JPH08221247A - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JPH08221247A
JPH08221247A JP2301895A JP2301895A JPH08221247A JP H08221247 A JPH08221247 A JP H08221247A JP 2301895 A JP2301895 A JP 2301895A JP 2301895 A JP2301895 A JP 2301895A JP H08221247 A JPH08221247 A JP H08221247A
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JP
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bit
bit string
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address
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JP2301895A
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Shigeaki Koike
茂明 小池
Makoto Fukuda
真 福田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意のビットバウンダリから連続したビット
列を読み/書きするデータ処理装置に関し、比較的簡単
な構成でビット列抽出が高速に行なえるデータ処理装置
を提供することを目的とする。 【構成】 MPU11のデータバス15から連続した2
バイト分のデータを取り込み保持するバッファレジスタ
17と、MPU11のアドレスバス16からのアドレス
に応じてバッファレジスタ17から所望の連続したビッ
ト列を選択するマルチプレクサ部18と、マルチプレク
サ部18で選択されたデータを予め設定されたマスクデ
ータによりマスクすることにより必要な部分のビット列
だけを取り出し、1バイトのデータとしてデータバス1
5に出力する出力回路19とよりな構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデータ処理装置に係り、
特に、任意のビットバウンダリから連続したビット列を
読み/書きするデータ処理装置に関する。近年、データ
圧縮処理の発展に伴って、情報処理装置で、可変長ビッ
ト列のデータを扱うことが要求されている。
【0002】情報処理装置の中核をなすマイクロプロセ
ッサ(MPU)は主に1バイト単位でデータを扱うこと
を考えて設計されている。しかし、ビット単位の処理を
大量に行う要求も多く存在する。例えば、ファクシミリ
装置が画像を転送する際に使用されているMH(Mod
ified Huffman)、MR(modifie
d READ)、MMR(modeified MR)
と呼ばれるデータ圧縮の手法では、データの最小単位が
可変長のビット列であり、符号化/復号化を行なうとき
には、異なるビットバウンダリから異なる長さのビット
列を取り出す必要があり、このような処理には数ステッ
プから数十ステップもの処理が必要となる。それは即ち
処理速度の低下につながる。
【0003】このような装置で処理速度を上げるには、
ビットバウンダリから必要とするビット列を高速で取り
出す必要がある
【0004】
【従来の技術】従来、1バイト、8ビット単位のMPU
でデータ圧縮等を行なうに際し、異なるビットバウンダ
リから異なる長さのビット列を取り出す場合にはプログ
ラムによりソフト的に処理を実行していた。
【0005】このような処理を行なう場合、MPUは1
バイト、8ビット単位でしかデータを扱えないため、ま
ず、必要とするビット列を含む1バイトのデータを読み
込み、必要となる部分のビット列を取り出し、1バイト
のデータとして保持する。次に先に読み込んだ1バイト
のデータに連続する次の1バイトのデータを読み込み、
先に取り出したビット列に連続する部分のビット列を取
り出し、1バイトのデータとして保持し、先に取り出し
た必要とするビット列の部分を含む1バイトデータと次
に取り出した必要とするビット列の部分を含むデータと
を合成して1バイトのデータとすることにより、必要な
ビット列を取り出していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のデー
