JPH07105022A - マイクロコンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＰＵの負担を軽減する。 【構成】 割り込み要求信号をカウントし、そのカウン
ト値がプリセット値に達したときに割り込み動作を許可
する割り込み許可信号を発生する割り込み要求信号カウ
ント手段と、その割り込み要求信号カウント手段のプリ
セット値を記憶する記憶手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＣＰＵの負担を軽減
し、あるいは柔軟性のある割り込み処理を行なうことの
出来るマイクロコンピュータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】割り込み処理は、現在実行中の処理ルー
チンよりも優先度の高い処理を行なうことが要求された
場合、あるいは処理を何らかの外部的なタイミングに従
って行なう必要がある場合に使用される。

【０００３】図５は、従来のマイクロコンピュータにお
ける割り込み制御方式を示す説明図である。割り込みが
発生すると割り込み要因毎に設定された飛び先番地へ分
岐する。飛び先番地の設定は、インタラプトベクトルテ
ーブルと呼ばれる番地に割り込み処理のためのルーチン
の先頭番地を設定することで行なわれる。割り込みが受
け付けられると、プログラムカウンタなど割り込み実行
前の状態に復帰するのに必要なレジスタ類がスタック領
域に退避される。その後割り込み処理のルーチンへ飛
び、割り込み処理が終了したら退避させてあるレジスタ
の値を復帰させ、元のルーチンに戻るという一連の処理
により制御される。

【０００４】但し、割り込み要求がある場合に全てが受
け付けられるわけではなく、次に割り込み要求がどのよ
うに判定されて割り込みが受け付けられるかを説明す
る。図６は割り込み制御回路を示す説明図であり、図に
おいて２は割り込み制御レジスタであり、割り込みを受
け付けるか否かの判定はこの割り込み制御レジスタ２に
格納される値で決定される。この割り込み制御レジスタ
２の下位３ビットはソフトウェアで設定される割り込み
優先レベル、４ビット目は割り込み要求ビットである。
この割り込み要求ビットは、周辺装置Ａからの割り込み
要求信号ａにより“１”にセットされ、割り込みが受け
付けられるまで保持されるビットであり、割り込みが受
け付けられると割り込み処理に移行する際にハードウェ
アにより自動的に“０”にクリアされ、割り込み要求の
有無を示している。

【０００５】次に優先レベルについて説明を行なう。割
り込み要求が複数の周辺装置で同時に発生した場合、ま
た割り込み処理実行中に他の割り込み要求があった場合
などいずれの割り込み要求を優先させるかを設定するの
が優先レベルである。図６によれば優先レベルのビット
は３ビットであるので８段階まで設定できる。

【０００６】図７は割り込み優先レベル判定回路であ
り、割り込みを要求している周辺装置の優先レベルは、
図の上方から来た優先レベルと比較され、その周辺装置
の優先レベルが高いときにはその優先レベルが下方へ送
り出され割り込みを要求として出力される。この段階で
同時に複数の周辺装置から割り込み要求がありかつソフ
トウェアにより設定された優先レベルが同じときにはハ
ードウェア的により下方に位置する周辺装置の割り込み
要求が優先される。このように比較を続けることで割り
込み要因の内で優先順位の最も高いものが選択される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロコンピ
ュータは以上のように構成されているので、割り込み要
求が頻繁に発生する周辺装置では、割り込みが許可され
る場合には不必要な割り込み要求に対してまでも割り込
み処理を行なわなければならず、ＣＰＵの負担が増大す
る問題点があった。

【０００８】また、ソフトウェアにより設定された優先
レベルが同じであるときにはハードウェアにより優先順
位が決定されてしまい、画一的な割り込み処理しかでき
ない問題点もあった。

【０００９】またさらに、周辺装置からの割り込み要求
に対する割り込み処理は１種類しか設定できず、複数種
類の処理を行なおうとするときにはソフトウェアにより
対応する他はないなどの問題点もあった。

【００１０】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、ＣＰＵの負担を軽減でき
るマイクロコンピュータを得ることを目的とする。

【００１１】請求項２と請求項４の発明は、柔軟性のあ
る割り込み処理を行なうことの出来るマイクロコンピュ
ータを得ることを目的とする。

【００１２】請求項３の発明は、ＣＰＵの負担を軽減す
ると共に柔軟性のある割り込み処理を行なうことの出来
るマイクロコンピュータを得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るマ
イクロコンピュータは、割り込み要求信号をカウント
し、そのカウント値がプリセット値に達したときに割り
込み動作を許可する割り込み許可信号を発生する割り込
み要求信号カウント手段を備えたものである。

