JPH0846509A - Data processing unit - Google Patents

Data processing unit

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JPH0846509A
JPH0846509A JP6175768A JP17576894A JPH0846509A JP H0846509 A JPH0846509 A JP H0846509A JP 6175768 A JP6175768 A JP 6175768A JP 17576894 A JP17576894 A JP 17576894A JP H0846509 A JPH0846509 A JP H0846509A
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programmable logic
logic circuit
circuit section
memory
circuit unit
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Toshiaki Miyazaki
敏明 宮崎
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Abstract

PURPOSE:To execute diversified picture by a small hardware configuration by adopting the configuration such that a programmable logic circuit section and a control circuit section are densely coupled. CONSTITUTION:A CPU of the data processing unit 1 is made up of a data path section 2 and a control circuit section 3. Furthermore, an optional logic is realized by a programmable logic circuit section 5. Circuit information is programmed by a configuration circuit section 7 and fed from a memory 13 or 6. The basic CPU operation is executed by allowing the circuit section 3 to read an instruction stored in an instruction memory 12 and to decode the instruction and controlling the path section 2 through the use of the result. For example, in the case of considering a multiplication instruction, the multiplication is to be calculated with several clock signal times by using an ALU 9 and a shifter 8 only with the basic function of the CPU. However, when the circuit section 5 is programmed for a multiplier, the multiplication instruction stored in the memory 12 is executed by one clock by using the circuit section 5.

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、小型のコンピュータに
利用する。本発明は、所望の論理回路を汎用のプログラ
マブル論理回路により実現する技術に関する。特に、書
換可能な制御用集積回路技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is used in a small computer. The present invention relates to a technique for realizing a desired logic circuit with a general-purpose programmable logic circuit. In particular, it relates to rewritable control integrated circuit technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】CPU(Central Processing Unit: 中央
処理装置) は、メモリに蓄えられたプログラムを実行す
ることによって所望の処理を行うため、今日では制御用
途を中心に、CPUによる制御回路部をコアとして中核
に置き周辺回路をGate Arrayその他により、
汎用のプログラマブル論理回路を設けておき、これをそ
の目的に相応するプログラムを書き込むことによって一
連の処理を行う特定用途向け集積回路(ASIC)が多く設計
されている。
2. Description of the Related Art A CPU (Central Processing Unit) performs a desired process by executing a program stored in a memory. Therefore, today, a control circuit unit by a CPU is mainly used for control purposes. And put peripheral circuits in the core as Gate Array and others,
A large number of application-specific integrated circuits (ASICs) have been designed in which a general-purpose programmable logic circuit is provided and a series of processing is performed by writing a program corresponding to the purpose.

【0003】従来はこのような周辺回路用のプログラマ
ブル論理回路は、原則的にいったんひとつの機能を書き
込むと固定的であって、少なくとも運用中にこれを書換
えて異なる動作の論理回路とすることはできない。
Conventionally, such a programmable logic circuit for peripheral circuits is basically fixed once one function is written, and at least it cannot be rewritten during operation to be a logic circuit having a different operation. Can not.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】したがって、一つの集
積回路にいったんプログラムを書き込むと、それは一つ
の論理動作を行う論理回路となり、この集積回路を異な
る用途に用いることはできない。いくつかの処理を行う
ために、論理回路が多数必要である場合には、それが時
間的に重ならない場合であってもその都度新たな集積回
路を用意する必要がある。
Therefore, once a program is written in one integrated circuit, it becomes a logical circuit that performs one logical operation, and this integrated circuit cannot be used for different purposes. When a large number of logic circuits are required to perform some processing, it is necessary to prepare a new integrated circuit each time even if they do not overlap in time.

【0005】ひとつのプログラマブル論理回路をいくつ
かの処理に共通に利用するなら、そのプログラマブル論
理回路の機能を多様に構成しておくことが必要であり、
ある特定の処理に着目すると、そのプログラマブル論理
回路の中には不要なゲート回路が多数存在することによ
ってむだな処理を行う必要があるなど、制御回路部に負
担がかかりまた処理に要する時間も大きくなるなどの欠
点がある。
If one programmable logic circuit is commonly used for several processes, it is necessary to configure the functions of the programmable logic circuit in various ways.
Focusing on a specific process, it is necessary to perform wasteful processing due to the large number of unnecessary gate circuits in the programmable logic circuit. There are drawbacks such as

