JPH06332695A - データ処理装置及びその制御回路 - Google Patents
データ処理装置及びその制御回路Info
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Abstract
ータの挿入, 抽出を行う処理」を高速かつ短い命令コー
ドサイズで実現することが可能なデータ処理装置及びそ
の制御回路の提供を目的とする。 【構成】 オペレーションコード部4011, 4014, ソース
オペランド指定部4012, デスティネーションオペランド
指定部4015にて構成される命令コードをデコードするマ
イクロデコーダ250 を備え、デコード結果からデスティ
ネーションレジスタ上の特定のビット領域(オペレーシ
ョンコード部4014の値によって定まる領域)にソースデ
ータ(汎用レジスタファイル206 のレジスタまたはメモ
リ104)をの特定のビット領域を挿入したり、ソースレジ
スタ上の特定のビット領域(オペレーションコード部40
11の値によって定まる領域)を抽出してデスティネーシ
ョン(汎用レジスタファイル206 のレジスタまたはメモ
リ104)の特定のビット領域に格納するように構成されて
いる。
Description
更に詳述すれば、レジスタ上の特定のビット領域に対し
てデータの挿入, 抽出が可能な命令を備えたデータ処理
装置に関し、またその制御回路に関する。
位のピクセルデータの処理が必要となることが多い。具
体的には、レジスタ上の任意のバイト位置にピクセルデ
ータを挿入したり、あるいはレジスタ上の任意のバイト
位置に存在するピクセルデータを抽出する処理が頻繁に
行われる。このような処理をサポートする命令として、
たとえばAMD社製32ビットマイクロプロセッサ”Am29
000 ”シリーズにおいてはEXBYTE, EXHW, EXHWS, INBYT
E,INHW の各命令が用意されている。上述の”Am29000
”シリーズに用意されている各命令の命令フォーマッ
トを図13の模式図に示す。
バイト) 固定長であり、先頭の1バイトがオペレーショ
ンコードである。オペレーションコードは、EXBYTE命令
301 では”0000101M”に、EXHW命令302では”0111110
M”に、EXHWS 命令303 では”01111110”に、INBYTE命
令304 では”0000110M”に、INHW命令305 では”011110
0M”にそれぞれ設定される。
の各命令はいずれも3オペランドを有する。各フォーマ
ットの先頭から2バイト目がデスティネーションを、3
バイト目がソースAを、最終バイトがソースB(EXHWS命
令にはなく、リザーブさている)をそれぞれ指定するた
めに使用される。ソースAオペランド及びデスティネー
ションオペランドとしてはレジスタファイルの32本のレ
ジスタ0〜31番の内のいずれかを指定することができる
また、ソースBオペランドとしてとしては0〜31番のい
ずれかのレジスタか、または8ビットの即値を指定する
ことができる。
す。なお、図14乃至図18において、A1乃至A4はソースA
オペランドの第1乃至第4バイトの値を、B1乃至B4はソ
ースBオペランドの第1乃至第4バイトの値をそれぞれ
示している。
に、ソースBオペランドの最下位バイト位置のデータ”
B4”をソースAオペランド上の指定されたバイト位置の
データ”A2”に置き換えた値をデスティネーションレジ
スタに格納する。EXHW命令は、図15に示されているよう
に、置き換えるデータのサイズがEXBYTE命令ではバイト
であったのを2バイトにしたものである。
に、ソースAオペランド上の指定された位置の2バイト
データを32ビットに符号拡張してデスティネーションレ
ジスタに格納する。INBYTE命令は、図17に示されている
ように、ソースAオペランド上の指定されたバイト位置
のデータ”A2”をソースBオペランドの最下位バイト位
置のデータ”B4”に置き換えた値をデスティネーション
レジスタに格納する。
命令置き換えるデータのサイズがINBYTE命令ではバイト
であったのを2バイトにしたものである。なお、ソース
Aオペランド上の対象データの位置の指定は、 ALUステ
ータスレジスタのバイトポジションフィールドの値で示
される。
ータ処理装置が備えている「レジスタ上の特定のバイト
位置に対してデータの挿入, 抽出を行う命令」では、バ
イト位置の指定を制御レジスタの値で示すため、これら
の命令を実行する前に予め制御レジスタへの処理対象の
バイト位置の設定を行う必要がある。このため、本来の
命令を実行する他に1命令以上の実行が必要になるの
で、処理時間と命令コードサイズとが長くなるという問
題点があった。
るいは抽出先のオペランドとしてはレジスタのみが指定
可能であるため、これらのデータがメモリにある場合に
はレジスタ−メモリ間転送を前もって行う必要が生じ
る。このため、そのような場合にも本来の命令を実行す
る他に1命令以上の実行が必要となり、上述同様に処理
時間と命令コードサイズとが長くなるという問題点があ
