JPH06301636A - マイクロプロセッサ装置 - Google Patents

マイクロプロセッサ装置

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Publication number
JPH06301636A
JPH06301636A JP9136393A JP9136393A JPH06301636A JP H06301636 A JPH06301636 A JP H06301636A JP 9136393 A JP9136393 A JP 9136393A JP 9136393 A JP9136393 A JP 9136393A JP H06301636 A JPH06301636 A JP H06301636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus
instruction
reg
management right
bus management
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP9136393A
Other languages
English (en)
Inventor
Taketo Izumi
武人 和泉
Yasuo Yamada
泰生 山田
Hiroshi Suzuki
浩 鈴木
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP9136393A priority Critical patent/JPH06301636A/ja
Publication of JPH06301636A publication Critical patent/JPH06301636A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、バス管理権の明け渡しの要求を表
わすバス要求信号の入力を受けてバス管理権を明け渡す
バス管理機構を備えたプロセッサ装置に関し、プログラ
ミング上で特別の配慮をすることなく、またハードウェ
ア上で特別の機能を追加することなく、バス管理権の移
動に伴う不都合を解消する。 【構成】 バス要求信号が入力された場合、そのバス要
求信号が入力された時点で実行中の命令の実行が終了し
た後にバス管理権を明け渡す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バス管理権の明け渡し
の要求を表わすバス要求信号の入力を受けてバス管理権
を明け渡すバス管理機構を備えたマイクロプロセッサ装
置(MPU)に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のLSI技術の発達により1つのL
SIにコンピュータが搭載されたり、客先仕様によるい
わゆるカスタムLSIの中にも中央処理装置(CPU)
が搭載される等、LSI中に種々の形で搭載されたマイ
クロプロセッサ装置(MPU)が使用されている。この
ようなMPUの中にバス管理権の明け渡しの要求を表わ
す、例えばBUSRQ(バスリクエスト)等と称される
バス要求信号の入力を受けてバス管理権を明け渡すバス
管理機構を備えたものがある。
【0003】図4は、このように構成されたMPUを備
えたコンピュータシステムの一例を表わす概略ブロック
図である。このコンピュータシステム10には、MPU
20、メモリ30、入出力インターフェース(以下、
「I/O」と略記する)、およびMPU20を介さずに
メモリ30とI/O40との間のデータの直接転送を司
るDMAC(ダイレクトメモリアクセスコントローラ)
50が備えられており、これらはバス60により互いに
接続されている。
【0004】この図4に示す構成においては、MPU2
0とDMAC50がバス60を管理するバスマスターと
して動作する。通常は、MPU20がバス60の管理権
を有し、DMAC50がバス60を使用する必要を生じ
たときは、DMAC50からMPU20に向けてバス要
求信号BUARQが出力され、MPU20では適当なタ
イミングでバス管理権を一旦放棄してそのことを示すバ
ス明け渡し信号BUSAKをDMAC50に向けて出力
する。DMAC50ではこのバス明け渡し信号BUSA
Kを受けてバス60を使用し、その使用が終了するとバ
ス要求信号BUSRQをネゲートする。するとMPU2
0はバス明け渡し信号BUSAKをネゲートし、再度M
PU20がバスマスターとなる。
【0005】図5は、図4に示すMPUの内部構成を示
す概略ブロック図である。このMPU20は、各種命令
に応じた演算を行なう演算器21、演算器21による演
算結果等が格納されるレジスタファイル22、バス60
を経由してデータ等の授受を行なうバスインターフェー
ス23、およびメモリ30(図1参照)から読み出され
た命令をデコードする命令デコーダ24から構成されて
いる。
【0006】バス要求信号BUSRQは、バスインター
フェース23に入力され、バスインターフェース23で
はMPU20によるバス60の使用状況をみて使用の切
れ目でバス明け渡し信号BUSAKを出力する。図6
は、バス要求信号BUSRQ、バス明け渡し信号BUS
AKをさらに詳細に説明するための準備のための、“I
NC(REG)”で表わされる命令の実行シーケンスを
表わすタイミングチャートである。
【0007】“INC(REG)”は、REG番地の内
容(REG)を1だけインクリメントして(REG)+
1を生成し、これを再びREG番地に格納することを指
示する命令である。先ずプログラムカウンタの内容PC
がアドレスADRとして出力され、リードイネーブル信
号RD- がアサート(Lレベル)され、これにより、そ
のアドレスADR=PCに格納された命令INC(RE
G)に対応する機械語がフェッチされ、この命令がデコ
