JPH0816389A - Arithmetic processor - Google Patents

Arithmetic processor

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JPH0816389A
JPH0816389A JP6146463A JP14646394A JPH0816389A JP H0816389 A JPH0816389 A JP H0816389A JP 6146463 A JP6146463 A JP 6146463A JP 14646394 A JP14646394 A JP 14646394A JP H0816389 A JPH0816389 A JP H0816389A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
unit
instruction
arithmetic processing
processing unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP6146463A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Ichioka
恒 市岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0816389A publication Critical patent/JPH0816389A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

PURPOSE:To effectively reduce power consumption only at the time of executing specified instructions. CONSTITUTION:This device is provided with a storage part 3 equipped with an instruction storage area 3a for storing instructions and data storage area 3b for storing data, central arithmetic processing part (CPU) 1 for reading an instruction by outputting an address to this storage part 3 and for arithmetically processing the data based on this instruction, and access control part 2 for controlling the timing of reading from the storage part 3 to this central arithmetic processing part 1. Further, a delay circuit 4 is provided to delay the reading operation of the specified instruction of the central arithmetic processing part 1 just for prescribed time by outputting a read start timing signal when the address outputted from the central arithmetic processing part 1 is an address within the range of recording the specified instruction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は演算処理装置に関し、特
に記憶素子の消費電力を低減する演算処理装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arithmetic processing device, and more particularly to an arithmetic processing device for reducing the power consumption of a memory element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の演算処理装置としては、
例えば図3に示すようなものがあった。図3において、
中央演算処理部(CPU)51は、図示しないシステム
クロックに同期して、記憶部53及びウェイト制御部5
7にアドレスを出力し、アクセス制御部52およびウェ
ィト制御部57に、アクセスを開始したことを知らせる
アドレスストローブ等のアクセス開始信号を出力し、ウ
ェィト制御部57から指示された期間の後に、記憶部5
3より出力されるデータをデータバスから読み込む。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an arithmetic processing unit of this type,
For example, there is one as shown in FIG. In FIG.
The central processing unit (CPU) 51 synchronizes with a system clock (not shown), and the storage unit 53 and the weight control unit 5
7 and outputs an address start signal such as an address strobe for notifying that access has started to the access control unit 52 and the weight control unit 57, and after the period instructed by the weight control unit 57, the storage unit 5
The data output from 3 is read from the data bus.

【0003】アクセス制御部52は、CPU51からア
クセス開始信号を受け取り、記憶部53のアクセスに必
要な各種制御信号を発生して、記憶部53に供給する。
記憶部53は、CPU51から送られるアドレスおよび
アクセス制御部52から送られる制御信号を受け取っ
て、指定アドレスに記憶されている命令コードを、デー
タバスを経てCPU51へ出力する。ウェイト制御部5
7は、CPU51から受け取ったアドレスに応じて、ア
クセスに時間のかかる低速な記憶素子へのアクセスであ
る場合、CPU51のデータバスからのデータの読み込
みを遅らせる。
The access control unit 52 receives an access start signal from the CPU 51, generates various control signals necessary for accessing the storage unit 53, and supplies the control signals to the storage unit 53.
Storage unit 53 receives the address sent from CPU 51 and the control signal sent from access control unit 52, and outputs the instruction code stored at the designated address to CPU 51 via the data bus. Weight control unit 5
In response to the address received from the CPU 51, 7 delays the reading of data from the data bus of the CPU 51 when the access is to a low-speed storage element that takes time to access.

【0004】次に図3に示された演算処理装置の動作に
ついて説明する。CPU51は、命令コードを読み込む
フェッチサイクルごとに逐次増加するアドレス・レジス
タを内蔵していて、フェッチサイクルにおいては、始め
にアドレスバスに対してアドレスレジスタの内容を出力
し、アクセス開始信号を発生する。アクセス制御部52
は、このアクセス開始信号をもとに、記憶部53のアク
セスに必要な制御信号を発生する。
Next, the operation of the arithmetic processing unit shown in FIG. 3 will be described. The CPU 51 incorporates an address register that is sequentially increased for each fetch cycle for reading an instruction code. In the fetch cycle, first, the contents of the address register are output to the address bus to generate an access start signal. Access control unit 52
Generates a control signal necessary for accessing the storage unit 53 based on this access start signal.