った。
めになされたものであり、「レジスタ上の特定のバイト
位置に対してデータの挿入, 抽出を行う処理」を実行可
能であって、命令コード中にバイト位置を示す情報を含
ませ、挿入するデータ及び抽出先としてレジスタのみな
らずメモリをも指定可能にして高速かつ短い命令コード
サイズで実現することが可能なデータ処理装置及びその
制御回路の提供を目的とする。
装置は、オペレーションコード部, ソースオペランド指
定部, デスティネーションオペランド指定部を含む命令
コードをデコードすることにより、デスティネーション
レジスタ上の特定のビット領域(オペレーションコード
部の値によって定まる領域)を指定し、その領域にレジ
スタまたはメモリに位置するソースデータを挿入した
り、ソースレジスタ上の特定のビット領域(オペレーシ
ョンコード部の値によって定まる領域)を指定し、その
領域を抽出してデスティネーション(レジスタまたはメ
モリ)に格納するように構成されている。
回路は、上述のような制御の各ステップををマイクロプ
ログラムにより実行する。
上の特定のバイト位置に対してデータの挿入, 抽出を行
う命令」の実行に際して、命令コードに含まれている挿
入, 抽出対象のバイト位置を示す情報に従っバイト位置
を指定するので、従来は必要であったバイト位置情報の
設定のための命令を必要とせず、1命令で実行する。ま
た、挿入データ, 抽出先としてメモリをも指定すること
が出来るので、メモリ−レジスタ間転送を予め行う必要
なしに、1命令で実行する。
いて詳述する。図2は、本発明に係るデータ処理装置に
用意されている GETxx命令、 PUTxx命令の命令フォーマ
ットを示す模式図である。なお、 GETxx命令はレジスタ
上の特定のバイト位置からデータを抽出する命令であ
り、 PUTxx命令はレジスタ上の特定のバイト位置にデー
タを挿入する命令である。
令のフォーマットを示している。これらの命令のフォー
マット401 は、先頭から第1オペレーションコード部
(1バイト)4011, ソースオペランド指定部(1バイ
ト)4012, ソースオペランド拡張部(0〜2バイト)40
13, 第2オペレーションコード部(1バイト)401
4,デスティネーションオペランド指定部(1バイト)
4015, デスティネーションオペランド拡張部(0
〜2バイト)4016が順に配列されて構成されている。
ーションオペランド指定部4015とでは、図3の模式図に
示されているようなフォーマットのアドレシッシングモ
ードを指定することが可能であり、アドレッシングモー
ドによっては16ビットまたは32ビットの拡張部がオペラ
ンド指定部の後に位置する場合がある。
接アドレッシングモードの、412 はレジスタ間接アドレ
ッシングモードの、413 は16ビットレジスタ相対間接ア
ドレッシングモードの、414 は32ビットレジスタ相対間
接アドレッシングモードの、415 は16ビット絶対アドレ
ッシングモードの、416 は32ビット絶対アドレッシング
モードのフォーマットをそれぞれ示している。
UTxx命令のデスティネーションオペランドとは、レジス
タ直接アドレッシングモードのみを指定することが可能
であり、また第2オペレーションコード部4014の値によ
りそれぞれの命令の区別がなされる。
る。なお、この図4に示されている例では、ソースオペ
ランドはレジスタに、デスティネーションオペランドは
レジスタまたはメモリになっている。
ら1バイト目のバイトデータ”A”を抽出し、これをデ
スティネーションオペランドの最下位バイトと入れ換え
るか、またはメモリにバイトデータとして書き込む。
ら2バイト目のバイトデータ”B”を抽出し、これをデ
スティネーションオペランドの最下位バイトと入れ換え
るか、またはメモリにバイトデータとして書き込む。
ら3バイト目のバイトデータ”C”を抽出し、これをデ
スティネーションオペランドの最下位バイトと入れ換え
るか、またはメモリにバイトデータとして書き込む。
ドの先頭から1バイト目のバイトデータを抽出したのに
対して、 GETB1命令ではソースオペランド先頭から2バ
イト目のバイトデータを、 GETB2命令では先頭から3バ
イト目のバイトデータをそれぞれ抽出する。
ら1バイト目及び2バイト目の2バイトデータ”A,
B”を抽出し、これをデスティネーションオペランドの
最下位2バイトと入れ換えるか、またはメモリに2バイ
トデータとして書き込む。
ら2バイト目及び3バイト目の2バイトデータ”B,
C”を抽出し、これをデスティネーションオペランドの
最下位2バイトと入れ換えるか、またはメモリに2バイ
トデータとして書き込む。
る。なお、この図5に示されている例では、ソースオペ
ランドはレジスタまたはメモリに、デスティネーション
オペランドはレジスタになっている。
バイトまたはメモリの1バイトデータ”A”をデスティ
ネーションオペランドの先頭から1バイト目のデータと
入れ換える。
バイトまたはメモリの1バイトデータ”A”をデスティ
ネーションオペランドの先頭から2バイト目のデータと
入れ換える。
