JPH0444138A - マイクロコンピュータにおける外部コマンド生成装置 - Google Patents

マイクロコンピュータにおける外部コマンド生成装置

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JPH0444138A
JPH0444138A JP2152077A JP15207790A JPH0444138A JP H0444138 A JPH0444138 A JP H0444138A JP 2152077 A JP2152077 A JP 2152077A JP 15207790 A JP15207790 A JP 15207790A JP H0444138 A JPH0444138 A JP H0444138A
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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 この発明は、標準的なメモリ制御用のインタフェイスを
有するマイクロコンピュータにおいて、たとえば拡張メ
モリのバンク切換のような外部コマンドを任意に実現す
るためのマイクロコンピュータにおける外部コマンド生
成装置に関する。
従来技術 マイクロコンピュータMCと組み合わせて使用するダイ
ナミックRAM(DRAM)のような標準的なメモリM
Rの制御は、一般に、メモリMRのアドレス端子Aに接
続するアドレスバスAB。
入力端子りと出ノJ端子Qとに接続するデータバスDB
、行アドレスクロック端子RASに接続する行アドレス
ストローブRAS、列アドレスクロック端子CASに接
続する列アドレスストローブCAS、制御端子Wに接続
する書込み指令Wの各信号線を介して制御される(第4
図)。
いま、メモリMRが容量2にバイトのDRAMであると
すると、アドレスバスABは、一般に、(k−1)本の
信号線のパラレルバスが使用される。すなわち、メモリ
MRのアドレス指定は、いわゆるアドレスマルチプレク
ス方式により、アドレスバスABを行アドレスRAと列
アドレスCAとに時分割使用し、メモリMRは、行アド
レスストローブRAS、列アドレスストローブCASの
タイミングにより、アドレスバスAB上の行アドレスR
A、列アドレスCAの双方を順次読み取り、ラッチする
ことができる(第5図)。アドレスマ。
ルチプレクス方式は、メモリMRを構成するICメモリ
素子の所要総ピン数を少なくし、プリント基板に実装す
る際の煩雑性を軽減することができるため、今日では、
極く標準的な方式となっている。
一般に、アドレスマルチプレクス方式では、行アドレス
ストローブRASと列アドレスストローブCASとの各
立下りを基準にして、行アドレスRAと列アドレスCA
とがメモリMRに取り込まれる。すなわち、マイクロコ
ンピュータMCからは、行アドレスストローブRASと
列アドレス口−ブCASとの各立下りタイミングに同期
して、アドレスバスAB上に、行アドレスRAと列アド
レスCAとを順次送出すればよい。
一方、メモリMRに対するリード命令、ライト命令の選
択は、書込み指令Wの状態による。すなわち、書込み指
令Wが、列アドレスストローブCASの立下りの時点に
おいてハイレベルであれば、リード命令と解釈され、メ
モリMRは、指定のアドレスの記憶内容を、出力端子Q
を介してデータバスDB上に送出する。また、書込み指
令Wが、その時点にローレベルであればライト命令と解
釈され、データバスDB上に存在するデータが、入力端
子りを介してメモリMRに書き込まれる。
リード命令、ライト命令のいずれに対しても、データバ
スDB上のデータの有効期間が規定されている。また、
データバスDBは、パラレル転送するデータのビット数
に応じ、所定本数の信号線からなるパラレルバスとなっ
ている。
発明が解決しようとする課題 かかる従来技術によるときは、マイクロコンビュータM
Cには、メモリMRを制御するために、必要最小限の信
号線からなるアドレスバスABとデータバスDBの他、
行アドレスストローブRAS、列アドレスストローブC
AS、書込み指令Wとからなる標準的なインタフェイス
が存在するに過ぎないから、DRAMのような標準的な
メモリに対するメモリアクセス以外の制御動作は全く不
可能であり、したがって、たとえばEEPROMのよう