【0006】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、一つのハードウエア装置を異なる用途に使用で
きるようにすることにより、小さいハードウエア構成で
多様な処理を実行することができるデータ処理装置を提
供することを目的とする。また、本発明は、積極的に周
辺回路部分を制御する制御回路部の負荷を軽減し、演算
速度を向上することを目的とする。
The present invention has been made against such a background, and by enabling one hardware device to be used for different purposes, it is possible to execute various processes with a small hardware configuration. An object is to provide a data processing device. It is another object of the present invention to reduce the load on the control circuit unit that actively controls the peripheral circuit unit and improve the calculation speed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
プログラマブル論理回路部と制御回路部(CPU)とを
密に結合した構成をとり、制御回路部からそのプログラ
マブル論理回路部のプログラムおよび動作の制御ができ
るようにすることを特徴とする。
To this end, the present invention provides
It is characterized in that the programmable logic circuit unit and the control circuit unit (CPU) are tightly coupled to each other so that the control circuit unit can control programs and operations of the programmable logic circuit unit.

【0008】すなわち、本発明は、制御回路部(3)
と、この制御回路部と外部の被制御装置とを接続するデ
ータパス部(2)と、このデータパス部を司り設定され
たプログラムにしたがって論理回路動作を実行するプロ
グラマブル論理回路部(5)とが一つのパッケージに実
装されたデータ処理装置である。
That is, the present invention provides a control circuit section (3).
A data path unit (2) for connecting the control circuit unit to an external controlled device; and a programmable logic circuit unit (5) for executing a logic circuit operation according to a program set by the data path unit. Is a data processing device mounted in one package.

【0009】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記プログラマブル論理回路部(5)は書換可能な素子に
より構成され、前記プログラマブル論理回路部(5)に
接続されたメモリ(6、13)を備え、このメモリには
前記プログラマブル論理回路部(5)の論理動作を変更
するプログラムが保持され、前記制御回路部(3)に
は、前記プログラマブル論理回路部(5)との間で前記
データパス部(2)を介して実行される通信手段と、こ
の通信手段によりそのプログラマブル論理回路部に前記
メモリの内容を選択してロードさせる手段とを備えると
ころにある。
A feature of the present invention is that the programmable logic circuit section (5) is composed of rewritable elements, and the memories (6, 13) connected to the programmable logic circuit section (5). And a program for changing the logical operation of the programmable logic circuit unit (5) is held in the memory, and the control circuit unit (3) stores the data between the programmable logic circuit unit (5) and the programmable logic circuit unit (5). It is provided with communication means executed via the path section (2) and means for selecting and loading the contents of the memory into the programmable logic circuit section by this communication means.

【0010】前記メモリは少なくともその一部が前記パ
ッケージに内蔵された内部メモリ(6)であることが望
ましい。
At least a part of the memory is preferably an internal memory (6) built in the package.

【0011】前記メモリの一部は前記パッケージに接続
される外部メモリ(13)であることが望ましい。
A part of the memory is preferably an external memory (13) connected to the package.

【0012】このように、一つの構成で異なる用途に使
用できるようにすることにより、小さいハードウエア構
成で多様な処理を実行することができる。また、より積
極的に周辺回路部分をCPU機能の負荷を軽減するよう
に動的に変更できるようにし、全体の処理速度が改善で
きる。
By thus allowing one configuration to be used for different purposes, it is possible to execute various processes with a small hardware configuration. Further, the peripheral circuit portion can be more actively and dynamically changed so as to reduce the load on the CPU function, and the overall processing speed can be improved.

【0013】前記内部メモリ(6)は2ポートメモリで
あり、前記プログラマブル論理回路部(5)が論理的に
二つに分割され、この内部メモリ(6)の二つのポート
にそれぞれ接続される構成とすることもできる。
The internal memory (6) is a 2-port memory, and the programmable logic circuit section (5) is logically divided into two and connected to two ports of the internal memory (6). Can also be

【0014】これにより、一つのプログラマブル論理回
路部を二つの独立した論理回路として動作させることが
できる。
Thus, one programmable logic circuit section can be operated as two independent logic circuits.

【0015】前記制御回路部(3)が実行した命令を計
数する累積器(4)が前記パッケージに内蔵され、前記
制御回路部(3)はこの累積器(4)の計数値が所定値
に達したときに前記ロードさせる手段を起動する手段を
含むことが望ましい。
An accumulator (4) for counting the instructions executed by the control circuit unit (3) is built in the package, and the control circuit unit (3) sets the count value of the accumulator (4) to a predetermined value. It is desirable to include means for activating the means for loading when reached.

【0016】これにより、命令回数に応じて動作させる
機能を自動的に変更させることができる。
As a result, the function to be operated can be automatically changed according to the number of instructions.