バイトまたはメモリの1バイトデータ”A”をデスティ
ネーションオペランドの先頭から3バイト目のデータと
入れ換える。
2バイトまたはメモリの2バイトデータをデスティネー
ションオペランドの先頭から1バイト目及び2バイト目
のデータ”A,B”と入れ換える。
2バイトまたはメモリの2バイトデータ”A,B”をデ
スティネーションオペランドの先頭から2バイト目及び
3バイト目のデータと入れ換える。
構成を示すブロック図である。図6において、参照符号
101はアドレスバス(32ビット幅)を、 102はデータバ
ス(32ビット幅)を、 103はプロセッサを、 104はプロ
セッサ103 外部のメモリをそれぞれ示している。なお、
メモリ104 とプロセッサ103 とはアドレスバス101 及び
データバス102で接続されている。
ェッチ部106,命令デコード部107,命令実行制御部108,マ
イクロROM 109 及び命令実行部110 等で構成されてい
る。バスI/F 部105 はメモリ104 とアドレスバス101 及
びデータバス102 で接続されており、メモリ104 に対し
て命令, データのアクセスを行う。
命令デコード部107 と接続されており、バスI/F 部105
に対する命令フェッチ要求と、バスI/F 部105 がフェッ
チした命令の命令デコード部107 への出力とを制御す
る。命令デコード部107 は命令フェッチ部106 及び命令
実行制御部108 と接続されており、、命令フェッチ部10
6 から受け取った命令をデコードし、その命令に必要な
情報を命令実行実行制御部108 へ出力する。
デコード部107 及び命令実行部110と接続されている。
この命令実行制御部108 にはマイクロプログラムを格納
したメモリであるマイクロROM 109 が内蔵されており、
命令デコード部107 から出力された情報に基づいてマイ
クロROM 109 をアクセスしてマイクロ命令をフェッチ
し、それをデコードして命令実行部110 を制御するため
の種々の制御信号を出力する。命令実行部110 は命令実
行制御部108 及びバスI/F 部105 と接続されており、命
令実行制御部108 から出力される制御信号に従って命令
を実行する。
0 の詳細な構成と、バスI/F 部105及び命令実行制御部1
08 との接続状態を示すブロック図である。図1におい
て、参照符号201, 202, 203 は命令実行部110 の内部バ
スである。具体的には、参照符号201 はS1バス(32ビッ
ト)を、202 はS2バス(32ビット)を、203 はDバス
(32ビット)をそれぞれ示しており、命令実行部110 内
で実行されるデータ演算に使用される。
(32ビット)であり、アクセス対象のメモリアドレスを
格納するために備えられている。このメモリアドレスレ
ジスタ204 は、Dバス203 からの入力経路と、S1バス20
1 及びバスI/F 部105 への出力経路とを備えている。
バス203 からの入力経路と、S1バス201 及びS2バス202
への出力経路とを備えている。参照符号206 は汎用レジ
スタファイルであり、32ビット幅の汎用レジスタを16本
備えている。この汎用レジスタファイル206 を構成する
各汎用レジスタは、それぞれDバス203 からの入力経路
と、S1バス201 及びS2バス202 への出力経路とを備えて
おり、命令実行制御部108 から与えられるレジスタ番号
を指定する信号(以下、レジスタ番号指定信号という)
212 により16本の内のいずれかの汎用レジスタが指定さ
れてアクセスされる。
ト)であり、S1バス201 の値を入力し、その内の第1選
択出力回路210 によって選択されたバイトのみをDバス
203へ出力する。具体的には、テンポラリラッチ207 はS
1バス201 から4バイト(1ワード)のデータを入力
し、第1選択出力回路210 により選択されたバイトデー
タのみをDバス203 へ出力する。
のデータとS2バス202 上のデータとの間で加減算及び論
理演算を行なう。また、S1バス201 上のデータまたはS2
バス202 上のデータをそのまま出力する機能も有してい
る。このALU 208 による演算結果の内の第2選択出力回
路211 によって選択されたバイトのみがDバス203 へ出
力される。
201 から与えられるデータの下位8ビットの値に従っ
て、S2バス202 から出力されたデータを左右方向にシフ
トし、Dバス203 へ出力する。
ンポラリラッチ207 の出力をバイト単位で選択してDバ
ス203 へ出力する。第2選択出力回路211 は、上述の如
く、ALU 208 の出力をバイト単位で選択してDバス203
へ出力する。
I/F 部105 と接続されている。バスI/F 部105 はデータ
バス102 を介してメモリ104 からリードアクセスしたデ
ータをS2バス202 へ出力し、ライトデータをDバス203
から入力してメモリ104 にライトアクセスする。バスI/
F 部105 がメモリ104 をアクセスする際のアドレスはメ