な標準的なメモリ以外のメモリ素子を接続することや、
標準的なメモリであっても、その容量を任意に拡張し、
いわゆる拡張メモリシステムを構築すること等は極めて
困難であるという問題があった。
たとえば、EEPROMは、電気的に、その記憶内容を
消去することができるが、そのときの消去時間は、一般
に数10m5程度の長時間を要し、普通のDRAMの動
作に比して格段に遅いために、このような単純なインタ
フェイスを介して制御することは不可能である。また、
拡張メモリシステムにおいては、メモリバンクの切換制
御を必要とするが、これも、アドレスバスのビット数が
不足するために、標準的なインタフェイスでは実現する
ことができない。
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑
み、マイクロコンピュータ内において実行させるプログ
ラム内に、通常現われ得ないような特定の命令シーケン
スを設定し、この命令シーケンスの実行を検出して外部
コマンドを生成するコマンド生成手段を設けることによ
って、標準的なインタフェイスを使用しながら、EEP
ROMを含む任意のメモリ素子の接続を可能にし、また
は、任意容量の拡張メモリシステムを構築することがで
きるマイクロコンピュータにおける外部コマンド生成装
置を提供することにある。
課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、アドレ
スバス上に現われる特定のメモリアドレスを検知するア
ドレス検知手段と、アドレス検知手段が検知するメモリ
アドレスを特徴とする特定の命令シーケンスの実行を検
出し、所定の外部コマンドを生成出力するコマンド生成
手段とを備えることをその要旨とする。
なお、コマンド生成手段は、少なくとも3回以上連続す
るリード命令を特定の命令シーケンスとして検出するカ
ウンタと、このカウンタの動作直後のライト命令を検出
して所定の外部コマンドを生成出力するコマンド生成回
路とを備えることができ、このとき、カウンタは、バッ
クアップ用のタイマを備えるようにしてもよい。
また、コマンド生成手段は、特定の命令シーケンスの実
行を検出した直後の命令に付随するオペランドデータに
応じて、生成出力する外部コマンドを修飾するようにし
てもよい。
作用 かかる構成によるときは、まず、アドレス検知手段は、
アドレスバス上に現われる特定のメモリアドレスを検知
することができ、コマンド生成手段は、この特定のメモ
リアドレスを特徴とする特定の命令シーケンスの実行を
検出することができるから、命令シーケンスとして、た
とえば、同一メモリアドレスに対する所定回数のリード
命令の繰返しのように、通常のプログラム内に出現し得
ない命令パターンを設定しておくことにより、コマンド
生成手段は、この命、令シーケンスの検出を、外部コマ
ンド生成動作のトリガとして利用することができる。す
なわち、コマンド生成手段は、その直後の命令実行によ
り、所定の外部コマンドを生成出力すればよい。
特定の命令シーケンスとしては、少なくとも3回以上連
続するリード命令を使用するのが便利であり、これは、
カウンタによって簡単に検出することができる。また、
特定の命令シーケンスが検出された後は、たとえば、そ
れに続くライト命令に応動するコマンド生成回路により
、任意の外部コマンドを生成することができる。
カウンタにバックアップ用のタイマを付設すれば、この
タイマは、所定回数のリード命令が繰り返される時間に
制限を設けることができるから、たとえば、マイクロコ
ンピュータ内において実行されるマルチタスクプログラ
ムの組合せにより、偶発的に特定の命令シーケンスに一
致する命令パターンが出現し、これによってシステムが
誤動作してしまう確率を極少にすることが可能である。
さらに、コマンド生成手段が、特定の命令シーケンスの
実行を検出した直後の命令に付随するオペランドデータ
に応じて外部コマンドを修飾するときは、このデータを
使用して外部コマンドの動作内容を明確に規定すること
ができるから、システムの動作信頼性を一層向上させる
ことが可能である。
実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。
マイクロコンピュータにおける外部コマンド生成装置は
、アドレス検知手段10と、コマンド生成手段20とを
備えてなる(第1図)。
