JPH05233318A - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

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JPH05233318A
JPH05233318A JP4029814A JP2981492A JPH05233318A JP H05233318 A JPH05233318 A JP H05233318A JP 4029814 A JP4029814 A JP 4029814A JP 2981492 A JP2981492 A JP 2981492A JP H05233318 A JPH05233318 A JP H05233318A
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JP
Japan
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interrupt
interruption
level signal
vector
request
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JP4029814A
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English (en)
Inventor
Tomokazu Enami
智和 榎並
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NEC Corp
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NEC Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/24Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using interrupt

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ハードウェア量を低減すると共に割込み処理ま
での時間を短縮する。 【構成】周辺装置101〜10nからの割込み要求IR
Q1〜IRQn発生に応答して割込みレベル信号INT
L,割込みイネーブル信号INTEを発生する割込み要
求制御回路2を設ける。CPU1内に、割込みイネーブ
ル信号INTEがアクティブのとき割込みレベル信号I
NTLに対し割込みを許可するか否かを判定する割込み
許可判定部11と割込みレベル信号INTLと対応する
割込みベクタIVを発生する割込みベクタ発生部12を
設ける。割込みが許可されたときCPU1内で発生した
割込みベクタIVにより割込み処理を行う。

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セッサに関
し、特に割込み要求に対応した割込みベクタにより割込
み処理を実行するマイクロプロセッサに関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロプロセッサのシステムスループ
ットを向上させる最も有効な手段は、中央処理装置(以
下CPUという)の処理能力をあげることである。これ
を実現するために、キャッシュ・メモリを設けたり、D
MA(ダイレクト・メモリ・アドレス)などによりCP
Uの処理能力が落ちる際のネックとなる部分を補ってい
る。いま、CPUと周辺装置との関係を考えた場合、処
理速度の遅い周辺装置はシステム全般の処理能力を落し
ている主要な原因となっている。その欠点を克服するた
めに現在採用している方式が「割込み方式」である。割
込みを、実行中のプログラムに依存しない外部からの要
求と考えた場合、マルチタスクのプログラム割込みなど
も効率的な資源の利用を実現する方式として、一般的と
なっている。
【0003】一般にCPUは、複数の割込み要求に対応
するため複数の割込み要求入力をもち、同時に発生した
割込み処理要求に対応するため複数の割込みレベルをも
つ。外部の周辺装置からの割込み要求がない時、CPU
は自身のプログラムの手順に従って処理を行うが、周辺
装置から割込み要求があった時は、処理速度の遅い周辺
装置に対する処理を実行するによって、CPUをより効
率的に使用する。
【0004】CPUに割込み要求があった時に、その割
込み要求が何に起因するものかを、またどのような処理
をするのかを番号を使って区別しており、それを割込み
ベクタと呼んでいる。
【0005】CPUに割込みベクタを与える方式として
現在使用されているものは、大きく分けて2種類ある。
1つは割込みベクタをCPUの内部で生成する方式であ
りもう1つはCPU外部で生成する方式である。
【0006】従来のマイクロプロセッサの第1の例を図
2に示す。この例は前者の方式である。
【0007】割込み制御・ベクタ発生回路3に入力され
た周辺装置101〜10mの割込み要求IRQ〜IRQ
mは、割込みベクタ発生部31により割込み要求のあっ
た周辺装置と対応する割込みベクタIVを生成する。
【0008】割込み要求制御部32は、あらかじめ設定
された優先順位に従って、ただ一つの周辺装置の割込み
要求を選択しこの選択した周辺装置の割込みレベル信号
INTLを発生する。この割込みレベル信号INTL
は、CPU1aの割込み機能を活性化するため、割込み
承認応答時間(2クロック)以上保持する必要がある。
