JPH0448331A - Central processing unit - Google Patents
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- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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- G06F15/7828—Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit without memory
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、安価に各目的に合わせた命令体系を持つ中
央処理装置(CPU)を実現するためのものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is for realizing a central processing unit (CPU) having an instruction system tailored to each purpose at low cost.
第3図は一般的なマイクロコンピュータの平面図であり
、同図において、40は中央処理装置(CPU) 、4
1は入出力回路、42はROM、43はRAMであり、
ファクシミリ機器等の通信機器あるいは工作機械等に広
く適用される。FIG. 3 is a plan view of a general microcomputer, in which 40 is a central processing unit (CPU);
1 is an input/output circuit, 42 is a ROM, 43 is a RAM,
Widely applied to communication equipment such as facsimile machines, machine tools, etc.
近年、上記CPU40に備えられるROM等の不揮発性
メモリは、マイクロコンピュータの適用機種に応じて、
当該機種に見合うマイクロコードを書き込むようにして
いる。In recent years, the nonvolatile memory such as ROM included in the CPU 40 has been changed depending on the applicable model of the microcomputer.
We try to write the microcode appropriate for the model in question.
第4図は例えば従来のCPUのマイクロコードによる制
御を示すブロック図である。第4図において、1はマイ
クロコードが格納されているマイクロコードROM、2
はマイクロコンピュータの命令をマイクロ命令へ解読し
、マイクロ操作を決定するデコーダ、3はデコーダから
の制御信号、4は外部からの命令等を読み出すためのバ
ス、5は内部バス、6は各マイクロコードを実行するた
めのALU、7はマイクロコードROMからの各命令に
対応したマイクロ命令をALUへ送るマイクロ命令転送
バス、8はALUの実行結果を出力するデータバス、9
は実行結果の状態を示すフラグバス、10はその結果を
格納するフラグレジスタ、11は命令の実行に必要なデ
ータまたは実行結果を格納するためのレジスタである。FIG. 4 is a block diagram showing, for example, conventional CPU microcode control. In FIG. 4, 1 is a microcode ROM in which the microcode is stored, 2
is a decoder that decodes microcomputer instructions into microinstructions and determines micro operations; 3 is a control signal from the decoder; 4 is a bus for reading out instructions from the outside; 5 is an internal bus; and 6 is each microcode. 7 is a microinstruction transfer bus that sends microinstructions corresponding to each instruction from the microcode ROM to the ALU, 8 is a data bus that outputs the execution results of the ALU, 9
10 is a flag bus that indicates the state of the execution result; 10 is a flag register that stores the result; and 11 is a register that stores data necessary for executing the instruction or the execution result.
次に動作について説明する。CPUは命令を読み出し、
そのデータはバス4にロードされる。その命令をデコー
ダ2が解読し、制御信号3をマイクロコードROMIへ
送る。マイクロコードROM1は、制御信号3に対応し
たマイクロ命令をマイクロ命令転送バス7へ送る。AL
U6はこのマイクロ命令に対応した操作を実行する。こ
のときその操作に必要なデータを内部バス5より取り出
し、その結果をデータバス8とフラグバス9へ出力する
。フラグレジスタ10はこの時の状態を記憶する。実行
された命令において必要であればレジスタ11の内容が
内部バス5へ出力されたり、内部バス5の内容がレジス
タ11へ格納されたりする。ここでは、マイクロコード
ROMIを変更することができない。Next, the operation will be explained. The CPU reads the instructions,
The data is loaded onto bus 4. The decoder 2 decodes the command and sends a control signal 3 to the microcode ROMI. The microcode ROM 1 sends a microinstruction corresponding to the control signal 3 to the microinstruction transfer bus 7. AL
U6 executes the operation corresponding to this microinstruction. At this time, data necessary for the operation is taken out from the internal bus 5 and the results are output to the data bus 8 and flag bus 9. The flag register 10 stores the state at this time. If necessary in an executed instruction, the contents of the register 11 are output to the internal bus 5, or the contents of the internal bus 5 are stored in the register 11. The microcode ROMI cannot be changed here.
