JPH0740223B2 - シ−ケンサによるマイクロプログラム制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 マイクロプログラム制御装置であって、マイクロプロセ
ッサからシーケンサに命令及びアドレスを与える命令制
御レジスタにハードウェアにより生成されるアドレス及
びジャンプ命令も入力可能とし、ハードウェア要因発生
時に命令及びアドレスを同期させて切り替えることによ
って、より緊急度の高いハードウェア要求に対するプロ
グラム処理への瞬時の移行を可能にし、その切り替え時
間を短縮する。

〔産業上の利用分野〕

情報処理システムではマイクロプログラムによる装置制
御の分担と合理化を行って、システム処理性能の向上を
図っている。

マイクロプロセッサがプログラム実行の一部を委託する
シーケンサ等は委託された所定のマイクロプログラムル
ーチンを実行する。

本発明は、ハードウェアの発生信号もマイクロプログラ
ムのマッピング入力として入力可能としたシーケンサに
よる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〕

第４図は従来のマイクロプログラムを実行するシーケン
サによるマイクロプログラム制御装置のブロック図であ
る。

マイクロプロセッサ１の実行プログラムの起動命令が命
令レジスタ２にロードされると、命令レジスタ２は起動
命令を実行するマイクロプログラムアドレスを格納して
いる命令変換ROM3から実行マイクロプログラムアドレス
を選択し、シーケンサ４に入力する。

シーケンサ４のアイドル時には命令変換ROM3が有効にな
っており、上記マイクロプロセッサ１による起動命令が
シーケンサ４へ与えられると、マイクロプログラムが所
望の処理を開始するようになっている。

シーケンサ４はマイクロプログラムメモリ５のアドレス
を指定してデータを取り出し、情報処理の実行を制御す
る。

情報処理の実行にはマイクロプログラムメモリ５からの
データが格納されるデータレジスタ６により行われる。

一般的にはデータレジスタの内容は次に実行すべき命
令、ジャンプ命令時のアドレス、演算やハード制御の実
行部などからなる。次い実行すべき命令およびジャンプ
命令時のアドレスはマイクロプログラムの実行手順を制
御するためにシーケンサ４へフィードバックされる。

マイクロプログラムが起動されている間、命令変換ROM3
は無効となり上述のフィードバックデータはシーケンサ
４に入力可能となる。シーケンサ４はこれらの入力から
次のマイクロプログラムアドレスを出力する。

この動作を繰り返し行うことにより、マイクロプログラ
ムを順次実行する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来例では、一度マイクロプログラムが起動されるとマ
イクロプログラムで定義された処理を順次実行するのみ
であり、マイクロプログラムの順次動作を中断して他の
処理を行うことはできなかった。

特に、緊急度が高いハードウェアからの処理要求が発生
した場合、マイクロプログラムの順次処理を中断してハ
ードウェア要求に対する処理を即座に実行することは不
可能だった。

本発明ではマイクロプログラム動作時に無効となってい
る起動時のシーケンサ４への命令入力系統を利用し、ハ
ードウェア発生信号により生成したアドレス情報をこの
入力系統に乗せ、それと同時にシーケンサ４に与える命
令もジャンプ命令に切り換えることにより、マイクロプ
ログラムの順次処理を中断させ、強制的にハードウェア
要求に対応したマイクロプログラム処理のアドレスへ瞬
時に移行させることを可能にするようにしている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明のシーケンサによるマイクロプログラム
制御装置の原理ブロック図を示す。

マイクロプロセッサ１のバスに命令レジスタ２が接続さ
れ、その命令レジスタ２の出力が命令変換ROM3に接続さ
れ、その出力とハードウェア発生信号とをシーケンサ４
のアイドル信号及びハードウェア発生信号によって切り
替える切替回路７に接続し、その切替回路７の出力はシ
ーケンサ４への命令及びアドレスを格納する命令制御レ
ジスタ72を介してシーケンサ４に接続される。

切替回路７は命令変換ROM3からのアドレスとハードウェ
ア発生信号から生成したアドレスとを切り替えるアドレ
ス切替え制御機能並びに、命令変換ROM3からの命令とジ
ャンプ命令とを切り替える命令切替え制御機能とからな
る。