タ処理装置ではビットバウンダリから異なる長さのビッ
ト列を取り出す場合、コスト低減及び機能変更等の対応
性からMPUをプログラム制御することにより処理を行
っており、一般に1バイト単位でデータを扱うべく設計
されているMPUで、任意のビット列を取り出すために
は数〜数十ステップの処理が必要となるため、処理を高
速化するのが困難である等の問題点があった。
【0007】処理速度を速くしなければならない場合に
は、専用LSI等のハードウェアで処理を行うことも可
能であり、上記MH,MR,MMRの場合には符号化/
復号化を行うLSI等も多く製品化されているが、コス
トが高くなり、また、一度設計すると、機能変更が容易
でなく、設計障害発生時の対応が難しい等の問題点が生
じる。
【0008】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、比較的簡単な構成でビット列抽出の高速処理が行え
るデータ処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図を
示す。データ処理手段1は、任意のビットバウンダリか
ら連続したビット列を抽出するデータ処理装置におい
て、所望のビット列を選択して所定の処理を行なう。
【0010】ビットバウンダリ保持手段2は、前記デー
タ処理手段で処理されるビット列を含むビットバウンダ
リを保持する。選択手段3は、前記バウンダリ保持手段
に保持された前記ビットバウンダリの各ビットのデータ
が供給され、前記データ処理手段から前記所望のビット
列に投じて供給される選択信号に応じて連続するビット
列を選択出力する。
【0011】請求項3は前記選択手段によって選択出力
されたビット列より不要なビットをマスクするマスク手
段を有する。
【0012】
【作用】本発明の請求項1によれば、任意のビットバウ
ンダリから連続するビット列を抽出する処理をビットバ
ウンダリ保持手段とビット列選択手段とにより行なうこ
とができ、データ処理手段は必要とするビット列を含む
ビットバウンダリ及びビットバウンダリから必要とする
ビット列を選択する選択信号を供給するだけで必要なビ
ット列を得ることができるため、データ処理手段での処
理の負担を軽減でき、データ処理を効率的に行なえる。
【0013】請求項2によれば、ビットバウンダリ保持
部及びビット列選択手段を専用ハードウェアで構成する
ことにより、ビット列の抽出を高速に行なうことができ
る。請求項3によれば、マスク手段を設けることにより
取り出したビット列り不要なビット部分をカットするこ
とができるため、必要なデータのみを取り出すことがで
きる。
【0014】
【実施例】図2に本発明の第1実施例のブロック図を示
す。本実施例のデータ処理装置10はデータ処理手段1
となるMPU(マイクロプロセッサユニット)11、任
意のビットバウンダリから所望のビット列を抽出するビ
ット列抽出回路12、MPU11で処理された又は処理
すべきデータを記憶するメモリ13、MPU11で処理
すべきデータを入力すると共にMPU11で処理された
データを出力する入出力(I/O)部14より構成され
る。
【0015】MPU11、ビット列抽出回路12、メモ
リ13、入出力部14はデータバス15及びアドレスバ
ス16及び制御ライン(図示せず)により接続されてい
る。MPU11は、処理しようとするデータを含むビッ
ト列を取り込み、後述するようにビット列抽出回路12
に供給し、選択信号に応じてビット列抽出回路12より
必要なビット列を取り出し、データ圧縮の処理であれ
ば、符号化/復号化等の処理を行なう。
【0016】ビット列抽出回路12は2バイト分のビッ
トバウンダリを格納できるバッファレジスタ17、バッ
ファレジスタ17の各ビットが接続され、MPU11か
らのアドレスに応じて連続するビット列を選択するマル
チプレクサ18、マルチプレクサ18で選択されたデー
タをデータバス15に出力する出力回路19、アドレス
が供給され、アドレスに応じて各種タイミングを生成す
るタイミング制御部20より構成される。
【0017】バッファレジスタ17は、1バイト分のデ
ータを格納できる偶数データレジスタ17−1及び奇数
データレジスタ17−2より構成される。偶数データレ
ジスタ17−1及び奇数データレジスタ17−2には連
続したビットバウンダリが格納される。
【0018】図3に本発明の第1実施例のビット列抽出