【0005】記憶部53は、CPU51から送られるア
ドレスと、アクセス制御部52から送られる制御信号と
によって、指定されたアドレスに記憶されている命令コ
ードを、データバスを通じてCPU51に出力する。ウ
ェイト制御部57は、記憶部53に異なるアクセス速度
の記憶素子が混在する場合に、CPU51から出力され
るアドレスによって、記憶素子の種類を判断し、CPU
51に対して、データバスからデータを読み込むタイミ
ングを指示する。
The storage unit 53 outputs the instruction code stored at the designated address to the CPU 51 through the data bus according to the address sent from the CPU 51 and the control signal sent from the access control unit 52. When the storage unit 53 includes storage elements having different access speeds, the weight control unit 57 determines the type of the storage element based on the address output from the CPU 51, and the CPU
Instruct 51 to read the data from the data bus.

【0006】このような演算処理装置の消費電力を低減
する技術として、例えば特開平4−251348号公報
においては、メモリアクセス時にCPU51へのクロッ
ク供給を一時遅くすることによって、メモリアクセスに
ウェイト(待機時間)を挿入する方法が開示されてい
る。
As a technique for reducing the power consumption of such an arithmetic processing unit, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-251348, the clock supply to the CPU 51 is temporarily delayed at the time of memory access to wait for memory access (standby). Time) is disclosed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなシステムクロックを一時的に遅くする消費電力低減
方法では、演算処理装置に、システムクロックが一定の
周波数であることを必要とするタイマ回路を含んでいた
場合には、その測定時間が変化してしまう、という不都
合があった。
However, in such a power consumption reducing method for temporarily delaying the system clock, the arithmetic processing device includes a timer circuit which requires that the system clock has a constant frequency. However, there is an inconvenience that the measurement time is changed when the measurement is performed.

【0008】また、ダイナミック動作を行う回路の場合
には、システムクロックの周波数変化に制限があるた
め、その範囲内でなければシステムクロックを遅くする
ことができず、従って、十分な消費電力低減効果を期待
することは困難である、という不都合があった。
Further, in the case of a circuit which performs a dynamic operation, there is a limit to the frequency change of the system clock, so that the system clock cannot be slowed unless it is within the range, so that a sufficient power consumption reduction effect can be obtained. It was difficult to expect.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、特定の命令の実行時の消費電力のみを有
効に低減することを、その目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the inconvenience of the conventional example, and particularly to effectively reduce only the power consumption during execution of a specific instruction.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】そこで、請求項1記載の
本発明では、命令を記憶する命令記憶領域及びデータを
記憶するデータ記憶領域とを有する記憶部と、この記憶
部へアドレスを出力することで当該命令を読み出してこ
の命令に基づいてデータを演算処理する中央演算処理部
と、記憶部から中央演算処理部へのデータ転送のタイミ
ングを制御するアクセス制御部とを備えている。しか
も、中央演算処理部から出力されたアドレスが特定の命
令が記録されている範囲のアドレスである場合に当該中
央演算処理部の当該特定の命令の読み出し動作及び記憶
部の当該特定の命令の出力動作を一定時間遅延させる遅
延回路を備えた、という構成を採っている。
Therefore, according to the present invention as set forth in claim 1, a storage unit having a command storage region for storing a command and a data storage region for storing data, and an address are output to this storage unit. Therefore, it is provided with a central processing unit that reads out the instruction and arithmetically processes data based on the instruction, and an access control unit that controls the timing of data transfer from the storage unit to the central processing unit. Moreover, when the address output from the central processing unit is an address in the range in which the specific instruction is recorded, the read operation of the specific instruction of the central processing unit and the output of the specific instruction of the storage unit The configuration is such that a delay circuit that delays the operation for a fixed time is provided.

【0011】請求項2記載の本発明では、遅延回路が、
中央演算処理部から記憶部へ出力されたアドレスをデコ
ードするデコード部と、このデコード部が出力したアド
レスが特定の命令が記録されている範囲のアドレスであ
るときに読取ウエイト信号を出力するウエイト制御部と
を備えている。しかも、アクセス制御部が、当該読取ウ
エイト信号を受信したときには記憶部への読取用制御信
号の発生を遅延させる読取用制御信号発生遅延機能を備
えている。さらに、中央演算処理部が、当該読取ウエイ
ト信号を受信したときには当該読取ウエイト信号に基づ
いて読取動作を遅延する読取遅延機能を備えた、という
構成を採っている。
According to the present invention of claim 2, the delay circuit comprises:
A decoding unit that decodes the address output from the central processing unit to the storage unit, and a weight control that outputs a read wait signal when the address output by this decoding unit is within the range in which a specific instruction is recorded. And a section. Moreover, the access control unit has a read control signal generation delay function for delaying the generation of the read control signal to the storage unit when receiving the read weight signal. Further, the central processing unit has a reading delay function of delaying the reading operation based on the reading weight signal when the reading weight signal is received.

