JPH04338802A - 高速命令処理方式 - Google Patents

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】本発明は高速命令処理方式に関し
、特に、プログラマブルコントローラにおけるユーザプ
ログラムと機械語プログラムの間に介在する中間コード
から高速に実行可能な機械語生成を為し得るようにした
高速命令処理方式に係る。

【０００２】

【従来の技術】プログラマブルコントローラは、例えば
、工作機械の動作手順を定めるためのシーケンス制御に
用いられることが多い。こうしたシーケンス制御では制
御をしばしば変更する必要が生じることから、プログラ
マブルコントローラはコンピュータの知識に乏しいリレ
ー制御盤を扱ってきた程度の技能者でも簡単な操作で容
易に操作できるよう構成されている。

【０００３】そして、プログラマブルコントローラには
必要な制御要素が総て内蔵され、それらの制御要素の組
み合わせにより達成し得る様々な処理が予め設定される
。ユーザはプログラマブルコントローラのプログラムを
作るに当たり、プログラミングローダを使用してプログ
ラムを作成する。このプログラミングローダにはキーボ
ードが設けられており、このキーボードは数値入力キー
や制御要素が記号化されてキートップに表記されている
リレー入力キー等を備えている。ユーザはこれらのキー
を操作して所望の制御要素の組み合わせを設定したり、
所定の数値を設定してプログラムを作成する。そのプロ
グラムはプログラマブルコントローラに格納される。こ
うして、プログラマブルコントローラに格納されるプロ
グラムは、プログラマブルコントローラのＣＰＵがその
まま実行可能なマシン語プログラムではなく、プログラ
マブルコントローラが解析し易く且つ人間にとっても理
解し易いコード、所謂中間言語に変換される。これは複
雑な処理を行う必要から多数の命令を組み合わせなけれ
ばならない場合が多々あり、そのような複雑な処理のた
めの手順が細々とプログラミングされた場合には、プロ
グラミングローダ側で行なうマシン語翻訳処理が煩雑に
なってしまう。従って、ユーザが指定する命令を逐一直
接マシン語化したのでは、プログラマブルコントローラ
の特徴である取り扱いの容易さが損なわれてしまう。そ
こで、これを避け円滑な処理を為すために中間言語の介
在が必要になっている。

【０００４】ところで、例えば、図４に示される“Ｘ＋
０　　ＭＯＶ　　Ｙ＋２”は、Ｘ＋０番地のメモリにあ
る１バイトのデータをＹ＋２番地のメモリに格納すると
いう命令の擬似コード（中間言語）のニーモニック１で
ある。“Ｘ＋１　　ＭＯＶ　　Ｙ＋３”はＸ＋１番地の
メモリにある１バイトのデータをＹ＋３番地のメモリに
格納するという命令の擬似コード（中間言語）のニーモ
ニック２である。また、擬似コードを表すニーモニック
１、２は“１”、“０”の組み合わせで構成される情報
データであり、コードメモリに格納されている。

【０００５】図５はデータメモリ４のＸ＋０、Ｘ＋１、
Ｙ＋２及びＹ＋３番地に格納されている各データの配列
と、擬似コードニーモニック１、２の命令によるデータ
の動きを示す説明図である。擬似コードを表すニーモニ
ック１の内容が実現されるとＸ＋０番地のデータがＹ＋
２番地のメモリにコピーされ、擬似コードを表すニーモ
ニック２の内容が実現されるとＸ＋１番地のデータがＹ
＋３番地のメモリにコピーされる。

【０００６】図６は擬似コードを実行言語に変換する例
を示す説明図である。同図に示されるように擬似コード
ニーモニック１、２はそれぞれ実行言語に対応するニー
モニック８，９、１０，１１に相当する機械コードに変
換される。この変換を行うのはハードのＲＯＭ内に格納
されている変換プログラムとＣＰＵで構成されるプログ
ラマブルコントローラにより行われる。そして、前記機
械コードは“１”、“０”の組み合わせで構成されるコ
ードであり、機械コードメモリ５に格納されている。こ
こで、図６の“Ｌｏａｄ　　Ｂｙｔｅ　　Ｒｅｇ，Ｘ＋
０”というニーモニック８はデータメモリ４のＸ＋０番
地に格納されている１バイトのデータをＣＰＵ内のレジ
スタＲｅｇに読み込むことを意味しており、“Ｓｔｏｒ
ｅＢｙｔｅＹ＋２，Ｒｅｇ”（ニーモニック９）は前記
命令の実行によりレジスタＲｅｇに読み込んだ１バイト
のデータをデータメモリ４のＹ＋２番地に書き込むこと
を意味している。また、“Ｌｏａｄ　　Ｂｙｔｅ　　Ｒ
ｅｇ，Ｘ＋１”（ニーモニック１０）はデータメモリ４
のＸ＋１番地に格納されている１バイトのデータをＣＰ
Ｕ内のレジスタＲｅｇに読み込むことを意味しており、
“Ｓｔｏｒｅ　　ＢｙｔｅＹ＋３，Ｒｅｇ”（ニーモニ
ック１１）は前記レジスタＲｅｇに読み込んだ１バイト
のデータをデータメモリ４のＹ＋３番地に書き込むこと
を意味している。このようにしてプログラマブルコント
ローラの処理により擬似コードのニーモニックで記述さ
れる機能内容を実現している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のプログラマブル
コントローラでデータ転送命令を処理する場合は擬似コ
ードとしてデータメモリのアドレスが指定される毎に１
バイトずつデータメモリをアクセスする実行言語に変換
していたため、実行プログラムの実行時間が長くかかり
、且つ、実行プログラムの容量が大きくなると云った問
題がある。

