JPH05108344A - Instruction fetch controller - Google Patents

Instruction fetch controller

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Publication number
JPH05108344A
JPH05108344A JP3270935A JP27093591A JPH05108344A JP H05108344 A JPH05108344 A JP H05108344A JP 3270935 A JP3270935 A JP 3270935A JP 27093591 A JP27093591 A JP 27093591A JP H05108344 A JPH05108344 A JP H05108344A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction
fetch
address
instruction fetch
branch
Prior art date
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Pending
Application number
JP3270935A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kamiyama
祐史 神山
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3270935A priority Critical patent/JPH05108344A/en
Publication of JPH05108344A publication Critical patent/JPH05108344A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Memory System (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To fetch an instruction at a high speed with use of a high speed access mode of a dynamic memory. CONSTITUTION:An instruction fetch control pert 10 decodes an instruction fetch control field in an instruction if this instruction is not equal to a branch instruction. Then the part 10 decides whether a high speed access mode is usable for the next instruction fetch or not and informs a memory access control part 4 of this deciding result. If a branch instruction is confirmed, an instruction decoding part 6 decodes a branch destination instruction fetch control field in an instruction and decides whether the high speed access mode is usable or not for the instruction fetch to the branch destination. Then the part 8 informs the part 4 of the deciding result. Therefore it is not required to perform the comparison of row addresses after the output of an instruction fetch address.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はメモリ上に格納された命
令を解読し実行する計算機の命令フェッチ制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer instruction fetch control device for decoding and executing instructions stored in a memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、メモリ技術の進歩により、行アド
レス、列アドレスの順にアクセスする通常アクセスモー
ドに加えて、列アドレスのみを与える高速アクセスモー
ドを有するダイナミックメモリが広く使用されるように
なってきた。命令をダイナミックメモリに格納し、この
高速アクセスモードを使用することにより命令フェッチ
を高速化するための命令フェッチ制御装置は非常に重要
視されてきている。高速アクセスモードを使用した命令
フェッチ制御装置は、例えば次の文献に記載されている
(「トランジスタ技術」第27巻第3号481〜490
ページ)。
2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of memory technology, a dynamic memory having a high-speed access mode for giving only a column address has been widely used in addition to a normal access mode for sequentially accessing a row address and a column address. It was An instruction fetch control device for storing instructions in a dynamic memory and using this high speed access mode to speed up instruction fetching has been very important. An instruction fetch control device using the high speed access mode is described, for example, in the following document (“Transistor Technology”, Vol. 27, No. 3, 481 to 490).
page).

【0003】以下図3を参照しながら、上記した従来の
命令フェッチ制御装置について説明する。図3におい
て、21は行アドレス、列アドレスの順に与える通常ア
クセスモードに加えて列アドレスのみを与える高速アク
セスモードを有するダイナミックメモリ、22は命令を
フェッチするためのアドレスを生成する命令フェッチア
ドレス生成部、23はマルチプレクサ、24は命令フェ
ッチアドレス生成部22の出力する行アドレスを一時的
に格納するラッチ、25はラッチ24の内容と命令フェ
ッチアドレス生成部22の出力する行アドレスを比較す
る一致検出器、26はダイナミックメモリ21へのメモ
リアクセス制御信号を出力するメモリアクセス制御部、
27はダイナミックメモリ21から読出された命令を格
納する命令レジスタ、28は命令レジスタ27の内容を
解読する命令解読部、29はデータ演算を行う演算実行
部、30は命令フェッチ動作を制御する命令フェッチ解
読部である。
The conventional instruction fetch controller described above will be described below with reference to FIG. In FIG. 3, reference numeral 21 denotes a dynamic memory having a high-speed access mode for giving only a column address in addition to a normal access mode for giving a row address and a column address in order, and an instruction fetch address generator 22 for generating an address for fetching an instruction. , 23 is a multiplexer, 24 is a latch for temporarily storing the row address output from the instruction fetch address generation unit 22, 25 is a coincidence detector for comparing the contents of the latch 24 with the row address output from the instruction fetch address generation unit 22. , 26 is a memory access control unit for outputting a memory access control signal to the dynamic memory 21,
27 is an instruction register for storing instructions read from the dynamic memory 21, 28 is an instruction decoding section for decoding the contents of the instruction register 27, 29 is an operation executing section for performing data operations, 30 is an instruction fetch for controlling the instruction fetch operation. It is a decoding section.