ードされる。次にアドレスADRとしてREGが出力さ
れる。リードイネーブル信号RD- はアサートされたま
まであり、これによりREG番地の内容(REG)が読
み込まれる。その後演算器21(図2参照)においてR
EG番地の内容(REG)がインクリメントされて(R
EG)+1が生成される。その後、アドレスADRとし
てREGが出力され、(REG)+1がデータとして出
力され、ライトイネーブル信号WR- がアサートされ、
これによりREG番地に(REG)+1が書き込まれ
る。その後はインクリメントされたプログラムカウンタ
の値PC+1がアドレスADRとして出力され、PC+
1番地の命令がフェッチされ、その命令の実行に移る。
【0008】図7は、INC(REG)の命令の実行中
にバス要求信号が入力された場合の実行シーケンスを表
わすタイミングチャートである。図7に示すように、例
えばREGがアドレスADRとして出力されその内容
(REG)が読み込まれている途中でバス要求信号BU
SRQ- がアサート(Lレベル)された場合、その次の
クロックCLKのタイミングではMPU20はバス60
を使用しないため、バスインターフェース23ではバス
60の使用が中断したことを受けてバス明け渡し信号B
USAK をアサートする。その後、バス要求信号BU
SRQ- がネゲート(Hレベル)されそれを受けてバス
明け渡し信号BUSAKがネゲート(Hレベル)され、
その後中断されていた“INC(REG)”の命令の残
り、即ちREG番地への(REG)+1の書込みが実行
される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図8は、図7に示す実
行シーケンスの場合に生じ得る問題点の説明図である。
INC(REG)の命令が実行されると、先ずメモリの
REG番地の内容(REG)が読み出され、その内容
(REG)が演算レジスタに格納される。その時点でバ
ス要求信号BUSRQ- がアサートされ、バス管理権が
DMAC50(図1参照)に移動する。DMAC50で
は、I/O40の内容をメモリ30に格納し、その結果
メモリのREG番地の内容がEに書き換えられたものと
する。その間にMPUでは演算レジスタの内容(RE
G)がインクリメントされて(REG)+1に書き換え
られる。その後バス管理権がMPUに戻され、演算レジ
スタの内容(REG)+1がメモリのREG番地に書き
込まれる。
【0010】上記のようなことが生じると、DMAC5
0が動作してメモリのREG番地にI/O40の内容E
を転送したことが全く無駄となってしまい、もしくは無
駄となるだけでなく、このことが大きな誤動作や事故等
の原因となることもあり得る。従来は、このような不都
合を防止するために、例えば、バス要求信号BUSRQ
の受付の禁止、許容を指示する命令を用意して上記のよ
うなことが生じる可能性がある命令もしくは命令群の実
行が終了する迄の間はバス要求信号BUSRQを受け付
けないようにプログラムを構成したり、あるいは、例え
ば所定のフラグを介して所定のメモリ領域への書き込み
禁止、許容を伝達すること等の複雑なプログラムを構成
する必要があり、また上記のような不都合を生じさせな
いようにするためのハードウェア上の特別な機構が必要
とされていた。
【0011】本発明は、上記事情に鑑み、複雑なプログ
ラミングやハードウェア上の特別な機構を要求すること
なく上記のような不都合が防止され、もってプログラミ
ングが容易な、かつ回路が簡略化されしたがって回路規
模の縮小化が図られたマイクロプロセッサを提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のマイクロプロセッサ装置は、複数種類の命令を順次
実行するとともに、バス管理権の明け渡しの要求を表わ
すバス要求信号の入力を受けてバス管理権を明け渡すバ
ス管理機構を備えたマイクロプロセッサ装置において、
上記バス管理機構が、バス要求信号が入力された場合、
その入力の時点で実行中の命令の実行が終了した後にバ
ス管理権を明け渡すものであることを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明のマイクロプロセッサ装置(MPU)
は、バス要求信号があった場合に、従来バスの使用の切
れ目でバス管理権を明け渡していたことに代え、実行中
の命令の実行が終了した後にバス管理権を明け渡す構成
としたものであり、これによりプログラミング上で特別
な考慮をすることなしに上記のような不都合は解消され
る。またこの変更による回路規模の増大化はほとんどな
く、むしろこの点だけでも回路規模の縮小化につなが
り、さらにそれのみでなく、前述したような不都合を解
消するためのハードウェア的な特別な機構も不要であ
り、回路規模の小さなMPUが実現する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例につい説明する。図1
は、本発明の一実施例のMPUの内部構成を示す概略ブ
ロック図であり、従来例の図5に対応する図である。図
5と対応するブロックには図5に付した番号と同一の番
号を付し相違点についてのみ説明する。
【0015】図1に示すMPU20では、バス要求信号
BUSRQは、命令デコーダ24に入力され、命令デコ
ーダ24からバス明け渡し信号BUSAKが出力され
る。これは、従来はバスの使用の切れ目を判断する必要
上バスインターフェース23に接続されていたが、命令
の切れ目の判断を行なうには、バスインターフェース2
3よりも命令をデコードする命令デコーダの方が有利だ
からである。
【0016】図2は、図1に示すMPUで実行される、
INC(REG)の命令の実行シーケンスを表わすタイ
ミングチャートであり、従来例の場合の図7に対応する
図である。図7の場合との相違点について説明する。図
7の場合と同様に、アドレスADRとしてREGが出力