【0012】請求項3記載の本発明では、特定の命令
が、外部からの命令を待機する待機ルーチン命令であ
る、という構成を採っている。
According to the present invention of claim 3, the specific instruction is a waiting routine instruction for waiting an instruction from the outside.

【0013】本発明では、これらの手段によって、上述
した目的を達成しようとするものである。
The present invention aims to achieve the above-mentioned object by these means.

【0014】ここで、命令とは、本発明による演算処理
装置によって駆動制御される装置を各種の条件に応じて
駆動制御する実行手順をいい、データとは、各種の条件
や当該駆動制御される装置が扱うデータをいう。
Here, the instruction means an execution procedure for driving and controlling the device driven and controlled by the arithmetic processing unit according to the present invention according to various conditions, and the data means various conditions and the driving control. The data handled by the device.

【0015】[0015]

【作用】請求項1記載の本発明では、中央演算処理部
は、まず、演算処理対象のデータが記録されたアドレス
をアドレスバスに出力すると共に、アクセス制御部にア
クセス開始信号を出力する。アクセス制御部は、アクセ
ス開始信号を受信したのち、記憶部がデータを出力する
に際して必要な制御コードを出力することで、記憶部か
ら中央演算処理部へのデータ転送のタイミングを制御す
る。記憶部では、当該アドレス及び制御コードに従っ
て、アドレスに格納されていた命令又はデータをデータ
バスに出力する。このように、中央演算処理部は、記憶
部へアドレスを出力することで当該命令を読み出してこ
の命令に基づいてデータを演算処理している。
According to the first aspect of the present invention, the central processing unit first outputs the address in which the data to be processed is recorded to the address bus and the access start signal to the access control unit. After receiving the access start signal, the access control unit controls the timing of data transfer from the storage unit to the central processing unit by outputting a control code required when the storage unit outputs data. The storage unit outputs the instruction or data stored in the address to the data bus according to the address and the control code. In this way, the central processing unit reads out the command by outputting the address to the storage unit, and processes the data based on the command.

【0016】この動作中、遅延回路は、まず、中央演算
処理部が出力したアドレスを取得する。次いで、当該取
得したアドレスが、特定の命令のみが記録されているア
ドレス範囲内のものであるかを判別する。さらに、特定
のアドレス範囲内のアドレスであった場合には、読み出
し開始タイミング信号を出力することで当該中央演算処
理部の当該特定の命令の読み出し動作を一定時間遅延さ
せる。そのため、特定のアドレス範囲内に格納された命
令の読み出し速度は低下し、単位時間当たりのメモリア
クセス回数が減少する。一方、その他のアドレス範囲に
属する命令及びデータの読み取りは遅延させないため、
通常の速度で読み出される。
During this operation, the delay circuit first acquires the address output by the central processing unit. Then, it is determined whether or not the acquired address is within the address range in which only a specific instruction is recorded. Further, when the address is within the specific address range, the read start timing signal is output to delay the read operation of the specific instruction by the central processing unit for a predetermined time. Therefore, the read speed of the instruction stored in the specific address range is reduced, and the number of memory accesses per unit time is reduced. On the other hand, because reading of commands and data belonging to other address ranges is not delayed,
Read at normal speed.

【0017】請求項2記載の本発明では、演算処理装置
の動作中、デコード部は、中央演算処理部から記憶部へ
出力されたアドレスをデコードする。ウエイト制御部
は、このデコード部が出力したアドレスが特定の命令の
みを記録した範囲内のアドレスであるときに、アクセス
制御部及び中央演算処理部に読取ウエイト信号を出力す
る。アクセス制御部では、当該読取ウエイト信号を受信
したとき、記憶部に読取用制御信号の発生を遅延させ
る。一方、中央演算処理部では、当該読取ウエイト信号
を受信したとき、この読取ウエイト信号に基づいた時間
(クロック数)だけ読取動作を遅延させる。従って、記
憶部は遅延されたタイミングで当該アドレスに格納され
た命令をデータバスに出力し、中央演算処理部では、こ
の命令を当該遅延されたタイミングで読み取る。
According to the present invention as set forth in claim 2, during the operation of the arithmetic processing unit, the decoding unit decodes the address output from the central arithmetic processing unit to the storage unit. The weight control unit outputs a read weight signal to the access control unit and the central processing unit when the address output by the decoding unit is within the range in which only a specific instruction is recorded. When receiving the read weight signal, the access control unit delays the generation of the read control signal in the storage unit. On the other hand, when the read weight signal is received, the central processing unit delays the read operation by the time (the number of clocks) based on the read weight signal. Therefore, the storage unit outputs the instruction stored in the address to the data bus at the delayed timing, and the central processing unit reads the instruction at the delayed timing.