メモリMRはDRAMであり、2個のメモリバンクMR
I 、MR2からなる。また、コマンド生成手段20は
、生成した外部コマンドにより、コマンドコントローラ
C1セレクタSを介してメモリMRのメモリバンクMR
I 、MR2の一方を選択し、拡張メモリシステムを構
築しているものとする。
メモリバンクMRI 、MR2は、それぞれ、アドレス
端子A1人出力端子D/Q、制御端子W1行アドレスク
ロック端子RAS、列アドレスクロック端子CASを有
し、アドレス端子A1人出力端子D/Qは、メモリバン
クMRI 、MR2間を並列接続するとともに、マイク
ロコンピュータMCのアドレスバスAB、データバスD
Bに接続され、列アドレスクロック端子CASは、同様
に並列接続し、そこには、マイクロコンピュータMCか
らの列アドレスストローブCASが接続されている。ま
た、制御端子Wは、メモリバンクMRI 、MR2間を
並列接続した上、コマンドコントローラCを介してマイ
クロコンピュータMCからの書込み指令Wが入力されて
いる。さらに、行アドレスクロック端子RASには、セ
レクタSを介し、メモリバンクMRI 、MR2ごとに
、マイクロコンピュータMCからの行アドレスストロー
ブRASが入力されている。
アドレス検知手段10は、行アドレスレジスタ11、列
アドレスレジスタ12、コンパレータ13、設定スイッ
チ14からなり(第2図)、行アドレスレジスタ11、
列アドレスレジスタ12には、アドレスバスABが分岐
入力される一方、それぞれの出力は、コンパレータ13
に接続されている。また、設定スイッチ14は、2回線
を介してコンパレータ13に接続されている。
マイクロコンピュータMCからの行アドレスストローブ
RAS、列アドレスストローブCAS。
書込み指令W、データバスDBは、コマンド生成手段2
0にも分岐入力されている。
行アドレスストローブRAS、列アドレスストローブC
ASは、コマンド生成手段20のアドレスセット回路2
1に入力され、その出力は、それぞれ独立に、アドレス
検知手段10の行アドレスレジスタ11、列アドレスレ
ジスタ12と、コマンド生成手段20のカウンタ22−
、タイマ23、コマンド生成回路24とに接続されてい
る。ただし、コマンド生成回路24に対しては、アント
ゲ−)24aが介装されている。
書込み指令Wは、アンドゲート24aに入力される他、
インバータ22aを介し、カウンタ22とタイマ23と
に分岐入力されている。データバスDBは、コマンド生
成回路24に接続されている。
アドレス検知手段10のコンパレータ13の出力は、一
致信号S10として、カウンタ22、タイマ23、アン
ドゲート24aに分岐入力され、また、カウンタ22、
タイマ23の各出力は、それぞれ、アンドゲート24a
1カウンタ22に接続されている。コマンド生成回路2
4の出力は、コマンド生成手段20からの外部コマンド
信号S20として、コマンドコントローラC1セレクタ
Sに入力されている(第1図)。
いま、メモリMRのメモリバンクMHI 。
MR2のうち、メモリバンクMRIが使用されていると
きは、セレクタSは、行アドレスストローブRASをメ
モリバンクMRIの行アドレスクロック端子RASに接
続している。したがって、アドレスバスABを介して与
えられる行アドレスRA、列アドレスCAは、メモリバ
ンクMRIにおいてのみ読み込まれ、メモリバンクMR
2には読み込まれない。すなわち、マイクロコンピュー
タMCは、メモリバンクMRIのみがメモリMRを形成
するかのようにして動作することができる。
ただし、このときのコマンドコントローラCは、マイク
ロコンピュータMCからの書込み指令Wを、そのままメ
モリMRに伝送するものとする。
ここで、使用中のメモリバンクMRIをメモリバンクM
R2にバンク切換えするときは、マイクロコンピュータ
MC内において、メモリバンクのメモリアドレスに対応
する特定のメモリアドレスに対し、連続して3回のリー
ド命令を実行する。
メモリバンクMRIは、このリード命令に対しても応動
し、データバスDB上に、そのメモリアドレスの記憶内
容を送出するが、マイクロコンピュータMCは、そのデ
ータを無視してしまう。
一方、アドレス検知手段10の行アドレスレジスタ11
、列アドレスレジスタ12には、アドレスハスAB上に
現われる行アドレスRA、列アドレスCAが読み込まれ
てラッチされる。ただし、行アドレスレジスタ11、列