【０００８】そこで、本発明は前記従来技術の問題点を
考慮し、擬似コードのニーモニックで記述されるプログ
ラムから変換された実行プログラムの実行時間を削減し
得ると共にそのプログラムの容量も削減できるプログラ
マブルコントローラにおける高速命令処理方式を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、データメモリを単長及び整数倍長の単位でアクセス
可能なハードウェアと、人間にとって理解し易い擬似コ
ードを実行言語に変換する変換プログラムを有し、ユー
ザプログラムによってデータメモリからのデータの読み
書きを可能にする対応機能をもったプログラマブルコン
トローラにおいて、ユーザプログラムにおけるデータメ
モリからのデータの読み出し命令及び書き込み命令が連
続する単長データであることを認識する手段と、連続す
る単長単位のアクセス命令である擬似コードから整数倍
長の単位のアクセス命令であるイメージ擬似コードを生
成する手段と、前記イメージ擬似コードを実行言語に変
換する手段とを備える高速命令処理方式をプログラマブ
ルコントローラに採用する。

【００１０】

【作　　　　　　用】アドレスが連続するメモリに対し
、整数倍長単位でアクセス可能となるため、データメモ
リに対するアクセス回数及び実行言語のプログラム容量
が共に削減されるようになる。

【００１１】

【実　　　　施　　　　例】以下、図面を参照しながら
本発明の実施例について詳細に説明する。図１は本発明
の高速命令処理方式を説明する説明図である。同図にお
いて、“Ｘ＋０　　ＭＯＶ　　Ｙ＋２”は、Ｘ＋０番地
のメモリにある１バイトのデータをＹ＋２番地のメモリ
に格納するという命令の擬似コードのニーモニック１で
あり、“Ｘ＋１ＭＯＶ　　Ｙ＋３”はＸ＋１番地のメモ
リにある１バイトのデータをＹ＋３番地のメモリに格納
するという命令の擬似コードのニーモニック２である。 また、擬似コードを表すニーモニック１、２は“１”、
“０”の組み合わせで構成される情報データであり、図
７に示される擬似コードメモリ１３に格納されている。

【００１２】図２はデータメモリ４のＸ＋０、Ｘ＋１、
Ｙ＋２及びＹ＋３番地に格納されている各データの配列
及びデータの動きを示す説明図である。同図に示すよう
に、ワードの範囲で見ると、データメモリ４に格納され
ている各データの配列はＷＸ＋０、ＷＹ＋２番地のよう
にＸ＋０、Ｘ＋１、Ｙ＋２、Ｙ＋３が連続して見える。 即ち、擬似コード１、２で取り扱うデータは、アドレス
の連続する単長データの集まりであり、つまり、整数倍
長の範囲に一致する。そこで、このような場合には、Ｗ
Ｘ＋０　　ＭＯＶ　　ＷＹ＋２のようなイメージ擬似コ
ード３を生成させる。このイメージ擬似コード３は、Ｗ
Ｘ＋０番地のワードデータをＷＹ＋２番地から１バイト
ずつ続けて格納するという命令である。即ち、イメージ
擬似コード３の命令の実行によるデータの動きは、図５
に示した擬似コード１、２の命令の実行によるデータの
動きと同一である。なお、データメモリからのデータの
読み出し命令又は書き込み命令が連続する単長データで
あるかどうかはソースプログラムに単長データが出てき
たら、その後にどんなニーモニックが書かれているかを
調べ、同様の単長データが続いていたら、その中のアド
レス情報を読み出し、それが連続するかどうかを調べる
ことによって認識することができる。

【００１３】図３は、イメージ擬似コード３を実行言語
に変換する例を説明する説明図である。同図に示される
如くＣＰＵはイメージ擬似コード３を表すニーモニック
を解釈し実行言語に対応するニーモニック６、７に相当
する機械コードに変換する。この変換は図７に示す変換
プログラム格納メモリ１２に記憶されている変換プログ
ラムをＣＰＵが実行することにより行われる。