【0004】上記構成の命令フェッチ制御装置につい
て、その動作を説明すると、まず通常の場合、命令フェ
ッチ制御部30が命令フェッチ生成部22を制御して直
前の命令フェッチアドレスの次のアドレスを生成させる
と共に、メモリアクセス制御部26に命令フェッチ開始
を要求する命令フェッチ要求信号を出力する。命令フェ
ッチアドレス生成部22で生成されたアドレスは上位側
を行アドレス、下位側を列アドレスとしてマルチプレク
サ23に入力され、メモリアクセス制御部26によるダ
イナミックメモリ21へのメモリアクセス制御信号の出
力に応じて、行アドレス、列アドレスの順に切替え出力
される。また命令フェッチアドレス生成部22の出力す
る行アドレスはラッチ24に格納される。ダイナミック
メモリ21への1回のアクセスが終了し読出された命令
が命令レジスタ27に格納されると、メモリアクセス制
御部26は命令フェッチ終了信号を命令フェッチ制御部
30へ返し、1回の命令フェッチが終了する。命令解読
部28は命令レジスタ27の内容を解読し、演算実行部
29の動作を制御する。命令解読部28で解読された結
果が分岐命令でないとき、命令フェッチ制御部30は上
記の動作を繰返す。
The operation of the instruction fetch controller having the above structure will be described. First, in a normal case, the instruction fetch controller 30 controls the instruction fetch generator 22 to generate an address next to the immediately preceding instruction fetch address. At the same time, an instruction fetch request signal for requesting the start of instruction fetch is output to the memory access control unit 26. The address generated by the instruction fetch address generation unit 22 is input to the multiplexer 23 with the upper side as the row address and the lower side as the column address, and according to the output of the memory access control signal to the dynamic memory 21 by the memory access control unit 26. , Row address, column address are output in this order. The row address output from the instruction fetch address generation unit 22 is stored in the latch 24. When one access to the dynamic memory 21 is completed and the read instruction is stored in the instruction register 27, the memory access control unit 26 returns an instruction fetch end signal to the instruction fetch control unit 30 and one instruction fetch. Ends. The instruction decoding unit 28 decodes the contents of the instruction register 27 and controls the operation of the operation executing unit 29. When the result decoded by the instruction decoding unit 28 is not a branch instruction, the instruction fetch control unit 30 repeats the above operation.

【0005】一方、命令解読部28で解読された結果が
分岐命令であるとき、命令解読部28が命令フェッチ生
成部22を制御して分岐先のアドレスを生成させ、次の
命令フェッチに使用する。通常の場合及び分岐命令の場
合のいずれにおいても、命令フェッチアドレス生成部2
2が出力する行アドレスは、ラッチ24の内容と一致検
出器25で比較される。これによって直前の命令フェッ
チで生成された行アドレスと今回の命令フェッチで生成
された行アドレスとが比較される。その結果、同一行ア
ドレスであると判断されたとき、メモリアクセス制御部
26へ高速アクセス制御信号を出力し、ダイナミックメ
モリ21を高速アクセスモードでアクセスする。
On the other hand, when the result decoded by the instruction decoding unit 28 is a branch instruction, the instruction decoding unit 28 controls the instruction fetch generation unit 22 to generate a branch destination address and use it for the next instruction fetch. .. In either the normal case or the branch instruction, the instruction fetch address generation unit 2
The row address output by 2 is compared with the contents of the latch 24 by the coincidence detector 25. As a result, the row address generated by the immediately preceding instruction fetch is compared with the row address generated by the current instruction fetch. As a result, when it is determined that the addresses are the same row address, a high speed access control signal is output to the memory access control unit 26 to access the dynamic memory 21 in the high speed access mode.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、命令フェッチアドレス出力時に行アドレ
スを直前の行アドレスと比較判定するため、判定までに
時間がかかりメモリアクセスの基本サイクル時間が長く
なる。即ち、高速アクセスモードで列アドレスアクセス
のみに必要な時間が、通常アクセスで行アドレスアクセ
ス、列アドレスアクセスをする場合の列アドレスアクセ
スに必要な時間よりも長くなり、高速アクセスモード利
用の効果が減少するという課題を有していた。
However, in the above-mentioned configuration, since the row address is compared and determined with the immediately preceding row address when the instruction fetch address is output, it takes time to make the determination and the basic cycle time of the memory access becomes long. .. That is, the time required only for the column address access in the high-speed access mode is longer than the time required for the column address access when performing the row address access and the column address access in the normal access, and the effect of using the high-speed access mode is reduced. There was a problem of doing.

