JPH06348869A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPH06348869A
JPH06348869A JP14215293A JP14215293A JPH06348869A JP H06348869 A JPH06348869 A JP H06348869A JP 14215293 A JP14215293 A JP 14215293A JP 14215293 A JP14215293 A JP 14215293A JP H06348869 A JPH06348869 A JP H06348869A
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JP
Japan
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data
information processing
unit
packet
memory
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Withdrawn
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JP14215293A
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English (en)
Inventor
Koichi Hatakeyama
耕一 畠山
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2値データに関するメモリアクセス動作を含
むデータ処理動作の高速処理が可能な情報処理装置を提
供する。 【構成】 データメモリインタフェース部6に近傍読出
し命令コードを格納したデータパケットが入力される
と、複数の画素データからなるn個のメモリデータの各
最下位ビットがメモリアクセス部12によりデータメモ
リ7から逐次読出されて、最下位ビット値LBにしてマ
ルチプレクサ13を介してレジスタ14に与えられる。
前述の読出終了に応じてレジスタ14にはnビットから
なるデータが格納されて、該データはパケット生成出力
部15を介して情報処理部へ出力されここで演算処理さ
れる。したがって、情報処理部によるn個の2値データ
の読出が該情報処理部によるメモリ7の1回のアクセス
動作で終了する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は情報処理装置に関し、
特に、2値レベルを有するデータを処理する情報処理装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に画像処理では、大量の画像データ
を連続的に処理する必要があるので、その処理のために
データ駆動型情報処理装置を採用することが望ましい。
データ駆動型情報処理装置は、非ノイマン型計算機の一
種であり、実行可能になったデータから処理を行なう。
そのためデータの入力順序に関係なくプログラムを実行
できるので並列にデータ処理を行なうことができる。そ
れにより、データ駆動型情報処理装置は、ノイマン型計
算機に比較し高速な処理が可能という特徴を有する。
【0003】図6は、従来および本発明の一実施例に適
用されるデータ駆動型情報処理装置の構成図である。図
7は、図6に示された情報処理装置で処理されるデータ
パケットのフィールド構成図である。
【0004】図7のデータパケットPAは行先情報が格
納される行先フィールドF1、命令コードが格納される
命令フィールドF2、データ1が格納されるデータフィ
ールドF3およびデータ2が格納されるデータフィール
ドF4からなる。
【0005】図6のデータ駆動型情報処理装置は入出力
制御部1、プログラム記憶部2、対データ検出部3、お
よび演算処理部4からなる情報処理部および拡張データ
記憶部5を含む。入出力制御部1は該情報処理装置外
部、演算処理部4または拡張データ記憶部5から与えら
れるデータパケットPAを入力し一時的に記憶し、その
データパケットの内容に基づいて、該データパケットを
該情報処理装置外部、またはプログラム記憶部2へ選択
的に出力する。
【0006】プログラム記憶部2はデータフロープログ
ラムを記憶する。プログラム記憶部2の記憶内容の一部
が図8に示される。このプログラム記憶部2は、与えら
れるデータパケットPAを入力し、該入力パケットPA
の行先情報に基づくアドレス指定によって、図8に示さ