回路12のブロック図を示す。タイミング制御部20は
アドレスバス16と接続されていて、アドレスバス16
から供給されるアドレスに応じてハイ又はローとなる信
号をアドレス別に出力するアドレスデコーダ21及び、
アドレスデコーダの信号の論理和をとるORゲート22
より構成される。
【0019】アドレスデコーダ21は所定のアドレスに
対応した出力を有し、アドレスバス16から供給された
アドレスのうち、0〜F(16進数)番地のアドレスを
ORゲート22に供給し、10番地のアドレスを偶数デ
ータレジスタ17−1、11番地のアドレスを奇数デー
タレジスタ17−2にデータ保持制御信号EVENDA
TA REG,ODD DATA REGとして、ま
た、12番地のアドレスをマスク制御信号として出力回
路19のマスクレジスタ19−2に供給する。
【0020】アドレスデコーダ21の出力はアドレスバ
ス16から供給されたアドレスに対応した出力のみをハ
イレベルとする。ORゲート22はアドレスデコーダ2
1の出力の0〜F番地のアドレスに対応した出力の論理
和をとり、出力回路19のシフトレジスタ19−3に供
給する。
【0021】偶数データレジスタ17−1にはアドレス
デコーダ21からデータ保持制御信号EVEN DAT
A REGが供給されると共にデータバス15から8ビ
ットのデータがパラレルに供給される。偶数データレジ
スタ17−1はデータバス15から供給される8ビット
(1バイト)のデータをアドレスデコーダ21から供給
されるデータ保持制御信号EVEN DATA REG
に応じて保持し、マルチプレクサ部18に供給する。
【0022】また、奇数データレジスタ17−2にはア
ドレスデコーダ21からデータ保持制御信号ODD D
ATA REGが供給されると共にデータバス15から
8ビットのデータがパラレルに供給される。奇数データ
レジスタ17−2はデータバス15から供給される8ビ
ット(1バイト)のデータをアドレスデコーダ21から
供給されるデータ保持制御信号ODD DATA RE
Gに応じて保持し、マルチプレクサ部18に供給する。
【0023】マルチプレクサ部18は16ビット分の入
力を有する8ケのマルチプレクサ18−1〜18−8よ
り構成され、偶数データレジスタ17−1とと奇数デー
タレジスタ17−2からの8ビットのデータが連続する
ようにマルチプレクサ18−1〜18−8毎に順次ずれ
ながら入力される。
【0024】マルチプレクサ18−1〜18−8にはア
ドレスバス16から下位4ビット分のアドレスADRS
0〜ADRS3が供給され、供給されたアドレスに応じ
て入力ビットBit0〜15のうちいずれか一つのビッ
トが選択される。例えば、ビットBit0が選択される
と偶数データレジスタ17−1のデータDATA0〜
7、奇数データレジスタ17−2のデータDATA0〜
7の順で連続した1バイトのデータが選択され、ビット
Bit1が選択されると偶数データレジスタ17−1の
データDATA1〜7、偶数データレジスタ17−1の
データDATA0の順で連続した1バイトのデータが選
択され、選択ビットに応じて異なるビットから始まり、
連続したビット列が得られる構成とされている。
【0025】マルチプレクサ部18で選択されたビット
列はANDゲート19−1に供給される。ANDゲート
部19−1はマルチプレクサ部18のマルチプレクサ1
8−1〜18−8の数だけ設けられていてマルチプレク
サ18−1〜18−8の出力の他にマスクレジスタ19
−2が入力されている。ANDゲート19−1はマルチ
プレクサ部18で選択された各ビットとマスクレジスタ
19−1に予め設定されたマスクデータの各ビットとの
論理積を取ることにより不要なビット部分を棄却してシ
フトレジスタ19−3に供給する。
【0026】シフトレジスタ19−3はANDゲート部
19−1の出力をアドレスデコーダ21のマスク制御信
号MASK REGに応じて保持出力する。図4に本発
明の第1実施例の動作フローチャートを示す。MPU1
1では次の原データアドレスを次に取り出す原データの
バイト単位のアドレスを記憶するソースアドレス(so
urce Adrs)レジスタに記憶すると共に、原デ
ータより取り出すべきビット列のビット位置を原データ
の先頭から数えたビット数で記憶するビットポインタ
(bit pointer)に記憶する(ステップS1
−1)。
【0027】次にMPU11はソースアドレスレジスタ
に記憶されたソースアドレスから2バイト分のデータを
偶数データレジスタ及び奇数データレジスタに格納し、