そこで、レベル信号保持部33を経由してCPU1aに
入力する。
【0009】CPU1aは、割込み許可判定部11aに
より、内部のステータス・レジスタの割込みマスクビッ
トを参照し、受け付けた割込みレベル信号INTLのレ
ベルに対応するマスクビットが解除されていて、かつC
PU1aがその時点で受け付けた割込みレベル以上の割
込み処理を実行していなかった場合、割込みを要求した
周辺装置に対して割込みが受け付けられたことを知らせ
るために、CPU1a外部に割込み承認ステータス信号
ASTと承認された割込みレベル信号INTFを出力す
る。CPU1a自身は、データバス7に対してベクタフ
ェッチサイクルを開始する。
【0010】承認ステータス信号ASTはデコーダ4で
デコードされ、その結果が割込み要求承認であればその
出力をイネーブルする。このデコーダ4の出力によって
デコーダ5が活性化し、アドレスバス6を介して入力さ
れる割込みレベル信号INTLをデコーダして対応する
周辺装置に対する割込み要求承認信号(例えばIACK
1)となる(周辺装置への信号線は省略)。この割込み
要求承認信号IACK1は割込み制御・データ・バス7
に対応する割込みベクタIVを出力する。ベクタフェッ
チサイクルを開始しているCPU1aは、データ・バス
7により割込みベクタIVをフェッチし、割込み処理部
13によりその割込みベクタIVと対応する割込み処理
を開始する。
【0011】なお、割込みベクタ用レジスタを有する周
辺装置では、所定のタイミングでその割込みベクタ割込
みベクタ発生部31へ伝達しておく。
【0012】次に、割込みベクタCPU内部で生成する
方式のマイクロプロセッサについて図3を参照して説明
する。
【0013】周辺装置101〜10mが割込み要求IR
Q1〜IRQmを発生してからCPU1bが割込み要求
を承認し、割込み要求承認信号(例えばIACKm)を
出力するまでは上記例と同じ手順である。但し、割込み
制御回路8では割込みベクタは発生しないので、割込み
要求はそのまま割込み要求制御部32に入力する。
【0014】割込み要求承認信号IACKmはベクタ生
成制御部9に入力される。ベクタ生成制御回路9はこの
ほかに割込み要求(IRQ1〜IRQm)も入力し、割
込み要求と割込み要求信号承認があると、自動ベクタ生
成信号AVをアクティブにし割込みベクタ発生部12a
を活性化する。割込みベクタ発生部12aは割込みレベ
ル信号INTLから割込みベクタを生成し、CPU1b
内部で生成した割込みベクタにより割込み処理を開始す
る。
【0015】この方式では、CPU1bがベクタフェッ
チサイクルが不要なので、図2に示された例よりもCP
U外部のハードウェアがやや少なくなる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】この従来のマイクロプ
ロセッサでは、割込み許可判定部11aで割込み要求を
承認した後割込みレベル信号INTLをアドレスバス6
へ伝達するため、レベル信号保持部33が必要となり、
またアドレスバス6からの割込みレベル信号INTLと
承認ステータス信号ASTとにより割込み要求承認信号
IACKj(j=1〜m)を発生して割込みベクタIV
をCPU内部へ取込むかCPU内で発生する構成となっ
ているので、ハードウェア量が増大する上割込み処理ま
での時間が長くなるという欠点があった。
【0017】本発明の目的は、ハードウェア量を低減す
ると共に割込み処理までの時間を短縮することができる
マイクロプロセッサを提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロプロセ
ッサは、複数の周辺装置からの割込み要求が同時に複数
入力されたときはこれら割込み要求のうちの1つを選択
し、1つのときは入力された割込み要求をそのまま選択
してこの選択された割込み要求を出力した周辺装置と対
応するレベルの割込みレベル信号を発生すると共に前記
複数の周辺装置のうちの少なくとも1つからの割込み要
求によりアクティブとなる割込みイネーブル信号を発生
する割込み要求制御回路と、前記割込みイネーブル信号
がアクティブのとき前記割込みレベル信号と対応する割
込み要求を許可するか否かを判定する割込み許可判定
部、前記割込みレベル信号と対応する割込みベクタを発
生する割込みベクタ発生部、及び前記割込み許可判定部
により割込み要求を許可すると判定されたとき前記割込
みベクタ発生部で発生した割込みベクタに従って割込み
処理を行う割込み処理部を含むCPUとを有している。
【0019】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0020】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。
【0021】割込み要求制御回路2は、複数の周辺装置
101〜10nからの割込み要求IRQ1〜IRQnが
同時に複数入力されたときはこれら割込み要求のうちの
1つを予め設定された論理に従って選択し、1つのとき
は入力された割込み要求をそのまま選択し、割込みレベ
ル信号INTLのレベルを複数設けて各周辺装置101
〜10nにこの複数のレベルのうちの1つを割当てて選
択された割込み要求と対応する周辺装置に割当てられた
レベルの割込みレベル信号INTLを出力すると共に、
複数の周辺装置101〜10nのうちの少なくとも1つ
からの割込み要求によりアクティブとなる割込みイネー
ブル信号INTEを発生する。
【0022】CPU1は、割込みイネーブル信号INT
Eがアクティブのとき割込みレベル信号INTLと対応