れるように、次位の行先情報および次位の命令コードを
読出し、それらの行先情報および命令コードを該入力デ
ータパケットPAの行先フィールドF1および命令フィ
ールドF2にそれぞれ格納し該入力パケットPAを出力
する。
【0007】対データ検出部3は、プログラム記憶部2
から出力されるデータパケットPAの待合わせを行な
う。すなわち、対データ検出部3は与えられるデータパ
ケットPAを入力しその命令コードが単項演算命令コー
ドであるとき該入力パケットPAをそのまま出力し、2
項演算命令コードであるとき行先情報が一致する異なる
2つのデータパケットPAの検出を行なう。行先情報が
一致する2つのデータパケットPAが検出されると、両
データパケットのうちの一方のデータパケットPAのフ
ィールドF3に格納されたデータ1を他方のデータパケ
ットのフィールドF4にデータ2にして格納し、この他
方のデータパケットPAを出力する。
【0008】演算処理部4は、与えられるデータパケッ
トを入力し、該入力パケットPAのフィールドF2に格
納された命令コードを解読し、その解読結果に基づいて
該入力パケットPAのフィールドF3またはF4に格納
されたデータ1またはデータ2を演算処理し、その演算
結果を該入力パケットPAのフィールドF3に格納し該
入力パケットを出力する。
【0009】拡張データ記憶部5はデータメモリインタ
フェース部6および該情報処理装置で処理するデータを
記憶するデータメモリ7を含む。インタフェース部6は
入出力制御部1から与えられるデータパケットPAを入
力し、該入力パケットの内容に基づいてデータメモリ7
をアクセスし、そのアクセス結果を該入力パケットに格
納して、該入力パケットを入出力制御部1に出力する。
入出力制御部1は、データメモリインタフェース部6か
ら与えられるデータパケットを入力し、応じて該入力パ
ケットをプログラム記憶部2へ出力する。
【0010】図9には、データメモリインタフェース部
6の従来のブロック構成が示される。また、このデータ
駆動型情報処理装置において、データメモリ7をアクセ
スするための命令には、 (1)ISEL…4バイトデータを読出す命令 (2)SSEL…2バイトデータを読出す命令 (3)CSEL…1バイトデータを読出す命令 (4)IREP…4バイトデータを書込む命令 (5)SREP…2バイトデータを書込む命令 (6)CREP…1バイトデータを書込む命令 の6種類の命令が含まれる。以下、これらの命令をDI
F命令と呼ぶ。ISEL命令、SSEL命令およびCS
EL命令は引数としてアドレスデータを必要とする。I
REP命令、SREP命令およびCREP命令は引数と
してアドレスデータおよび書込まれるべきデータを必要
とする。図7のデータパケットPAに上述したDIF命
令が命令コードとして格納されるとき、対応のデータフ
ィールドF3にはアドレスデータがデータ1として格納
され、書込むべきデータはデータフィールドF4にデー
タ2として格納される。
【0011】図9を参照して、データメモリインタフェ
ース部6は入出力制御部1から与えられるデータパケッ
トPAを入力して出力するパケット入力部20、メモリ
アクセス部21およびメモリアクセス部21から出力さ
れるデータパケットを入力し入出力制御部1に出力する
パケット生成出力部22を含む。入出力制御部1は上述
したDIF命令を格納したデータパケットPAを入力す
ると拡張データ記憶部5に与える。データメモリインタ
フェース部6のパケット入力部20はDIF命令を格納
したデータパケットPAを入力しメモリアクセス部21
に出力する。メモリアクセス部21は該入力パケットの
命令コードがISEL、SSELおよびCSELのいず
れかであれば、該入力パケットのデータフィールドF3
の内容(アドレスad)を読出し、読出されたアドレス
adに基づいてデータメモリ7からデータを読出す。読
出されたデータddは該入力パケットのフィールドF3
に格納されて、該入力パケットがパケット生成出力部2
2へ出力される。一方、メモリアクセス部21に与えら
れるデータパケットPA中の命令コードがIREP、S
REPおよびCREPのいずれかであれば、メモリアク
セス部21は該入力パケットPAのデータフィールドF
3の内容(アドレスad)およびデータフィールドF4
の内容(データdd)を読出し、読出されたアドレスa
dに基づいてデータメモリ7に読出されたデータddを
書込む。書込終了後、メモリアクセス部21は該入力パ
ケットを出力部22に出力する。