ソースアドレスレジスタに格納されたアドレスを+2す
ると共に、偶数データレジスタ及び奇数データレジスタ
に格納されたデータのどちらが最新のデータかを識別す
るための最新格納データ情報(ev od fiag)
を奇数データレジスタに最新データが格納されたことを
示す‘奇数’にセットする(ステップS1−2)。
【0028】次にMPU11はビットポインタに設定さ
れたデータ列抽出位置が奇数シフトレジスタ側か、偶数
シフトレジスタ側かを調べる。これはビットポインタに
設定された値を8で割った商が‘偶数’か、‘奇数’か
(つまり、第3ビット目が0か、1かを調べる)を調
べ、最新格納データ情報ev od flagと比較す
る(ステップS1−3)ことにより行なわれる。
【0029】ここで、最新格納データ情報ev od
flagとビットポインタの値を8で割った商の第3ビ
ット目とが異なる値であれば、最新格納データ情報が0
であれば、次のデータを奇数データレジスタからソース
アドレスらか2バイト分のデータを順に格納し、最新格
納データ情報が8であれば、偶数データレジスタからソ
ースアドレスより2バイト分のでーたを順に格納する
(ステップS1−4)。
【0030】次にMPU11はソースアドレス1を加え
ると共に、最新データ情報を更新する(ステップS1−
15)。また、ステップS1−3で、ビットポインタの
値を8で割ったときの商が、最新格納データ接続と同じ
でしれば、ステップS1−4,S1−5の処理を省略し
てステップS1−6の処理を実行する。
【0031】次に、MPU11はビットポインタの下位
4ビットの値(0〜15)に従いシフトデータレジスタ
0〜15よりデータを取り出す(ステップS1−6)。
MPU11は取り出したデータに対して、データ圧縮で
あれば符号化/復号化の処理を行なう(ステップS1−
7)。続けて処理を行なう場合には取り出したビット列
のうち処理に用いたビット分だけビットポインタの値を
進め、ステップS1−3〜S1−7をくり返す(ステッ
プS1−8)。
【0032】MPU11はまず、内蔵された各種変数は
つぎのように初期化する。 ソースアドレス source adrs=$8000 ビットポインタ bit pointer=0 最新格納データ情報ev of flag=0 ビットポインタbit pointerの第3ビット目
と最新格納データ情報ev od flagの第3ビッ
ト目とともに0で等しいため、ステップS1−6を実行
する。
【0033】ビットポインタbit pointerの
下位4ビットは‘0000’(=0)であるから、「シ
フトデータレジスタ0」より1バイトを取り出す。取り
出したデータは‘00101101’となる。取り出し
たデータ‘00101101’に従い処理を行う。
【0034】ここでは、8ビットを先頭からデコードし
た結果、上位より5ビット‘00101’だけ使用した
とする。実際に使用したビット数=5をビットイインタ
bit pointerに加算する。
【0035】ビットポインタbit pointerの
第3ビット目と最新格納データ情報ev od fla
gの第3ビット目は共に0で、等しい。ビットポインタ
bit pointerの下位4ビットは‘0101’
(=5)であるから、「シフトデータレジスタ5」より
1バイトを取り出す。取り出したデータは‘10111
001’である処理を行う。
【0036】ここでは、上記より4ビット‘1011’
を使用する。実際に使用したビット数=4をbit
ointerに加算する。ビットポインタbit po
interのビット3は1になっている。ev od
lagのビット3は0で、異なる。このため、ソースア
ドレスsource adrsより1バイトを取り出す
($8002の内容$C6が取り出される)。
【0037】最新格納データ情報ev od flag
が0なので、取り出したデータは、「偶数データレジス
タ」に格納する。ソースアドレスsource adr
sに1を加える、ソースアドレスsource adr
s=$8003になる。
【0038】最新格納データ情報ev od flag
を更新する。最新格納データ情報ev od flag
=8になる。ビットポインタbit pointerの
下位4ビットは‘1001’(=0)であるから、「シ
フトデータレジスタ9」より1バイトを取り出す。取り
出したデータは‘10010011’である。
【0039】処理を行う。ここでは、上記より4ビット
‘1001’を使用する。実際に使用したビット数=4
