JPH04347735A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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Publication number
JPH04347735A
JPH04347735A JP12054291A JP12054291A JPH04347735A JP H04347735 A JPH04347735 A JP H04347735A JP 12054291 A JP12054291 A JP 12054291A JP 12054291 A JP12054291 A JP 12054291A JP H04347735 A JPH04347735 A JP H04347735A
Authority
JP
Japan
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priority level
signal
cpu
interrupt
value
Prior art date
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Application number
JP12054291A
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English (en)
Inventor
Takashi Miyake
孝志 三宅
Shinsuke Abe
阿部 信介
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路により
構成された情報処理装置に関し、特に割込み処理機能を
有する情報処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の割込み処理機能を有する情
報処理装置、より具体的には、割込みプライオリティレ
ベルを保持するフラグを有するCPU(中央処理ユニッ
ト) と、プライオリティレベルにより割込み要求の発
生を制御するICU(インタフェイス制御ユニット) 
とを備え、半導体集積回路により構成された情報処理装
置の構成例を示すブロック図である。
【0003】図4において、参照符号1はCPU(中央
処理ユニット) であり、2はICU(インタフェイス
制御ユニット) である。CPU1とICU2とにはデ
ータバスDBが接続され、またICU2にはアドレスバ
スABが接続されている。
【0004】CPU1にはプライオリティレベル保持レ
ジスタ3が備えられている。このプライオリティレベル
保持レジスタ3は、CPU1の割込み処理のプライオリ
ティレベルを保持するフラグとして機能する。
【0005】またICU2には有効割込み検出回路4,
比較回路6等が備えられている。有効割込み検出回路4
は、ICU2に対して発生した割込み要因A,B,Cの
それぞれが有するプライオリティレベルを入力された信
号18, 10, 20に従って比較し、最もプライオ
リティの高い割込み要求を有効と判定する。その有効割
込み検出回路4により有効と判定された割込み要因が有
するプライオリティレベルはプライオリティレベル保持
レジスタ5に保持されると共に、有効割込み検出回路4
からは有効割込み発生信号7が出力される。
【0006】比較回路6は、CPU1のプライオリティ
レベル保持レジスタ3に保持されているプライオリティ
レベルとICU2のプライオリティレベル保持レジスタ
5に保持されているプライオリティレベルとを比較し、
ICU2のプライオリティレベル保持レジスタ5に保持
されているプライオリティレベルの方が高位であれば比
較結果信号22を出力 (アクティブに)する。
【0007】参照符号31及び32は共に ANDゲー
トである。 ANDゲート31には上述の有効割込み発
生信号7と比較結果信号22とが与えられており、両者
が共にアクティブである場合に ANDゲート31の出
力がアクティブになり、この信号とクロックφとが与え
られている ANDゲート32の出力信号である割込み
発生信号8もアクティブになる。
【0008】参照符号18, 19, 20はICU2
に対して各割込み要因A,B,Cがそれぞれ発生したこ
とを示す信号、aはCPU1のプライオリティレベル保
持レジスタ3に保持されているプライオリティレベルを
CPU1の命令により変更するための信号である。