モリアドレスレジスタ204 が保持しているアドレスを使
用する。
とも接続されている。命令実行制御部108 には、前述の
如くマイクロプログラムを格納したマイクロROM 109 が
備えられているが、更にマイクロプログラムをデコード
するマイクロデコーダ250 が備えられている。
9 から読み出されたマイクロプログラムをデコードする
ことにより、マイクロ命令が指定する種々の情報、たと
えば前述のレジスタ番号指定信号212 を汎用レジスタフ
ァイル206 へ出力し、8ビット定数を示す信号(以下、
定数データ信号という)214をS1バス201 の下位8ビット
へ出力し、また命令コードの拡張部の値を指定する信号
(以下、拡張部データ信号という)213 をS2バス202 へ
出力し、更に後述する選択出力制御信号215 を両選択出
力回路210, 211へ出力する。なお、命令実行制御部108
は命令実行部110 の各ハードウエアの動作を制御する制
御信号, バスI/F 部105 へのアクセス要求等の制御信号
等も生成して出力する。
回路210 及び第2選択出力回路211の具体的な構成を示
す回路図である。両選択出力回路210, 211は命令実行制
御部108 から出力される選択出力制御信号215(C1〜C4)
により制御される。
理のゲート11, 12, 13, 14で構成され、第2選択出力回
路211 は負論理のゲート21, 22, 23, 24で構成されてお
り、ゲート11と21とは選択出力制御信号215 のC1によ
り、ゲート12と22とは選択出力制御信号215 のC2によ
り、ゲート13と23とは選択出力制御信号215 のC3によ
り、ゲート14と24とは選択出力制御信号215 のC4により
それぞれ制御される。テンポラリラッチ207 の出力のビ
ット(0:7), (8:15), (16:23), (24:31)はそれ
ぞれゲート11, 12, 13, 14を介してDバス203 のビット
(0:7), (8:15), (16:23), (24:31)にそれぞれ
接続されている。また、ALU 208 の出力のビット(0:
7), (8:15), (16:23), (24:31)はそれぞれゲート
21, 22, 23, 24を介してDバス203 のビット(0:7),
(8:15), (16:23), (24:31)にそれぞれ接続されて
いる。
1, 12, 13, 14はそれぞれ対応する選択出力制御信号C1,
C2, C3, C4が”1”である場合にオンし、第2選択出
力回路211 のゲート21, 22, 23, 24はそれぞれ対応する
選択出力制御信号C1, C2, C3,C4が”0”である場合に
オンする。
であればDバス203 のビット(0:7) へはテンポラリ
ラッチ207 の出力のビット(0:7)が、”0”であれ
ばALU 208 の出力のビット(0:7) がそれぞれ接続さ
れる。選択出力制御信号C2が”1”であればDバス203
のビット(8:15) へはテンポラリラッチ207 の出力の
ビット(8:15)が、”0”であればALU 208 の出力の
ビット(8:15) がそれぞれ接続される。選択出力制御
信号C3が”1”であればDバス203 のビット(16:23)
へはテンポラリラッチ207 の出力のビット(16:23)
が、”0”であればALU 208 の出力のビット(16:23)
がそれぞれ接続される。選択出力制御信号C4が”1”で
あればDバス203 のビット(24:31) へはテンポラリラ
ッチ207 の出力のビット(24:31)が、”0”であれば
ALU 208 の出力のビット(24:31)がそれぞれ接続され
る。
クロプログラムのフローチャートを、図9はその動作説
明のためのデータの状態を示す模式図をそれぞれ示して
いる。図10は PUTB0命令の実行シーケンスのマイクロプ
ログラムのフローチャートを、図11はその動作説明のた
めのデータの状態を示す模式図をそれぞれ示している。
図12は GETxx命令と PUTxx命令とを実行させる場合のシ
フト幅値と選択出力制御信号C1〜C4の値との関係を示す
表である。
ETB0命令の実行シーケンスについて説明する。メモリ10
4 からフェッチされた GETB0命令の命令コードは、一旦
命令フェッチ部106 に取り込まれた後、命令デコード部
107 へ送られてデコードされる。命令デコード部107 は
まず、第1オペレーションコード部4011及びソースオペ
ランド指定部4012をデコードし、ソースオペランド用の
マイクロエントリアドレスを生成してソースオペランド
指定部4012のレジスタ番号Rnと共に命令実行制御部108
へ出力する。命令実行制御部108 は次に、第2オペレー
ションコード部4014及びデスティネーションオペランド
指定部4015をデコードし、デスティネーションオペラン
ド用マイクロエントリアドレスを生成してデスティネー
ションオペランド指定部4015のレジスタ番号Rnと拡張部
の値と共に命令実行制御部108 へ出力する。なお、デス
ティネーションオペランド用マイクロエントリアドレス