する割込み要求を許可するか否かを判定する割込み許可
判定部11と、割込みレベル信号INTLと対応する割
込みベクタIVを発生する割込みベクタ発生部12と、
割込み許可判定部11により割込み要求を許可すると判
定されたとき割込みベクタ発生部12で発生した割込み
ベクタIVに従って割込み処理を行う割込み処理部13
とを含んだ構成となっている。
【0023】割込み許可判定部11は、割込みイネーブ
ル信号INTEがアクティブであれば、CPU1の内部
で割込み処理及び例外処理実行中か、割込み可か、入力
された割込み要求レベルINTLが許可レベル以上か等
をチェックし、割込み可ならば割込み処理部13に対し
割込み処理を開始するように命じる。
【0024】これと同時に割込みベクタ発生部12から
割込みベクタIVが割込み処理部13に入力されるの
で、割込み許可判定部11から割込み承認ステータス信
号ASTや割込みレベル信号INTLを出力する必要が
なく、従ってレベル信号保持部が不要となり、またこれ
ら信号を処理する後段の回路(デコーダ4,5等)が不
要となり、ハードウェア量を少なくすると共に、割込み
処理までの時間を短縮することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、割込み要
求制御回路により割込みレベル信号と割込みイネーブル
信号とを発生し、CPU内の割込み許可判定部により割
込みイネーブル信号がアクティブであれば割込みレベル
信号に対応する割込みを許可するか否かを判定し、割込
み許可であれば、並行して割込みベクタ発生部により発
生した割込みベクタにより割込み処理を行う構成とする
ことにより、割込み許可判定部から承認ステスタス信号
やアドレスバスへの割込みレベル信号を出力する必要が
なくなるので、レベル信号保持部や承認ステータス信
号,アドレスバスからの割込みレベル信号に対する処理
回路が不要になってハードウェア量を低減することがで
き、また割込み処理までの時間を短縮することができる
効果がある。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】従来のマイクロプロセッサの第1の例を示すブ
ロック図である。
【図3】従来のマイクロプロセッサの第2の例を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1,1a,1b CPU 2 割込み要求制御回路 3 割込み制御・ベクタ発生回路 4,5 デコーダ 6 アドレスバス 7 データバス 8 割込み制御回路 9 ベクタ生成制御回路 11,11a 割込み許可判定部 12,12a 割込みベクタ発生部 13 割込み処理部 14 ベクタ入力部 31 割込みベクタ発生部 32 割込み要求制御部 33 レベル信号保持部 34 出力制御部 101〜10m,10n 周辺装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の周辺装置からの割込み要求が同時
    に複数入力されたときはこれら割込み要求のうちの1つ
    を選択し、1つのときは入力された割込み要求をそのま
    ま選択してこの選択された割込み要求を出力した周辺装
    置と対応するレベルの割込みレベル信号を発生すると共
    に前記複数の周辺装置のうちの少なくとも1つからの割
    込み要求によりアクティブとなる割込みイネーブル信号
    を発生する割込み要求制御回路と、前記割込みイネーブ
    ル信号がアクティブのとき前記割込みレベル信号と対応
    する割込み要求を許可するか否かを判定する割込み許可
    判定部、前記割込みレベル信号と対応する割込みベクタ
    を発生する割込みベクタ発生部、及び前記割込み許可判
    定部により割込み要求を許可すると判定されたとき前記
    割込みベクタ発生部で発生した割込みベクタに従って割
    込み処理を行う割込み処理部を含むCPUとを有するこ
    とを特徴とするマイクロプロセッサ。
  2. 【請求項2】 割込み要求制御回路を、予め設定された
    論理に従って複数の割込み要求のうちの1つを選択し、
    割込みレベル信号のレベルを複数設けて各周辺装置にこ
    の複数のレベルのうちの1つを割当て前記選択された割
    込み要求と対応する周辺装置に割当てられたレベルの割
    込みレベル信号を出力するようにした請求項1記載のマ
    イクロプロセッサ。
JP4029814A 1992-02-18 1992-02-18 マイクロプロセッサ Pending JPH05233318A (ja)

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JP4029814A JPH05233318A (ja) 1992-02-18 1992-02-18 マイクロプロセッサ
US08/019,274 US5659760A (en) 1992-02-18 1993-02-18 Microprocessor having interrupt vector generation unit and vector fetching command unit to initiate interrupt processing prior to returning interrupt acknowledge information

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980630