【0017】外部クロック入力端子を備えることが望ま
しい。さらに、外部クロック入力端子を複数個備え、こ
の複数の外部クロック入力端子には異なるクロック信号
が入力され、前記プログラマブル論理回路部の一部がこ
の異なるクロック信号に同期する構成とすることもでき
る。
It is desirable to have an external clock input terminal. Further, a configuration may be adopted in which a plurality of external clock input terminals are provided, different clock signals are input to the plurality of external clock input terminals, and a part of the programmable logic circuit section is synchronized with the different clock signals.

【0018】これにより、一つのプログラマブル論理回
路部を二つの独立した論理回路として動作させるとき、
異なるクロックにより動作させることもできる。
As a result, when one programmable logic circuit section is operated as two independent logic circuits,
It can also be operated with different clocks.

【0019】前記プログラマブル論理回路部(5)に別
のパッケージに実装された第二のプログラマブル論理回
路部(15)を接続する接続パス部を備え、前記制御回
路部(3)には、この第二のプログラマブル論理回路部
(15)を前記データパス部(2)およびこの接続パス
部を介して制御する手段を含む構成とすることもでき
る。
The programmable logic circuit section (5) is provided with a connection path section for connecting a second programmable logic circuit section (15) mounted in another package, and the control circuit section (3) is provided with this connection path section. The second programmable logic circuit section (15) may be configured to include means for controlling the data path section (2) and the connection path section.

【0020】これにより、動作させる機能が一つのプロ
グラマブル論理回路部では収容できないときも任意に増
設してプログラマブル論理回路部を拡張することができ
る。
Accordingly, even when the function to be operated cannot be accommodated in one programmable logic circuit unit, the programmable logic circuit unit can be expanded by arbitrarily adding it.

【0021】[0021]

【作用】制御回路部と外部の被制御装置とはデータパス
部(2)により接続される。このデータパス部を司り設
定されたプログラムにしたがって論理回路動作を実行す
るプログラマブル論理回路部(5)が、制御回路部とと
もに一つのパッケージに実装されている。
The control circuit unit and the external controlled device are connected by the data path unit (2). A programmable logic circuit unit (5) that executes a logic circuit operation according to a program set by the data path unit is mounted in one package together with the control circuit unit.

【0022】プログラマブル論理回路部(5)は書換可
能な素子により構成され、このプログラマブル論理回路
部(5)に接続されたメモリ(6、13)にはプログラ
マブル論理回路部(5)の論理動作を変更するプログラ
ムが保持され、制御回路部(3)には、プログラマブル
論理回路部(5)との間でデータパス部(2)を介して
実行される通信によりそのプログラマブル論理回路部に
前記メモリの内容を選択してロードさせる。
The programmable logic circuit section (5) is composed of rewritable elements, and the memories (6, 13) connected to the programmable logic circuit section (5) have the logic operation of the programmable logic circuit section (5). The program to be changed is held, and the control circuit unit (3) communicates with the programmable logic circuit unit (5) via the data path unit (2) to the programmable logic circuit unit of the memory. Select content and load.

【0023】このように、一つの構成で異なる用途に使
用できるようにすることにより、一つのハードウエアを
時間的に異なる装置として利用することができるように
なる。これにより、小さいハードウエア構成で多様な処
理を実行することができる。また、より積極的に周辺回
路部分を制御回路部のCPU機能の負荷を軽減するよう
に動的に変更できるようにし、全体の処理速度を改善す
ることができる。
As described above, by allowing one configuration to be used for different purposes, one piece of hardware can be used as a temporally different device. Thereby, various processes can be executed with a small hardware configuration. Further, the peripheral circuit portion can be more actively changed dynamically so as to reduce the load of the CPU function of the control circuit portion, and the overall processing speed can be improved.

【0024】前記メモリは少なくともその一部が前記パ
ッケージに内蔵されている。また、一部はパッケージに
接続される外部メモリとすることにより、さらに多様な
プログラムをロードすることができる。
At least a part of the memory is built in the package. Further, a part of the external memory connected to the package can load various programs.

【0025】内部メモリ(6)は2ポートメモリであ
り、プログラマブル論理回路部(5)が論理的に二つに
分割され、この内部メモリ(6)の二つのポートにそれ
ぞれ接続されるようにすることによりり、独立した二つ
のプログラムを並行して実行することができる。
The internal memory (6) is a two-port memory, and the programmable logic circuit section (5) is logically divided into two parts, which are respectively connected to two ports of this internal memory (6). By doing so, two independent programs can be executed in parallel.

【0026】制御回路部が実行した命令を計数し、制御
回路部はこの累積値が所定値に達したときにロードを実
行するようにすることにより、特に操作を行うことなく
自動的にプログラマブル論理回路を別の機能に設定させ
ることが可能になる。命令回数に応じて動作させる機能
を自動的に変更させることができる。
By counting the instructions executed by the control circuit unit and executing the load when the accumulated value reaches a predetermined value, the programmable logic unit is automatically operated without any particular operation. It is possible to set the circuit to another function. The function to be operated can be automatically changed according to the number of instructions.