は、アドレッシングモードによって異なる。
M 109 からソースオペランド用マイクロプログラムを読
み出してデコードし、制御信号を生成してソースオペラ
ンドのレジスタ番号を指定するためのレジスタ番号指定
信号212 と共に命令実行部110 へ出力する。ソースオペ
ランド用マイクロプログラムの処理が終了すると、次に
命令実行制御部108 はマイクロROM 109 からデスティネ
ーションオペランド用マイクロプログラムを読み出して
デコードし、制御信号を生成してデスティネーションオ
ペランドのレジスタ番号を指定するためのレジスタ番号
指定信号212 及び定数データ信号214 と共に命令実行部
110 へ出力する。
用マイクロプログラムにより、命令実行制御部108 が出
力するレジスタ番号(=ソースレジスタの番号)指定信
号212 により指定される汎用レジスタファイル206 の汎
用レジスタの値をALU 208 経由で、図9に参照符号501
にて示すように作業用レジスタ205 にセットする (ステ
ップS11) 。次いで、命令実行部110 はデスティネーシ
ョンオペランド用マイクロプログラムにより命令を実行
する。但し、デスティネーションオペランドのアドレッ
シングモードにより処理が多少異なる。
ル206 のレジスタである場合には、命令実行制御部108
から定数データ信号214 によりS1バス201 に定数”24”
が、拡張部データ信号213 によりS2バス202 に作業用レ
ジスタ205 の値がそれぞれ出力される。これにより、作
業用レジスタ205 からS2バス202 へ出力された値が、図
9に参照符号502 にて示すようにシフト回路209 で24ビ
ット右シフトされる。このシフト結果の値がDバス203
を経由して、図9に参照符号505 にて示すように作業用
レジスタ205 に再度入力される (ステップS15) 。
スタ番号(=デスティネーションレジスタの番号)指定
信号212 により選択された汎用レジスタファイル206 の
汎用レジスタの値がS1バス201 経由でテンポラリラッチ
207 に、作業用レジスタ205の値がS2バス202 経由でALU
208 にそれぞれ入力される。ここで、選択出力制御信
号215 を(C1, C2, C3, C4)=(1, 1, 1, 0)にすることに
より、テンポラリラッチ207 の出力のビット(0:23)
の値が第1選択出力回路210 を経由してDバス203 のビ
ット(0:23)へ、ALU 208 の出力のビット(24:31)
が第2選択出力回路211 を経由してDバス203 のビット
(24:31)へそれぞれ出力される。
がレジスタ番号(=デスティネーションレジスタの番
号)指定信号212 により指定される汎用レジスタファイ
ル206の汎用レジスタに、図9に参照符号504 にて示す
ように格納される (ステップS16) 。
タファイル206 のレジスタである場合の処理が終了す
る。
ある場合には、命令実行制御部108が出力するレジスタ
番号(=レジスタ間接, レジスタ相対のアドレシッシン
グモードで指定されるレジスタ番号)指定信号212 によ
り指定される汎用レジスタファイル206 の汎用レジスタ
の値及び拡張部データ信号213 により指定される拡張部
データを用いてALU 208 によりデスティネーションオペ
ランドのアドレスが計算され、メモリアドレスレジスタ
204 にセットされる (ステップS12) 。
作業用レジスタ205 の値がそれぞれ出力されることによ
り、図9に参照符号502 にて示すように作業用レジスタ
205の値がシフト回路209 で24ビット右シフトされる。
このシフト結果の値がDバス203 経由でバスI/F 部105
へ送られる (ステップS13) 。
られてきたデータを、メモリアドレスレジスタ204 の値
をアクセスアドレスとしてメモリ104 にライトする (ス
テップS14) 。以上で、デスティネーションがメモリ10
4 である場合の処理が終了する。
説明したが、第2オペレーションコード部4014の相違に
より、デスティネーションオペランド用マイクロプログ
ラムは命令毎に異なっている。それぞれのマイクロプロ
グラムによりシフト幅の値と選択出力制御信号C1〜C4の
値とを図12で示されている値に指定することにより、他
の GETxx命令が実現される。
B0命令の実行シーケンスについて説明する。メモリ104
からフェッチされた PUTB0の命令コードは、一旦命令フ
ェッチ部106 に取り込まれた後、命令デコード部107 へ
送られてデコードされる。
ションコード部4011及びソースオペランド指定部4012を
デコードし、ソースオペランド用のマイクロエントリア
ドレスを生成してソースオペランド指定部4012のレジス
タ番号Rnと拡張部の値と共に命令実行制御部108 へ出力
する。なお、ソースオペランド用マイクロエントリアド
レスは、アドレッシングモードによって異なる。
ションコード部4014及びデスティネーションオペランド
指定部4015をデコードし、デスティネーションオペラン