そこで、第5図に示すように、上記マイクロコードRO
MIに代えて、第5図に示すようにマイき込みを制御す
る書き込み制御回路、I4は書き込み制御回路から出力
されるデータ及び制御信号、15はマイクロコンピュー
タ外部から入力される書込み制御及びデータ信号である
。Therefore, as shown in FIG.
Instead of MI, as shown in FIG. 5, a write control circuit controls the write, I4 is a data and control signal output from the write control circuit, and 15 is a write control and data signal input from outside the microcomputer. It is.
第6図(a)、 (b)は、CPUを基板へ実装するた
めのパンケージを示す平面図及び断面図であり、同図に
おいて21はCPUのデバイス、22はCPUを固定す
るためのセラミック基板、23は上蓋、25は上蓋を固
定する接着剤、26はデバイス21人出力信号、電源G
NDを入力するリード線、24は紫外線を透過するガラ
スである。FIGS. 6(a) and 6(b) are a plan view and a sectional view showing a pan cage for mounting a CPU on a board, in which 21 is a CPU device and 22 is a ceramic substrate for fixing the CPU. , 23 is the top cover, 25 is the adhesive that fixes the top cover, 26 is the device 21 output signal, power supply G
The lead wire 24 for inputting the ND is made of glass that transmits ultraviolet rays.
中央処理装置としての通常の動作においては、マイクロ
コードROMとまったく同様である。マイクロコードの
内容を変更するときは、上記動作を停止させ、外部より
マイクロコードEPROM12に対して紫外線をあて、
内容を消去する。そのため、第6図に示すガラス24を
有するパンケージが、必要となる。内容の消去後、外部
より書込み制御及びデータ信号15を入力し、書込み制
御回路13が書込みに必要な信号及びデータ14を作り
マイクロコードEPROMI 2へ必要なデータ(コー
ド)を書込む。In its normal operation as a central processing unit, it is exactly the same as a microcode ROM. When changing the contents of the microcode, stop the above operation, apply ultraviolet light to the microcode EPROM 12 from the outside,
Erase contents. Therefore, a pancage having a glass 24 as shown in FIG. 6 is required. After erasing the contents, write control and data signals 15 are input from the outside, and the write control circuit 13 creates signals and data 14 necessary for writing, and writes the necessary data (code) to the microcode EPROMI 2.
従来のCPUは、第4図に示す如くマイクロコードRO
MがマスクROMとなっているものでは、マイクロコー
ドの変更ができない。また第5図に示すようにマイクロ
コードROMをEPROM12に代えたものでもROM
の内容を変更するため紫外線を照射する必要があるため
作業が面倒となり、しかも高価なパフケージを必要とす
るなどの問題点があった。The conventional CPU has a microcode RO as shown in Figure 4.
If M is a mask ROM, the microcode cannot be changed. Also, as shown in Figure 5, even if the microcode ROM is replaced with EPROM12, the ROM
It is necessary to irradiate ultraviolet rays to change the content of the powder, which makes the work cumbersome and requires an expensive puff cage.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、安価なプラスチックパッケージを使用でき、
各目的に合わせた命令体系へ命令体系を変更することの
できるCPUを得ることを目的とする。This invention was made to solve the above problems, and allows the use of inexpensive plastic packages.
The purpose is to obtain a CPU whose instruction system can be changed to one suitable for each purpose.
この発明に係るCPUは、マイクロ命令を電気的に一括
して消去できるフラッシュE” FROMに書込むよう
にしたものである。The CPU according to the present invention is designed to write microinstructions in a flash E'' FROM which can be electrically erased all at once.
この発明におけるCPUは、電気信号にてマイクロコー
ドの内容を消却し書き変えることができ、安価なプラス
チックパッケージを使用することを可能とする。The CPU according to the present invention can erase and rewrite the contents of the microcode using electrical signals, making it possible to use an inexpensive plastic package.