【0007】本発明はかかる点に鑑み、ダイナミックメ
モリの高速アクセスモードを使用しない場合と比較し
て、高速アクセスモードを使用する場合に列アドレスア
クセス時間が長くならない命令フェッチ制御装置を提供
することを目的とする。
In view of the above points, the present invention provides an instruction fetch control device in which the column address access time does not become long when the high speed access mode is used as compared to when the high speed access mode is not used. To aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、行アドレス、列アドレスの順に与
える通常アクセスモードに加えて列アドレスのみを与え
る高速アクセスモードを有するダイナミックメモリを用
い、かつダイナミックメモリに格納する命令として、命
令・オペランドフィールドと、次命令へのメモリフェッ
チに高速アクセスモードを使用できるかどうかを指定す
る次命令フェッチ制御フィールドとを有した構成を用い
た命令フェッチ制御装置であって、上記ダイナミックメ
モリに格納される命令をフェッチするためのアドレスを
生成する命令フェッチアドレス生成部と、上記命令フェ
ッチアドレス生成部の出力を上記ダイナミックメモリへ
出力するために行アドレスと列アドレスを切替出力する
マルチプレクサと、上記ダイナミックメモリへのメモリ
アクセス制御信号を出力すると共に、ダイナミックメモ
リを高速でアクセスする場合に列アドレスのみ出力する
よう上記アルチプレクサを制御するメモリアクセス制御
部と、上記ダイナミックメモリから読出された命令を格
納する命令レジスタと、上記命令レジスタに格納される
命令のうち命令・オペランドフィールドを解読する命令
解読部と、上記命令解読部による解読結果により出力さ
れる実行制御信号によりデータ演算を行う演算実行部
と、上記命令レジスタに格納される命令のうち次命令フ
ェッチ制御フィールドを解読して、命令フェッチアドレ
ス生成部に次命令アドレス生成制御信号を出力すると共
に、メモリアクセス制御部に高速アクセスモードを使用
するかどうかを指定する高速アクセス制御信号を出力す
る命令フェッチ制御部とを備えたことを特徴としてい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 provides a dynamic memory having a high-speed access mode for giving only a column address in addition to a normal access mode for giving a row address and a column address in this order. An instruction fetch using a configuration having an instruction / operand field and a next instruction fetch control field that specifies whether or not the high-speed access mode can be used for the memory fetch to the next instruction, as the instruction to be used and stored in the dynamic memory A control device, which includes an instruction fetch address generation unit that generates an address for fetching an instruction stored in the dynamic memory, and a row address that outputs the output of the instruction fetch address generation unit to the dynamic memory. A multiplexer that switches and outputs the column address The memory access control signal for outputting the memory access control signal to the dynamic memory and the memory access control unit for controlling the analog multiplexer so as to output only the column address when the dynamic memory is accessed at high speed, and the instruction read from the dynamic memory are stored. An instruction register, an instruction decoding unit that decodes an instruction / operand field of the instructions stored in the instruction register, and an operation execution unit that performs a data operation by an execution control signal output by the decoding result of the instruction decoding unit. Whether the next instruction fetch control field of the instructions stored in the instruction register is decoded, the next instruction address generation control signal is output to the instruction fetch address generation unit, and the high-speed access mode is used for the memory access control unit. High-speed access to specify It is characterized by comprising an instruction fetch control unit for outputting a control signal.

【0009】請求項2の発明は、行アドレス、列アドレ
スの順に与える通常アクセスモードに加えて列アドレス
のみを与える高速アクセスモードを有するダイナミック
メモリを用い、かつダイナミックメモリに格納する命令
として、分岐命令以外の命令は命令・オペランドフィー
ルドと、次命令へのメモリフェッチに高速アクセスモー
ドを使用できるかどうかを指定する次命令フェッチ制御
フィールドとを有した構成とし、一方、分岐命令は前記
命令・オペランドフィールドと次命令フェッチ制御フィ
ールドの他に、分岐先命令へのメモリフェッチが高速ア
クセスモードを使用できるかどうかを指定する分岐先命
令フェッチ制御フィールドを有する構成とした命令フェ
ッチ制御装置であって、上記ダイナミックメモリに格納
される命令をフェッチするためのアドレスを生成する命
令フェッチアドレス生成部と、上記命令フェッチアドレ
ス生成部から出力されるアドレスを行アドレスと列アド
レスに切替えてダイナミックメモリに出力するマルチプ
レクサと、上記ダイナミックメモリへのメモリアクセス
制御信号を出力すると共に、ダイナミックメモリを高速
でアクセスする場合に列アドレスのみ出力するよう上記
マルチプレクサを制御するメモリアクセス制御部と、上
記ダイナミックメモリから読出された命令を格納する命
令レジスタと、上記命令レジスタに格納される命令のう
ち命令・オペランドフィールドを解読して実行制御信号
を出力すると共に、分岐命令の場合は上記命令フェッチ
アドレス生成部に対して分岐先アドレスの生成を指示す
る信号を与える命令解読部と、上記命令解読部による解
読結果により出力される実行制御信号によりデータ演算
を行う演算実行部と、上記命令レジスタに格納される命
令のうち分岐先命令フェッチ制御フィールドを解読し、
分岐命令であるかどうかの情報と分岐先命令フェッチで
高速アクセスモードを使用できるかどうかの情報を指定
する分岐命令制御信号を出力する分岐命令解読部と、上
記分岐命令制御信号から分岐命令であるかどうか判定す
ると共に、分岐命令でないと判定したときは、上記命令
レジスタに格納される命令のうち次命令フェッチ制御フ
ィールドを解読し、命令フェッチアドレス生成部に次命
令アドレス生成制御信号を出力すると共に、上記メモリ
アクセス制御部に高速アクセスモードを使用するかどう
かを指定する高速アクセス制御信号を出力し、一方、分
岐命令であると判定したときには、上記メモリアクセス
制御部に対して高速アクセスモードを使用するかどうか
を指定する高速アクセス制御信号を出力する命令フェッ
チ解読部を備えたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, a branch instruction is used as an instruction that uses a dynamic memory having a high-speed access mode that gives only a column address in addition to a normal access mode that gives a row address and a column address in this order. Instructions other than those are configured to have an instruction / operand field and a next instruction fetch control field that specifies whether or not the high-speed access mode can be used for memory fetch to the next instruction, while a branch instruction has the instruction / operand field. And a next instruction fetch control field, the instruction fetch control device having a branch destination instruction fetch control field for designating whether or not the memory access to the branch destination instruction can use the high speed access mode. The instructions stored in memory are Instruction fetch address generator, a multiplexer for switching the address output from the instruction fetch address generator to a row address and a column address and outputting the row address and column address to the dynamic memory, and memory access to the dynamic memory. A memory access control unit that outputs a control signal and controls the multiplexer so as to output only a column address when the dynamic memory is accessed at high speed, an instruction register that stores an instruction read from the dynamic memory, and the instruction An instruction that decodes the instruction / operand field of the instructions stored in the register and outputs an execution control signal, and in the case of a branch instruction, an instruction that gives a signal instructing the instruction fetch address generation unit to generate a branch destination address. Decoding section and above Decodes an operation execution unit by the execution control signal output by the decoding result by the decree decoding unit performs data operations, the branch target instruction fetch control field of the instruction stored in the instruction register,
A branch instruction decoding unit that outputs a branch instruction control signal that specifies information on whether the instruction is a branch instruction and whether the high-speed access mode can be used for fetching a branch destination instruction; and a branch instruction from the branch instruction control signal. If it is determined that it is not a branch instruction, the next instruction fetch control field of the instruction stored in the instruction register is decoded, and the next instruction address generation control signal is output to the instruction fetch address generation unit. , Outputting a high-speed access control signal for designating whether or not to use the high-speed access mode to the memory access control unit, while using a high-speed access mode for the memory access control unit when it is determined to be a branch instruction. Equipped with an instruction fetch decoding unit that outputs a high-speed access control signal that specifies whether to perform It is characterized by a door.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の発明によれば、命令レジスタに格納
される命令中の命令・オペランドフィールドを命令解読
部が解読し、命令フェッチ制御フィールドを命令フェッ
チ制御部が解読して、次の命令フェッチのためのダイナ
ミックメモリアクセスに高速アクセスモードを使用でき
るかどうか判断し、メモリアクセス制御部にその判断結
果を示す高速アクセス制御信号を出力する。メモリアク
セス制御部は、この信号から、高速アクセスモードを用
いるときは、マルチプレクサが列アドレスのみ出力する
よう制御すると共に、ダイナミックメモリにメモリアク
セス制御信号を与えて、ダイナミックメモリを高速アク
セスモードでアクセスする。
According to the present invention, the instruction decoding unit decodes the instruction / operand field in the instruction stored in the instruction register, the instruction fetch control field decodes the instruction fetch control field, and the next instruction is executed. It is determined whether or not the high speed access mode can be used for the dynamic memory access for fetching, and a high speed access control signal indicating the result of the judgment is output to the memory access control unit. From this signal, the memory access control unit controls the multiplexer to output only the column address when using the high speed access mode, and at the same time, gives the memory access control signal to the dynamic memory to access the dynamic memory in the high speed access mode. ..

