JPH06168141A - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

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JPH06168141A
JPH06168141A JP5175432A JP17543293A JPH06168141A JP H06168141 A JPH06168141 A JP H06168141A JP 5175432 A JP5175432 A JP 5175432A JP 17543293 A JP17543293 A JP 17543293A JP H06168141 A JPH06168141 A JP H06168141A
Authority
JP
Japan
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command signal
register
microprocessor
stage
counting
Prior art date
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Pending
Application number
JP5175432A
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English (en)
Inventor
Frederik Zandveld
ザンドフェルド フレデリック
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.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV, Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of JPH06168141A publication Critical patent/JPH06168141A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4812Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked
    • G06F9/4825Interrupt from clock, e.g. time of day
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際のクロック周波数から独立して、可変的
に整形可能な二次コマンド信号にてマイクロプロセッサ
がプログラムを均一に実行できるようにする計数手段を
安価に提供する。 【構成】 マイクロプロセッサはクロックパルスを計数
するレジスタ計数手段を具えている。この計数手段は所
定数のクロックを計数すると共にコマンド信号を発生す
る。前記計数手段は、ダウンカウントするために可変の
プリセット数を繰り返し受信するプリセット可能な入力
段と、前記コマンド信号の出力端子から供給される連続
コマンド信号を計数し、所定数のコマンド信号の到達後
に二次出力端子に二次コマンド信号を発生する二次計数
段と、二次コマンド信号の制御下で逐次シフトし、且つ
二次コマンド信号を整形したものを出力するプログラマ
ブルなレジスタパルス整形メカニズムとを具えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクロック入力端子を有
し、所定数のクロック到達後にコマンド信号出力端子に
コマンド信号を発生するレジスタ計数手段を具えている
マイクロプロセッサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば米国特許第4792892号には
マイクロプロセッサに用いる様々な計数手段が開示され
ている。この米国特許は、プログラムループ命令が遅延
フィールドを有するマイクロプロセッサに関するもので
ある。この遅延フィールドを経て、ループの実際の開始
は或る指定された数の介入命令の間遅延される。最初の
ループ命令を達成した後には、このループの単一実行処
理の命令数及びループの連続実行処理の命令数の双方を
計数して、プログラムを正しく実行するようにする。し
かし、本発明はこのような命令数を計数することに向け
られるものではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特に関心のあるマイク
ロプロセッサアーキケクチャは所謂スパーク(SPARK) プ
ロセッサ用に工夫されており、このプロセッサの様々な
機能については本願人の出願に係る欧州特許出願EP9
1201610.2;EP92201737.1に対応
する未公開の米国特許出願07/896062に記載さ
れている。本発明は、この米国特許出願によるような
(必ずしもこれに限定されることはない)単一設計のマ
イクロプロセッサは修正したり及び/又は様々な異なる
クロックパルス周波数のもとで意図したプログラムの必
要な不変的実行を保有しつつ直接実行させることができ
