JPH05127893A - マイクロプログラム制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＬＳＩに内蔵できる制御メモリが小さい場合
に、十分な数の代替マイクロ命令を確保できないという
問題を軽減し、より多くの代替マイクロ命令を用意する
ことができるマイクロプログラム制御方式を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 マイクロ命令レジスタ１−４、代替マイクロ
命令アドレスの収納アドレスと不良マイクロ命令のアド
レスを記憶した連想メモリの代替マイクロ命令アドレス
メモリ１−６、そのヒット信号でメモリのアドレスを選
択する第１選択器１−８、基本マイクロ命令が収納され
た内蔵制御メモリ１−２、内蔵制御メモリのマイクロ命
令か外付け制御メモリのマイクロ命令の何れかを選択す
る第２選択器１−９、これに切替信号を出す切替信号発
生器１−７、マイクロ命令を設定するマイクロ命令レジ
スタ１−５等を収納したＬＳＩ１−１と、マイクロ命令
が収納された外付け制御メモリ１−３で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプログラムを
持つデ−タ処理装置のマイクロプログラム制御方式に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】図３はマイクロプログラムを持つデ−タ処
理装置のマイクロ命令アクセス部分についての一構成例
を示すブロック図である。一般にマイクロ命令アドレス
レジスタ３−４に格納されたマイクロ命令アドレスに基
づき、内臓制御メモリ３−２または外付け制御メモリ３
−３から読み出され、マイクロ命令レジスタ３−５に格
納される。

【０００３】本図では主たる制御メモリは二つあって、
一つは一点鎖線で示されるＬＳＩ３−１内に内蔵される
内蔵制御メモリ３−２と、もう一つはＬＳＩ３−１外に
存在する外付け制御メモリ３−３である。このようにな
っているのは、全体として制御メモリ容量が大きくＬＳ
Ｉ３−１内に全てを集積搭載できなく、従って固定的基
本機能のマイクロ命令を内蔵制御メモリ３−２に収納
し、応用、拡張機能のマイクロ命令を書替え可能な外付
け制御メモリ３−３に収納しているからである。

【０００４】又内蔵制御メモリ３−２は、やはりＬＳＩ
３−１の集積度の制約からビット当りのトランジスタ数
の多いスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）ではなく、ビッ
ト当りのトランジスタ数の少ないＲＯＭが使用される場
合が多い。この場合問題となるのはＲＯＭは読み出し専
用であるため、ＬＳＩ３−１が製造された後に内蔵制御
メモリ３−２上に格納されたマイクロ命令に誤りが発見
されてもすぐには誤りを修正できない点である。誤りを
修正するにはＬＳＩ３−１を製造し直すほかない。

【０００５】そこで図３の従来例では、内蔵制御メモリ
３−２上のマイクロ命令に誤りがあった場合、誤ってい
るマイクロ命令のマイクロ命令アドレスと正しいマイク
ロ命令を複数登録できる書替え可能な代替制御メモリ３
−６を所有している。代替制御メモリ３−６は連想メモ
リで作られており、Ｎビットのマイックロ命令アドレス
を入力し、そのアドレスが登録されていると（連想ヒッ
トすると）Ｍビットのマイクロ命令が読み出されるよう
になっている。

【０００６】今マイクロ命令アドレスレジスタ３−４に
マイクロ命令アドレスがセットされると、これに基づい
て代替制御メモリ３−６、内蔵制御メモリ３−２又は外
付け制御メモリ３−３からマイクロ命令が読み出され
る。

【０００７】第１選択器３−８はマイクロ命令アドレス
が代替制御メモリ３−６に登録されている場合に、代替
制御メモリ３−６からのマイクロ命令（代替マイクロ命
令）を選択し、そうでない場合は内蔵制御メモリ３−２
からのマイクロ命令を選択するようになっている。