【0012】以上のようにして、該情報処理装置に入力
されたデータパケットPAは入出力制御部1、プログラ
ム記憶部2、対データ検出部3、演算処理部4を通り、
また、入出力制御部1を通って、プログラム記憶部2に
戻る。このサイクルを繰返して、プログラム記憶部2に
予めストアされたデータフロープログラムに従う演算が
遂行される。演算終了時には、入出力制御部1から演算
結果を格納したデータパケットが出力される。また、デ
ータメモリ7に対しての入出力命令(DIF命令)を格
納したデータパケットPAが生じたときは、入出力制御
部1により該データパケットPAがデータメモリインタ
フェース部6に与えられ、拡張データ記憶部5で前述し
たような処理が行なわれた後、処理結果を格納したデー
タパケットが入出力制御部1に戻り、プログラム記憶部
2へと流れていく。
【0013】上述したようなデータ駆動型情報処理装置
において、2値データを入力し、所定演算処理し、出力
する動作が行なわれる場合を想定する。この処理動作の
一例として、画像データ処理の一種である8近傍の膨脹
処理がある。この8近傍の膨脹処理とは、データメモリ
7(画像メモリに相当する)上に二次元に展開された複
数個の画素データ(0または1の2値データ)中の特定
画素データに注目し、この注目画素データの上、下、
左、右、斜めの各方向に隣接する8個の画素データと該
注目画素データとの値すべてが0であるとき出力値を0
とし、それ以外のとき出力値を1とするような処理であ
る。
【0014】図10は、この発明の一実施例による8近
傍の膨脹処理において画像メモリからのデータの読出順
序を模式的に示す図である。図10を参照して0〜8は
画素データの読出順序を示す。図10において0番の画
素データに着目して8近傍の膨脹処理が行なわれると
き、0番のデータ読出→1番のデータ読出→0番データ
と1番データの論理和演算→2番のデータ読出→2番デ
ータと直前の論理和演算結果との論理和演算→3番のデ
ータ読出→3番のデータと直前の論理和演算結果との論
理和演算→…→8番のデータと直前の論理和演算結果と
の論理和演算→出力というように、この処理には画像メ
モリ(データメモリ7)の値を読取るために合計9回の
メモリアクセス(情報処理部と拡張データ記憶部5との
データの入出力動作)が必要であり、また読出されたそ
れらの値の論理和の計算について合計8回の演算処理部
4における演算処理動作が必要とされる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
メモリアクセス動作においては複数ビットを1単位とし
て読書き動作が行なわれるために、画素データ(2値デ
ータ)のように値が0か1の1ビット情報であっても複
数ビット分の読書き動作が行なわれてしまい、またデー
タパケットPAもデータフィールドF3またはF4にお
いて複数ビット幅が消費される。これは本来は必要とさ
れない余分なデータの入出力が行なわれていることにな
り、情報処理装置におけるデータ流量を必要以上に増加
させ、さらにプログラム実行期間が長期化し、高速演算
処理が妨げられるという問題があった。
【0016】それゆえにこの発明の目的は、2値データ
に関するメモリアクセス動作を含むデータ処理動作の高
速化を図ることの可能な情報処理装置を提供することで
ある。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明に係る情報処理
装置は記憶部と、記憶部に格納されたデータを処理する
情報処理部とを備える。記憶部は、複数個の2値データ
からなるメモリデータをアドレス対応で予め複数個記憶
した記憶手段と、情報処理部から与えられるアドレスデ
ータおよび所定命令の入力に応答して、この所定命令お
よびアドレスデータに基づくアドレス指定により記憶手
段からメモリデータを連続して複数個アクセスするコン
トローラと、このコントローラによりアクセスされた各
メモリデータ中から所定の2値データを抽出してアクセ
スデータを生成する生成手段とを備えて構成される。情
報処理部は、前述の生成手段により生成されたアクセス
データを入力して演算処理する演算手段を備える。
【0018】
【作用】この発明に係る情報処理装置では、情報処理部
が記憶部にアドレスデータおよび所定命令を1回与えれ
ば、コントローラおよび生成手段により従来、複数回行
なわれていた情報処理部による記憶部のアクセス動作お
よび情報処理部における演算動作が、それぞれ1回に短
縮される。