アドレスレジスタ12の各動作タイミングは、コマンド
生成手段20のアドレスセット回路21を介し、行アド
レスストローブRAS、列アドレスストローブCASの
各立下りタイミングに連動するものとする。また、アド
レス検知手段10の設定スイッチ14には、この特定の
メモリアドレスを行アドレスRAo 、列アドレスCA
oに分けて、あらかじめ設定しておくものとし、このと
き、コンパレータ13は、行アドレスレジスタ11、列
アドレスレジスタ12中の行アドレスRA、列アドレス
CAと、設定スイッチ14に設定する行アドレスRAo
 、列アドレスCAoとを対比し、両者の一致を検出し
て、一致信号SIOを出力することができる。
コマンド生成手段20のカウンタ22は、コンピュータ
MCにおいて実行するリード命令の回数を計数する。す
なわち、カウンタ22は、インバータ22aを介して書
込み指令Wを入力することによって、現在命令がリード
命令であることを判別するとともに、コンパレータ13
からの一致信号S10により、そのメモリアドレスが設
定スイッチ14に設定される特定のメモリアドレスであ
ることを検知し、特定のメモリアドレスを対象とするリ
ード命令のみに対応して、これを計数することができる
。ただし、カウンタ22に入力するアドレスセット回路
21からの出力は、このリード命令の実行タイミングを
検出している。
カウンタ22が3回連続するリード命令の実行を検出す
ると、その結果は、アンドゲート24aに送出される。
アンドゲート24aには、その他に、コンパレータ13
からの一致信号S10と、アドレスセット回路21の出
力と、書込み指令Wとが入力されているから、アンドゲ
ート24aは、このリード命令に引き続く特定のメモリ
アドレスを対象とするライト命令に対してのみ開き、こ
のときのメモリアドレスも、設定スイッチ14に設定さ
れたものでなければならない。
コマンド生成回路24は、アンドゲート24aが開くこ
とによって作動する。ただし、コマンド生成回路24に
は、データバスDBが接続されているから、コマンド生
成回路24は、このときのライト命令に付随するオペラ
ンドデータを参照して所定の外部コマンドを生成し、外
部コマンド信号S20として出力することができる。
たとえば、ライト命令に付随するオペランドデータが0
のときの外部コマンドは、メモリバンクMR1をメモリ
バンクMR2に切り換えるメモリバンク切換コマンドで
あり、オペランドデータが1のときの外部コマンドは、
メモリバンクMR2をメモリバンクMRIに切り換える
メモリバンク切換コマンドとすることができるから、い
まは、オペランドデータをOとして、セレクタSにより
、行アドレスストローブRASの伝送先を、メモリバン
クMRIからメモリバンクMR2に切り換えればよい。
なお、このときの外部コマンド信号320は、コマンド
コントローラCにも入力されるから、コマンドコントロ
ーラCは、このときのメロ モリバンク切換コマンドに対応して、ライト命令実行に
よる書込み指令Wがメモ’JMRに伝達されるのを有効
に阻止し、3回のリード命令に引き続くライト命令によ
り、メモリMRに不要なデータが書き込まれることを防
止する。このライト命令は、メモリバンク切換コマンド
を生成するためのトリガとして実行されるものであり、
メモリMRに対する書込み命令ではないからである。
以上のようにして、コマンド生成回路24が、外部コマ
ンド信号S20としてメモリバンク切換コマンドを出力
すれば、メモリバンクMR1は、セレクタSが切り換え
られることによってマイクロコンピュータMCから切り
離され、代わりにメモリバンクMR2が接続されること
になり、マイクロコンピュータMCは、以後、メモリバ
ンクMR2をメモリMRとして使用することができる。
なお、タイマ23は、カウンタ22と同一の信号を入力
とし、カウンタ22をクリアするために使用される。特
定のメモリアドレスを対象とするリード命令のうち、最
初のものの実行によって夕イマ23をスタートすると、
タイマ23に設定される時間内に引き続く2回のリード
命令が実行されれば、カウンタ22は、その出力を発生
し、コマンド生成回路24は、これに対応して外部コマ
ンドを生成出力することができるが、そうでないときは
、タイマ23がタイムアツプすることによってカウンタ
22がクリアされ、コマンド生成回路24は、外部コマ
ンドを生成出力することがない。すなわち、タイマ2B