【0018】請求項3記載の本発明では、遅延回路は、
中央演算処理部によって出力されたアドレスが外部から
の命令を待機する待機ルーチン命令が格納されたアドレ
ス範囲内である場合に、中央演算処理部の読取動作を遅
延する。従って、本発明による演算処理装置に制御され
る装置が、何らかの外部指令を待機している状態では、
読取動作が遅延される。このため、待機状態ではメモリ
アクセス回数が減少し、記憶部へのアクセスに必要な電
力消費は、減少したアクセス回数分低消費となる。
According to the present invention of claim 3, the delay circuit comprises:
When the address output by the central processing unit is within the address range in which the standby routine command for waiting for an external command is stored, the reading operation of the central processing unit is delayed. Therefore, when the device controlled by the arithmetic processing device according to the present invention is waiting for some external command,
The read operation is delayed. Therefore, the number of memory accesses is reduced in the standby state, and the power consumption required to access the storage unit is reduced by the reduced number of accesses.

【0019】[0019]

【実施例】次に本発明について図面を参照しながら説明
する。図1は本発明の一実施例の演算処理装置のブロッ
ク図、図2はフェッチサイクルの一例を示すタイミング
チャートである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a block diagram of an arithmetic processing unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart showing an example of a fetch cycle.

【0020】本実施例による演算処理装置は、命令を記
憶する命令記憶領域3a及びデータを記憶するデータ記
憶領域3bとを有する記憶部3と、この記憶部3へアド
レスを出力することで当該命令を読み出してこの命令に
基づいてデータを演算処理する中央演算処理部(CP
U)1と、この中央演算処理部1の記憶部3からの読み
出しタイミングを制御するアクセス制御部2とを備えて
いる。
The arithmetic processing unit according to the present embodiment has a storage unit 3 having a command storage area 3a for storing a command and a data storage area 3b for storing data, and outputs an address to the storage unit 3 to output the command. And a central processing unit (CP that processes data based on this command).
U) 1 and an access control unit 2 for controlling the read timing of the central processing unit 1 from the storage unit 3.

【0021】しかも、中央演算処理部1から出力された
アドレスが特定の命令が記録されている範囲のアドレス
である場合に読み出し開始タイミング信号を出力するこ
とで当該中央演算処理部1の当該特定の命令の読み出し
動作を一定時間遅延させる遅延回路4とを備えている。
Moreover, when the address output from the central processing unit 1 is within the range where the specific instruction is recorded, the read start timing signal is output to output the specific address of the central processing unit 1. The delay circuit 4 delays the instruction read operation for a predetermined time.

【0022】図1に示された本実施例の演算処理装置
は、データバスは8本、アドレスバスは16本で構成さ
れている。そのため、記憶部3は、16進数で0番地か
らFFFF番地までのアドレス空間を有している。
The arithmetic processing unit of this embodiment shown in FIG. 1 has eight data buses and 16 address buses. Therefore, the storage unit 3 has an address space from address 0 to address FFFF in hexadecimal.

【0023】このアドレス空間のうち、0番地から7F
FF番地までの領域は、命令記憶領域3aとして、制御
用プログラムの書かれたリードオンリーメモリ(RO
M)が実装され、一方、8000番地からFFFF番地
までの領域には、データ記憶領域3bとしてランダムア
クセスメモリ(RAM)が実装されている。
Of this address space, addresses 0 to 7F
The area up to the FF address is the instruction storage area 3a and is a read only memory (RO) in which a control program is written.
M) is mounted, while a random access memory (RAM) is mounted as the data storage area 3b in the area from the address 8000 to the address FFFF.

【0024】本実施例のCPU1は図2に示すように、
命令を読み込むフェッチサイクルを、ノーウェィトの場
合は、システムクロック4周期(T1,T2,T3,T4 )の
間に行い、T1 の後半にCPUAS信号を発生し、T3
の立ち上がりでデータバス上のデータを読み込む。ウェ
イトが入る場合には、ウェイト信号(WAIT信号)を
入力することによって、T2 とT3 の間に、ウェイトサ
イクルTwを、必要な周期数だけ挿入する。なお、図2
において破線は、CPU1のデータ(DATA)読み込
み動作のタイミングを示している。
The CPU 1 of this embodiment, as shown in FIG.
In the case of a no-wait, the fetch cycle for reading an instruction is performed during four system clock cycles (T1, T2, T3, T4), and the CPUAS signal is generated in the latter half of T1, and T3
The data on the data bus is read at the rising edge of. When a wait signal is input, a wait signal (WAIT signal) is input to insert wait cycles Tw between T2 and T3 by the required number of cycles. Note that FIG.
In the figure, the broken line indicates the timing of the data (DATA) reading operation of the CPU 1.