ド用マイクロエントリアドレスを生成してデスティネー
ションオペランド指定部4015のレジスタ番号Rnと共に命
令実行制御部108 へ出力する。
M 109 からソースオペランド用マイクロプログラムを読
み出してデコードし、制御信号を生成してソースオペラ
ンドのレジスタ番号を指定するためのレジスタ番号指定
信号212 と拡張部の値を指定するための拡張部データ信
号213 と共に命令実行部110 へ出力する。ソースオペラ
ンド用マイクロプログラムの処理が終了すると、次に命
令実行制御部108 はデスティネーションオペランド用マ
イクロプログラムを読み出してデコードし、制御信号を
生成してデスティネーションオペランドのレジスタ番号
を示すレジスタ番号指定信号212 と共に命令実行部110
へ出力する。
ド用マイクロプログラムにより、図11に参照符号511 に
て示すようにソースオペランドを作業用レジスタ205 に
格納する。但し、ソースオペランドのアドレッシングモ
ードにより処理が多少異なる。
206 のレジスタである場合には、命令実行制御部108 が
出力するレジスタ番号(=ソースレジスタの番号)指定
信号212 により選択された汎用レジスタファイル206 の
汎用レジスタの値がALU 208を経由して、図11に参照符
号511 にて示すように作業用レジスタ205 にセットされ
る (ステップS26) 。
には、命令実行制御部108 が出力するレジスタ番号(=
レジスタ間接, レジスタ相対のアドレシッシングモード
で指定されるレジスタ番号)指定信号212 で指定された
汎用レジスタファイル206 の汎用レジスタの値及び拡張
部データ信号213 で指定された拡張部データの値を用い
てALU 208 でソースオペランドのアドレスが計算され、
メモリアドレスレジスタ204 にセットされる (ステップ
S21) 。そして、メモリアドレスレジスタ204の値をア
クセスアドレスとしてバスI/F 部105 がメモリ104 から
データをリードし (ステップS22) 、このデータがS2バ
ス202,ALU 208 及びDバス203 を経由して、図11に参照
符号511 にて示すように作業用レジスタ205 に格納され
る (ステップS23) 。
スタファイル206 のレジスタである場合も、メモリ104
である場合も同様である。ソースオペランド用マイクロ
プログラムの処理が終了すると、デスティネーション用
マイクロプログラムにより、S1バス201 に定数”24”
が、S2バス202 に作業用レジスタ205 の値が図11に参照
符号512 にて示すようにそれぞれ出力されることによ
り、作業用レジスタ205 の値がシフト回路209 で24ビッ
ト左シフトされる。このシフト結果の値がDバス203 を
経由して、図11に参照符号513 にて示すように作業用レ
ジスタ205 にセットされる (ステップS24) 。
1 を経由してテンポラリラッチ207に、命令実行制御部1
08 が出力するレジスタ番号(=デスティネーションレ
ジスタの番号)指定信号212 により指定された、図11に
参照符号515 にて示すような汎用レジスタファイル206
の汎用レジスタの値がS2バス202 を経由してALU 208
にそれぞれ入力される。ここで、選択出力制御信号215
を(C1, C2, C3, C4)=(1, 0, 0, 0) にすることによ
り、テンポラリラッチ207 の出力のビット(0:7)は
第1選択出力回路210 からDバス203 のビット(0:
7)へ、ALU 208からの出力のビット(8:31)は第2
選択出力回路211 からDバス203 のビット(8:31)へ
それぞれ出力される。
スタ番号(=デスティネーションレジスタの番号)指定
信号212 により指定される汎用レジスタファイル206 の
汎用レジスタに図11に参照符号514 にて示すように格納
される (ステップS25) 。以上で PUTB0命令の処理が終
了する。
説明したが、第2オペレーションコード部4014の相違に
より、デスティネーションオペランド用マイクロプログ
ラムは命令毎に異なっている。それぞれのマイクロプロ
グラムで、シフト幅の値と選択出力制御信号の値との関
係を図12に示されている値に指定することにより他のPU
Txx命令が実現される。
択的にDバス203 へ出力する第2選択出力回路211 を設
けているが、代わりにシフト回路209 の出力に同様の選
択出力回路を設け、更にシフト幅データをS1バス201 経
由でなく直接シフト回路209に与えるように構成すれ
ば、データのシフトと結合とが同時に行われるため、更
に高速処理が可能になる。
タ処理装置をワンチップマイクロコンピュータとして構
成することも勿論可能である。
理装置及びその制御回路によれば、レジスタ上の特定の
バイト位置のデータを挿入, 抽出する処理において、対
象となるバイト位置の情報が命令コードに予め含まれて
いるため、バイト位置情報を他の命令により予め設定す
る必要がなくなるので、レジスタ上の特定のバイト位置