【0011】以上の動作により、命令中に含まれる次の
命令フェッチのメモリアクセスモードを解読してメモリ
アクセス制御部に通知することにより、命令フェッチ開
始以前にメモリアクセスモードが確定しているため、高
速アクセスモードを使用しない場合と比較して高速アク
セスモードを使用する場合の列アドレスアクセス時間が
長くならず、高速な命令フェッチ動作が可能となる。
By the above operation, the memory access mode of the next instruction fetch included in the instruction is decoded and notified to the memory access control unit, so that the memory access mode is fixed before the instruction fetch is started. The column address access time when using the high-speed access mode is not longer than that when the high-speed access mode is not used, and a high-speed instruction fetch operation is possible.

【0012】又、請求項2の発明によれば、基本的には
請求項1の発明と同一の作用をなすが、命令レジスタに
格納した命令が分岐命令であった場合に、分岐命令解読
部が命令フェッチアドレス生成部に分岐先アドレスを生
成させると共に命令フェッチ制御部に分岐命令制御信号
を出力する。命令フェッチ制御部は分岐命令制御信号に
よりダイナミックメモリを高速アクセスモードでアクセ
スできるかどうか判定し、その判定結果の信号をメモリ
アクセス制御部に与える。この場合、メモリアクセス制
御部は、分岐命令でない通常の命令の高速アクセスモー
ドの場合と同様の動作を行って、ダイナミックメモリを
アクセス制御する。
According to the invention of claim 2, basically, the same operation as that of the invention of claim 1 is performed, but when the instruction stored in the instruction register is a branch instruction, the branch instruction decoding unit Causes the instruction fetch address generation unit to generate a branch destination address and outputs a branch instruction control signal to the instruction fetch control unit. The instruction fetch controller determines whether or not the dynamic memory can be accessed in the high speed access mode based on the branch instruction control signal, and gives the signal of the determination result to the memory access controller. In this case, the memory access control unit performs access control of the dynamic memory by performing the same operation as in the high-speed access mode of a normal instruction that is not a branch instruction.