されその内容(REG)が読み込まれている途中でバス
要求信号BUSRQ- がアサート(Lレベル)された場
合、INC(REG)の命令の実行の途中ではバスの使
用が中断してもバス管理権は明け渡されず、ここではイ
ンクリメントされた値(REG)+1がREG番地に書
き込まれ、さらに次のPC+1番地の命令がフェッチさ
れた後にはじめてバス明け渡し信号BUSAK- がアサ
ート(Lレベル)される。尚、1つの命令(ここでは
“INC(REG)”)が終了した後次の命令(ここで
はPC+1番地に格納された命令)をフェッチする前に
バス明け渡し信号BUSAK- をアサートし、バス管理
権が戻ってきてから次の命令をフェッチする構成として
もよい。
【0017】図3は、図2に示す実行シーケンスにおけ
るREG番地の格納データの流れを示す説明図であり、
従来例の説明の際に用いた図8に対応するものである。
INC(REG)の命令が実行されると、先ずメモリの
REG番地の内容(REG)が読み出されて演算レジス
タに格納される。その段階でバス要求信号BUSRQ
がアサートされてもそのままINC(REG)の命令の
実行が継続され、演算レジスタの内容(REG)がイン
クリメントされて(REG)+1が生成され、これがR
EG番地に書き込まれる。その後バス要求信号BUSR
- が受け付けられてバス管理権がDMAC50(図4
参照)に移り、DMAC50の制御によりI/O40か
らメモリ30へのデータの直接転送が行なわれる。その
結果、図3に示すように、メモリのREG番地の内容が
書き換えられたとしても何の問題も生じない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のMPU
は、バス要求信号が入力された場合、そのバス要求信号
が入力された時点で実行中の命令の実行が終了した後に
バス管理権を明け渡すバス管理機構を備えたものである
ため、プログラミング上で特別の配慮をすることなく、
またハードウェア上で特別の機能を追加することなく、
バス管理権の移動に伴う不都合が解消される。これによ
りプログラミングの容易な、かつ回路規模の小さいMP
Uが実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のMPUの内部構成を示す概
略ブロック図である。
【図2】図1に示すMPUで実行される、INC(RE
G)の命令のシーケンスを表わすタイミングチャートで
ある。
【図3】図2に示す実行シーケンスにおけるREG番地
の格納データの流れを示す説明図である。
【図4】コンピュータシステムの一例を表わす概略ブロ
ック図である。
【図5】従来のMPUの内部構成を示す概略ブロック図
である。
【図6】“INC(REG)”の命令コードで表わされ
る命令の実行シーケンスを表わすタイミングチャートで
ある。
【図7】INC(REG)の命令の実行中にバス要求信
号がアサート場合の実行シーケンスを表わすタイミング
チャートである。
【図8】図7に示す実行シーケンスの場合に生じ得る問
題点の説明図である。
【符号の説明】
10 コンピュータシステム 20 MPU 21 演算器 22 レジスタファイル 23 バスインターフェース 24 命令デコーダ 30 メモリ 40 I/O 50 DMAC 60 バス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数種類の命令を順次実行するととも
    に、バス管理権の明け渡しの要求を表わすバス要求信号
    の入力を受けてバス管理権を明け渡すバス管理機構を備
    えたマイクロプロセッサ装置において、 前記バス管理機構が、前記バス要求信号が入力された場
    合、該入力の時点で実行中の命令の実行が終了した後に
    バス管理権を明け渡すものであることを特徴とするマイ
    クロプロセッサ装置。
JP9136393A 1993-04-19 1993-04-19 マイクロプロセッサ装置 Pending JPH06301636A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9136393A JPH06301636A (ja) 1993-04-19 1993-04-19 マイクロプロセッサ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9136393A JPH06301636A (ja) 1993-04-19 1993-04-19 マイクロプロセッサ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06301636A true JPH06301636A (ja) 1994-10-28

Family

ID=14024305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9136393A Pending JPH06301636A (ja) 1993-04-19 1993-04-19 マイクロプロセッサ装置

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JP (1) JPH06301636A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01108665A (ja) * 1987-10-20 1989-04-25 Nec Corp Dma転送制御方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01108665A (ja) * 1987-10-20 1989-04-25 Nec Corp Dma転送制御方式

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980421