【0025】またCPU1は、フェッチサイクルごとに
逐次増加するアドレスレジスタを内蔵していて、マシン
サイクルの先頭において、アドレスバスに対してアドレ
スレジスタの内容を出力する。
Further, the CPU 1 has a built-in address register which is sequentially increased for each fetch cycle, and outputs the contents of the address register to the address bus at the head of the machine cycle.

【0026】CPU1は、記憶部3に対してアドレスを
出力するとともに、遅延回路4に対してアドレスおよび
CPUAS信号を出力し、遅延回路4から出力されるW
AIT信号が”L”レベルになったとき、次のシステム
クロックの立ち上がりで、記憶部3から出力されるデー
タをデータバスより読み込む。
The CPU 1 outputs an address to the storage unit 3, outputs an address and a CPUAS signal to the delay circuit 4, and outputs W from the delay circuit 4.
When the AIT signal becomes "L" level, the data output from the storage unit 3 is read from the data bus at the next rise of the system clock.

【0027】アクセス制御部2は、遅延回路4からAS
信号を受け取ったとき、記憶部3のアクセスに必要な各
種制御信号を発生して、記憶部3に供給する。
The access control unit 2 operates from the delay circuit 4 to the AS
When the signal is received, various control signals necessary for accessing the storage unit 3 are generated and supplied to the storage unit 3.

【0028】記憶部3は、ROMおよびRAMの一部で
構成されている主記憶部であって、CPU1から送られ
るアドレスと、アクセス制御部2から送られる制御信号
とを受け取ったとき、指定アドレスに記憶されている命
令コードを、データバスを介してCPU1に出力する。
The storage unit 3 is a main storage unit composed of a part of ROM and RAM, and when the address sent from the CPU 1 and the control signal sent from the access control unit 2 are received, the designated address The instruction code stored in is output to the CPU 1 via the data bus.

【0029】遅延回路4は、ここでは、中央演算処理部
1から記憶部3へ出力されたアドレスをデコードするデ
コード部4Aと、このデコード部が出力したアドレスが
特定の命令が記録されている範囲のアドレスであるとき
に読取ウエイト信号を出力するウエイト制御部4Bとで
構成している。デコード部4Aは、CPU1からアドレ
スおよびCPUAS信号を受け取ったとき、当該アドレ
スをデコードしてウエイト制御部4Bに出力する。ウエ
イト制御部4Bでは、アドレスが7000番地から7F
FF番地の間にある場合には、即ち、特定の命令のみを
記憶したアドレス範囲内である場合には、図2に示すよ
うに、WAIT信号の取り下げを16クロック分遅延さ
せることによって、CPU1に対して16クロックサイ
クルのウェイトを挿入すると共に、CPUAS信号を1
6クロックサイクル分遅延させて、AS信号としてアク
セス制御部2に出力する。
The delay circuit 4 has a decoding unit 4A for decoding the address output from the central processing unit 1 to the storage unit 3, and a range in which the address output by the decoding unit 4 stores a specific instruction. And a weight control unit 4B which outputs a read weight signal when the address is. When receiving the address and the CPUAS signal from the CPU 1, the decoding unit 4A decodes the address and outputs it to the weight control unit 4B. In the weight control unit 4B, the address is from 7000 to 7F.
If it is between FF addresses, that is, if it is within the address range in which only a specific instruction is stored, as shown in FIG. 2, the withdrawal of the WAIT signal is delayed by 16 clocks to cause the CPU 1 to A wait of 16 clock cycles is inserted and the CPUAS signal is set to 1
It is delayed by 6 clock cycles and output as an AS signal to the access control unit 2.

【0030】また、それ以外のアドレスである場合に
は、WAIT信号をT2 の終わりで取り下げることによ
って、ノーウェイトとするとともに、CPUAS信号
を、そのままAS信号としてアクセス制御部2に出力す
る。
If the address is any other address, the WAIT signal is withdrawn at the end of T2 so that no wait is performed and the CPUAS signal is directly output to the access control unit 2 as the AS signal.

【0031】外部インタフェース(I/F)5は、外部
からのデータをCPU1に伝え、また、割り込み要求を
割り込み制御部6に対して発生する。
The external interface (I / F) 5 transmits data from the outside to the CPU 1 and issues an interrupt request to the interrupt controller 6.

【0032】割り込み制御部6は、外部I/F5から割
り込み要求を受けたとき、CPU1に対して割り込みを
発生する。
The interrupt controller 6 issues an interrupt to the CPU 1 when receiving an interrupt request from the external I / F 5.