【0009】次に、上述のような構成の従来の情報処理
装置の割込み処理機能の動作について説明する。
【0010】いまたとえば、割込み要因A,B,Cが発
生してそれぞれの信号18, 19, 20が有効割込
み検出回路4へ入力されたとすると、有効割込み検出回
路4はそれらの割込み要因のプライオリティレベルを比
較し、最も高位のプライオリティレベルを検出してプラ
イオリティレベル保持レジスタ5に保持すると共に、有
効割込み発生信号7を発生(アクティブに)する。
【0011】そして、比較回路6はCPU1のプライオ
リティレベル保持レジスタ3に保持されているプライオ
リティレベルと有効割込み検出回路4で有効と判定され
てプライオリティレベル保持レジスタ5に保持されてい
る割込み処理が有するプライオリティレベルとを比較し
、プライオリティレベル保持レジスタ5に保持されてい
る割込み要求のプライオリティレベルの方が高位であれ
ば、比較結果信号22を発生(アクティブに) する。 これにより、 ANDゲート31, 32を介してIC
U2からCPU1へ出力される割込み発生信号8がアク
ティブになる。
【0012】そして、上述のようにしてCPU1に対す
るICU2からの割込み発生がなされると、CPU1の
プライオリティレベル保持レジスタ3に保持されている
プライオリティレベルがプライオリティレベル保持レジ
スタ5に保持されているプライオリティレベル、即ちI
CU2へ入力されて有効になった割込み要求のプライオ
リティレベルに置き変えられる。従来の割込み処理機能
を有する情報処理装置は、以上のような割込み処理を反
復実行する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来の割込み処理機能
を有する情報処理装置は以上のように構成されているた
め、多重割込み処理中のタスク切換えとしてCPU が
保持しているプライオリティレベルを低位に下げて他の
割込み要求の受付けを可能な状態にする場合には、プラ
イオリティレベルを低位に下げる処理はソフトウェアに
よってしか行えないため、CPU の負荷が大きいとい
う問題点があった。
【0014】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、割込み要求受付け時、又は割込み
要求受付け後にCPU が保持するプライオリティレベ
ルに変化が生じた時点から所定時間の経過後に、 CP
Uが保持するプライオリティレベルを自動的に所定の値
だけ下げる情報処理回路の提供を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係る情報処理装
置は、割込み要求受付け時又は受付け後にCPU が保
持するプライオリティレベルに変化が生じた場合にそれ
を検出する検出回路と、この検出回路がプライオリティ
レベルの変化を検出した時点から所定時間を計時するタ
イムカウンタと、このタイムカウンタにより所定時間が
経過したと判断された場合に、 CPUが保持するプラ
イオリティレベルを所定の値だけ下げるための減算手段
とを備えている。
【0016】
【作用】本発明に係る情報処理装置では、割込み要求の
受付け時又は割込み要求受付け後に CPUが保持する
プライオリティレベルの変化が生じた時点から所定時間
が経過すると、ハードウェア的に、換言すれば CPU
の負荷なしでCPU が保持するプライオリティレベル
が所定値だけ下げられる。
【0017】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて詳述する。
【0018】図1は本発明の情報処理装置の第1の実施
例の構成例を示すブロック図であり、より具体的には、
割込みプライオリティレベルを保持するフラグを有する
CPU(中央処理ユニット) と、プライオリティレベ
ルにより割込み要求の発生を制御するICU(インタフ
ェイス制御ユニット) とを備え、半導体集積回路によ
り構成されている。
【0019】なお、図1において前述の従来例の説明で
参照した図4と同一の参照符号は同一又は相当部分を示
している。
【0020】図1において、参照符号1はCPU(中央
処理ユニット) であり、2はICU(インタフェイス
制御ユニット) である。CPU1とICU2とにはデ
ータバスDBが接続され、またICU2にはアドレスバ
スABが接続されている。
【0021】CPU1にはプライオリティレベル保持レ
ジスタ3,レベル変化検出回路9,ゼロ検出回路10,