は、設定される所定時間内に3回のリード指令が実行さ
れたか否かをチエツクするバックアップ用のタイマとし
て作動しているものである。
また、メモリバンクMR2からメモリバンクMRIに復
帰するときは、同様にして、3回のリード命令と、それ
に引き続くライト命令とを実行すればよい。ただし、こ
の場合は、ライト命令実行の際のオペランドデータは、
たとえば0に代えて1とすることにより、セレクタSの
切換え方向を、前回と逆に制御するものとする。すなわ
ち、コマンド生成回路24は、特定の命令シーケンスの
実行を検出した直後の命令に付随するオペランドデータ
を使用して、生成する外部コマンドを修飾することがで
きる。
以上の説明において、外部コマンドを発生させるための
3回のリード命令の実行は、一般に、少なくとも3回以
上連続する特定の命令シーケンスであって、マイクロコ
ンピュータMC内で遂行されるプログラム内に出現し得
ない任意の命令パターンであればよい。また、このよう
な特定の命令シーケンスの実行を検出した後、コマンド
生成手段20に外部コマンドを発生させるためのライト
命令も、他の命令に代えてもよいことはいうまでもない
。ただし、一般には、第1図、第2図に示すように、リ
ード命令からなる命令シーケンスと、それに引き続くラ
イト命令とを選択すれば、標準的なメモリMRに対する
インタフェイスをそのまま使用して所定の外部コマンド
を発生させることができるので、全体システムが簡単に
なり、極めて有利である。
また、少なくとも3回以上連続するリード命令1つ に引き続くライト命令は、単に、外部コマンドを生成す
るためのトリガとして使用される。そこで、このライト
命令に付随するオペランドデータとして2以上の種類を
使用すれば、メモリMRが任意の数のメモリバンクMR
i(i=1.2・・・)からなる場合でも、オペランド
データを指定することにより、任意のメモリバンクMR
iを選択制御することが可能である。
他の実施例 マイクロコンピュータにおける外部コマンド生成装置は
、一部のスタティックRAM(SRAM)やEEPR,
OMからなるメモリMRに対し、書込み制御コマンドを
生成することができる(第3図)。ここでは、メモリM
Rは、入出力端子I10、アドレス端子A、出力イネー
ブル端子OE、ライトイネーブル端子WE、チップイネ
ーブル端子CEを有するものとする。また、コマンド生
成回路24からの外部コマンド信号S20は、列アドレ
スレジスタ]2からの列アドレスCAとともにデコーダ
Dに入力され、行アドレスレジスタ11からの行アドレ
スRAは、アドレス端子Aに入力されている。デコーダ
Dの出力は、メモリMRに付設するメモリコントローラ
CRを介し、メモリMRのチップイネーブル端子CEに
入力されている。
デコーダDには、列アドレスCAをデコードするタイミ
ングを決定するために、書込み指令Wと行アドレススト
ローブRAS、列アドレスストローブCASとが入力さ
れている。また、メモリコントローラCRには、ライト
命令であるか、リード命令であるかを判別するために、
アンドゲートADIを介し、インバータVによる書込み
指令Wの反転信号と列アドレスストローブCASとのア
ンド信号と、アントゲ−)AD2を介し、書込み指令W
と列アドレスストローブCASとのアンド信号とが入力
されており、メモリコントローラCRは、これらの入力
信号に対応して、それぞれ、出カイネーブル端子OE、
ライトイネーブル端子WEに対する入力信号を作るもの
とする。
データバスDBと入出力端子I10との間には、バスコ
ントローラBCが介装されており、バスコントローラB
Cは、デコーダDからの別の出力を入力し、データバス
DB上に現われるデータの有効期間と、メモリMRに対
する入出力データの有効期間との時間調節を図るものと
する。
いま、メモリMRに対するリード命令が実行されると、
まず、そのメモリアドレスは、行アドレスRAは直接ア
ドレス端子Aに供給されるが、列゛rドレスCAは、デ
コーダDによってデコードされ、メモリコントローラC
Rを介して、ライトイネーブル端子WEとチップイネー
ブル端子CEとに供給される。ただし、メモリMRに対
する固有のタイミング調整は、メモリコントローラCR
によって行なわれ、このときのデータは、バスコントロ
ーラBCを介して、データバスDB上に送出されるが、
一般に、メモリMRがSRAMやEEPROMであって
