JPH05158684A - 命令実行調速システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置のデグレード化の際、マイクロプログラ
ムを有効に使用する。 【構成】 各命令とその命令の調速量とを対応づけて変
更メモリ２に格納しておく。ある命令の実行終了時に、
読出しレジスタ６から出力される次命令起動のための信
号について、その対応調速量に応じて調速制御回路１７
によりＦ／Ｆ９〜１６の持回りを行う間、ノーオペレー
ションを実行する。この実行後、調速制御回路１７の出
力によりセレクタ３を切換えて、次命令の実行開始を起
動する。 【効果】 変更メモリ２内の調速量を変更すれば、制御
記憶５内のマイクロプログラムに余分なステップを設け
る必要なしに調速できるため、装置のデグレード化を容
易に実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は命令実行調速システムに関し、特
にマイクロプログラム制御装置における装置のデグレー
ド化に伴う命令の実行調速システムに関する。

【０００２】

【従来技術】汎用コンピュータにおいては、同一機種を
各種グレードに分け、シリーズ化する場合がある。この
様なケースにおけるデグレード化方法としては、ハード
ウェアの変更による方法と、マイクロプログラム処理の
低速化による方法とがある。

【０００３】一般に、ハードウェアの変更による方法
は、各機種の互換性を無くすばかりでなく、機種毎に、
製造工程を変えなければならないという欠点があり、得
策でない。

【０００４】一方、マイクロプログラム処理の低速化に
よる方法には、命令終了コマンドを切替えて行う方法が
ある。この方法は、機種別に命令終了コマンドを設け、
対応する命令終了コマンドのところで終了処理を行い、
機種毎に命令の長さを変える方法である。

【０００５】この方法について図４を参照して説明す
る。図において、EOPＸ、EOP Ｙ、EOP Ｚは、各々グレ
ードＸ、グレードＹ、グレードＺに対応する命令終了コ
マンドである。グレードに対応しない命令終了コマンド
はNOP （ノーオペレーション）コマンド、すなわち何の
動作もしないコマンドとなるように構成されている。命
令終了コマンドが実行されると、命令は次ステップで終
了し、さらに次のステップから次に実行する命令が起動
開始される様にハードウェアが制御される。

【０００６】この図４の場合、グレードＸの機種におい
て、EOP Ｘコマンドにより、命令終了処理が行われるの
で、アドレスＱのマイクロ命令実行で命令が終了する。
グレードＹの機種においては、EOP Ｘは、NOP となり、
EOP Ｙコマンドにより命令終了処理が行われるので、ア
ドレスＳのマイクロ命令実行で命令が終了する。グレー
ドＺの機種においては、EOP Ｘ及びEOP ＹはNOP とな
り、EOP Ｚコマンドにより、命令終了が行われるので、
アドレスＵのマイクロ命令実行で命令が終了する。

【０００７】この様に、機種別に命令終了コマンドを設
け、機種毎に命令終了コマンドを切替えることにより、
同じ命令の処理速度を機種毎に変えるようにしていたの
である。

【０００８】しかし、このマイクロプログラム処理の低
速化による方法では、グレードに応じて命令終了コマン
ドをいくつも記述しなければならない構成であるため、
処理速度を遅くすればするほど、マイクロプログラムが
大きくなってしまうという欠点がある。したがって、低
グレード機種のための大要量のマイクロプログラムを、
高グレード機種にも共通に用いようとすると、高グレー
ド機種においては、余分な部分を含むためマイクロプロ
グラムを有効に使用していることにならないという欠点
があった。

【０００９】

【発明の目的】本発明は上述した従来の欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的はハードウェアを
全グレードについて同一構成とし、かつマイクロプログ
ラムを有効に使用しつつ装置をデグレード化できる命令
実行調速システムを提供することである。

【００１０】

【発明の構成】本発明による命令実行調速システムは、
各命令と該命令の調速量とを対応づける手段と、該命令
の実行終了時にその対応調速量に応じた数のノーオペレ
ーション命令を実行する手段と、この実行後に次の命令
の実行開始を起動する手段とを有することを特徴とす
る。

【００１１】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１２】図１は本発明による命令実行調速システム
の一実施例の構成を示すブロック図であり、マイクロプ
ログラム制御方式の装置に本システムを適用した場合が
示されている。

【００１３】図において、本実施例のシステムは、各命
令に対応したマイクロプログラムルーチンを保持する制
御記憶装置５と、各命令に対応するマイクロプログラム
を起動するための先頭アドレスを格納するアドレスフィ
ールド及び各命令に対応して該命令による次命令の起動
を遅らせるための情報である調速量を格納するフィール
ドを有する変換メモリ２と、この変換メモリ２のアドレ
スを指定する命令レジスタ１とを含んで構成されてい
る。