減算回路11等が、またICU2には減算値レジスタ1
3,カウンタ14,レジスタ15, S−Rフリップフ
ロップ16等が備えられている。
【0022】まずICU2側の構成について説明する。 有効割込み検出回路4は、ICU2に対して発生した割
込み要因A,B,Cのそれぞれが有するプライオリティ
レベルを入力された信号18, 10, 20に従って
比較し、、最もプライオリティの高い割込み要求を有効
と判定する。その有効割込み検出回路4により有効と判
定された割込み要因が有するプライオリティレベルはプ
ライオリティレベル保持レジスタ5に保持されると共に
、有効割込み検出回路4からは有効割込み発生信号7が
出力される。
【0023】比較回路6は、CPU1のプライオリティ
レベル保持レジスタ3に保持されているプライオリティ
レベルとICU2のプライオリティレベル保持レジスタ
5に保持されているプライオリティレベルとを比較し、
ICU2のプライオリティレベル保持レジスタ5に保持
されているプライオリティレベルの方が高位であれば比
較結果信号22を出力 (アクティブに)する。
【0024】参照符号31及び32は共に ANDゲー
トである。 ANDゲート31には上述の有効割込み発
生信号7と比較結果信号22とが与えられており、両者
が共にアクティブである場合に ANDゲート31の出
力がアクティブになり、この信号とクロックφとが与え
られている ANDゲート32の出力信号である割込み
発生信号8もアクティブになる。この割込み発生信号8
は S−Rフリップフロップ16のセット端子Sに与え
られている他、CPU1にも与えられている。
【0025】参照符号14はカウンタであり、初期値と
してロードされる値をレジスタ15が保持している。こ
のレジスタ15に保持されている値は、後述するレベル
変化検出回路9から出力されるレベル変化検出信号23
がゲート41に与えられることにより、レジスタ15か
らカウンタ14へロードされる。
【0026】また、カウンタ14の起動は S−Rフリ
ップフロップ16の出力端子Dからの出力信号により制
御される。具体的には、カウンタ14にはカウントクロ
ック21がゲート42を介して与えられており、 S−
Rフリップフロップ16のセット端子Sに割込み発生信
号8が与えられるとその出力端子Dからの出力信号がア
クティブになってゲート42が開いてカウンタ14にカ
ウントクロック21が入力され、カウンタ14はこのカ
ウントクロック21に同期してカウント動作を行う。
【0027】なお、参照符号17はカウンタ14のアン
ダフロー信号であり、カウンタ14のカウント値にアン
ダーフローが生じた場合に出力され、CPU1へ与えら
れる。また、25はカウンタ14の disable信
号であり、 S−Rフリップフロップ16のリセット端
子Rに与えられている。従って、この disable
信号25がS−Rフリップフロップ16のリセット端子
Rへ入力されると、 S−Rフリップフロップ16の出
力端子Dからの出力信号がノンアクティブになってゲー
ト42が閉じてカウントクロック21がカウンタ14へ
入力されなくなる。
【0028】なお、レジスタ15はデータバスDBと接
続されており、レジスタ15が保持する値をデータバス
DBを介してCPU1からあるいは外部から任意の値に
設定することが可能である。
【0029】参照符号18, 19, 20はICU2
に対して発生する割込み要因A,B,Cの信号である。
【0030】次にCPU1の構成について説明する。
【0031】プライオリティレベル保持レジスタ3は、
CPU1の割込み処理のプライオリティレベルを保持す
るフラグとして機能する。
【0032】参照符号9はレベル変化検出回路であり、
プライオリティレベル保持レジスタ3に保持されている
プライオリティレベルが変化した場合にこれを検出して
レベル変化検出信号23を出力する。このレベル変化検
出信号23は前述の如くICU2のレジスタ15とカウ
ンタ14との間に介装されているゲート41にその制御
信号として与えられている他、後述する ANDゲート
33にも与えられている。
【0033】また、参照符号10はゼロ検出回路であり
、プライオリティレベル保持レジスタ3に保持されてい
るプライオリティレベルが”0” になった場合にこれ
を検出してゼロ検出信号24を出力する。このゼロ検出
信号24は上述の ANDゲート33に与えられている
。 ANDゲート33には上述の如くレベル変化検出回