のデータを挿入, 抽出する命令を高速且つ短い命令コー
ドサイズで実現できる。また、挿入データ及び抽出先が
メモリである場合にも、それらのデータを直接オペラン
ドとして指定することが可能であるので、レジスタ−メ
モリ間転送を前もって行う必要が無く、同様の効果を得
ることができる。
を示すブロック図である。
xx命令,PUTxx命令の命令フォーマットを示す模式図であ
る。
xx命令,PUTxx命令のオペランド指定部のフォーマットを
示す模式図である。
xx命令の動作を示す模式図である。
xx命令の動作を示す模式図である。
ブロック図である。
な構成を示すブロック図である。
イクロプログラムによる実行シーケンスを示すフローチ
ャートである。
シーケンスにおけるデータの状態を示す模式図である。
マイクロプログラムによる実行シーケンスを示すフロー
チャートである。
行シーケンスにおけるデータの状態を示す模式図であ
る。
び PUTB0命令の実行の際の、シフト回路のシフト幅と選
択出力制御信号との関係を示す表である。
定バイト位置の挿入,抽出処理を行う命令の命令フォー
マットを示す模式図である。
定バイト位置の挿入,抽出処理を行う命令の実行の際の
データの状態を示す模式図である。
定バイト位置の挿入,抽出処理を行う命令の実行の際の
データの状態を示す模式図である。
定バイト位置の挿入,抽出処理を行う命令の実行の際の
データの状態を示す模式図である。
定バイト位置の挿入,抽出処理を行う命令の実行の際の
データの状態を示す模式図である。
定バイト位置の挿入,抽出処理を行う命令の実行の際の
データの状態を示す模式図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 オペレーション指定部,ソースオペラン
ド指定部,デスティネーションオペランド指定部を含む
命令コードがディジタルコードで構成された命令を実行
するデータ処理装置であって、 命令コードをデコードする命令デコード手段と、 前記命令デコード手段がデコードした命令コードのソー
スオペランド指定部をデコードしてソースデータを指定
するデータ指定手段と、 前記命令デコード手段がデコードした命令コードのデス
ティネーションオペランド指定部をデコードしてデステ
ィネーションレジスタを指定するレジスタ指定手段と、 前記命令デコード手段がデコードした命令コードのオペ
レーション指定部をデコードして1又は複数のビットで
構成される操作対象のビット列のソースデータ上の位置
及びデスティネーションレジスタ上の位置を指定する位
置指定手段と、 1又は複数のレジスタを有し、その内の少なくとも一つ
が前記レジスタ指定手段がデスティネーションレジスタ
として指定するレジスタファイルと、 前記データ指定手段が指定したソースデータを読み出す
データ読み出し手段と、 前記レジスタ指定手段が指定したレジスタに格納されて
いるデータ中の前記位置指定手段が指定する位置のビッ
ト列を、ソースデータ中の前記位置指定手段が指定する
ビット列の位置に挿入するデータ挿入手段と、 前記命令デコード手段がデコードしたオペレーション指
定部が所定のコードである場合に、前記データ挿入手段
を動作させる制御手段とを備えたことを特徴とするデー
タ処理装置。 - 【請求項2】 メモリを備え、データ指定手段がソース
データとして前記メモリを指定すべくなしてあることを
特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。 - 【請求項3】 データ指定手段がソースデータとしてレ
ジスタファイルの少なくとも一つのレジスタを指定すべ
くなしてあることを特徴とする請求項1に記載のデータ
処理装置。 - 【請求項4】 デスティネーションデータ中のデータ挿
入手段が挿入したビット列以外のビットに前記デスティ
ネーションデータの対応するビットの元の値を書き込む
手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のデータ
処理装置。 - 【請求項5】 位置指定手段が、ソースデータのビット
列をn等分した内の一つを指定すべくなしてあることを
特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。 - 【請求項6】 位置指定手段が、ソースデータのビット
列をn等分した内の連続する複数を指定すべくなしてあ
ることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。 - 【請求項7】 オペレーション指定部,ソースオペラン
ド指定部,デスティネーションオペランド指定部を含む
命令コードがディジタルコードで構成した命令を実行す
るデータ処理装置であって、 命令コードをデコードする命令デコード手段と、 前記命令デコード手段がデコードした命令コードのソー
スオペランド指定部をデコードしてソースレジスタを指
定するレジスタ指定手段と、 前記命令デコード手段がデコードした命令コードのデス
ティネーションオペランド指定部をデコードしてデータ