【００１４】また、本実施例のシステムは、制御記憶５
のアドレスレジスタ（ＣＳＡ）４と、制御記憶５の読出
しレジスタ（ＣＳＲ）６と、変換メモリ２からの調速量
を格納する調速レジスタ７と、この調速レジスタ７から
の調速量をデコードするデコーダ８と、読出しレジスタ
６の命令終了指示フィールドからの信号を保持して順に
持回るためのフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）９〜１６とを
含んで構成されている。

【００１５】さらにまた、本実施例のシステムは、デコ
ーダ８のデコード結果に応じてＦ／Ｆ９の出力信号、Ｆ
／Ｆ１０の出力信号、Ｆ／Ｆ１２の出力信号、Ｆ／Ｆ１
６の出力信号及び読出しレジスタ６の命令終了指示フィ
ールドからの信号を択一的に送出する調速制御回路１７
と、読出しレジスタ６の命令終了指示フィールド及び調
速制御回路１７の出力を制御入力とし、読出しレジスタ
６の次アドレスフィールド及び変換メモリ２のアドレス
フィールド並びにノーオペレーション指示を択一的に送
出するセレクタ３とを含んで構成されている。

【００１６】図において、制御記憶５には、マイクロプ
ログラム語が格納されており、制御記憶５のアドレスレ
ジスタであるＣＳＡ４に保持するアドレスでマイクロプ
ログラム語がアクセスされ、読出しレジスタであるＣＳ
Ｒ６にセットされる。マイクロプログラム語は、命令終
了指示フィールド（以降ＥＯＰコマンド）、演算回路制
御フィールド及び次アドレス（Next Address）フィール
ドからなる。

【００１７】演算回路制御フィールドは、信号線２１を
介して実行される。次アドレスフィールドは、信号線２
２及びセレクタ３を介して次に実行されるマイクロ命令
アドレスとしてＣＳＡ４にセットされる。このようにし
て、順次マイクロ命令が実行されていく。

【００１８】マイクロ命令の終了及び次マイクロ命令の
起動は、ＥＯＰにより、信号線２０を介して行われる。
ここで、調速レジスタ７が“０”（調速無し）であるな
らば、調速制御回路１７から同タイミングに発行される
次命令起動指示信号と共に、信号線２３を介し、セレク
タ３より、変換メモリ２から読出される第１ステップ目
の起動アドレスをＣＳＡ４にセットする。

【００１９】一方、ＥＯＰコマンド発行時、調速レジス
タ７の情報が“０”でない場合は、調速制御を用いて次
命令起動を行うケースである。この場合、ＥＯＰコマン
ドは、信号線２０を介してＦ／Ｆ９にセットされる。同
時に、ＣＳＡ４には、ノーオペレーションアドレスがセ
ットされ、調速制御回路１７から出力される次命令起動
指示が発行されるまで、マイクロプログラム制御は、ノ
ーオペレーション状態であり続ける。つまり、このノー
オペレーションの間は調速状態である。Ｆ／Ｆ９にセッ
トされたＥＯＰは、Ｆ／Ｆ１０からＦ／Ｆ１６まで持ち
回ることが可能であり、Ｆ／Ｆ９、Ｆ／Ｆ１０、Ｆ／Ｆ
１２、Ｆ／Ｆ１６の出力は、各々１、２、４、８システ
ムクロックサイクルの調速量に対応している。その調速
後は、調速レジスタ７により調速制御回路１７を介し
て、次命令の起動指示が行われる。

【００２０】本実施例では、上述の４パターンの調速量
により次命令の起動を遅らせることができる。つまり、
Ｆ／Ｆ９〜Ｆ／Ｆ１６は、調速量に応じて次命令の起動
タイミングを制御する機能を果すことになる。

【００２１】変換メモリ２は、命令語を保持する命令レ
ジスタ１内の命令コードによりアクセスされ、各命令に
対応してマイクロプログラムの第１ステップ目の起動ア
ドレスと調速量を規定する調速制御コードとを格納して
いる。調速制御コードと起動アドレスとは、同タイミン
グで各々、信号線１８、１９及びセレクタ３を介し、調
速レジスタ７とＣＳＡ４とにセットされる。調速レジス
タ７は、調速制御回路１７から出力される次命令起動指
示が信号線２３を介して発行されるまでホールドされ
る。