【0019】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。なお、本実施例に係るデー
タ駆動型情報処理装置は図6に示されたそれと同様のブ
ロック構成を有するが、データメモリインタフェース部
6のブロック構成が従来のそれとは異なるので、ここで
はデータメモリインタフェース部6についてのみ説明す
る。また、この情報処理装置において処理されるデータ
パケットのフィールド構成も図7の従来のそれと同様な
ので説明を省略する。
【0020】図1は、この発明の一実施例によるデータ
メモリインタフェース部6のブロック構成図である。
【0021】図2は、この発明の一実施例による近傍読
出し命令を説明するための図である。「近傍読出し命
令」には、図2に示されるように命令コードsel4お
よびsel8が含まれる。命令コードsel4は4近傍
の読出し命令であり、命令コードsel8は8近傍の読
出し命令である。データパケットPAの命令コードに命
令コードsel4またはsel8が格納されるとき、該
データパケットPAのデータフィールドF3には読出ア
ドレスaまたはbが格納される。命令コードsel4
は、メモリのアドレスaに対応の領域に格納されたデー
タとアドレスa近傍の4つのアドレスに対応の各領域に
格納されたデータとの各最下位ビットを読出す命令であ
る。命令コードsel8は、メモリのアドレスbに対応
の領域に格納されたデータとアドレスb近傍の8つのア
ドレスに対応の各領域に格納されたデータとの各最下位
ビットを読出す命令である。
【0022】図3は、この発明の一実施例による命令コ
ードsel4を用いたデータの読出順序を模式的に示す
図であり、図4は、この発明の一実施例による命令コー
ドsel8を用いたデータの読出順序を模式的に示す図
である。図3を参照すると、命令コードsel4実行時
には、アドレスaとの相対アドレス指定により0番〜4
番までの順序で5つの最下位ビットデータが読出される
ことがわかる。また、図4を参照すると、命令コードs
el8実行時には、アドレスbとの相対アドレス指定に
より0番〜8番までの順序で9つの最下位ビットデータ
が読出されることがわかる。
【0023】なお、「近傍読出し命令」に従うデータの
読出順序は図3または図4に示されたそれに特定され
ず、また各アドレス指定領域から読出されるデータ中の
ビット位置も最下位ビットに特定されないが、各アドレ
ス指定領域において読取られるよう指定されるビット位
置を除く他のビット位置に対応の値はすべて0であると
する。
【0024】図1を参照してメモリインタフェース部6
はパケット入力部8、命令コード識別部9、コントロー
ラ10、アドレス生成部11、メモリアクセス部12、
マルチプレクサ13、複数ビットからなるレジスタ14
およびパケット生成出力部15を含む。
【0025】パケット入力部8は入出力制御部1からデ
ータパケットPAを入力し出力する。命令コード識別部
9は与えられるデータパケットPAを入力し、該入力パ
ケットPAの命令コードを識別し、識別結果、命令コー
ドがDIF命令であれば該入力パケットPAをメモリア
クセス部12に与え、「近傍読出し命令」であれば該入
力パケットPAはコントローラ10に与えられるととも
に、該入力パケットPAのフィールドF3の内容(読出
アドレス)が読出されてアドレスAdとしてアドレス生
成部11に与えられる。
【0026】コントローラ10は与えられるデータパケ
ットPAを入力し、該入力パケットPAの命令コードを
判別する。命令コードがsel4であれば、メモリアク
セス部12に5回の読出動作を行なわせるように命令C
Mを出力し、命令コードがsel8であると判別する
と、メモリアクセス部12に9回の読出動作を行なわせ
るように命令CMを出力する。さらにコントローラ10
は、マルチプレクサ13に後述するビット位置セレクト
信号BSを出力するとともに、アドレス生成部11に相
対位置信号RLを出力する。相対位置信号RLは図3ま
たは図4に示されたように指定された読出アドレス(こ
の場合、命令コード識別部9から出力されるアドレスA
d)に基づく5つまたは9つの相対位置をアドレス指定
するためのものである。コントローラ10は命令コード
sel4に関して異なる信号BSおよび異なる信号RL
を同期させながらそれぞれ5回出力し、命令コードse
l8に関して異なる信号BSおよび異なる信号RLを同
期させながらそれぞれ9回出力する。
【0027】アドレス生成部11は相対位置信号RLの
入力毎に、与えられるアドレスAdと相対位置信号RL
とに基づいてアドレスADを計算し逐次メモリアクセス