【0033】次に、図1に示された演算処理装置の動作
について説明する。本演算処理装置のプログラムにおい
ては、アドレス0番地からの6FFF番地までには、通
常の処理ルーチン,割り込み処理ルーチン,および割り
込みベクタ等が置かれ、アドレス7000番地から7F
FF番地までには、待機ルーチン等、単位時間当りの命
令実行量が少なくてよいときに実行されるルーチン(繰
り返し命令)が置かれている。
Next, the operation of the arithmetic processing unit shown in FIG. 1 will be described. In the program of this arithmetic processing unit, a normal processing routine, an interrupt processing routine, an interrupt vector, etc. are placed from address 0 to address 6FFF, and addresses 7000 to 7F.
By the address FF, a routine (repeated instruction) that is executed when the instruction execution amount per unit time may be small, such as a standby routine, is placed.

【0034】通常の処理を行っているときには、CPU
1はノーウェイトで動作するので、高速な動作が可能で
ある。待機ルーチンに入ると、1フェッチサイクルに対
して、16ウェイトが挿入されるために、実行速度が低
下し、単位時間当りのメモリアクセス回数が減少するの
で、消費電力が低下する。外部からの割り込みが発生し
た場合には、ノーウェイトの割り込みベクタを読み込む
ことによって、そのまま割り込み処理ルーチンを実行す
るので、割り込み処理も高速に行うことができる。
During normal processing, the CPU
Since No. 1 operates with no wait, high speed operation is possible. When entering the standby routine, 16 waits are inserted for one fetch cycle, so the execution speed is reduced and the number of memory accesses per unit time is reduced, so that power consumption is reduced. When an external interrupt occurs, the interrupt processing routine is executed as it is by reading the no-wait interrupt vector, so that interrupt processing can be performed at high speed.

【0035】上述のように本実施例の演算処理装置によ
れば、システムクロックを変えることなく、記憶素子に
よる消費電力を低減することができる。従って、タイマ
回路などに影響を与えることなしに、高速処理が必要で
ない時の消費電力を有効に低減することができる。
As described above, according to the arithmetic processing unit of this embodiment, it is possible to reduce the power consumption of the storage element without changing the system clock. Therefore, it is possible to effectively reduce the power consumption when high-speed processing is not required, without affecting the timer circuit and the like.

【0036】次に、前述した演算処理装置を用いるに最
適な装置として、プリンタ装置を例に説明する。プリン
タ装置は、電源が投入されていても使用されない待機時
間が長い装置であり、上位装置から受信した印刷データ
を印刷出力する際には高速な処理が要求されるが、この
印刷データの受信を待機するときには、高速性は要求さ
れない場合が多い。
Next, a printer device will be described as an example of an optimum device for using the above-described arithmetic processing device. The printer device is a device that is not used even when the power is turned on and has a long standby time. When printing out the print data received from the host device, high-speed processing is required. When waiting, high speed is often not required.

【0037】そのため、本実施例によるプリンタ装置
は、上述した演算処理装置と、記憶部3のデータ記憶領
域3bを介して中央演算処理部1に使用されるRAM
と、記録媒体に印刷出力する印刷部と、この印刷部に記
録用紙を搬送する給紙部とを備えている。
Therefore, the printer apparatus according to the present embodiment is a RAM used in the central processing unit 1 via the above-described processing unit and the data storage area 3b of the storage unit 3.
And a printing unit that prints out on a recording medium, and a paper feeding unit that conveys recording paper to the printing unit.

【0038】しかも、命令記憶領域3aの第一領域が、
受信した印刷データを一時的に記憶する受信バッファと
してRAMの一部を割り当てる命令と、印刷データを展
開したドットデータを一時的に記憶する描画メモリとし
てRAMの一部を割り当てる命令とを備えている。さら
に、命令記憶領域の第二領域が、上位装置から印刷デー
タを受信して一時的に保持する受信用駆動命令と、当該
印刷データをドットデータに展開して画像メモリに描画
する展開用駆動命令と、印刷部の駆動を制御して画像メ
モリに蓄積されたドットデータを印刷出力する印刷用駆
動命令とを備えている。しかも、命令記憶領域の第三領
域が、上位装置からの印刷データの受信を待機する待機
用駆動命令を備えている。
Moreover, the first area of the instruction storage area 3a is
An instruction for allocating a part of the RAM as a reception buffer for temporarily storing the received print data and an instruction for allocating a part of the RAM as a drawing memory for temporarily storing the dot data obtained by expanding the print data are provided. . Further, the second area of the command storage area is a drive command for reception for receiving print data from the host device and temporarily holding it, and a drive command for expansion for expanding the print data into dot data and drawing it in the image memory. And a printing drive command for controlling the drive of the printing unit to print out the dot data accumulated in the image memory. Moreover, the third area of the command storage area is provided with a standby drive command that waits for reception of print data from the host device.