【００１４】請求項２の発明に係るマイクロコンピュー
タは、周辺装置からの割り込み要求信号をカウントし、
そのカウント値がプリセット値に達したときにソフトウ
ェアにより設定された割り込み優先レベルを変更する割
り込み優先レベル変更手段を備えたものである。

【００１５】請求項３の発明に係るマイクロコンピュー
タは、割り込み要求信号カウント手段から出力される割
り込み許可信号を割り込み要因とする、専用割り込みレ
ジスタ回路と、その専用割り込みレジスタ回路と上記周
辺装置用の割り込みレジスタ回路とのいずれを使用する
かを選択する割り込みレジスタ回路選択手段とを備えた
ものである。

【００１６】請求項４の発明に係るマイクロコンピュー
タは、割り込み要求信号をカウントする割り込み要求信
号カウント手段で発生した割り込み許可信号を割り込み
要因とする専用割り込みレジスタ回路と、上記割り込み
要求信号毎に割り込みを行なう周辺装置用の割り込みレ
ジスタ回路とを共に設けたものである。

【００１７】

【作用】請求項１の発明におけるマイクロコンピュータ
は、割り込み要求回数がプリセット値に応じて削減さ
れ、不必要な割り込みによるＣＰＵの負荷の増大を抑制
するように作用する。

【００１８】請求項２の発明におけるマイクロコンピュ
ータは、周辺装置からの割り込み要求信号のカウント値
がプリセット値に達するとソフトウェアにより設定され
た割り込み優先レベルが変更され、割り込み処理におけ
る優先度の設定に柔軟性が加味され、重要度に応じた柔
軟性のある割り込み処理が可能となる。

【００１９】請求項３の発明におけるマイクロコンピュ
ータは、割り込み回路選択手段により専用割り込みレジ
スタ回路あるいは周辺装置用の割り込みレジスタ回路を
選択することで、周辺装置のハードウェア的に決定され
ている割り込み優先順位が変更され、ＣＰＵの負担を軽
減すると共に柔軟性のある割り込み処理を可能にする。

【００２０】請求項４の発明におけるマイクロコンピュ
ータは、周辺装置用の割り込みレジスタ回路と専用割り
込みレジスタ回路を設け夫々を有効にすることで、周辺
装置からの割り込み要求回数の違いにより異なった処理
を行なうことが出来るようにし、柔軟性のある割り込み
処理を可能にする。

【００２１】

【実施例】

実施例１．以下、請求項１の発明の一実施例を図につい
て説明する。図１は本実施例のマイクロコンピュータの
周辺装置用割り込み回路の構成を示すブロック図であ
る。図において９はマイクロコンピュータ、１０はマイ
クロコンピュータ９の周辺装置、１１は周辺装置１０か
ら出力される割り込み要求信号ａをカウントする割り込
みカウンタ、１２は周辺装置用の割り込みレジスタ回路
である。この割り込みレジスタ回路１２は、図６に示す
割り込み制御レジスタ２と同様に構成されている。

【００２２】割り込みカウンタ１１は、割り込み回数を
プリセット値として設定するリロードレジスタ１１ａ
（記憶手段）、カウンタ１１ｂ（割り込み要求信号カウ
ント手段，割り込み優先レベル変更手段），カウンタ１
１ｂにセットされたプリセット値を割り込み要求信号ａ
が送られてくるたびに減算する減算回路１１ｃなどを備
えている。

【００２３】次に動作について説明する。リロードレジ
スタ１１ａにプリセット値が設定されると、それと同時
にカウンタ１１ｂにも同一のプリセット値が設定され
る。カウンタ１１ｂは、周辺装置１０から割り込み要求
信号が送られてくるたびにプリセット値を「１」づつ減
算していくダンウンカウントを行なう。カウンタ１１ｂ
の値が「０」になりオーバーフローすると、そのオーバ
ーフロー信号ｂを割り込み許可信号として割り込みレジ
スタ回路１２に送出する。

【００２４】そして、オーバーフローと同時にリロード
レジスタ１１ａに格納されているプリセット値をカウン
タ１１ｂにリロードし、再度ダウンカウトを開始すると
いった一連の処理を繰り返すことで、周辺装置１０から
の割り込み要求回数を、リロードレジスタ１１ａに設定
したプリセット値ごとに１回の割り合いに削減すること
が可能となる。