の格納先を指定する格納先指定手段と、 前記命令デコード手段がりデコードした命令コードのオ
ペレーション指定部をデコードして1又は複数のビット
で構成される操作対象のビット列のソースレジスタ上の
位置及び格納先のデータ上の位置を指定する位置指定手
段と、 1又は複数のレジスタを有し、その内の少なくとも一つ
が前記レジスタ指定手段がソースレジスタとして指定す
るレジスタファイルと、 前記格納先指定手段が指定したデータの格納先にデータ
を書き込んで格納するデータ書き込み手段と、 前記ソースレジスタに格納されているデータ中の前記位
置指定手段が指定する位置のビット列を抽出するデータ
抽出手段と、 前記命令デコード手段がデコードしたオペレーション指
定部が所定のコードである場合に、前記データ書き込み
手段を動作させて前記データ抽出手段が抽出したビット
列を前記データ格納先指定手段が指定する格納先のデー
タのビット列の位置に書き込ませる制御手段とを備えた
ことを特徴とするデータ処理装置。 - 【請求項8】 メモリを備え、格納先指定手段がデータ
の格納先として前記メモリを指定すべくなしてあること
を特徴とする請求項7に記載のデータ処理装置。 - 【請求項9】 格納先指定手段がデータの格納先として
レジスタファイルの少なくとの一つのレジスタを指定す
べくなしてあることを特徴とする請求項7に記載のデー
タ処理装置。 - 【請求項10】 格納先指定手段が指定する格納先のデ
ータのデータ書き込み手段が書き込むビット列以外のビ
ットに前記格納先のデータの対応するビットの元の値を
書き込む手段を備えたことを特徴とする請求項7に記載
のデータ処理装置。 - 【請求項11】 位置指定手段が、ソースレジスタに格
納されているデータのビット列をn等分した内の一つを
指定すべくなしてあることを特徴とする請求項7に記載
のデータ処理装置。 - 【請求項12】 位置指定手段が、ソースレジスタに格
納されているデータのビット列をn等分した内の連続す
る複数を指定すべくなしてあることを特徴とする請求項
7に記載のデータ処理装置。 - 【請求項13】 ソースデータを格納する第1のレジス
タと、 デスティネーションデータを格納する第2のレジスタ
と、 前記第1のレジスタから出力されるデータをシフトする
シフト手段と、 前記第2のレジスタから出力されるデータのビットと前
記シフト手段によるシフト結果のデータのビットとを選
択的に前記第2のレジスタに書き込むデータ書き込み手
段とを備えたデータ処理装置の制御回路であって、 前記第1のレジスタから第1のデータを読み出して前記
シフト手段に入力するステップと、 前記シフト手段を制御して、前記第1のデータをその最
下位ビットから最上位ビット方向に向けてiビットシフ
トして第2のデータを生成するステップと、 前記データ書き込み手段を制御して、前記第2のレジス
タの最下位ビットからi+1番目のビットからi+j番
目のビットまでのjビットのビット列に、前記第2のデ
ータの最下位ビットからi+1番目のビットからi+j
番目のビットまでのjビットのビット列を書き込み、前
記第2のレジスタのその他のビットにはそれぞれのビッ
トの元の値を再度書き込むステップとを含む複数ステッ
プの制御を行うべくなしてあることを特徴とするデータ
処理装置の制御回路。 - 【請求項14】 メモリを備え、前記メモリに格納され
たマイクロプログラムに従って各ステップの制御を実行
すべくなしてあることを特徴とする請求項13に記載の
データ処理装置の制御回路。 - 【請求項15】 ソースデータを格納する第1のレジス
タと、 デスティネーションデータを格納する第2のレジスタ
と、 前記第1のレジスタから出力されるデータをシフトする
シフト手段と、 前記第2のレジスタから出力されるデータのビットと前
記シフト手段によるシフト結果のデータのビットとを選
択的に前記第2のレジスタに書き込むデータ書き込み手
段とを備えたデータ処理装置の制御回路であって、 前記第1のレジスタから第1のデータを読み出して前記
シフト手段に入力するステップと、 前記シフト手段を制御して、前記第1のデータをその最
上位ビットから最上位ビット方向に向けてmビットシフ
トして第2のデータを生成するステップと、 前記データ書き込み手段を制御して、前記第2のレジス
タの最下位ビットから最上位ビット方向のnビットのビ
ット列に、前記第2のデータの最下位ビットから最上位
ビット方向のnビットのビット列を書き込み、前記第2
のレジスタのその他のビットにはそれぞれのビットの元
の値を再度書き込むステップとを含む複数ステップの制
御を行うべくなしてあることを特徴とするデータ処理装
置の制御回路。 - 【請求項16】 メモリを備え、前記メモリに格納され
たマイクロプログラムに従って各ステップの制御を実行
すべくなしてあることを特徴とする請求項15に記載の
データ処理装置の制御回路。
Priority Applications (2)
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