【０００８】切替信号発生器３−７は、マイクロ命令ア
ドレスが外付け制御メモリ３−３のものであると判断す
ると、第２選択器３−９を外付け制御メモリ３−３から
のマイクロ命令を選択するように切替信号を出力し、そ
の結果、外付け制御メモリ３−３からのマイクロ命令が
マイクロ命令レジスタ３−５に格納される。又マイクロ
命令アドレスが内蔵制御メモリ３−２のものである場合
は、第１選択器３−８で選択されたマイクロ命令がマイ
クロ命令レジスタ３−５に格納される。

【０００９】このような構造にすることによって、内蔵
制御メモリ３−２のマイクロ命令に誤りがあっても、修
正したマイクロ命令（代替マイクロ命令）を代替制御メ
モリ３−６に登録しておけば正しいマイクロ命令がマイ
クロ命令レジスタ３−５に格納され、正しい動作が行わ
れることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成中の代替制御メモリ３−６はＭビットのマイクロ命令
を複数持っているが、マイクロ命令語のビット幅すなわ
ちＭの値はかなり大きくデ−タ処理装置によっては百数
十ビットから数百ビットに至るものもあり、ＬＳＩ集積
度の制約上十分な数の代替マイクロ命令を用意できるだ
けの代替制御メモリ容量を確保できないという問題点が
あった。

【００１１】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点即ち、十分な数の代替マイクロ命令を確
保できないという問題を軽減し、より多くの代替マイク
ロ命令を用意することができるマイクロプログラム制御
方式を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、 （１）図１に示すようにマイクロプログラムを持つデ−
タ処理装置において、マイクロ命令アドレス１−４に基
づいて代替マイクロ命令アドレスを発生する連想メモリ
手段と、マイクロ命令アドレスと代替マイクロ命令アド
レスを切替える手段とを設け、ビット数の多い代替マイ
クロ命令語を外付け制御メモリ１−３上に置き、代わり
にビット数の少ない代替マイクロ命令アドレスをＬＳＩ
１−１内に収納した。

【００１３】（２）図２のようにマイクロ命令アドレス
に基づいて代替指示を発生する手段と、その代替指示に
基づいて、代替されるべき誤りのあるマイクロ命令の代
わりに代替マイクロ命令を選択する手段とを設け、ビッ
ト数の多い代替命令をＬＳＩ２−１外の外付け制御メモ
リ２−３上に収納し、ＬＳＩ２−１内からは代替マイク
ロ命令を除いた。

【００１４】

【作用】上記（１）の手段によれば、代替されるべきマ
イクロ命令アドレスは、連想メモリの出力である代替マ
イクロ命令アドレスに変換される。代替のアドレス先の
外付けの書替え可能な制御メモリ上に収納されている代
替マイクロ命令が選択されて正しいマイクロ命令が実行
されるようになる。

【００１５】またマイクロ命令アドレスのビット数Ｎは
せいぜい１６ビット程度のものであるからハ−ドウェア
量を削減したり、代替箇所の数を従来例より十分増やす
ことができる。

【００１６】上記（２）の手段によれば、代替されるべ
きマイクロ命令アドレスは、代替指示発生器の信号によ
り切替信号発生器が動作し、代替のアドレス先の外付け
の書替え可能な制御メモリ上に収納されている代替マイ
クロ命令が選択されて正しいマイクロ命令が実行される
ようになる。

【００１７】またハ−ドウェア量を削減した分ＬＳＩの
面積が有効に使用でき、更に多くの代替箇所をＬＳＩ２
−１内に持つことができるようになる。即ち従来例より
代替箇所の数を十分大きな数とすることができる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は請求項１に係るマイクロ命令アクセ
ス部分の構成例１を示す。マイクロ命令レジスタ１−
４、書替え可能な代替マイクロ命令アドレスメモリ１−
６、第１選択器１−８、内蔵制御メモリ１−２、切替信
号発生器１−７、第２選択器１−９、マイクロ命令レジ
スタ１−５を収納したＬＳＩ１−１と、外付け制御メモ
リ１−３で構成される。