も、リード命令に対する応答ハ十分に速いから、このと
きのバスコントローラBCは、単にデータを中継するの
みであり、何ら格別の動作をすることはない。
一方、前実施例と同様にして、メモリMRの特定のメモ
リアドレスを対象とする少なくとも3回以上のリード命
令が繰り返し実行されると、引き続くライト命令に対応
して、コマンド生成回路24は、外部コマンド信号S2
0として書込み制御コマンドを出力する。そこで、デコ
ーダDは、バスコントローラBCに対して信号を送り、
データバスDB上のデータを十分に長く保持し、メモリ
MRの書込み動作に必要な時間を確保するための準備を
完了するから、マイクロコンピュータMCは、引き続い
て、メモリMRに対するライト命令を実行すればよい。
なお、この実施例においても、外部コマンドを発生させ
るためのライト命令に付随するオペランドデータが使用
可能であるから、この発明は、メモリMRが、それぞれ
任意数のメモリバンクからなるDRAM、SRAM、E
EPROM等の組合せからなる場合でも容易に対応する
ことができる。
オペランドデータの指定により、各メモリバンクの選択
と、それを形成するメモリ素子の種類に応じて、所定の
メモリアクセス形態の切換え制御とが可能であるからで
ある。
発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、特定のメモリア
ドレスを検知するアドレス検知手段と、このメモリアド
レスを特徴とする特定の命令シーケンスの実行を検出し
、所定の外部コマンドを生成出力するコマンド生成手段
とを設けることによって、コマンド生成手段は、必要に
応じ、任意の外部コマンドを生成出力することができる
から、標準的な必要最少限のインタフェイスを使用しな
がら、標準的なメモリ以外の任意のメモリ素子を接続し
て、これを自在に制御することができる他、標準的なメ
モリや、それ以外のメモリ素子、または、それらの混合
による任意容量の拡張メモリシステムを容易に構築する
ことができるという極めて優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は実施例を示し、第1図は全体系統図、
第2図は要部詳細系統図である。 第3図は他の実施例を示す全体概略系統図である。 第4図と第5図は従来例を示し、第4図は全体系統図、
第5図は動作説明線図である。 MC・・・マイクロコンピュータ AB・・・アドレスバス 10・・・アドレス検知手段 20・・・コマンド生成手段 22・・・カウンタ 23・・・タイマ 24・・・コマンド生成回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)アドレスバス上に現われる特定のメモリアドレスを
    検知するアドレス検知手段と、該アドレス検知手段が検
    知するメモリアドレスを対象とする特定の命令シーケン
    スの実行を検出し、所定の外部コマンドを生成出力する
    コマンド生成手段とを備えてなるマイクロコンピュータ
    における外部コマンド生成装置。 2)前記コマンド生成手段は、少なくとも3回以上連続
    するリード命令を特定の命令シーケンスとして検出する
    カウンタと、該カウンタの動作直後のライト命令を検出
    して所定の外部コマンドを生成出力するコマンド生成回
    路とを備えることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のマイクロコンピュータにおける外部コマンド生成装
    置。 3)前記カウンタは、バックアップ用のタイマを備える
    ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のマイクロ
    コンピュータにおける外部コマンド生成装置。 4)前記コマンド生成手段は、特定の命令シーケンスの
    実行を検出した直後の命令に付随するオペランドデータ
    に応じて、生成出力する外部コマンドを修飾することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
    か記載のマイクロコンピュータにおける外部コマンド生
    成装置。
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