るということを認識した。このことはプログラマブルな
遅延及び繰り返し時間を用いる必要があることを意味し
ている。さらに、最終的に得られるコマンド信号の形状
は可変で、プログラマブルのものとしなければならな
い。このような問題は特に、オリジナルの設計のものを
最終仕上げする時点に、実際に実現され得る設計範囲が
わからずに、同じ単一チップに様々なハードウェアを機
能性のレベルで組込むことにより一層ひどくなる。例え
ば、一方ではマイクロプロセッサによりオーディオ信号
を固定の繰り返し周波数でサンプルしたくても、マイク
ロプロセッサの他のタクスでは可変とすることを望むこ
とがある。本発明の目的は、組込み型のものに限定され
ることなく適用でき、しかも実際のクロック周波数から
は独立したものとして、可変的に整形可能な二次コマン
ド信号にてプログラムを均一に実行できるようにするレ
ジスタ計数手段を安価に実現することにある。このこと
はコマンド信号の遅延、周期性及び形状の制御がより一
層融通性に富むものとなることを意味している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は冒頭にて述べた
マイクロプロセッサにおいて、前記計数手段が: −前記クロック入力端子を有し、且つ可変プレセット数
を繰り返し受信して前記所定数のクロックを計数すべく
構成されるプレセット可能な入力段と; −前記コマンド信号出力端子から供給される前記連続コ
マンド信号を計数し、且つ所定数のコマンド信号の到達
後に二次出力端子に二次コマンド信号を発生する二次計
数段と; −前記二次出力端子から供給される前記二次コマンド信
号の制御のもとでの逐次シフティングにより前記二次コ
マンド信号を整形したものを出力するプログラマブルな
レジスタパルス整形メカニズム;とを具えていることを
特徴とする。
【0005】前記各段及び前記メカニズムは前記マイク
ロプロセッサの標準メモリワード長でマップするのが有
利である。特に、所定のプロセッサに“代替メモリスペ
ース”を設けることによって、アクセス可能性が容易の
使用可能なハードウェアに1個以上の上述したような計
数手段を簡単にマップし得ることを確かめた。
【0006】本発明は上述したようなマイクロプロセッ
サと一緒に使用する階層割込みシステムにも関するもの
である。特に、様々なレジスタタイミング手段の場合に
は、複数の割込みをできるようにするのに有利であり、
こうした割込みは並列レジスタや、マスキング処理及び
他の好都合な機能部を含む階層制の使用により容易に管
理できることを確かめた。
【0007】
【実施例】図1は本発明に基づく特殊な計数手段の一例
を示すブロック図である。素子20はクロックであり、
これは本発明によるマイクロプロセッサの内部クロック
とすることができる。素子22,24,26は全体で6
4ビットレジスタの記憶領域を構成する。レジスタ22
は32ビットとし、これはいっぱいになるまでアップカ
ウントすることに対応する0値までダウンカウントする
ように構成する。レジスタ22がレジスタ28をプレセ
ットするボローの如き出力信号を発生する際に、レジス
タ22はレジスタ28の実際の内容にプレセット可能と
なる。クロック20が走行している限り、レジスタ22
のプレセットは繰り返される。図示のようにレジスタ2
8にはビットをソフトウェアの制御のもとでロードさせ
ることができるが、これについては詳しくは図示してな
い。同様に、レジスタ22の内容は図示のようにテスト
目的用に読取ることができる。このことは間接的にはレ
ジスタ28をテストすることになる。レジスタ22の出
力信号はレジスタ24に入力させる。このレジスタ24
は24ビットを包含し、これもレジスタ22から受信さ
れる計数パルスの制御のもとで0値にまでダウンカウン
トするように構成する。レジスタ24からの出力はこの
レジスタ24をレジスタ30の実際の内容にプレセット
するためにレジスタ30を駆動する。レジスタ24から
の出力は8ビットレジスタ26を駆動し、このレジスタ
26はレジスタ24から受信されるようなコマンド信号
を逐次けた送りすることにより、このコマンド信号を整
形したものを出力するプログラマブルのパルス整形メカ
ニズム(機構)を包含している。出力端子32に現れる
整形信号は、マイクロプロセッサに組込まれた図1の装
置の一部を成す他の適当な素子を駆動することができ、
又、外部素子を駆動することもできる。図1の計数手段
はレジスタ30によるプレセットをなくしてもっと簡単
なものとすることができる。この場合にはレジスタ24
をアップカウントするように構成すると共に所定の計数
値で0にリセットしてコマンド信号を出力するように構
成することができるが、このレジスタ24はその構成が
多少複雑となる。図1に示したレジスタはいずれも標準
長さの8ビットのモジュラで構成するが、これらのモジ
ュラはビット長が8ビット以外のものでも同様に首尾良
く作動する。図示のように、レジスタ30及び26もソ
フトウェアの制御のもとでビットをロードすることがで
きるのに対し、レジスタ24及び26はテスト目的用に
読取ることができる。
【0008】図2は図1のレジスタ26にて実現し得る