【００２５】従って本実施例を、Ａ／Ｄ変換器のように
Ａ／Ｄ変換が終了するたびに割り込み要求を発生させる
周辺装置で変換データがすべて必要でない場合などに用
いることで、割り込み要求回数を削減させＣＰＵの負担
を軽減させることが可能となる。また、周辺装置がタイ
マであるような場合に本実施例を適用すれば、タイマの
カウント数を設定するレジスタの桁数が増大したと看做
すことができ、タイマのカウント数を設定するレジスタ
の有効利用が可能となる。

【００２６】なお、以上説明した実施例ではカウンタ１
１ｂはダウンカウントを行なうものとして説明したが、
アップカウントするものであってもよいことは言うまで
もない。

【００２７】実施例２．以下、請求項２の発明の一実施
例を図について説明する。図２は本実施例のマイクロコ
ンピュータの周辺装置用割り込み回路の構成を示すブロ
ック図であり、図２において図１と同一または相当の部
分については同一の符号を付し説明を省略する。図にお
いて１１ｂは周辺装置からの割り込み要求信号のカウン
ト値がプリセット値に達したときに、ソフトウェアによ
り設定された割り込み優先レベルを変更する割り込み優
先レベル変更信号ｃを出力するカウンタ（割り込み優先
レベル変更手段）である。

【００２８】次に動作について説明する。周辺装置１０
から出力された割り込み要求信号ａの回数がカウンタ１
１ｂに設定されたプリセット値になると、割り込み優先
レベル変更信号ｃが割り込みレジスタ回路１２の下位３
ビットに対し出力される。本実施例では、この割り込み
優先レベル変更信号ｃは周辺装置用割り込みレジスタ回
路１２の下位３ビットに（１１１）をセットする信号で
あり、この結果ソフトウェアにより設定された優先レベ
ルは最高位の優先レベルになる。

【００２９】このように本実施例では、周辺装置１０か
ら出力される割り込み要求信号の頻度に応じてその優先
レベルが可変され、割り込み要求信号の出力回数が多い
場合にはその割り込み要求の重要度が高いものと看做し
て優先レベルを上げるなどの柔軟性のある割り込み処理
を行なう。

【００３０】従って、多重割り込みの場合においては、
割り込み処理実行中にはその割り込み優先レベルよりも
高い優先レベルの割り込み要因でなければ割り込みが受
け付けられないので、始め優先レベルを低く設定してお
き他の割り込みを優先させておき、割り込み要求回数が
増えてカウンタ１１ｂのプリセット値に達するようにな
りその重要度が増加したときにその割り込み要求に対す
る優先レベルを上げることで、多重割り込みを受け付け
られるようにし、多重割り込みに対し柔軟性を付与する
ことが可能となる。

【００３１】なお、以上説明した実施例では、割り込み
優先レベル変更信号ｃにより割り込みレジスタ回路１２
の下位３ビットに（１１１）が設定され、最高位の優先
レベルに変更されるものとして説明したが、カウンタの
オーバーフロー毎に割り込みレジスタ回路１２の下位３
ビットを（００１）から（１１１）まで順次「１」づつ
増加させ、優先レベルを１段づつ高くするように構成し
てもよい。

【００３２】実施例３．以下、請求項３の発明の一実施
例を図について説明する。図３は本実施例のマイクロコ
ンピュータの周辺装置用割り込み回路の構成を示すブロ
ック図であり、図３において図１と同一または相当の部
分については同一の符号を付し説明を省略する。図にお
いて２１〜２３は周辺装置１０とは異なった種類の周辺
装置である。２４は周辺装置１０用の割り込みレジスタ
回路、２５は周辺装置２１用の割り込みレジスタ回路、
２６は周辺装置２２用の割り込みレジスタ回路、２７は
周辺装置２３用の割り込みレジスタ回路である。２８は
優先順位を比較するコンパレータ、２９は周辺装置１０
用の割り込みレジスタ回路２４あるいは専用割り込みレ
ジスタ回路２０いずれを選択するか決定するスイッチ
（割り込みレジスタ回路選択手段）である。ここでは、
専用割り込みレジスタ回路２０は、２番目に高い優先順
位が割り当てられている。