以下この発明の一実施例を第1図、第2図を用いて説明
する。第1図において、16はマイクロコード格納部で
、フラッシュE” FROMで構成されている。18は
フラッシュE2PROMIらの内容を消去するための信
号、17はフラッシュE” FROMの内容の消去、書
き込み制御回路、19は外部からの消去信号である。ま
た2はマイクロコンピュータの命令をマイクロ命令へ解
読し、マイクロ操作を決定するデコーダ、3はデコーダ
からの制御信号、4は外部からの命令等を読み出すため
のバス、5は内部バス、6は各マイクロコ−ドを実行す
るためのALU、7はマイクロコードROMからの各命
令に対応したマイクロ命令をALUへ送るマイクロ命令
転送バス、8はALUの実行結果を出力するデータバス
、9は実行結果の状態を示すフラグバス、10はその結
果を格納するフラグレジスタ、11は命令の実行に必要
なデータまたは実行結果を格納するためのレジスタ、1
4はデータ及び制御信号である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. In Fig. 1, 16 is a microcode storage unit, which is composed of a flash E" FROM. 18 is a signal for erasing the contents of the flash E2 PROMI, etc., and 17 is a control for erasing and writing the contents of the flash E" FROM. A circuit 19 is an external erase signal. 2 is a decoder that decodes microcomputer instructions into microinstructions and determines micro operations; 3 is a control signal from the decoder; 4 is a bus for reading instructions from the outside; 5 is an internal bus; 6 is each ALU for executing the microcode; 7 is a microinstruction transfer bus that sends microinstructions corresponding to each instruction from the microcode ROM to the ALU; 8 is a data bus that outputs the execution results of the ALU; 9 is the execution result 10 is a flag register for storing the result; 11 is a register for storing data or execution results necessary for executing an instruction; 1;
4 is data and control signals.
このようなCPUのデバイス21は、第2図(a)。Such a CPU device 21 is shown in FIG. 2(a).
(b)の平面図及び断面図に示すようにプラスチック材
27でモールドして構成される。なお、26はリード端
子である。As shown in the plan view and cross-sectional view of (b), it is constructed by molding a plastic material 27. Note that 26 is a lead terminal.
次に動作について説明する0通常の動作は従来のCPU
と同様である。マイクロコードの内容を変更するときは
、命令実行動作を停止させ、外部より消去信号19を入
力する。この消去信号19より、消去、書き込み制御回
路17が動作しフラッシュE” FROMI 6の内容
を消去するための信号18を出力する。この一連の動作
により、フラッシュE” FROMI 6の内容が消去
される。Next, we will explain the operation. 0 Normal operation is the conventional CPU.
It is similar to When changing the contents of the microcode, the instruction execution operation is stopped and an erase signal 19 is input from the outside. Based on this erase signal 19, the erase/write control circuit 17 operates and outputs a signal 18 for erasing the contents of the flash E" FROMI 6. Through this series of operations, the contents of the flash E" FROMI 6 are erased. .
次に、外部より書き込み制御信号及びデータ信号15を
入力し、消去、書き込み制御回路17が動作し、フラッ
シュE” FROMI 6に書き込むのに必要な信号及
びデータ14を出力する。そして、フラッシュE” F
ROMI 6へ必要なマイクロコードを書き込む。Next, a write control signal and a data signal 15 are input from the outside, and the erase/write control circuit 17 operates to output the signal and data 14 necessary for writing to the flash E'' FROMI 6. F
Write the necessary microcode to ROMI 6.
書き込みが終了すると、消去、書き込みに必要な部分1
4〜19は回路的に分離されて、CPUとして動作する
。When writing is completed, the area necessary for erasing and writing 1
4 to 19 are separated in terms of circuitry and operate as a CPU.
以上のようにこの発明によれば、CPUマイクロコード
(命令)をフラッシュE” FROMに格納するように
構成したので内容の変更が可能になり、しかも安価なパ
ッケージを使用できる効果がある。As described above, according to the present invention, since the CPU microcode (instructions) is stored in the flash E'' FROM, the contents can be changed, and an inexpensive package can be used.