路9の出力信号であるレベル変化検出信号23が与えら
れており、両信号の ANDをとった信号が disa
ble信号25として前述の如く S−Rフリップフロ
ップ16のリセット端子Rに与えられている。
【0034】参照符号11は減算回路であり、プライオ
リティレベル保持レジスタ3に保持されているプライオ
リティレベルからICU2の減算値レジスタ13が保持
している減算値を減算する。この減算回路11による減
算結果はゲート43を介してプライオリティレベル保持
レジスタ3へ戻されるので、プライオリティレベル保持
レジスタ3はこの減算値を保持する。なお、参照符号1
2は減算回路11による減算の際に発生するボロー信号
である。
【0035】また、参照符号aはプライオリティレベル
保持レジスタ3に保持されているプライオリティレベル
をCPU1の命令により変更するための信号であり、C
PU1がプライオリティレベルを変更する際に出力され
る信号a’とクロックφとが ANDゲート34に与え
られることにより発生し、ゲート44にその制御信号と
して、また ANDゲート35及び36にそれぞれの反
転入力信号として与えられている。
【0036】参照符号bは減算回路11による減算結果
をCPU1のプライオリティレベル保持レジスタ3に保
持されているプライオリティレベルとしてロードするた
めの信号であり、一方の入力がクロックφである AN
Dゲート37の出力信号として発生され、上述のゲート
43の制御信号として与えられている。
【0037】参照符号cはICU2のプライオリティレ
ベル保持レジスタ5に保持されているプライオリティレ
ベルを変更するための信号であり、信号aが一方の反転
入力信号として与えられている ANDゲート35の出
力信号として発生され、ゲート45にその制御信号と与
えられると共に、ANDゲート36の反転入力信号とし
て与えられている。なお、 ANDゲート35の他方の
入力信号は前述の割込み発生信号8である。従って、信
号aがノンアクティブで割込み発生信号8がアクティブ
である場合に信号cがアクティブになってゲート45が
開き、CPU1のプライオリティレベル保持レジスタ3
に保持されているプライオリティレベルがICU2のプ
ライオリティレベル保持レジスタ5へ与えられ、プライ
オリティレベル保持レジスタ5はこれを保持してそれま
で保持していたプライオリティレベルを変更する。
【0038】参照符号dは減算回路11からボロー信号
12が発生した場合にCPU1のプライオリティレベル
保持レジスタ3に保持されているプライオリティレベル
をリセットするための信号であり、一方の入力信号がボ
ロー信号12であり他方の入力信号が ANDゲート3
6の出力信号である ANDゲート39の出力信号とし
て発生され、プライオリティレベル保持レジスタ3に与
えられている。 ANDゲート36には前述の如く信号
a及びbの反転信号が入力されている他、カウンタ14
のアンダフロー信号17が与えられている。従って、信
号dは、信号a及びbがノンアクティブでアンダフロー
信号17及びボロー信号12がアクティブである場合に
アクティブになる。
【0039】また、 ANDゲート36の出力信号は 
ANDゲート38の一方の入力となっており、 AND
ゲート38の他方の入力はインバータにて反転されたボ
ロー信号12になっている。そして、 ANDゲート3
8の出力信号は前述の ANDゲート37の入力信号に
なっているので、信号bは信号a,b及びボロー信号1
2がノンアクティブでアンダフロー信号17がアクティ
ブである場合にアクティブになる。
【0040】図2は、図1中のプライオリティレベル保
持レジスタ3,レベル変化検出回路9及びゼロ検出回路
10の具体的な構成例を示す回路図である。なお、この
回路の構成例は、プライオリティレベル保持レジスタ3
に保持されているプライオリティレベルが3ビットの場
合である。
【0041】プライオリティレベル保持レジスタ3に保
持されているプライオリティレベルを保持する部分は2
段のラッチになっており、1段目のラッチの値の変更は
、a,b,cのそれぞれの信号により個別に行える。 即ち、CPU1の命令による変更、減算回路11からの
減算結果のロードによる変更、有効になった割込み要求
のプライオリティレベルがプライオリティレベル保持レ
ジスタ5に保持された場合にその値のロードによる変更
がそれぞれ可能である。
【0042】2段目のラッチへはa,b,c又はdの信
号が発生する場合を除き、内部クロックφに同期して常