シーケンサ４のアイドル状態信号とハードウェア発生信
号とをオア回路73を通して命令制御レジスタ72に与える
と共に、データレジスタ６との有効・無効を制御する。

シーケンサ４はマイクロプログラムメモリ５に接続さ
れ、マイクロプログラムをアクセスして実行する。

〔作用〕

マイクロプロセッサ１からの実行プログラムの起動命令
を命令変換ROM3のアドレスとして命令変換ROM3からマイ
クロプログラムアドレスデータが選択される。シーケン
サ４のアイドル時、マルチプレクサ１は命令変換ROM3の
出力が選択されている。またアイドル時にはデータレジ
スタ６からフィードバックされる命令及びアドレスが無
効となり命令制御レジスタ72が有効となっているため、
命令変換ROM3の出力データがマイクロプログラムアドレ
スデータとしてシーケンサ４に送出され、マイクロプロ
グラムが起動される。マイクロプログラムが起動される
とシーケンサ４はアイドル状態ではなくなり、命令制御
レジスタ72が無効となりデータレジスタ６からのデータ
が有効となる。これにより、以後マイクロプログラムに
よる順次処理が実行可能となる。

次いで、シーケンサ４に入力された命令及びアドレスデ
ータはシーケンサ４内で命令解読される。シーケンサ４
は命令解読後これから実行すべきマイクロプログラムア
ドレスを選択してマイクロプログラムメモリ５に出力
し、そのアドレスに格納されているデータが読み出され
てデータレジスタ６から送出される。

データレジスタ６の一部に格納された次の命令とアドレ
スデータはフィードバックされ、次の命令実行に備える
こととなる。前述のように既にこのフィードバックデー
タが有効となっているので、以後マイクロプログラムに
従って順次処理を行うことができる。

シーケンサ４がマイクロプログラムに従って順次処理を
続けている時に、より優先順位が高いハードウェア要求
が発生した場合、データレジスタ６からの命令及びアド
レスを無効とし、命令制御レジスタ72を有効にすること
により、現在実行している順次処理を中断し、ハードウ
ェア要求に対する処理へ瞬時に移行する。

〔実施例〕

第１図の本発明のマイクロプログラム制御装置の原理ブ
ロック図と、第２図の本発明の一実施例の切換回路７の
ブロック図と、第３図、第４図のフローチャートを用い
て、本発明のシーケンサによるマイクロプログラム制御
装置を詳細に説明する。

なお、全図を通して同一符号は同一対象物を示す。

切換回路７に入力する命令変換ROM3のデータとハードウ
ェア発生信号はマルチプレクサ71に入力し、シーケンサ
４のアイドル状態信号が入力している時には命令変換RO
M3のデータを出力し、アイドル状態信号が入力していな
い時にはハードウェア発生信号により生成されるアドレ
スとジャンプ命令を出力するよう切換る。

命令制御レジスタ72は、マルチプレクサ71からの入力デ
ータをシーケンサ４の命令実行サイクルを制御するイネ
ーブル信号のタイミングで受け取る。また、命令制御レ
ジスタ72はアイドル状態信号とハードウェア発生状態信
号とオア回路73を介していずれかの信号が入力されるこ
とによって出力を有効にする。同時にオア回路73の出力
はデータレジスタ６を無効とする制御を行う。

シーケンサ４は有効となった命令制御レジスタ72からの
出力データによってマイクロプログラムメモリ５のアド
レスを選択し、データレジスタ６に格納する。このよう
にして、マイクロプログラムが起動されるとアイドル状
態信号がオフとなり、ハードウェア発生信号がない状態
では命令制御レジスタ72は無効となり、データレジスタ
６が有効となっているので、データレジスタ６の出力デ
ータが情報処理システムの実行データとして送出され
る。実行データの一部である次に実行すべき命令とアド
レスデータがデータレジスタ６からシーケンサ４へフィ
ードバックされることにより、以降マイクロプログラム
に従って順次処理が行われる。

更に具体的に説明すれば、シーケンサ４のアイドル時、
切換回路７は命令変換ROM3の信号を命令制御レジスタ72
に入力し、マイクロプロセッサ１が発する命令を例え
ば、命令Ａ（命令コード「01」），命令Ｂ（命令コード
「02」）...等とし、そのいずれかの命令が命令レジス
タ２にセットされ、命令変換ROM3によってそれぞれ「00
1」，「002」...等マイクロプログラムアドレスに変換
される。

変換されたマイクロプログラムアドレスによりマイクロ
プログラムを起動することができる。

シーケンサ動作中にはマルチプレクサ71はハードウェア
発生信号により生成されるアドレスとジャンプ命令を選
択し、命令制御レジスタ72に入力し続けているが、ハー
ドウェア発生信号がオンになる迄は命令制御レジスタ72
は無効のままであり、順次処理が継続される。