【0039】また、ウエイト制御部4Bが、デコード部
4Aから出力されたアドレスが命令記憶領域3aの第三
領域であるときに読取ウエイト信号を出力する待機時低
消費電力機能を備えている。
The wait controller 4B has a standby low power consumption function for outputting a read wait signal when the address output from the decoder 4A is the third area of the instruction storage area 3a.

【0040】このプリンタ装置の動作を説明する。この
プリンタ装置に電源が投入されると、中央演算処理部1
は、まず、命令記憶領域3aの第一領域を読み出してR
AMの一部を受信バッファ及び描画メモリに割り当て
る。上位装置から印刷データを受信した場合、演算処理
装置は、命令記憶領域3aの第二領域を読み出して受信
部及び展開部として動作すると共に印刷部の駆動を制御
して受信した印刷データを記録用紙に印刷出力する。
The operation of this printer device will be described. When the printer is powered on, the central processing unit 1
First reads the first area of the instruction storage area 3a and reads R
Allocate part of AM to the receive buffer and drawing memory. When the print data is received from the higher-level device, the arithmetic processing unit reads the second area of the command storage area 3a and operates as a receiving unit and a developing unit, controls the driving of the printing unit, and prints the received print data on a recording sheet. To print out.

【0041】また、電源投入後に上位装置から印刷デー
タを受信していない時間は、待機時間として命令記憶領
域3aの第三領域を読み出して印刷データの待機を行
う。このとき、ウエイト制御部4Bは、デコード部4A
から出力されたアドレスが当該第三領域内のものである
ため、読取ウエイト信号を出力する。これを受けてアク
セス制御部2では、当該読取ウエイト信号を受信したと
き、記憶部3へ出力する読取用制御信号の発生を遅延さ
せる。一方、中央演算処理部1では、当該読取ウエイト
信号を受信したとき、この読取ウエイト信号に基づいた
時間(クロック数)だけ読取動作を遅延させる。従っ
て、記憶部3は遅延されたタイミングで当該アドレスに
格納された命令をデータバスに出力し、中央演算処理部
1では、この命令を当該遅延されたタイミングで読み取
る。このため、システムクロック速度を変えることな
く、記憶部3における消費電力を低減することができる
ようになる。
When the print data is not received from the host device after the power is turned on, the third area of the command storage area 3a is read as a standby time to wait for the print data. At this time, the weight control unit 4B has the decoding unit 4A.
Since the address output from is within the third area, a read wait signal is output. In response to this, the access control unit 2 delays the generation of the reading control signal to be output to the storage unit 3 when the reading weight signal is received. On the other hand, when receiving the read weight signal, the central processing unit 1 delays the read operation by the time (clock number) based on the read weight signal. Therefore, the storage unit 3 outputs the instruction stored in the address at the delayed timing to the data bus, and the central processing unit 1 reads the instruction at the delayed timing. Therefore, the power consumption of the storage unit 3 can be reduced without changing the system clock speed.

【0042】このように本実施例によるプリンタ装置
は、通常動作中は演算処理装置を高速に動作させ、印刷
データの待機中は、メモリアクセス回数を減少すること
で低速に動作する。そのため、メモリアクセスによる消
費電力のみならず、演算の低速化によって種々の消費電
力を低減することができる。しかも、このような低速化
を、タイマ回路の修正等を伴わず、演算処理装置の変更
及び待機ルーチンのROM上のアドレスの変更のみで実
施することができる。
As described above, the printer according to the present embodiment operates the arithmetic processing unit at high speed during normal operation, and operates at low speed by reducing the number of memory accesses while waiting for print data. Therefore, not only the power consumption due to the memory access but also various power consumption can be reduced due to the slower calculation. Moreover, such a reduction in speed can be implemented without modifying the timer circuit or the like, only by changing the arithmetic processing unit and changing the address on the ROM of the standby routine.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は上述のように構成され機能する
ので、これによると、遅延回路が、まず、中央演算処理
部によって出力されたアドレスを取得し、次いで、アド
レスが特定の命令のみを記憶したアドレス範囲に含まれ
ているか否かを判別するため、記憶部に格納された命令
をその格納されているアドレスによって分離して制御す
ることができる。さらに、遅延回路は、特定のアドレス
範囲内のアドレスであった場合には、読み出し開始タイ
ミング信号を出力することで当該中央演算処理部の当該
特定の命令の読み出し動作を一定時間遅延させる。その
ため、特定のアドレス範囲内に格納された命令の読み出
し実行速度は低下し、単位時間当たりのメモリアクセス
回数を減少させることができる。従って、システムクロ
ック速度を変えることなく、記憶部における消費電力を
低減することができるようになる。このように、タイマ
回路等に変更を加えることなく、特定の命令の実行時の
演算処理装置の消費電力のみを有効に低減することがで
きる従来にない優れた演算処理装置を提供することがで
きる。
Since the present invention is constructed and functions as described above, according to the present invention, the delay circuit first obtains the address output by the central processing unit, and then the address only outputs a specific instruction. In order to determine whether or not it is included in the stored address range, the instructions stored in the storage unit can be controlled separately by the stored address. Further, when the address is within the specific address range, the delay circuit outputs the read start timing signal to delay the read operation of the specific instruction by the central processing unit for a predetermined time. Therefore, the read execution speed of the instruction stored in the specific address range is reduced, and the number of memory accesses per unit time can be reduced. Therefore, the power consumption in the storage unit can be reduced without changing the system clock speed. As described above, it is possible to provide an unprecedented excellent arithmetic processing device that can effectively reduce only the power consumption of the arithmetic processing device when a specific instruction is executed without changing the timer circuit or the like. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示された演算処理装置のタイミングチャ
ートである。
FIG. 2 is a timing chart of the arithmetic processing device shown in FIG.