【0013】[0013]

【実施例】以下本発明の一実施例の命令フェッチ制御装
置について、図面を参照しながら説明する。図1は本発
明の実施例における命令フェッチ制御装置のブロック図
を示すものである。図1において、1は行アドレス、列
アドレスの順に与える通常アクセスモードに加えて列ア
ドレスのみを与える高速アクセスモードを有するダイナ
ミックメモリ、2は命令をフェッチするためのアドレス
を生成する命令フェッチアドレス生成部、3はマルチプ
レクサ、4はダイナミックメモリ1へのメモリアクセス
制御信号を出力するメモリアクセス制御部、5はダイナ
ミックメモリ1から読出された命令を格納する命令レジ
スタ、6は命令レジスタ5に格納される命令のうち命令
動作の種類および命令実行に使用するデータを指定する
命令・オペランドフィールド格納部、7は命令レジスタ
5に格納される命令のうち次命令へのメモリフェッチが
高速アクセスモードを使用できるかどうかを指定する次
命令フェッチ制御フィールド格納部、8は命令レジスタ
5の内容を解読する命令解読部、9はデータ演算を行う
演算実行部、10は命令フェッチ動作を制御する命令フ
ェッチ解読部である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An instruction fetch control device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an instruction fetch control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a dynamic memory having a high-speed access mode for giving only a column address in addition to a normal access mode for giving a row address and a column address in order, and 2 is an instruction fetch address generation unit for generating an address for fetching an instruction. 3 is a multiplexer, 4 is a memory access control unit for outputting a memory access control signal to the dynamic memory 1, 5 is an instruction register for storing an instruction read from the dynamic memory 1, and 6 is an instruction stored in the instruction register 5. Among these, an instruction / operand field storage unit that specifies the type of instruction operation and data used for instruction execution, and 7 is whether the memory fetch to the next instruction of the instructions stored in the instruction register 5 can use the high-speed access mode. Next instruction fetch control field storage section that specifies The instruction decoding unit for decoding the contents of the instruction register 5, 9 operation performing unit that performs data operations, 10 is an instruction fetch decode unit for controlling the instruction fetch operation.

【0014】図2は本実施例で用いる命令の構造を示す
説明図である。図2に示すように命令の構造を、分岐命
令であるかないかで大きく2種類に分類する。分岐命令
でないとき、命令・オペランドフィールドと命令フェッ
チ制御フィールドで構成される。分岐命令であるとき、
命令・オペランドフィールドの一部として分岐先命令フ
ェッチ制御フィールドがさらに設定される。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the structure of an instruction used in this embodiment. As shown in FIG. 2, the instruction structure is roughly classified into two types depending on whether it is a branch instruction or not. If it is not a branch instruction, it is composed of an instruction / operand field and an instruction fetch control field. When it is a branch instruction,
A branch destination instruction fetch control field is further set as a part of the instruction / operand field.

【0015】次に、図1で示すように構成された命令フ
ェッチ制御装置が、図2で示す命令をフェッチし実行す
る場合の動作を説明する。まず、命令レジスタ5中の命
令・オペランドフィールド格納部6の内容を命令解読部
8が解読する。その結果、分岐命令でないとき、命令フ
ェッチ制御部10が命令フェッチ生成部2に次の命令フ
ェッチアドレスを生成させると共に、命令レジスタ5中
の命令フェッチ制御フィールド格納部7の内容を解読し
て、次の命令フェッチのためのダイナミックメモリアク
セスが高速アクセスモードを使用できるかどうか判断
し、メモリアクセス制御部4にその判断結果である高速
アクセス信号を命令フェッチ要求信号と共に出力する。
Next, the operation when the instruction fetch control device configured as shown in FIG. 1 fetches and executes the instruction shown in FIG. 2 will be described. First, the instruction decoding unit 8 decodes the contents of the instruction / operand field storage unit 6 in the instruction register 5. As a result, when it is not a branch instruction, the instruction fetch control unit 10 causes the instruction fetch generation unit 2 to generate the next instruction fetch address, decodes the contents of the instruction fetch control field storage unit 7 in the instruction register 5, and It is determined whether or not the dynamic memory access for instruction fetch can use the high-speed access mode, and the high-speed access signal which is the determination result is output to the memory access control unit 4 together with the instruction fetch request signal.

【0016】前記命令フェッチアドレス生成部2で生成
されたアドレスは上位側を行アドレス、下位側を列アド
レスとしてマルチプレクサ3に入力される。マルチプレ
クサ3は、メモリアクセス制御部4からの切換制御信号
によって、ダイナミックメモリ1が高速でアクセスされ
ない場合に行アドレスと列アドレスの交互切換えを行
い、ダイナミックメモリ1が高速でアクセスされる場合
に列アドレスのみを出力するよう制御される。
The addresses generated by the instruction fetch address generator 2 are input to the multiplexer 3 with the upper side being the row address and the lower side being the column address. The multiplexer 3 alternately switches the row address and the column address when the dynamic memory 1 is not accessed at high speed by the switching control signal from the memory access control unit 4, and the column address when the dynamic memory 1 is accessed at high speed. Controlled to output only.

【0017】ダイナミックメモリ1はメモリアクセス制
御部4からのメモリアクセス制御信号によって通常アク
セスモードと高速アクセスモードの切換えが行われ、マ
ルチプレクサ3から出力される行アドレス及び/又は列
アドレス信号によって指定されたアドレスに格納してい
る命令を読み出す。ダイナミックメモリ1から読出され
た命令が命令レジスタ5に格納されると、メモリアクセ
ス制御部4は命令フェッチ制御部10に命令フェッチ終
了信号を出力して、1回の命令フェッチを終了する。
The dynamic memory 1 is switched between the normal access mode and the high speed access mode by a memory access control signal from the memory access control unit 4, and is designated by a row address and / or a column address signal output from the multiplexer 3. Read the instruction stored in the address. When the instruction read from the dynamic memory 1 is stored in the instruction register 5, the memory access control unit 4 outputs an instruction fetch end signal to the instruction fetch control unit 10 to end one instruction fetch.