をビットポインタbit pointerに加算する。
【0040】ビットポインタbit pointerの
第3ビットは1になっている。ev od flagのビ
ット3は0で、異なるため、ステップS1−4を実行す
る。図6にアドレスのメモリマップの例を示す。図7は
実際にデータの読み書きを行った場合の例で、原データ
{$68,$5C,$15,…}があったとし、最初の
2バイトを偶数データレジスタおよび奇数データレジス
タにセットした時の、各シフトレジスタをリードした時
の値を示す。このように、任意のビットバウンダリから
8ビット単位で読み出せることがわかる。また、マスク
レジスタの設定値を変更すれば、余分なビットを取り去
り、7ビット以下にしたビット列も読み出すことができ
る。
【0041】この例では、「ビットバウンダリ0:シフ
トデータレジスタ」から「ビットバウンダリ7:シフト
データレジスタ」までは、原データの先頭からの連続し
たビット列が得られるが、「ビットバウンダリ8:シフ
トデータレジスタ」から「ビットバウンダリF:シフト
データレジスタ」までを読み出すと、正しいビット列が
得られない。これらのレジスタにアクセスするとき、偶
数データレジスタには原データの3バイト目($15)
をセットしておく。即ち、原データの0〜7ビット目か
ら始まるビット列を使用する場合には偶数データレジス
タ、奇数データレジスタにはそれぞれ、原データの1バ
イト目と2バイト目を書き込んでおき、原データの8〜
15ビット目から始まるビット列を使用する場合には偶
数データレジスタ,奇数データレジスタにはそれぞれ、
原データの3バイト目と2バイト目を、原データの16
〜23ビット目から始まるビット列を使用する場合には
偶数データレジスタ、奇数データレジスタにはそれぞ
れ、原データの3バイト目と4バイト目を、というよう
に、偶数データレジスタ,奇数データレジスタの内容は
8ビット増加する毎に、交互に更新していく必要があ
る。
【0042】本実施例では、レジスタの幅を全て8ビッ
トとしたが、使用するMPUや処理内容によってレジス
タのビット幅を変更してもよい。また、原データのレジ
スタサイズおよびシフトデータのレジスタのビット幅を
一致させる必要もない。本実施例によれば、通常MPU
は1バイト、8ビット単位のビットバウンダリでしかア
クセスするMPUを用いて、MPUからは通常の1バイ
ト、8ビット単位でのアクセスで、同じ速度で、任意の
ビットバウンダリで所望のビット列を取り出すとが可能
となる。しかも、あるビット列を取り出した後、連続す
る次のビット列へアクセスする時は、前に取り出したビ
ット列のビット長をアドレスに加算するだけで良く、処
理が非常に簡単になる。
【0043】また、バイパス15aを用いて逆にマルチ
プレクサ18側よりデータを書き込んだ後、偶数データ
レジスタ17−1および奇数データレジスタ17−2を
読み出すことで、任意のビットバウンダリでデータを書
き込むこともできる。更に、上述のように、マルチプレ
クサ18より出力されたデータとマスクレジスタ19−
2に格納されているデータとの間で論理積を行い、その
結果を得るように構成することで、取り出すビット長を
変更することができる。
【0044】図8に本発明の第2実施例のブロック図を
示す。同図中、図2と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。本実施例はバッファレジスタ
を設けず、メモリから直接データを読み込む構成とした
ものである。通常はアドレスが+1することで、アクセ
スするデータ位置は+1バイトされるが、任意ビットバ
ウンダリによるアクセスではアドレスが+8されてアク
セスデータが+1バイト変化する。そのため、ビットバ
ウンダリアクセスでは物理メモリ容量の8倍の仮想メモ
リ空間を設ける。
【0045】メモリ31は偶数データ格納用メモリ32
と奇数データ格納用メモリ33からなり、メモリ31に
接続されるアドレスバスはアドレス生成部34で通常の
アクセス用のものと、任意ビットバウンダリアクセス用
の2種類のアドレスに分けられ、マルチプレクサ35,
36によってどちらかが選択される。通常アクセス用の
アドレスはアドレスバスから得られるアドレスと同じア
ドレスであるが、ビットバウンダリアクセス時のアドレ
スはアドレスバスの下位数ビットをマルチプレクサ18
のセレクト信号用に切り捨て、残りの上位アドレスを右
シフトして得る。切り捨てるビット数はメモリのデータ
バス幅により異なる。偶数データ格納用メモリ32をビ