【００１４】実行言語を表すニーモニック６、７は“１
”、“０”の組み合わせで構成される情報、即ち、機械
コードとして機械コードメモリ５に格納されている。ニ
ーモニック６の“Ｌｏａｄ　　Ｗｏｒｄ　　Ｒｅｇ，Ｗ
Ｘ＋０”は、データメモリ４のＷＸ＋０番地に格納され
ているワードデータをＣＰＵ１４内のレジスタＲｅｇに
読み込むことを意味している。また、ニーモニック７の
“Ｓｔｏｒｅ　　ＷｏｒｄＷＹ＋２，Ｒｅｇ”は前記ニ
ーモニック６による命令を実行して前記レジスタＲｅｇ
に読み込んだワードデータをデータメモリ４のＷＹ＋２
番地に書き込むことを意味している。こうしてプログラ
マブルコントローラの処理によりイメージ擬似コードの
ニーモニック３の機能内容を実現している。このことは
、擬似コードのニーモニック１、２の機能内容を実現し
ているのと等価であるが、擬似コードのニーモニック１
、２の機能内容を実現するには４種類の機械語命令を必
要とするのに対し本発明によれば２種類の機械語命令を
実行するだけで済み、それだけ処理が高速になり、機械
語コードを格納するメモリ領域も少なくて済む。

【００１５】図７は本発明が適用されるコンピュータシ
ステムのハード構成を示す概略ブロック構成図である。 同図において、ＣＰＵ１４からはアドレスバス１５、デ
ータバス１６及び制御信号線が出ており、これらはプロ
グラムの実行の際取り扱われるデータが格納されるデー
タメモリ４、実行用の機械コードが格納される機械コー
ドメモリ５、擬似コードのニーモニック１，２やイメー
ジ擬似コードのニーモニック３が格納される擬似コード
メモリ１３及びイメージ擬似コード３に基づいて変換す
る機械コードが格納される変換プログラム格納メモリ１
２に接続してある。

【００１６】前記実施例では、単長アクセスを８ビット
アクセス、整数倍長アクセスを１６ビットアクセスとし
て説明したが、使用するハードウェアにより、単長、整
数倍長のビット長が違っても前記説明に準じて本発明を
適用することができる。また本発明はイメージ擬似コー
ドを生成し、そのイメージ擬似コードに基づいて実行言
語に変換するようにしているが、イメージ擬似コードを
生成せずに、ニーモニック１、２に基づき直接実行言語
に変換するようにもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、アドレスが連続する複数の単長データを整数倍長
で処理するようにしたので、実行プログラムの実行速度
が高速になり、実行プログラムの占有メモリ容量も少な
くすることができる。単長データを８ビット長、整数倍
長データを１６ビットとすると、単長データの転送命令
が連続する部分の占有メモリ容量は半分で済むようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高速命令処理方式を説明する説明図で
ある。

【図２】データメモリのＸ＋０、Ｘ＋１、Ｙ＋２及びＹ
＋３番地に格納されている各データの配列及びデータの
動きを示す説明図である。

【図３】イメージ擬似コードを実行言語に変換する例を
説明する説明図である。

【図４】従来から行われている単長データの転送命令を
意味する擬似コードのニーモニックの例を示した説明図
である。

【図５】データメモリのＸ＋０、Ｘ＋１、Ｙ＋２及びＹ
＋３番地に格納されている各データの配列と、擬似コー
ドニーモニックの命令によるデータの動きを示す説明図
である。

【図６】図６は擬似コードを実行言語に変換する例を示
す説明図である。

【図７】本発明が適用されるコンピュータシステムのハ
ード構成を示す概略ブロック構成図である。

【符号の説明】

１　　擬似コードのニーモニック ２　　擬似コードのニーモニック ３　　イメージ擬似コードのニーモニック４　　データ
メモリ ５　　機械コードメモリ ６　　ニーモニック ７　　ニーモニック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　データメモリを単長及び整数倍長
   の単位でアクセス可能なハードウェアと、人間にとって
   理解し易い擬似コードを実行言語に変換する変換プログ
   ラムを有し、ユーザプログラムによってデータメモリか
   らのデータの読み書きを可能にする対応機能をもったプ
   ログラマブルコントローラにおいて、ユーザプログラム
   におけるデータメモリからのデータの読み出し命令及び
   書き込み命令が連続する単長データであることを認識す
   る手段と、連続する単長単位のアクセス命令である擬似
   コードから整数倍長の単位のアクセス命令であるイメー
   ジ擬似コードを生成する手段と、前記イメージ擬似コー
   ドを実行言語に変換する手段とを備えることを特徴とす
   る高速命令処理方式。