部12に出力する。
【0028】メモリアクセス部12では「近傍読出し命
令」についてCSEL命令が実行される。メモリアクセ
ス部12は、命令コード識別部9からデータパケットP
Aを入力した場合(DIF命令の場合)、該入力パケッ
トPAのデータ1の内容(アドレスAD)に基づいてデ
ータメモリ7からデータDDを読出し、読出されたデー
タDDを該入力パケットPAのフィールドF3にデータ
1として格納し、該入力パケットPAをパケット生成出
力部15に出力する。一方、アドレス生成部11からア
ドレスADが与えられた場合(近傍読出し命令の場
合)、メモリアクセス部12は命令CMおよびアドレス
ADに基づいて、データメモリ7の異なる5つまたは9
つの領域を順次アドレス指定し、5つまたは9つのデー
タDDを順次読出す。読出された各データDDはメモリ
アクセス部12において、たとえばその最下位ビット位
置の値のみが抽出されて最下位ビット値LBとしてマル
チプレクサ13に順次与えられる。
【0029】マルチプレクサ13は、最下位ビット値L
Bを入力し、ビット位置セレクト信号BSに基づいて最
下位ビット値LBをレジスタ14の所定のビットに出力
する。したがって、csel4命令である場合、信号B
Sで指定されるレジスタ14の5個の各ビットに最下位
ビット値LBが順次格納され、csel8命令である場
合、同様にして9個の各ビットに最下位ビット値LBが
順次格納される。レジスタ14に5個または9個の最下
位ビット値LBの格納が終了すると、応じてコントロー
ラ10は入力パケットPAをパケット生成出力部15に
出力する。出力部15はデータパケットPAの入力に応
じて与えられるレジスタ14中の値を入力する。
【0030】パケット生成出力部15はDIF命令の場
合、メモリアクセス部12から与えられるデータパケッ
トPAを入力し入出力制御部1へ出力し、「近傍読出し
命令」の場合、入力したレジスタ14中の値を入力パケ
ットPAのフィールドF3にデータ1にして格納し、該
データパケットPAを入出力制御部1へ出力する。
【0031】「近傍読出し命令」の実行により、データ
メモリインタフェース部6から出力されたデータパケッ
トPAは、入出力制御部1、プログラム記憶部2および
対データ検出部3を経て、演算処理部4に入力する。演
算処理部4は該入力パケットPAの命令コードに基づい
てデータ1とデータ2とを演算処理する。すなわち、該
入力パケットPAのデータ1(5個の2値データからな
るデータまたは9個の2値データからなるデータ)が値
0と等しくないかどうかが判定される。その判定結果は
該入力パケットのフィールドF3に格納されて、該入力
パケットが入出力制御部1に出力され、入出力制御部1
は該パケットを該情報処理装置外部へ出力する。このよ
うにして、該情報処理装置における4近傍の読出し命令
または8近傍の読出し命令に従う演算結果が出力され
る。
【0032】上述したように、この実施例によれば、デ
ータメモリ7の特定の2値データに着目しこのデータの
近傍の2値データすべてを一度のアクセス動作、すなわ
ち情報処理部(入出力制御部1、プログラム記憶部2、
対データ検出部3および演算処理部4を含む)による拡
張データ記憶部5の1回のアクセス動作により読出すこ
とが可能となる。これにより、前述の情報処理部(演算
処理部4)における演算動作が1回で終了することが可
能となる。したがって、たとえば、8近傍の膨脹処理で
あれば、従来情報処理部による拡張データ記憶部5の9
回のアクセス動作が1回に短縮され、さらに情報処理部
による8回の演算動作が1回に短縮されたことになっ
て、命令数の減少によりプログラム実行速度の向上を図
ることができる。
【0033】図5(a)〜(c)は、8近傍の膨脹処理
における実行命令数を従来の場合と本実施例の場合とで
比較して示すための図である。詳細には該膨脹処理の従
来令に従うフローグラフが図5(a)に示され、本実施
例のそれが図5(b)に示される。図5(a)のフロー
グラフはノードN1〜N11の11ステップからなり図
5(b)のフローグラフはノードNn1〜Nn3の3ス
テップからなる。
【0034】各ノードには実行すべき命令コードが記さ
れ、さらに各ノードの右肩には対応の命令コードに関す
る引数が示される。特に、引数0X000は値“0”を
示す。その他の引数は画像データ中の画素をアドレス指
定するためのデータであり、図5(c)に示されるよう
にフィールド番号、ライン番号およびピクセル番号の3
つの要素からなる。さらに、図5のフローグラフにおい