シーケンサ４がマイクロプログラムに従って順次処理を
続けている時に、より優先度の高いハードウェア発生信
号がオンとなった場合、ハードウェア発生信号により命
令制御レジスタ72が有効となり、データレジスタ６が無
効となることにより、ハードウェア発生信号から生成し
たアドレスとジャンプ命令がシーケンサ４へ送出され
る。

ハードウェア発生信号により生成されたアドレスへのシ
ーケンサ４のジャンプ命令が実行されることにより、マ
イクロプログラムの順次処理が中断され、より優先順位
が高いハードウェア要求に対応するシーケンサ制御が即
座に行われる。

命令制御レジスタ72にハードウェア発生信号がセットさ
れる時、所定の変換がなされ、例えば入力データの上位
に所定の「xx」が付加され、「xx01」がマイクロプログ
ラムアドレスとしてマイクロプログラムメモリ５のアド
レスを指示するデータとなる（「xx」はマイクロプログ
ラムの制御テーブル領域を示し、「01」はハードウェア
発生信号を示す）。

マイクロプログラムメモリ５では、このマイクロプログ
ラムアドレスによって指示されたその実行プログラムア
ドレスのデータＡを実行することにより、ハードウェア
発生信号によるシーケンサ４の制御を行う。

因みに、従来ではハードウェア発生信号によるシーケン
サ４の制御を行う場合には、複数回、分岐命令を実行し
ていたため命令の種類が多いと、判断による処理時間が
かかっていた（第５図）。しかも、マイクロプログラム
の順次処理と非同期にハードウェア発生信号がオンとな
るため、マイクロプログラムがハードウェア発生信号を
チェックしない限りハードウェアからの要求に対する処
理を行うことができなかった。

しかるに本発明によるとマイクロプログラムの順次処理
がいかなる場合にも、例えばマイクロプログラムがハー
ドウェア発生信号をチェックしていない場合でも、現在
実行中の順次処理を中断し、１回の分岐命令でハードウ
ェア発生信号により要求される処理へシーケンサ４の制
御を瞬時に以降することを可能にした。

なお、従来例では命令変換ROM3は命令制御レジスタ72の
機能を備えている。

この実施例ではハードウェア発生信号が１種類の場合を
示したが、複数の場合においても同様である。複数の場
合は、アドレス生成時の下位アドレスのビットを増やせ
ば良い。また、オア回路73の入力がハードウェア発生信
号のすべの入力となる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、従来用いてい
たマイクロプロセッサからの起動手段を活用してハード
ウェア発生信号により生成したアドレスとジャンプ命令
を命令制御レジスタに入力することにより、ハードウェ
ア発生信号が要求する処理へのシーケンサの制御の移行
を１回の分岐命令で実行することを可能にし、システム
のハードウェア要求に対する処理時間の短縮を可能に
し、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は実施例の切換回路のブロック図、 第３図は実施例のフローチャート、 第４図は従来例のブロック図、 第５図は従来例のフローチャートである。 図において、 １はマイクロプロセッサ、 ２は命令レジスタ、 ３は命令変換ROM、 ４はシーケンサ、 ５はマイクロプログラムメモリ、 ６データレジスタ、 ７は切換回路、 71はマルチプレクサ、 72は命令制御レジスタ、 73はオア回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロプログラムメモリに格納されてい
   るマイクロプログラムと、そのマイクロプログラムメモ
   リのアドレスを順次指定するシーケンサにより、順次デ
   ータ処理を行うマイクロプログラム制御装置において、 マイクロプロセッサからの起動命令を受け取る手段と、 ハードウェア発生信号からアドレスを生成する手段と、 前記ハードウェア発生信号から生成されたアドレスと前
   記マイクロプロセッサからの起動命令のアドレスとを切
   換え且つ、前記ハードウェア発生信号に対応するジャン
   プ命令と前記マイクロプロセッサからの起動命令とを切
   換る切換手段を設け、 前記ハードウェア発生信号が生じた際は前記切換手段に
   より前記マイクロプログラムの順次処理を中断し前記ハ
   ードウェア発生信号に対応するアドレスとジャンプ命令
   を前記シーケンサに入力することを特徴とするシーケン
   サによるマイクロプログラム制御装置。