【００３３】周辺装置１０用の割り込みレジスタ回路２
４と専用割り込みレジスタ回路２０とは同等のものであ
り、ハードウェア上の優先順位が異なっているだけであ
る。

【００３４】次に動作について説明すると、スイッチ２
９により専用割り込みレジスタ回路２０を選択すると、
前記実施例１と同様に周辺装置１０から出力される割り
込み要求信号ａは、割り込みカウンタ１１により割り込
み頻度が調整され、カウンタ１１ｂのオーバーフロー信
号ｂが割り込み要求信号として専用割り込みレジスタ回
路２０に出力される。従って、実施例１と同様に割り込
み要求がたびたび行なわれる場合にその頻度が調整され
ることでＣＰＵの負担が軽減される効果はそのままで、
さらに専用割り込みレジスタ回路２０を介して割り込み
要求が行なわれることからハードウェア上の割り込み優
先順位が変更され高くなる。割り込みレジスタ回路２４
が選択された場合には、図７に示す従来の結線状態と同
じ状態となる。

【００３５】この結果、ハードウェア上の優先順位の異
なる複数の割り込みカウンタを設け、その中でどの割り
込みカウンタを使用するかを選択できるスイッチを設け
ることで、周辺装置からの割り込み要求のあらかじめ決
っているハードウェア上の優先順位を変更することが可
能となる。

【００３６】この実施例は、ソフトウェアにより設定す
る優先レベルに充分余裕がある場合にこの実施例を用い
る必要はないが、ソフトウェアによる優先レベル設定に
限度がありハードウェア上の優先順位を制御する必要が
生じるような場合には有効である。

【００３７】実施例４．以下、請求項４の発明の一実施
例を図について説明する。図４は本実施例のマイクロコ
ンピュータの周辺装置用割り込み回路の構成を示すブロ
ック図であり、図４において図３と同一または相当の部
分については同一の符号を付し説明を省略する。図にお
いて３０は専用割り込みレジスタ回路であり、前記実施
例３における専用割り込みレジスタ回路２０と同様なも
のである。

【００３８】本実施例は、前記実施例３におけるスイッ
チ２９を省き、周辺装置から出力される割り込み要求信
号ａがその割り込みレジスタ回路１２および割り込みカ
ウンタ１１に供給されるようにしたものである。

【００３９】したがって本実施例では、周辺装置１０の
割り込みレジスタ回路１２に割り込み要求信号ａが供給
されるたびに割り込みレジスタ回路１２により割り込み
要求が行なわれると共に、周辺装置１０から出力される
割り込み要求信号ａの回数が、カウンタ１１ａに設定さ
れるプリセット値に対し１回の割り合いに削減され、割
り込み要求信号として専用割り込みレジスタ回路３０に
出力される。

【００４０】従って、本実施例では周辺装置からの割り
込み要求に対し、その回数に応じて異なった処理により
対応することが可能となる。従来では、１つの割り込み
要求に対しては１通りの処理しか設定できず、複数の処
理を対応させるためにはソフトウェアに頼っていたのに
対し、本実施例ではソフトウェアの負担が軽減される。

【００４１】本実施例は、たとえば周辺装置がＡ／Ｄ変
換器である場合にその毎回の割り込み要求に対してはそ
のたび毎にデータの退避を行なわせる処理ルーチンに飛
ばし、また専用割り込みレジスタ回路３０による割り込
み要求に対してはデータの平均をとるような処理ルーチ
ンに飛ばすなどの割り込み処理の設定が可能となる。ま
た、このような異なった処理を行なわせるための割り込
みカウンタを複数用意すれば、１つの周辺装置からの割
り込み要求に対し、その割り込み要求回数に応じて複数
の処理を設定することが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
割り込み要求信号のカウント値がプリセット値に達した
ときに割り込み動作を許可する割り込み許可信号を発生
するように構成したので、割り込み要求信号の回数がプ
リセット値に対し１回の割り合いになりＣＰＵの負担を
軽減する効果がある。

【００４３】請求項２の発明によれば周辺装置からの割
り込み要求信号のカウント値がプリセット値に達したと
きにソフトウェアにより設定された割り込み優先レベル
が変更されるように構成したので、割り込み処理におけ
る優先度の設定を柔軟に行なうことが出来る効果があ
る。

