアドレスが与えられる。上記デコーダからは任意の命
令に対応する一連のマイクロインストラクション中の先
頭のマイクロインストラクションのアドレスが与えられ
、アドレス制御回路4からはそれ以外のマイクロインス
トラクションのアドレスが与えられる。マルチプレクサ
5はこれら2種類のアドレスの一方を選択して出力する
。ROMアドレスラッチ1は、マルチプレクサ5が出力
するアドレスをROM2に与えるが、ハイレベルの内部
ウェイト信号(すなわちアドレス保持信号)SWTが入
力されたときは、その間、アドレスを保持し、同一のア
ドレスをROM2に継続して与える。
【0013】ROM出力ラッチ3は所定のラッチ信号R
LTにもとづいてROM2が出力するマイクロインスト
ラクションをラッチする。アドレス制御回路4は、この
ラッチ3がラッチしたインストラクションの一部とフラ
グ信号などに基づいて、次のクロックサイクルで実行す
べきマイクロインストラクションのアドレスをマルチプ
レクサ5に出力する。
【0014】図2に示す回路は、マイクロプロセッサの
Tステート状況を示すT1ステート信号T1CおよびT
2ステート信号T2Cと、マイクロプロセッサがウェイ
ト状態であることを示すウェイトステート信号TWCな
らびに内部ウェイト信号SWTを生成するための回路で
ある。各部6〜8にはシステムクロックCKAとその反
転クロックであるシステムクロックCKBとが入力され
ており、T1サイクル信号生成部6は、マシンサイクル
開始信号MCSがハイレベル(アクティブ)になると、
システムクロックCKAの次の立上りからの1周期の間
、マシンサイクルがT1サイクルであることを示すハイ
レベルのT1ステート信号T1Cを出力する。
【0015】また、T2サイクル信号生成部7は、ハイ
レベルのT1ステート信号T1Cが出力されると、シス
テムクロックCKAの次の立上りから1周期の間、マシ
ンサイクルがT2サイクルであることを示すハイレベル
のT2ステート信号T2Cを出力する。ただし、マイク
ロプロセッサに外部から与えられるウェイト信号WTが
ローレベル(アクティブ)のときは、T2ステート信号
T2Cは出力されず、ウェイト信号WTがハイレベルに
戻った後で、システムクロックCKAの1周期の間、ハ
イレベルのT2ステート信号T2Cが出力される。
【0016】TWサイクル信号生成部8は、ウェイト信
号WTがローレベル(アクティブ)になると、次のT1
ステート信号T1Cの立下りに同期してハイレベルにな
り、ウェイト信号WTがハイレベルに戻った後、次のシ
ステムクロックCKAの立上りに同期してローレベルと
なる内部ウェイト信号SWTを出力し、更にこの信号と
同様に変化し、ウェイトサイクルであることを示すウェ
イトステート信号TWCを出力する。
【0017】次に、図4に示すタイミングチャートを用
いて動作を説明する。ウェイト信号WTがハイレベルで
ある通常の状態では、例えばタイミングtaでマシンサ
イクル開始信号MCSがハイレベルになると、システム
クロックCKAの次の立上り以降の1周期がT1サイク
ル(図中、T1で示すサイクル)となり、信号生成部6
はその間、ハイレベルのT1ステート信号T1Cを出力
する。また、次の1周期がT2サイクル(図中、T2で
示すサイクル)となり、信号生成部7はその間、ハイレ
ベルのT2ステート信号T2Cを出力する。そして、T
1サイクルでは、図1のマルチプレクサ5はインストラ
クションデコーダからのアドレスを選択し、アドレスラ
ッチ1はそれをROM2に与える。これによりROM2
から最初のマイクロインストラクションが出力され、ラ
ッチ3はそれをラッチし、マイクロプロセッサ各部を制
御するコードとして出力する。次のT2サイクルでは、
アドレス制御回路4はラッチ3がラッチしたコードの一
部とフラグ信号等に基づいて、T2サイクルで実行すべ
きマイクロインストラクションのアドレスをマルチプレ
クサ5に出力する。マルチプレクサ5はそれをラッチ1
を通じてROM2に与え、ROM2はそのアドレスに格
納されているマイクロインストラクションを出力する。 そしてラッチ3はその命令コードをラッチする。
【0018】次にウェイト時の動作を説明する。タイミ
ングtbでマイクロプロセッサに外部から与えられるウ
ェイト信号WTがローレベルになったとすると、TWサ
イクル信号生成部8は、T1ステート信号T1Cの立下
りに同期して、ハイレベルの内部ウェイト信号SWTお
よびウェイトステート信号TWCを出力する。信号生成
部8はウェイト信号がローレベルである間はこれら2つ
の信号をハイレベルに保ち(図中、TWで示す2サイク
ルの間)、ウェイト信号WTがハイレベルに戻ると、次
のシステムクロックCKAの立上りに同期して内部ウェ
イト信号SWTおよびウェイトステート信号TWCをロ
ーレベルに戻す。
【0019】図5は、ウェイト信号WTが長い期間継続
する場合を示している。すなわち、タイミングtcでウ
ェイト信号WTがローレベルになると、その後、4サイ
クルに渡って内部ウェイト信号SWTおよびウェイトス
テート信号TWCはローレベルとなり、その間、ウェイ
トサイクルが継続する。
【0020】信号生成部8がこのハイレベルの内部ウェ
イト信号SWTを出力した場合の図1の回路の動作を図
6に示すタイミングチャートを用いて説明する。内部ウ
ェイト信号SWTがローレベルのときは、ラッチ1はシ
ステムクロックCKAの周期でマルチプレクサ5が出力
するアドレスをラッチし、ROM2に与える。従ってR