本発明に基づくパルス整形メカニズムのブロック図であ
る。この図には8ビットのステージ又はフリップフロッ
プ40〜50及びこれらのステージをつなぐラインを示
してある。全ビットは、図示されていない方法でソフト
ウェアにより直接ロードすることができる。特に、各ス
テージへの制御部は省いてある。図示のように、レジス
タ24からの入力は全てステージ40へと送給される。
ステージ40〜48はシフトパルス入力56を有するシ
フトレジスタとして接続し、このレジスタのシフトパル
ス入力は適当な周波数により様々な方法にて供給するこ
とができる。ステージ50の内容0/1はステージ46
と40との間のレトロ結合をマルチプレクサ機能部51
を介して制御する。ステージ40から直接レトロ結合す
る場合には、このステージの内容が絶えず再生されるこ
とになる。ステージ46からレトロ結合する場合には、
4ビットのシーケンスが絶えず再生されることになる。
レトロ結合は完全に不作動とすることもできる。ステー
ジ46からのレトロ結合がある場合には、各ステージに
左から右へと“10101”をロードさせることによ
り、シフトパルス56がある限り“101010101
01・・・”のパターンが現れる。同様に、パターン
“1000100010001・・・”及び“0000
100010001・・・”を出現させることができ
る。ステージ40からのレトロ結合がある場合には、コ
マンドを“11111・・・”,“0111・・・”,
“000011111・・・”又はこれらの逆となるよ
うに整形することができる。レトロ結合がない場合、ス
テージ40にロードされる第1ビットP1はレジスタ2
4からのボロー信号であり、第2ビットP2は1クロッ
クパルス遅れてロードされ、第3ビットP3はレジスタ
24からの次のボロー信号であり、第4ビットP4は1
クロックパルス遅れてロードされる。レジスタ30がな
い場合には後者の2つが絶えず繰り返される。入力56
におけるクロックパルスは図1におけるクロック20か
らのクロックパルスと同じものとすることができるが、
クロック源は他のものとすることもできる。
【0009】図3は本発明による追加の機能部を組込ん
だ単一チップのマイクロプロセッサ70のブロック図で
ある。レジスタレベルでの詳細な説明は省くが、種々の
サブシステムは次のようなものである。クロック20は
図1に示したものと同じである。所定の状況のもとでは
様々なクロックを並列に設けることができる。ブロック
72はパラメータをつけることができる算術兼論理ユニ
ット(ALU)である。ブロック74は適当な機能レベ
ル(キャッシュ、セグメンテーション、ページング、保
護等)を有するメモリ管理ユニット(MMU)である。
ブロック76はオン−チップRAMである。スパークは
仮想メモリの一部であるブロック78にて示してある代
替メモリの上にマッピング機構を有するが、これはプロ
セッサの追加のハードウェア素子ではない。有効な仮想
アドレススペースはスパークアーキテクチャでは32ビ
ット長である。レジスタ(registered)計数手段はこれら
の代替メモリスペースの1つにマップし、このような各
代替メモリのアドレスが、図1に用いられるプレセット
レジスタを含む全てのレジスタのスペースを収容するよ
うにするのが好適である。ローディング及びテストは斯
様な代替メモリアドレスに対して外部的に行われる。ブ
ロック80はプロセッサ70内に組込まれる他の機能部
を示し、この機能は本発明には必要ではないが、これは
図1の装置から出るコマンド信号を受信する。これらの
コマンド信号は当面のマイクロプロセッサに外部から用
いることもできる。ブロック82はマイクロプロセッサ
に設ける他のハードウェア素子を示す。図面の明瞭化の
ために図3には種々のサブシステム間の相互接続線は省
いてある。
【0010】図4は本発明に使用する階層割込みシステ
ムを示す。図3のマイクロプロセッサは、4ビットチャ
ネル100に従って符号化されるワイヤ108間の優先
順位を決めてから16通りの割込みをすることができ
る。このような特殊な機能性は、それ単独では未だスパ
ークには用立てられていなかったが、本発明者は前述し
たようにその必要性を確かめた。優先順位は論理回路1
02にて決めることができる。マスクレジスタ104を
設け、これにより所定の割込みをプログラマブルにマス
ク又はブロックする。さらに入力レジスタ106も設
け、これには割込みフラグ又はサージがそれらの関連入
力端子108に到達する際にそれらを記憶することがで
きる。図示のように、マスクレジスタには書込みチャネ
ルwからデータをロードさせることができる。マスクレ
ジスタ104及びデータレジスタ106の双方はテスト
目的のために読取りチャネルrにより読取ることができ
る。
【0011】所定のマイクロプロセッサ内に前述したよ
うな、又は他の局所的或いは外部的な割込みによる様々
なレジスタ計数手段がある場合には、装置102/10
4/106の処理能力が不十分となる。従って、図4の
システムは素子110の第2階層を有しており、これは
102〜106と同じ原理で造られ、しかも102〜1
06の素子と同じロード及び読取り能力を有する。ブロ