【0018】一方、命令レジスタ5中の命令・オペラン
ドフィールド格納部6の内容を命令解読部8が解読した
結果、分岐命令であるとき、命令解読部8が命令フェッ
チアドレス生成部2に分岐先アドレスを生成させると共
に命令フェッチ制御部10に分岐命令制御信号を出力す
る。分岐命令制御信号には、分岐命令の実行であるこ
と、および命令・オペランドフィールド格納部6の一部
として与えられる分岐先命令へのメモリフェッチが高速
アクセスモードを使用できるかどうかを識別する分岐先
命令フェッチ制御フィールドが含まれている。命令フェ
ッチ制御部10は分岐命令制御信号によりメモリアクセ
ス制御部4に命令フェッチ要求信号と共に、高速アクセ
スモードを使用できるかどうかを示す高速アクセス制御
信号を出力する。
On the other hand, when the instruction decoding unit 8 decodes the contents of the instruction / operand field storage unit 6 in the instruction register 5, and the instruction is a branch instruction, the instruction decoding unit 8 causes the instruction fetch address generating unit 2 to branch to the branch destination address. And a branch instruction control signal is output to the instruction fetch control unit 10. The branch instruction control signal indicates that the branch instruction is executed, and whether or not the memory fetch to the branch destination instruction given as a part of the instruction / operand field storage unit 6 can use the high speed access mode. Contains the instruction fetch control field. The instruction fetch control unit 10 outputs a high-speed access control signal indicating whether or not the high-speed access mode can be used to the memory access control unit 4 by the branch instruction control signal together with the instruction fetch request signal.

【0019】前記命令フェッチアドレス生成部2で生成
された分岐先アドレスはマルチプレクサ3に入力され、
メモリアクセス制御部4からの切換制御信号によって行
アドレスと列アドレスを交互に切換えて出力され、若し
くは列アドレスのみ出力される。ダイナミックメモリは
メモリアクセス制御部4からのメモリアクセス制御信号
とマルチプレクサ3から出力されるアドレス信号によっ
て通常モード若しくは高速モードで命令の読出しを行
う。ダイナミックメモリ1から読出された命令が命令レ
ジスタ5に格納されると、メモリアクセス制御部4は命
令フェッチ制御部10に命令フェッチ終了信号を出力し
て、1回の命令フェッチを終了する。
The branch destination address generated by the instruction fetch address generator 2 is input to the multiplexer 3,
The row address and the column address are alternately switched and output by the switching control signal from the memory access control unit 4, or only the column address is output. The dynamic memory reads an instruction in the normal mode or the high speed mode according to the memory access control signal from the memory access control unit 4 and the address signal output from the multiplexer 3. When the instruction read from the dynamic memory 1 is stored in the instruction register 5, the memory access control unit 4 outputs an instruction fetch end signal to the instruction fetch control unit 10 to end one instruction fetch.

【0020】以上のように本実施例によれば、命令中に
含まれる次の命令フェッチへのメモリアクセスモード
を、命令フェッチ解読部2および命令解読部8で解読し
てメモリアクセス制御部4に通知することにより、命令
フェッチ開始以前にメモリアクセスモードが確定するた
め、高速アクセスモードを使用しない場合と比較して高
速アクセスモードを使用する場合の列アドレスアクセス
時間が長くならず、高速な命令フェッチ動作が可能とな
る。
As described above, according to the present embodiment, the memory access mode for the next instruction fetch included in the instruction is decoded by the instruction fetch decoding unit 2 and the instruction decoding unit 8 and is then transferred to the memory access control unit 4. By notifying, the memory access mode is fixed before the instruction fetch starts, so the column address access time when using the high-speed access mode does not become longer than when the high-speed access mode is not used. It becomes possible to operate.

【0021】なお、命令中に含まれるメモリアクセスモ
ードは、命令を格納するアドレスが確定した段階で決定
される。即ち、命令フェッチ実行以前に、ダイナミック
メモリ1へ命令を格納するときに決定しておくことがで
きる。又、実施例では分岐先命令フェッチ制御フィール
ドを命令解読器8が解読し、分岐命令であることの判別
を行っているが、命令解読器8とは別個に分岐命令解読
器を設けて、この解読器にて分岐先命令フェッチ制御フ
ィールドを解読するようにしても構わない。
The memory access mode included in the instruction is determined when the address storing the instruction is fixed. That is, it can be determined when the instruction is stored in the dynamic memory 1 before the instruction fetch is executed. In the embodiment, the instruction decoder 8 decodes the branch destination instruction fetch control field to determine that the instruction is a branch instruction. However, a branch instruction decoder is provided separately from the instruction decoder 8 to The branch destination instruction fetch control field may be decoded by the decoder.