て、$VSはメモリからのデータ読出のマクロ命令を示
し、$Vrはメモリへのデータ書込のマクロ命令を示
し、$Vnaddはメモリ中の値と入力データとの和を
結果出力するようなマクロ命令であり、neは入力デー
タが引数の値に等しくないかどうかを判定するような命
令である。この実施例によれば、図5(a)のノードN
1〜N9の処理ステップが図5(b)のノードNn1の
処理ステップで表わされることになる。
【0035】図5を参照してもわかるように、本実施例
による処理ステップ数は従来のそれよりもはるかに少な
いので、プログラム記憶部2の記憶容量の有効利用が促
進される。
【0036】
【発明の効果】この発明に係る情報処理装置において情
報処理部で処理すべき複数個の2値データが記憶部にお
いてアクセスされる場合、従来は情報処理部はアドレス
データを含むデータを複数回記憶部に与える必要があっ
たので情報処理部は複数回の記憶部アクセスとアクセス
毎の演算手段による演算動作とが必要とされていたが、
本発明によれば情報処理部がアドレスデータおよび所定
命令を1回記憶部に与えるだけで、記憶部のコントロー
ラおよび生成手段により上述した複数回のアクセス動作
および演算動作がそれぞれ1回に短縮される。したがっ
て、該情報処理装置においては2値データに関するメモ
リアクセス動作を含むデータ処理動作の高速化を図るこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるデータメモリインタ
フェース部のブロック構成図である。
【図2】この発明の一実施例による近傍読出し命令を説
明するための図である。
【図3】この発明の一実施例による命令コードsel4
を用いたデータの読出順序を模式的に示す図である。
【図4】この発明の一実施例による命令コードsel8
を用いたデータの読出順序を模式的に示す図である。
【図5】(a)〜(c)は、8近傍の膨脹処理における
実行命令数を従来の場合と本実施例の場合とで比較して
示すための図である。
【図6】従来および本発明の一実施例に適用されるデー
タ駆動型情報処理装置の構成図である。
【図7】図6に示された情報処理装置で処理されるデー
タパケットのフィールド構成図である。
【図8】図6に示されたプログラム記憶部の記憶内容の
一部を示す図である。
【図9】図6のデータメモリインタフェース部の従来の
ブロック構成を示す図である。
【図10】従来およびこの発明の一実施例による8近傍
の膨脹処理において画像メモリからのデータ読出順序を
模式的に示す図である。
【符号の説明】
1 入出力制御部 2 プログラム記憶部 3 対データ検出部 4 演算処理部 5 拡張データ記憶部 6 データメモリインタフェース部 7 データメモリ 9 命令コード識別部 10 コントローラ 11 アドレス生成部 12 メモリアクセス部 13 マルチプレクサ 14 レジスタ Ad,AD アドレス BS ビット位置セレクト信号 DD データ RL 相対位置信号 CM 命令 LB 最下位ビット値 sel4 4近傍の読出し命令 sel8 8近傍の読出し命令 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記憶部と、前記記憶部に記憶されたデー
    タに関する情報処理を行なう情報処理部とを備え、 前記記憶部は、 複数の2値データからなるメモリデータをアドレス対応
    で予め複数個記憶した記憶手段と、 前記情報処理部から与えられるアドレスデータおよび所
    定命令の入力に応答して、前記所定命令およびアドレス
    データに基づくアドレス指定により前記記憶手段中のメ
    モリデータを連続して複数個アクセスするコントローラ
    と、 前記コントローラによりアクセスされた各メモリデータ
    中から所定の2値データを抽出してアクセスデータを生
    成する生成手段とをさらに備え、 前記情報処理部は、 前記生成手段により生成された前記アクセスデータを入
    力して演算処理する演算手段をさらに備えた、情報処理
    装置。
  2. 【請求項2】 前記情報処理部は、データ駆動型の情報
    処理動作をすることを特徴とする、請求項1に記載の情
    報処理装置。
JP14215293A 1993-06-14 1993-06-14 情報処理装置 Withdrawn JPH06348869A (ja)

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