【００４４】請求項３の発明によれば割り込み回路選択
手段により専用割り込みレジスタ回路あるいは周辺装置
用の割り込みレジスタ回路を選択し、上記専用割り込み
レジスタ回路が選択されたときには割り込み要求信号カ
ウント手段から出力される割り込み許可信号により割り
込み動作を行なわせることで割り込み回数の制御を行な
うと共に周辺装置のハードウェア上の割り込み優先順位
を変更できるように構成したので、ＣＰＵの負担が軽減
され、ハードウェア上の優先順位の設定の柔軟性が向上
する効果がある。

【００４５】請求項４の発明によれば割り込み要求毎の
割り込みと、専用割り込みレジスタ回路による割り込み
とが共に有効になるように構成したので、周辺装置から
の割り込み要求に対し行なわれる処理を割り込み要求回
数に応じて複数設定でき、周辺装置からの割り込み要求
に対する割り込み処理に柔軟性を持たせることが出来る
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例によるマイクロコン
ピュータにおける周辺装置用割り込み回路の構成を示す
ブロック図である。

【図２】請求項２の発明の一実施例によるマイクロコン
ピュータにおける周辺装置用割り込み回路の構成を示す
ブロック図である。

【図３】請求項３の発明の一実施例によるマイクロコン
ピュータにおける周辺装置用割り込み回路のハードウェ
ア上の優先順位を規定する回路構成を示すブロック図で
ある。

【図４】請求項４の発明の一実施例によるマイクロコン
ピュータにおける周辺装置用割り込み回路の構成を示す
ブロック図である。

【図５】従来のマイクロコンピュータにおける割り込み
制御方式を示す説明図である。

【図６】従来のマイクロコンピュータにおける周辺装置
の割り込み制御回路を示す説明図である。

【図７】従来のマイクロコンピュータにおける周辺装置
に対する割り込み優先レベル判定回路を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

９ マイクロコンピュータ １１ａ リロードレジスタ（記憶手段） １１ｂ カウンタ（割り込み要求信号カウント手段，割
り込み優先レベル変更手段） １２ 割り込みレジスタ回路 ２０，３０ 専用割り込みレジスタ回路 ２９ スイッチ（割り込みレジスタ回路選択手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 割り込み処理機能を有するマイクロコン
   ピュータにおいて、割り込み要求信号をカウントし、そ
   のカウント値がプリセット値に達したときに割り込み動
   作を許可する割り込み許可信号を発生する割り込み要求
   信号カウント手段と、その割り込み要求信号カウント手
   段のプリセット値を記憶する記憶手段とを備えたことを
   特徴とするマイクロコンピュータ。
2. 【請求項２】 割り込み処理機能を有するマイクロコン
   ピュータにおいて、割り込み要求信号をカウントし、そ
   のカウント値がプリセット値に達したときにソフトウェ
   アにより設定された割り込み優先レベルを変更する割り
   込み優先レベル変更手段と、その割り込み優先レベル変
   更手段のプリセット値を記憶する記憶手段とを備えたこ
   とを特徴とするマイクロコンピュータ。
3. 【請求項３】 割り込み処理機能を有するマイクロコン
   ピュータにおいて、割り込み要求信号をカウントし、そ
   のカウント値がプリセット値に達したときに割り込み動
   作を許可する割り込み許可信号を発生する割り込み要求
   信号カウント手段と、上記割り込み要求信号カウント手
   段のプリセット値を記憶する記憶手段と、上記割り込み
   要求信号カウント手段からの割り込み要求信号を割り込
   み要因とする専用割り込みレジスタ回路と、上記割り込
   み要求信号をそのまま割り込み要因とする割り込みレジ
   スタ回路と、上記専用割り込みレジスタ回路と割り込み
   レジスタ回路とのいずれを使用するかを選択する割り込
   みレジスタ回路選択手段とを備えたことを特徴とするマ
   イクロコンピュータ。
4. 【請求項４】 割り込み処理機能を有するマイクロコン
   ピュータにおいて、割り込み要求信号をカウントし、そ
   のカウント値がプリセット値に達したときに割り込み動
   作を許可する割り込み許可信号を発生する割り込み要求
   信号カウント手段と、上記割り込み要求信号カウント手
   段のプリセット値を記憶する記憶手段と、上記割り込み
   要求信号カウント手段からの割り込み許可信号を割り込
   み要因とする専用割り込みレジスタ回路と、上記割り込
   み要求信号をそのまま割り込み要因とする割り込みレジ
   スタ回路とを備えたことを特徴とするマイクロコンピュ
   ータ。