にサンプリングを行っている。また、1段目ラッチは 
RESET信号又は減算回路11のボローの発生による
信号dによりゼロリセットロされ、2段目のラッチは 
RESET信号のみでゼロリセットされるようになって
いる。
【0043】プライオリティレベルが3ビットである場
合、このような同一の構成が参照符号31, 32, 
33の3組、即ち3 ビット分あり、レベル変化検出回
路9としては3ビット全てについて1段目のラッチの値
と2段目のラッチの値とをExOR演算して異なる場合
を検出し、3ビットの内のいずれかにおいてこのExO
R演算結果の相違が検出されれば、プライオリティレベ
ル保持レジスタ3からレベル変化検出信号23を発生す
るようになっている。
【0044】また、ゼロ検出回路10については、各ビ
ットの1段目のラッチの値の反転信号で ANDをとり
、この結果に応じてゼロ検出信号24を発生している。
【0045】次に、上述のような構成の本発明の情報処
理装置の動作について説明する。いまたとえば、割込み
要因A,B,Cが発生してそれぞれの信号18, 19
, 20が有効割込み検出回路4へ入力されたとすると
、有効割込み検出回路4はそれらの割込み要因のプライ
オリティレベルを比較し、最も高位のプライオリティレ
ベルを検出してプライオリティレベル保持レジスタ5に
保持すると共に、有効割込み発生信号7を発生(アクテ
ィブに)する。
【0046】そして、比較回路6はCPU1のプライオ
リティレベル保持レジスタ3に保持されているプライオ
リティレベルと有効割込み検出回路4で有効と判定され
てプライオリティレベル保持レジスタ5に保持された割
込み要求が有するプライオリティレベルとを比較し、プ
ライオリティレベル保持レジスタ5に保持されている割
込み要求のプライオリティレベルの方が高位であれば、
比較結果信号22を発生 (アクティブに) する。こ
れにより、ANDゲート31, 32を介してICU2
から出力される割込み発生信号8がアクティブになる。
【0047】そして、上述のようにしてCPU1に対す
るICU2からの割込み発生がなされると、プライオリ
ティレベル保持レジスタ5に保持されているプライオリ
ティレベル、即ちCPU1のプライオリティレベル保持
レジスタ3に保持されているプライオリティレベルがI
CU2へ入力されて有効になった割込み要求のプライオ
リティレベルに置き変えられる。
【0048】以上の動作は前述した従来例と同様である
が、本発明では更に、プライオリティレベル保持レジス
タ3に保持されているプライオリティレベルが変化した
か否かをレベル変化検出回路9により検出し、変化した
ことが検出された場合にはレベル変化検出信号23がア
クティブになる。
【0049】そして、ICU2からの割込み発生信号8
により S−Rフリップフロップ16がセットされてカ
ウンタ14が起動され、予めCPU1の命令によってカ
ウンタ設定値のレジスタ15にセットされていた値がレ
ベル変化検出信号23の発生によりカウンタ14にロー
ドされ、カウンタ14はこのロードされた値からダウン
カウントを開始する。
【0050】カウンタ14によるダウンカウント中に新
たな割込み要求が受付けられなければカウンタ14はレ
ジスタ15からロードされた値をダウンカウントし終わ
り、アンダフロー信号17を発生する。アンダフロー信
号17が発生するとそれに同期して、減算回路11がプ
ライオリティレベル保持レジスタ3に保持されているプ
ライオリティレベルから予めCPU1の命令により減算
値レジスタ13に設定されていた値を減算し、その結果
がプライオリティレベル保持レジスタ3にロードされる
。これにより、プライオリティレベル保持レジスタ3に
保持されていたプライオリティレベルが変更される。
【0051】但しこの際、減算回路11の減算によりボ
ロー信号12が発生した場合には、プライオリティレベ
ル保持レジスタ3に保持されているプライオリティレベ
ルは信号dによりリセットされて”0” になる。そし
て、このようにプライオリティレベル保持レジスタ3に
保持されているプライオリティレベルが変化すると、こ
れがレベル変化検出回路9により検出されてレベル変化
検出信号23が発生し、カウンタ14にレジスタ15の
設定値が再度ロードされ、ダウンカウントが継続される
【0052】また、カウンタ14のダウンカウント中に
他の割込み要求が受付けられた場合には、それに応じて
プライオリティレベル保持レジスタ3に保持されている