ットバウンダリアクセスする場合にはアドレスが+1さ
れる場合が存在するため、加算器38が必要となる。こ
の加算器38でアドレスをそのまま使用するか+1して
使用するかを決定する。マルチプレクサ18は図2のも
のと同様で、アドレス生成部34で切り捨てたビットに
その上位1ビットを加えたにより決定されるビットバウ
ンダリからのビット列を出力する。マルチプレクサ37
は通常のアクセス用のデータバスとビットバウンダリア
クセスでのデータのどちらを使用するかを切り替える。
【0046】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1によれ
ば、任意のビットバウンダリから連続するビット列を抽
出する処理をビットバウンダリ保持手段とビット列選択
手段とにより行なうことができ、データ処理手段は必要
とするビット列を含むビットバウンダリ及びビットバウ
ンダリから必要とするビット列を選択する選択信号を供
給するだけで必要なビット列を得ることができるため、
データ処理手段での処理の負担を軽減でき、データ処理
を効率的に行なえる等の特長を有する。
【0047】請求項2によれば、ビットバウンダリ保持
部及びビット列選択手段を専用ハードウェアで構成する
ことにより、ビット列の抽出を高速に行なうことができ
る等の特長を有する。請求項3によれば、マスク手段を
設けることにより取り出したビット列り不要なビット部
分をカットすることができるため、必要なデータのみを
取り出すことができ、データ処理手段での処理を容易に
することができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の第1実施例のブロック図である。
【図3】本発明の第1実施例のビット列抽出回路のブロ
ック図である。
【図4】本発明の第1実施例の動作フローチャートであ
る。
【図5】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図6】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図7】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図8】本発明の第2実施例のブロック図である。
【符号の説明】
1 データ処理手段 2 ビットバウンダリ保持手段 3 ビット列選択手段 10 データ処理装置 11 MPU 12 ビット列抽出回路 13 メモリ 14 入出力部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意のビットバウンダリから連続したビ
    ット列を抽出するデータ処理装置において、 所望のビット列を選択して所定の処理を行なうデータ処
    理手段と、 前記データ処理手段で処理されるビット列を含むビット
    バウンダリを保持する保持手段と、 前記保持手段に保持された前記ビットバウンダリの各ビ
    ットのデータが供給され、前記データ処理手段から前記
    所望のビット列に投じて供給される選択信号に応じて連
    続するビット列を選択出力する選択手段とを有すること
    を特徴とするデータ処理装置。
  2. 【請求項2】 前記ビットバウンダリ保持手段及び前記
    ビット列選択手段とは専用ハードウェアにより構成され
    たことを特徴とする請求項1記載のデータ処理装置。
  3. 【請求項3】 前記選択手段によって選択出力されたビ
    ット列より不要なビットをマスクするマスク手段を有す
    ることを特徴とする請求項1又は2記載のデータ処理装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009094694A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Oki Semiconductor Co Ltd テーブルデータ生成装置及び方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009094694A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Oki Semiconductor Co Ltd テーブルデータ生成装置及び方法

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