【００１９】この発明はマイクロプログラムを持つデ−
タ処理装置において、マイクロ命令アドレスに基づいて
代替マイクロ命令アドレスを発生する連想メモリ手段
と、マイクロ命令アドレスと代替マイクロ命令アドレス
を切替える手段とを設けたものである。これにより代替
されるべきマイクロ命令アドレスは、連想メモリの出力
である代替マイクロ命令アドレスに変換される。代替の
アドレス先の、置替え可能な制御メモリ上に収納されて
いる代替マイクロ命令が読み出されて正しいマイクロ命
令が実行されるようにしたものである。

【００２０】図１に示す構成のマイクロ命令アクセス部
分において、代替アドレスメモリ１−６は代替されるべ
きマイクロ命令アドレスとその代替マイクロ命令アドレ
スが対になって複数組が格納されている連想メモリであ
って、連想ヒットすると連想ヒット信号と代替マイクロ
命令アドレスを出力する。

【００２１】第１選択器１−８は連想ヒット時には代替
アドレスメモリ１−６からの代替マイクロ命令アドレス
を選択し、それ以外の時はマイクロ命令アドレスレジス
タ１−４からのマイクロ命令アドレスを選択し出力す
る。この出力されたマイクロ命令アドレスに基づき、内
蔵制御メモリ１−２もしくは外付け制御メモリ１−３が
アクセスされる。

【００２２】内蔵制御メモリ１−２はＲＯＭであって、
一点鎖線で囲まれたＬＳＩ１−１内に比較的小容量存在
する。一方外付け制御メモリ１−３はＬＳＩ１−１外に
存在し、書替え可能な比較的大容量なＳＲＡＭである。

【００２３】切替信号発生器１−７は第１選択器１−８
で出力されたマイクロ命令アドレスが外付け制御メモリ
１−３のものであると判断すると第２選択器１−９を外
付け制御メモリ１−３からのマイクロ命令を選択するよ
うに切替信号を出力し、その結果外付け制御メモリ１−
３からのマイクロ命令がマイクロ命令レジスタ１−５に
格納される。又第１選択器１−８で出力されたマイクロ
命令アドレスが内蔵制御メモリ１−２のものである場合
には、切替信号は出力されず、内蔵制御メモリ１−２か
らのマイクロ命令が第２選択器１−９で選択され、マイ
クロ命令レジスタ１−５に格納される。

【００２４】内蔵制御メモリ１−２のマイクロ命令に誤
りがあった場合、代替マイクロ命令を外付け制御メモリ
１−３の空き番地に書いておく。代替マイクロ命令アド
レスメモリ１−６には、内蔵制御メモリ１−２上の誤っ
たマイクロ命令アドレスと、外付け制御メモリ１−３上
の代替マイクロ命令を収納したアドレスとを対にして登
録しておく。こうすることによって、内蔵制御メモリ１
−２上の誤ったマイクロ命令は、外付け制御メモリ１−
３上の正しいマイクロ命令に代替される。

【００２５】図２は請求項２に係るマイクロ命令アクセ
ス部分の構成例２を示すブロック図である。マイクロ命
令レジスタ２−４、書替え可能な代替指示発生器２−
６、内蔵制御メモリ２−２、切替信号発生器２−７、選
択器２−９、マイクロ命令レジスタ２−５を収納したＬ
ＳＩ２−１と、外付け制御メモリ２−３で構成される。

【００２６】マイクロ命令アドレスに基づいて代替指示
を発生する代替指示発生器２−６と、その代替指示に基
づいて、代替されるべき内蔵制御メモリ２−２上のマイ
クロ命令の代わりに外付け制御メモリ２−３上の代替マ
イクロ命令を選択する選択器２−９とを設けたものであ
る。

【００２７】代替指示発生器２−６は代替されるべきＮ
ビットのマイクロ命令アドレスが複数格納されており、
その内の一つが、入力されるＮビットのマイクロ命令ア
ドレスと一致すると代替指示信号を発生することにより
代替指示を切替信号発生器２−７に対して行う。