プライオリティレベルが変更される。そしてレベル変化
検出信号23が発生するので、レジスタ15の設定値が
カウンタ14にロードされるため、カウンタ14は割込
み要求発生時点から再度設定値からのダウンカウントを
開始する。
【0053】本発明の情報処理装置の割込み処理機能で
は以上のような割込み要求に対する処理を反復するので
あるが、CPU1のプライオリティレベル保持レジスタ
3に保持されているプライオリティレベルが”0” に
変化した場合、即ちレベル変化検出信号23とゼロ検出
信号24とが同時に発生した場合には、カウンタ14の
 disable信号25が発生してカウンタ14はカ
ウントを停止する。カウンタ14の停止後に再度割込み
要求の発生があれば、カウンタ14が起動されて上述同
様の動作が行われる。
【0054】図3は本発明の第2の実施例の構成を示す
ブロック図である。本第2の実施例は図1に示した第1
の実施例の構成に参照符号26のORゲートが追加され
た構成を採っている。具体的には、ORゲート26によ
り ANDゲート33の出力信号とカウンタ14のアン
ダフロー信号17とのORをとって disable信
号25としている。これにより、カウンタ14の di
sable信号25は、プライオリティレベル保持レジ
スタ3に保持されているプライオリティレベルが”0”
 に変化した場合のみならず、カウンタ14のアンダフ
ロー信号17が発生した場合にも発生される。
【0055】従って、本第2の実施例では、割込み要求
の受付けによりカウンタ14が起動された後にアンダフ
ロー信号17が発生するとカウンタ14が停止されるた
め、プライオリティレベル保持レジスタ3に保持されて
いるプライオリティレベルが減算回路11により自動的
に下げられるという動作は各割込み要求の発生後に一度
のみ行われる。
【0056】
【発明の効果】以上に詳述した如く本発明によれば、割
込み要求の発生後に所定時間が経過した場合に、 CP
Uが有するプライオリティレベルを任意に設定可能な値
だけ自動的に下げることが可能になるので、多重割込み
処理時のタスク切換えにおけるCPUの負荷を低減する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の情報処理装置の第1の実施例の構成例
を示すブロック図である。
【図2】本発明の情報処理装置の CPUのプライオリ
ティレベル保持レジスタ, レベル変化検出回路及びゼ
ロ検出回路10の構成例を示す回路図である。
【図3】本発明の情報処理装置の第2の実施例の構成例
を示すブロック図である。
【図4】従来の情報処理装置の構成例を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1    CPU(中央処理ユニット)2    IC
U(インタフェイス制御ユニット)3    プライオ
リティレベル保持レジスタ4    有効割込み検出回
路 5    プライオリティレベル保持レジスタ9   
 レベル変化検出回路 11    減算回路 13    減算値レジスタ 14    カウンタ 15    レジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  割込み処理のプライオリティレベルを
    保持する手段を有する中央処理ユニットと、割込み要求
    が発生した場合に、それぞれのプライオリティレベルに
    従って有効な割込み要求を受付ける手段を備えたインタ
    フェイス制御ユニットと、を備えた情報処理装置におい
    て、前記中央処理ユニットが保持する割込み処理のプラ
    イオリティレベルに変化が発生したことを検出するレベ
    ル変化検出回路と、任意の値を保持することが可能なレ
    ジスタと、割込み要求の受付け時点において前記レジス
    タに保持されている値が初期値としてロードされ、ロー
    ドされた値に対応する時間を計時するタイムカウンタと
    、任意の値を保持することが可能な減算値レジスタと前
    記タイムカウンタによる計時終了時点において、前記中
    央処理ユニットが保持する割込み処理のプライオリティ
    レベルを前記減算値レジスタに保持されている値だけ下
    げる減算手段と、を備えたことを特徴とする情報処理装
    置。
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