第1図は本発明による中央処理装置の一実施例を示すブ
ロック図、第2図(a)、 (b)は本発明による中央
処理装置をパッケージに収納した状態を示す平面図及び
断面図、第3図はマイクロコンピュタの一例を示す平面
図、第4図、第5図は従来の中央処理装置の一例を示す
ブロック図、第6図(a)。
(b)は従来の中央処理装置をパッケージに収納した状
態を示す平面図及び断面図である。
1はマイクロコードROM、2はデコーダ、3は制御信
号、4は命令バス、5は内部ハス、6はALU、7は命
令転送バス、8はデータバス、9はフラグバス、10は
フラグレジスタ、11はレジスタ、12はマイクロコー
ドEPROM、13は書き込み制御回路、14は制御信
号、15は制御及びデータ信号、16はフラッシュE2
PROM、17は消去、書き込み制御回路、18は消去
信号、19は消去信号、21はデバイス、22はセラミ
ック基板、23は上蓋、24はガラス、25は接着剤、
26はリード線、27はプラスチックモールドである。
代理人 弁理士 宮園 純−
第2図
(a)
(b)
手
続
補
正
書
(自発)
第6図
平成
上平/6月
上口FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the central processing unit according to the present invention, FIGS. 2(a) and 2(b) are a plan view and a sectional view showing the central processing unit according to the present invention housed in a package, FIG. 3 is a plan view showing an example of a microcomputer, FIGS. 4 and 5 are block diagrams showing an example of a conventional central processing unit, and FIG. 6(a). (b) is a plan view and a sectional view showing a conventional central processing unit housed in a package. 1 is a microcode ROM, 2 is a decoder, 3 is a control signal, 4 is an instruction bus, 5 is an internal bus, 6 is an ALU, 7 is an instruction transfer bus, 8 is a data bus, 9 is a flag bus, 10 is a flag register, 11 is a register, 12 is a microcode EPROM, 13 is a write control circuit, 14 is a control signal, 15 is a control and data signal, 16 is a flash E2
PROM, 17 erase and write control circuit, 18 erase signal, 19 erase signal, 21 device, 22 ceramic substrate, 23 upper cover, 24 glass, 25 adhesive,
26 is a lead wire, and 27 is a plastic mold. Agent Patent attorney Jun Miyazono - Figure 2 (a) (b) Procedural amendment (spontaneous) Figure 6 Heisei Kamihira/June Kamiguchi
Claims (1)
し、各命令に対応した操作を実行する中央処理装置で、
この各命令の解読及び操作の実行をコントロールする方
式で、実際の中央処理装置内の操作をさらに細かいマイ
クロ操作へ分解し、マイクロ操作をマイクロ命令の形で
実行することによって、各命令をマイクロ操作の組合せ
で実現する中央処理装置において、 マイクロ命令がフラッシュE^2PROMに格納されて
いることを特徴とする中央処理装置。[Scope of Claims] A central processing unit that reads a program from the outside, decodes the operation part of the instructions, and executes the operation corresponding to each instruction,
This method of controlling the decoding of each instruction and the execution of operations breaks down the actual operations within the central processing unit into smaller micro-operations, and executes the micro-operations in the form of micro-instructions. A central processing unit realized by a combination of the following: A central processing unit characterized in that microinstructions are stored in a flash E^2PROM.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2159358A JPH0448331A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Central processing unit |
GB9112910A GB2246222B (en) | 1990-06-18 | 1991-06-14 | Central processing unit |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0448331A true JPH0448331A (en) | 1992-02-18 |
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JP2159358A Pending JPH0448331A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Central processing unit |
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DE (1) | DE4120058A1 (en) |
GB (1) | GB2246222B (en) |
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- 1991-06-14 GB GB9112910A patent/GB2246222B/en not_active Expired - Fee Related
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