【００２８】選択器２−９は内蔵制御メモリ２−２から
のマイクロ命令、又は外付け制御メモリ２−３からのマ
イクロ命令を選択し、マイクロ命令レジスタ２−５へ出
力する。切替信号発生器２−７は、選択器２−９に対
し、代替指示が行われていない場合は、入力されるマイ
クロ命令アドレスが内蔵制御メモリ２−２のものであれ
ば、内蔵制御メモリ２−２からのマイクロ命令を選択す
る様に、また外付け制御メモリ２−３のものであれば、
外付け制御メモリ２−３からのマイクロ命令を選択出力
するように切替信号を発生する。

【００２９】代替指示が行われている場合は、選択器２
−９に対し外付け制御メモリ２−３からのマイクロ命令
を選択出力するように切替信号を発生する。マイクロ命
令レジスタ２−５は選択器２−９により選択されたマイ
クロ命令を格納する。

【００３０】内蔵制御メモリ２−２はＲＯＭであって一
点鎖線で囲まれたＬＳＩ２−１内に比較的小容量存在す
る。一方外付け制御メモリ２−３はＬＳＩ２−１外に存
在し、書替え可能な比較的大容量なＳＲＡＭであり、そ
のアドレス領域は、内蔵制御メモリ２−２のアドレス領
域を包含している。

【００３１】内蔵制御メモリ２−２の或るアドレスのマ
イクロ命令に誤りがあった場合、外付け制御メモリ２−
３上の同一アドレス（内部制御メモリと同一アドレス）
上に予め代替マイクロ命令を書いておき、代替指示発生
器には、該アドレスを記録しておく。マイクロ命令アド
レスレジスタ２−４が該アドレスを示したとき、代替指
示発生器２−６は、切替信号発生器２−７に対し代替指
示信号を出し、更に選択器２−９を動作させて内蔵制御
メモリ２−２の誤ったマイクロ命令ではなく、外付け制
御メモリ上の正しいマイクロ命令を代替させてマイクロ
命令レジスタ２−５に設定する。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
下記のような効果が期待される。 （１）請求項１によれば、代替部分をマイクロ命令その
ものではなくアドレスとしたことにより連想メモリのビ
ット数を少なくでき、その分十分な数の代替箇所を確保
することができる。 （２）請求項２によれば、一つの代替に対するハ−ドウ
ェア容量を少なくした分ＬＳＩの面積が有効に使用で
き、代替可能な箇所を十分確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係るマイクロ命令アクセス部分の構
成例１を示す図である。

【図２】請求項２に係るマイクロ命令アクセス部分の構
成例２を示す図である。

【図３】従来技術によるマイクロ命令アクセス部分の構
成例を示す図である。

【符号の説明】

１−１ ＬＳＩ １−２ 内蔵制御メモリ １−３ 外付け制御メモリ １−４ マイクロ命令アドレスレジスタ １−５ マイクロ命令レジスタ １−６ 代替マイクロ命令アドレスメモリ １−７ 切替信号発生器 １−８ 第１選択器 １−９ 第２選択器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＳＩに内蔵された書替不可能な制御メ
   モリと、ＬＳＩの外に設けた書替可能な制御メモリにマ
   イクロプログラムを収納したデ−タ処理装置のマイクロ
   プログラム制御方式において、 マイクロ命令アドレスに基づいて代替マイクロ命令アド
   レスを発生する連想メモリ手段と、マイクロ命令アドレ
   スと代替マイクロ命令アドレスとを切替る手段と、代替
   マイクロ命令はＬＳＩ外の書換可能な制御メモリ上に置
   き、書換不可能な制御メモリ上のマイクロ命令を代替す
   る場合には、その書換可能な制御メモリ上に書かれた代
   替マイクロ命令を選択する手段とを設けたことを特徴と
   するマイクロプログラム制御方式。
2. 【請求項２】 上記請求項１のマイクロプログラム制御
   方式において、 マイクロ命令アドレスに基づいて代替指示信号を発生す
   る手段と、代替マイクロ命令は、ＬＳＩ外の書換可能な
   制御メモリ上に置き、書換不可能な制御メモリ上のマイ
   クロ命令を代替する場合には、前記代替指示信号によ
   り、その書換可能な制御メモリ上に書かれた代替マイク
   ロ命令を選択する手段とを設けたことを特徴とするマイ
   クロプログラム制御方式。