OM2が出力するマイクロインストラクションもシステ
ムクロックの周期で変化している。しかし信号生成部8
がハイレベルの内部ウェイト信号SWTを出力すると、
ラッチ1はアドレスを保持し、アドレスの更新は行わな
い。従ってROM2からは同一のマイクロインストラク
ションが継続して出力され、ラッチ3が出力するマイク
ロインストラクションは一定となる。この間、同一のマ
イクロインストラクションが繰り返し実行されるので、
マイクロプロセッサはウェイト状態となる。内部ウェイ
ト信号SWTがローレベルに戻ると、ラッチ1は再びシ
ステムクロックCKAの周期でアドレスをラッチし、R
OM2からはそのアドレスに応じたマイクロインストラ
クションが出力される。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明のマイクロプ
ロセッサでは、マイクロインストラクションを格納した
ROMに与えるアドレスを一定期間変えないようにする
ことにより、ウェイト状態が実現され、その間、システ
ムクロックは停止することなく各部に与えられている。 従って、マイクロプロセッサをダイナミック回路で構成
しても、ウェイト状態の継続によってマイクロプロセッ
サの内部状態が変化することはない。そのためマイクロ
プロセッサをスタティック回路で構成する必要がなくな
り、回路規模の拡大という問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマイクロプロセッサのマイクロインス
トラクションを格納したROMに関連する部分を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明のマイクロプロセッサのマシンサイクル
を示す信号及び内部ウェイト信号を生成する部分を示す
ブロック図である。
【図3】本発明のマイクロプロセッサの構成を示すブロ
ック図である。
【図4】図3のマイクロプロセッサの動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図5】図3のマイクロプロセッサの動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図6】図1の回路部分の動作を示すタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
1  ROMアドレスラッチ 2  マイクロコードROM 3  ROM出力ラッチ 4  アドレス制御回路 5  マルチプレクサ 6  T1サイクル信号生成部 7  T2サイクル信号生成部 8  TWサイクル信号生成部 10  マイクロコード制御回路 11  データバス制御回路 12  レジスタファイル制御回路 13  レジスタファイル 14  ALU 15  コントロールレジスタ 16  エリアポインタアドレスバス制御回路17  
外部信号制御回路 18  データバス 19  内部バス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  実行すべき命令に対応したアドレスを
    受容する毎に、該アドレスに応じてマイクロメモリから
    出力されるマイクロインストラクションを実行するよう
    に構成されたマイクロコンピュータであって、外部から
    ウェイト信号を受容した際に該ウェイト信号の持続時間
    に応じた持続時間を有する制御信号を生成する制御信号
    生成手段と、前記マイクロメモリに供給されるアドレス
    を前記制御信号の持続時間に応じた期間保持するアドレ
    ス保持手段とを備えたことを特徴とするマイクロプロセ
    ッサ。
JP3015431A 1991-02-06 1991-02-06 マイクロプロセッサ Pending JPH04255028A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3015431A JPH04255028A (ja) 1991-02-06 1991-02-06 マイクロプロセッサ
US07/828,214 US5301307A (en) 1991-02-06 1992-01-30 Microprocessor having waiting function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3015431A JPH04255028A (ja) 1991-02-06 1991-02-06 マイクロプロセッサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04255028A true JPH04255028A (ja) 1992-09-10

Family

ID=11888600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3015431A Pending JPH04255028A (ja) 1991-02-06 1991-02-06 マイクロプロセッサ

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US (1) US5301307A (ja)
JP (1) JPH04255028A (ja)

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