JPH07113889B2 - マイクロプログラム制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマイクロプログラム制御装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来のマイクロプログラム制御装置では、第３図に示す
ように、命令レジスタ１より機械語命令を受ける解読手
段２は制御記憶装置３のアドレスのみを出力し、これに
よりアクセスされたマイクロ命令が制御記憶装置３より
出力され、マイクロ命令レジスタ６を介して実行部に供
給されていた。

発明が解決しようとする問題点 マイクロプログラム制御装置では一般にパイプライン制
御方式が取り入れられており、パイプラインが乱れるこ
となく流れている間は機械語命令をマイクロ命令に変換
する命令解読シーケンスはパイプラインの１ステージに
隠れるため、命令解読時間は表面上０となる。ところが
分岐命令などでパイプラインが乱れた場合、命令解読時
間が表面上に表れる。その上分岐命令の出現頻度は非常
に大きく、結局命令解読時間はマイクロプログラム制御
装置そのものの性能に大きく影響することになる。

従来方式では命令解読時に必ず制御記憶装置をアクセス
することになり、ここでの時間の損失が大きい。本発明
は従来のものが持つ以上のような問題点を解消させるた
めの、新たな方式を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明で、制御記憶装置とマイクロ命令レジスタの間に
選択部を設け、解読手段より直接この選択部に達する経
路を設け、解読手段より出力される識別信号を受け、選
択部に指示を与えるコントロール部を設けたものであ
る。

作用 この構成により、制御記憶装置のアクセスが不要な場合
は命令解読時間が大きく短縮される。

実施例 まず、本発明のマイクロプログラム制御装置の第一の実
施例を第１図を用いて説明する。

命令レジスタ１に機械語命令が設定され、これが解読手
段２により解読される。解読手段２は入力される機械語
命令が比較的単純で解読しても１行のマイクロ命令にし
か対応しない場合はそのマイクロ命令そのものを出力す
る。この場合、同時にその旨を示す識別信号も出力され
ており、その識別信号を受けてコントロール部５は選択
部４に解読手段２からの直接の出力を選択するよう指示
する。

また、命令レジスタ１に設定された機械語命令が複雑で
解読手段２で直接１行のマイクロ命令に変換できない場
合は制御記憶装置３をアクセスする必要が生じる。これ
は上述と逆の場合であり解読手段２及びコントロール部
５により選択部４は制御記憶装置３の出力を選択するこ
とになる。いずれの場合も選択部４の出力はマイクロ命
令レジスタ６に格納される。

本発明の第二の実施例を第２図に示す。

解読手段２の後段にマイクロアドレス選択部８、その周
辺にカウンタ７及びアドレス発生部９を設けた。

解読手段２よりの出力は直接選択部４にも接続されてお
り、出力がマイクロ命令そのものの場合は、制御記憶装
置３をアクセスすることなくマイクロ命令レジスタ６を
へて実行部10に供給される。出力が制御記憶装置３のア
ドレスである場合は、マイクロアドレス選択部８はまず
これを選択する。この場合、機械語命令は複数行のマイ
クロ命令に対応することが多い。この場合には、マイク
ロアドレス選択部８は次のステップ以降対応するマイク
ロ命令の最後までカウンタ７の逐次カウントアップされ
る出力を選択することになる。またマイクロジャンプ，
割込みなどで直接制御記憶装置３のアクセスの必要が生
じた場合は、アドレス発生部９が必要とされる制御記憶
装置３のアドレスを供給し、マイクロアドレス選択部８
はこれを選択する。カウンタ７及びアドレス発生部９よ
りの出力を選択する時は、その旨をマイクロアドレス選
択部８よりコントロール部５に伝え、コントロール部５
は選択部４が制御記憶装置３の出力を選択するよう指示
する。いずれの場合も選択部４の出力はマイクロ命令レ
ジスタ６を経て実行部10に供給される。

制御記憶装置３より出力されるマイクロ命令は水平型に
近づくほどビット幅が広くなるが、解読手段２の出力の
ビット幅は必ずしもマイクロ命令のフルビットが必要で
はない。マイクロ命令１行で終了する命令は比較的単純
なことが多く、マイクロ命令で動作させるべき実行部10
の機能ブロックは余り多くない。このため解読手段２よ
り選択部４に直接接続されるバスのビット幅を制御記憶
装置３の出力に比べて小さなものとしてもこの経路の使
用頻度は高いものが期待される。つまり機械語命令がマ
イクロ命令１行に対応する場合、変換されたマイクロ命
令のビット幅が狭い場合は解読手段２より直接、広い場
合は制御記憶装置３よりマイクロ命令がマイクロ命令レ
ジスタ６に供給される。一般に、マイクロ命令１行に解
読される機械語命令の出現頻度は非常に高く、この点か
らも制御記憶装置３のアクセス頻度は低く押さえられ
る。

発明の効果 以上述べてきたように本発明は命令解読時間の短かいマ
イクロプログラム制御装置を与えるものである。機械語
命令用の命令レジスタからマイクロ命令レジスタへつな
がる経路のなかで、制御記憶装置の短絡経路を設け、出
現頻度の高い単純な命令セットがこの経路を通るように
して、これらの解読に要する時間を短縮した。一般にマ
イクロプログラム制御装置では、分岐命令によるパイプ
ラインの乱れも頻繁に起こり、この場合命令解読時間が
短かいことは装置全体の性能向上に大きく寄与する。よ
り高速のマイクロプログラム制御装置が要求される現
在、本発明は非常に有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロプログラム制御装置の第一の
実施例の構成図、第２図は本発明の第二の実施例の構成
図、第３図は従来の制御装置の構成図である。 １……命令レジスタ、２……解読手段、３……制御記憶
装置、４……選択部、５……コントロール部、６……マ
イクロ命令レジスタ、７……カウンタ、８……マイクロ
アドレス選択部、９……アドレス発生部、10……実行
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械語命令を一時格納する命令レジスタ
   と、この命令レジスタより読み出された機械語命令をマ
   イクロ命令または制御記憶装置の先頭番地に直接変換し
   て出力すると同時に、どちらに変換したかを示す識別信
   号を出力する解読手段と、マイクロプログラムを格納
   し、前記解読手段よりの先頭番地に応じて内容を出力す
   る制御記憶装置と、前記解読手段からの識別信号を受
   け、前記解読手段がマイクロ命令を出力した場合はこれ
   を、また制御記憶装置の先頭番地を出力した場合は制御
   記憶装置の出力の選択を指示する選択信号を出力するコ
   ントロール部と、前記解読手段の出力と前記制御記憶装
   置の出力を受け、前記コントロール部からの選択信号に
   応じてどちらか一方を選択する選択部と、前記選択部の
   出力を一時格納し、実行部に供給するマイクロ命令レジ
   スタとを備えてなるマイクロプログラム制御装置。