【0022】その場合においては、分岐先命令フェッチ
制御フィールドを図2(a)のように命令・オペランド
フィールドの中に設ける必要はなく、例えば命令・オペ
ランドフィールド、次命令フェッチ制御フィールドに対
して更に付加する形で設けることもできる。
In this case, it is not necessary to provide the branch destination instruction fetch control field in the instruction / operand field as shown in FIG. 2A. For example, the instruction / operand field and the next instruction fetch control field are further added. It can also be provided in the form of addition.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、命
令中に次の命令フェッチのメモリアクセスモードを含ん
でおり、この命令を解読してメモリアクセス制御部に通
知することにより、命令フェッチ開始以前にメモリアク
セスモードが確定するため、高速アクセスモードを使用
しない場合と比較して高速アクセスモードを使用する場
合の列アドレスアクセス時間が長くならず、高速な命令
フェッチ動作が可能となる。その結果、ダイナミックメ
モリの高速アクセスモードを使用することにより、文字
通り高速な命令フェッチ動作を実現できると共に、構成
的には命令の形式を異ならせる点と、その命令の特定フ
ィールドを命令フェッチ制御部で解読するだけであるの
で安価に実施できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the instruction fetch includes the memory access mode for the next instruction fetch, and the instruction fetch is performed by decoding this instruction and notifying it to the memory access control unit. Since the memory access mode is determined before the start, the column address access time when using the high-speed access mode is not longer than that when the high-speed access mode is not used, and a high-speed instruction fetch operation is possible. As a result, by using the high-speed access mode of the dynamic memory, it is possible to realize a literally high-speed instruction fetch operation, and the format of the instruction is structurally different, and a specific field of the instruction is specified by the instruction fetch control unit. Since it only needs to be decrypted, it has the effect of being inexpensive to implement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における命令フェッチ制御装
置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an instruction fetch control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における命令形式の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an instruction format in the embodiment.

【図3】従来の命令フェッチ制御装置のブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional instruction fetch control device.