【図3】従来の演算処理装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a conventional arithmetic processing unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 中央演算処理部(CPU) 2 アクセス制御部 3 記憶部 3a 命令記憶領域 3b データ記憶領域 4 遅延回路 4A デコード部 4B ウエイト制御部 5 外部I/F 6 割り込み制御部 1 central processing unit (CPU) 2 access control unit 3 storage unit 3a instruction storage area 3b data storage area 4 delay circuit 4A decoding unit 4B wait control unit 5 external I / F 6 interrupt control unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 命令を記憶する命令記憶領域及びデータ
を記憶するデータ記憶領域とを有する記憶部と、この記
憶部へアドレスを出力することで当該命令を読み出して
この命令に基づいて前記データを演算処理する中央演算
処理部と、前記記憶部から前記中央演算処理部へのデー
タ転送のタイミングを制御するアクセス制御部とを備え
た演算処理装置であって、 前記中央演算処理部から出力された前記アドレスが特定
の命令のみを記録した範囲内のアドレスである場合に当
該中央演算処理部の当該特定の命令の読み出し動作及び
前記記憶部の当該特定の命令の出力動作を一定時間遅延
させる遅延回路を備えたことを特徴とする演算処理装
置。
1. A storage unit having a command storage region for storing a command and a data storage region for storing data, and the address is output to the storage unit to read the command, and the data is stored based on the command. An arithmetic processing device comprising: a central arithmetic processing unit that performs arithmetic processing; and an access control unit that controls timing of data transfer from the storage unit to the central arithmetic processing unit. A delay circuit that delays a read operation of the specific instruction of the central processing unit and an output operation of the specific instruction of the storage unit for a predetermined time when the address is an address within a range in which only the specific instruction is recorded. An arithmetic processing device comprising:
【請求項2】 前記遅延回路が、前記中央演算処理部か
ら記憶部へ出力されたアドレスをデコードするデコード
部と、このデコード部が出力したアドレスが特定の命令
が記録されている範囲のアドレスであるときに読取ウエ
イト信号を出力するウエイト制御部とを備え、 前記アクセス制御部が、当該読取ウエイト信号を受信し
たときには前記記憶部への読取用制御信号の発生を遅延
させる読取用制御信号発生遅延機能を備え、 前記中央演算処理部が、当該読取ウエイト信号を受信し
たときには当該読取ウエイト信号に基づいて読取動作を
遅延する読取遅延機能を備えたことを特徴とする請求項
1記載の演算処理装置。
2. The decoding circuit, wherein the delay circuit decodes an address output from the central processing unit to a storage unit, and an address output by the decoding unit is an address in a range in which a specific instruction is recorded. A read control signal generation delay that delays the generation of the read control signal to the storage unit when the access control unit receives the read weight signal. 2. The arithmetic processing unit according to claim 1, further comprising a function, wherein the central processing unit has a reading delay function of delaying a reading operation based on the reading weight signal when the central processing unit receives the reading weight signal. .
【請求項3】 前記特定の命令が、外部からの命令を待
機する待機ルーチン命令であることを特徴とした請求項
1又は2記載の演算処理装置。
3. The arithmetic processing device according to claim 1, wherein the specific instruction is a standby routine instruction that waits for an instruction from the outside.
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