【００２２】なお、本実施例における調速コードは、前
述した通り、１、２、４、８の各システムクロックサイ
クルの調速が可能であるため、これに対応した４パター
ンに分けられる。

【００２３】次に、図１に示されているシステムの動作
を、図２及び図３を参照して説明する。図２にはマイク
ロ命令のフローチャートが、図３にはタイミングチャー
トが夫々示されている。

【００２４】図２においては、命令がＡ0 の起動アドレ
スから開始されてＡ0 →Ａ1 →Ａ2のアドレスのマイク
ロ命令まで終了し、次命令は、Ｂ0 の起動アドレスのマ
イクロ命令から開始されてＢ0 →Ｂ1 …と続く場合が示
されている。

【００２５】なお、Ａ1 よりＥＯＰコマンドが発行さ
れ、Ａ0 、Ａ1 、Ａ2 命令の持つ調速コードは、４シス
テムクロックサイクル分の調速量であるものとする。

【００２６】図３において、変換メモリ２から読出され
た起動アドレスＡ0 と調速コードとが各々、Ｔ0 のタイ
ミングでアドレスレジスタ４、調速レジスタ７に夫々セ
ットされる。この調速コードは、次命令の起動を４シス
テムクロックサイクル分遅らせるものである。

【００２７】Ｔ2 のタイミングで、読出しレジスタ６に
読出された“ＥＯＰコマンド”は、Ｔ3 のタイミング
で、Ｆ／Ｆ９を“１”にセットする。それと同時に、調
速レジスタ７よりデコーダ８を介して出力される情報と
で、調速制御回路１７からは、次命令起動指示が出力さ
れないため、アドレスレジスタ４には、ノーオペレーシ
ョン状態を示すマイクロプログラム語のＮＯＰアドレス
がセットされる。

【００２８】以後、Ｔ6 のタイミングまでは、アドレス
レジスタ４には、ＮＯＰアドレスがセットされ続け、マ
イクロ命令はノーオペレーション状態となる。

【００２９】一方、Ｆ／Ｆ９にセットされたＥＯＰコマ
ンドは、Ｆ／Ｆ１０→Ｆ／Ｆ１１→Ｆ／Ｆ１２と順に持
回り、Ｔ6 のタイミングでデコーダ８より出力される調
速コードにより、調速制御回路１７内で、次命令起動指
示として信号線２３を介して出力される。そして、Ｔ7
のタイミングで変換メモリ２から読出される調速コード
が調速レジスタ７に、起動アドレスＢ0 がセレクタ３を
介してアドレスレジスタ４にセットされる。以後、Ｂ0
→Ｂ1→Ｂ2 …とマイクロ命令が実行されていく。

【００３０】つまり、本例のシステムでは、各命令に対
応づけて調速情報を変換メモリ内に格納しておき、命令
開始時、調速レジスタ７にセットする。そして、命令終
了指示コマンド“ＥＯＰ”を調速コードで示される調速
サイクル数分Ｆ／Ｆ９〜Ｆ／Ｆ１６間で持回ることで、
次命令起動を各命令対応毎に遅らせることができるので
ある。

【００３１】よって、変換メモリ内の各命令に対応した
調速コードの値を変更することで、装置のグレード毎に
処理速度の調速を行うことができるのである。

【００３２】なお、次命令起動を遅らせるクロックサイ
クル数については、変換メモリ４内の調速フィールドの
値の変更や、フリップフロップの数の増減及び接続変更
により上述の実施例に示されている調速パターン以外の
パターンを容易に作成できることは明白である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した本発明は、装置のデグレー
ド化のために、マイクロ命令の命令開始を遅らせるハー
ドウェアを設けているため、従来のようにマイクロプロ
グラムを増加させることがなく、マイクロプログラムを
有効に利用できるという効果がある。また、ハードウェ
ア構成も全グレードについて同一となるため、製造工程
を変える必要もないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による命令実行調速システムを
利用した装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のシステムの動作を示すマイクロプログラ
ムのフローチャートである。

【図３】図１のシステムの動作を示すタイミングチャー
トである。

【図４】従来のマイクロプログラム処理の低速化方法を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 命令レジスタ ２ 変更メモリ ３ セレクタ ４ アドレスレジスタ ５ 制御記憶 ６ 読出しレジスタ ７ 調速レジスタ ８ デコーダ １７ 調速制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各命令と該命令の調速量とを対応づける
   手段と、該命令の実行終了時にその対応調速量に応じた
   数のノーオペレーション命令を実行する手段と、この実
   行後に次の命令の実行開始を起動する手段とを有するこ
   とを特徴とする命令実行調速システム。