【符号の説明】 1 ダイナミックメモリ 2 命令フェッチアドレス生成部 3 マルチプレクサ 4 メモリアクセス制御部 5 命令レジスタ 8 命令解読部 9 演算実行部 10 命令フェッチ解読部[Description of Codes] 1 dynamic memory 2 instruction fetch address generation unit 3 multiplexer 4 memory access control unit 5 instruction register 8 instruction decoding unit 9 operation execution unit 10 instruction fetch decoding unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行アドレス、列アドレスの順に与える通
常アクセスモードに加えて列アドレスのみを与える高速
アクセスモードを有するダイナミックメモリを用い、か
つダイナミックメモリに格納する命令として、命令・オ
ペランドフィールドと、次命令へのメモリフェッチに高
速アクセスモードを使用できるかどうかを指定する次命
令フェッチ制御フィールドとを有した構成を用いた命令
フェッチ制御装置であって、 上記ダイナミックメモリに格納される命令をフェッチす
るためのアドレスを生成する命令フェッチアドレス生成
部と、 上記命令フェッチアドレス生成部の出力を上記ダイナミ
ックメモリへ出力するために行アドレスと列アドレスを
切替出力するマルチプレクサと、 上記ダイナミックメモリへのメモリアクセス制御信号を
出力すると共に、ダイナミックメモリを高速でアクセス
する場合に列アドレスのみ出力するよう上記アルチプレ
クサを制御するメモリアクセス制御部と、 上記ダイナミックメモリから読出された命令を格納する
命令レジスタと、 上記命令レジスタに格納される命令のうち命令・オペラ
ンドフィールドを解読する命令解読部と、 上記命令解読部による解読結果により出力される実行制
御信号によりデータ演算を行う演算実行部と、 上記命令レジスタに格納される命令のうち次命令フェッ
チ制御フィールドを解読して、命令フェッチアドレス生
成部に次命令アドレス生成制御信号を出力すると共に、
メモリアクセス制御部に高速アクセスモードを使用する
かどうかを指定する高速アクセス制御信号を出力する命
令フェッチ制御部と、 を備えたことを特徴とする命令フェッチ装置。
1. An instruction / operand field and an instruction field which are used as instructions to be stored in a dynamic memory having a high-speed access mode in which only a column address is added in addition to a normal access mode in which a row address and a column address are given in order. An instruction fetch controller using a configuration having a next instruction fetch control field for specifying whether or not a high speed access mode can be used for fetching an instruction, for fetching an instruction stored in the dynamic memory. Instruction fetch address generator, a multiplexer for switching output of the row address and column address to output the output of the instruction fetch address generator to the dynamic memory, and a memory access control signal for the dynamic memory. Output In addition, when accessing the dynamic memory at high speed, a memory access control unit that controls the analog multiplexer so as to output only the column address, an instruction register that stores an instruction read from the dynamic memory, and an instruction register that is stored in the instruction register. Of the instructions stored in the instruction register, an instruction decoding section that decodes the instruction / operand field of the instructions, an operation execution section that performs data operation based on the execution control signal output by the decoding result of the instruction decoding section, and an instruction stored in the instruction register. Decode the next instruction fetch control field, output the next instruction address generation control signal to the instruction fetch address generation unit, and
An instruction fetch control unit, comprising: an instruction fetch control unit that outputs a high-speed access control signal that specifies whether to use a high-speed access mode for the memory access control unit.
【請求項2】 行アドレス、列アドレスの順に与える通
常アクセスモードに加えて列アドレスのみを与える高速
アクセスモードを有するダイナミックメモリを用い、か
つダイナミックメモリに格納する命令として、分岐命令
以外の命令は命令・オペランドフィールドと、次命令へ
のメモリフェッチに高速アクセスモードを使用できるか
どうかを指定する次命令フェッチ制御フィールドとを有
した構成とし、一方、分岐命令は前記命令・オペランド
フィールドと次命令フェッチ制御フィールドの他に、分
岐先命令へのメモリフェッチが高速アクセスモードを使
用できるかどうかを指定する分岐先命令フェッチ制御フ
ィールドを有する構成とした命令フェッチ制御装置であ
って、 上記ダイナミックメモリに格納される命令をフェッチす
るためのアドレスを生成する命令フェッチアドレス生成
部と、 上記命令フェッチアドレス生成部から出力されるアドレ
スを行アドレスと列アドレスに切替えてダイナミックメ
モリに出力するマルチプレクサと、 上記ダイナミックメモリへのメモリアクセス制御信号を
出力すると共に、ダイナミックメモリを高速でアクセス
する場合に列アドレスのみ出力するよう上記マルチプレ
クサを制御するメモリアクセス制御部と、 上記ダイナミックメモリから読出された命令を格納する
命令レジスタと、 上記命令レジスタに格納される命令のうち命令・オペラ
ンドフィールドを解読して実行制御信号を出力すると共
に、分岐命令の場合は上記命令フェッチアドレス生成部
に対して分岐先アドレスの生成を指示する信号を与える
命令解読部と、 上記命令解読部による解読結果により出力される実行制
御信号によりデータ演算を行う演算実行部と、 上記命令レジスタに格納される命令のうち分岐先命令フ
ェッチ制御フィールドを解読し、分岐命令であるかどう
かの情報と分岐先命令フェッチで高速アクセスモードを
使用できるかどうかの情報を指定する分岐命令制御信号
を出力する分岐命令解読部と、 上記分岐命令制御信号から分岐命令であるかどうか判定
すると共に、分岐命令でないと判定したときは、上記命
令レジスタに格納される命令のうち次命令フェッチ制御
フィールドを解読し、命令フェッチアドレス生成部に次
命令アドレス生成制御信号を出力すると共に、上記メモ
リアクセス制御部に高速アクセスモードを使用するかど
うかを指定する高速アクセス制御信号を出力し、一方、
分岐命令であると判定したときには、上記メモリアクセ
ス制御部に対して高速アクセスモードを使用するかどう
かを指定する高速アクセス制御信号を出力する命令フェ
ッチ解読部を備えたことを特徴とする命令フェッチ制御
装置。
2. An instruction other than a branch instruction is used as an instruction to use a dynamic memory having a high-speed access mode for giving only a column address in addition to a normal access mode for giving a row address and a column address in order. A structure having an operand field and a next instruction fetch control field for designating whether or not the high speed access mode can be used for memory fetch to the next instruction, while the branch instruction has the instruction / operand field and the next instruction fetch control. An instruction fetch control device having a branch destination instruction fetch control field for specifying whether or not a memory fetch to a branch destination instruction can use a high-speed access mode in addition to the field, and is stored in the dynamic memory. An instruction fetcher Instruction fetch address generator, a multiplexer that switches the address output from the instruction fetch address generator to a row address and a column address and outputs the row address to the dynamic memory, and a memory access control signal to the dynamic memory In addition, when accessing the dynamic memory at high speed, the memory access control unit that controls the multiplexer so as to output only the column address, the instruction register that stores the instruction read from the dynamic memory, and the instruction register that is stored in the instruction register. An instruction decoding unit that decodes the instruction / operand field of the instruction to output an execution control signal and, in the case of a branch instruction, gives a signal instructing the instruction fetch address generation unit to generate a branch destination address; According to the instruction decoding unit The operation execution unit that performs data operation by the execution control signal output by the decoding result, and the branch destination instruction fetch control field of the instruction stored in the above instruction register is decoded, and information on whether the instruction is a branch instruction and the branch destination A branch instruction decoding unit that outputs a branch instruction control signal that specifies information on whether or not the high-speed access mode can be used for instruction fetch, and a branch instruction control signal that determines whether the instruction is a branch instruction and that the instruction is not a branch instruction. Then, the next instruction fetch control field of the instruction stored in the instruction register is decoded, the next instruction address generation control signal is output to the instruction fetch address generation unit, and the high speed access mode is set to the memory access control unit. Outputs a fast access control signal that specifies whether to use it, while
An instruction fetch control unit including an instruction fetch decoding unit that outputs a high-speed access control signal designating whether to use the high-speed access mode to the memory access control unit when it is determined to be a branch instruction. apparatus.
【請求項3】 上記分岐先命令フェッチ制御フィールド
が命令・オペランドフィールドの中に設けられており、
上記命令解読部が分岐命令解読部を兼用していることを
特徴とする請求項2記載の命令フェッチ制御装置。
3. The branch destination instruction fetch control field is provided in an instruction / operand field,
3. The instruction fetch control device according to claim 2, wherein the instruction decoding unit also serves as a branch instruction decoding unit.
JP3270935A 1991-10-18 1991-10-18 Instruction fetch controller Pending JPH05108344A (en)

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JP3270935A JPH05108344A (en) 1991-10-18 1991-10-18 Instruction fetch controller

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ID=17493053

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JP3270935A Pending JPH05108344A (en) 1991-10-18 1991-10-18 Instruction fetch controller

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