ック110そのものは単一入力のバンドル108を送給
する。こうして、多数の入力を処理することができる。
102〜106の装置にないものはワイヤソース112
へのシグナリング−バックだけであり、これらワイヤの
1つは割込み処理優先順位を決める。このような応答は
システムレベルにて行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるマイクロプロセッサ用の計数手段
の一例を示すブロック図である。
【図2】パルス整形メカニズムのブロック図である。
【図3】追加の機能性を組込んだマイクロプロセッサの
ブロック図である。
【図4】本発明と共に使用する階層割込みシステムを示
すブロック図である。
【符号の説明】
20 クロック 22〜30 レジスタ 40〜50 フリップフロップ(ステージ) 51 マルチプレクサ機能部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック入力端子を有し、所定数のクロ
    ック到達後にコマンド信号出力端子にコマンド信号を発
    生するレジスタ計数手段を具えているマイクロプロセッ
    サにおいて、前記計数手段が: −前記クロック入力端子を有し、且つ可変プレセット数
    を繰り返し受信して前記所定数のクロックを計数すべく
    構成されるプレセット可能な入力段と; −前記コマンド信号出力端子から供給される前記連続コ
    マンド信号を計数し、且つ所定数のコマンド信号の到達
    後に二次出力端子に二次コマンド信号を発生する二次計
    数段と; −前記二次出力端子から供給される前記二次コマンド信
    号の制御のもとでの逐次シフティングにより前記二次コ
    マンド信号を整形したものを出力するプログラマブルな
    レジスタパルス整形メカニズム;とを具えていることを
    特徴とするマイクロプロセッサ。
  2. 【請求項2】 前記二次計数段が第2の可変プレセット
    数でプレセット可能であることを特徴とする請求項1に
    記載のマイクロプロセッサ。
  3. 【請求項3】 前記各段及び前記メカニズムを前記マイ
    クロプロセッサの標準レジスタ手段にマップすることを
    特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロプロセッ
    サ。
  4. 【請求項4】 前記パルス整形メカニズムが、このメカ
    ニズムの時間マップ長を越える長さで前記整形二次コマ
    ンド信号を選択的に出力するレトロ結合メカニズムを有
    することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    マイクロプロセッサ。
  5. 【請求項5】 代替メモリアクセス手段により選択的に
    アクセスし得るようなレジスタ計数手段を多数具えてい
    ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のマ
    イクロプロセッサ。
  6. 【請求項6】 前記整形二次コマンド信号を出力するレ
    ジスタ計数手段を複数個並列に具え、且つこれらの計数
    手段と共に用いられ、少なくとも2つのレジスタ段及び
    マスク可能な優先順位決定段を階層編成で有し、これら
    の段の内の最上段でないものが前記整形出力を複数並列
    に受信して、複数優先順位を最高段に知らせるべく出力
    する階層割込みシステムを具えていることを特徴とする
    請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロプロセッサ。
JP5175432A 1992-07-17 1993-07-15 マイクロプロセッサ Pending JPH06168141A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL92202241:3 1992-07-17
EP92202241 1992-07-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06168141A true JPH06168141A (ja) 1994-06-14

Family

ID=8210799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5175432A Pending JPH06168141A (ja) 1992-07-17 1993-07-15 マイクロプロセッサ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5740220A (ja)
EP (1) EP0579324B1 (ja)
JP (1) JPH06168141A (ja)
KR (1) KR100279030B1 (ja)
DE (1) DE69322818T2 (ja)

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