【0027】外部クロック入力端子を複数個備え、この
複数の外部クロック入力端子には異なるクロック信号を
入力し、プログラマブル論理回路部の一部がこの異なる
クロック信号に同期するようにすると、独立した二つの
プログラムを異なるクロックで変更して実行することが
できる。
If a plurality of external clock input terminals are provided and different clock signals are input to the plurality of external clock input terminals so that a part of the programmable logic circuit section is synchronized with the different clock signals, independent two clock signals can be provided. It is possible to change and execute one program with different clocks.

【0028】プログラマブル論理回路部(5)に別のパ
ッケージに実装された第二のプログラマブル論理回路部
(15)を接続する接続パス部を備え、制御回路部
(3)は、この第二のプログラマブル論理回路部(1
5)を制御することにより、動作させる機能が一つのプ
ログラマブル論理回路部では収容できないときも任意に
増設してプログラマブル論理回路部を拡張することがで
きる。
The programmable logic circuit section (5) is provided with a connection path section for connecting the second programmable logic circuit section (15) mounted in another package, and the control circuit section (3) is provided with this second programmable logic circuit section (3). Logic circuit part (1
By controlling 5), even when the function to be operated cannot be accommodated in one programmable logic circuit unit, the programmable logic circuit unit can be arbitrarily expanded to expand the programmable logic circuit unit.

【0029】本発明によれば、制御回路部の周辺回路構
成をプログラマブル論理回路部で構成し、これを制御回
路部と密に情報交換できるようにしているため、周辺回
路構成を製造時ではなく、使用直前または使用中でも動
的に変更できる。
According to the present invention, since the peripheral circuit configuration of the control circuit unit is configured by the programmable logic circuit unit and the information can be closely exchanged with the control circuit unit, the peripheral circuit configuration is not at the time of manufacturing. , Can be changed dynamically immediately before or during use.

【0030】[0030]

【実施例】本発明実施例の構成を図1および図2を参照
して説明する。図1は本発明実施例装置のブロック構成
図である。図2は本発明実施例の全体構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an overall configuration diagram of the embodiment of the present invention.

【0031】本発明は、制御回路部3と、この制御回路
部3と図2に示す外部の被制御装置60とを接続するデ
ータパス部2と、このデータパス部2を司り設定された
プログラムにしたがって論理回路動作を実行するプログ
ラマブル論理回路部5とが一つのパッケージに実装され
たデータ処理装置である。
According to the present invention, the control circuit unit 3, the data path unit 2 for connecting the control circuit unit 3 and the external controlled device 60 shown in FIG. 2, and the program controlled by the data path unit 2 are set. And a programmable logic circuit unit 5 that executes a logic circuit operation according to the above.

【0032】ここで、本発明の特徴とするところは、プ
ログラマブル論理回路部5は書換可能な素子により構成
され、プログラマブル論理回路部5に接続されたメモリ
としての2ポートメモリ6およびコンフィギュレーショ
ン用外部メモリ13を備え、この2ポートメモリ6また
はコンフィギュレーション用外部メモリ13にはプログ
ラマブル論理回路部5の論理動作を変更するプログラム
が保持され、制御回路部3には、プログラマブル論理回
路部5との間でデータパス部2を介して実行される通信
手段と、この通信手段によりそのプログラマブル論理回
路部5に2ポートメモリ6またはコンフィギュレーショ
ン用外部メモリ13の内容を選択してロードさせる手段
とを備えるところにある。ここで、通信手段および選択
してロードさせる手段は、制御回路部3にプログラムさ
れたソフトウェアにより実現されるが、これは公知の技
術で実現できるので詳しい説明は省略する。
Here, the feature of the present invention is that the programmable logic circuit unit 5 is composed of rewritable elements, and the 2-port memory 6 as a memory connected to the programmable logic circuit unit 5 and the external configuration memory. A memory 13 is provided, and a program for changing the logical operation of the programmable logic circuit unit 5 is held in the 2-port memory 6 or the configuration external memory 13, and the control circuit unit 3 is connected to the programmable logic circuit unit 5. And a means for causing the programmable logic circuit portion 5 to select and load the contents of the 2-port memory 6 or the configuration external memory 13 by means of this communication means. It is in. Here, the communication means and the means for selecting and loading are realized by software programmed in the control circuit unit 3. However, since this can be realized by a known technique, detailed description thereof will be omitted.

【0033】2ポートメモリ6は、パッケージに内蔵さ
れている内部メモリである。また、コンフィギュレーシ
ョン用外部メモリ13はパッケージに接続される外部メ
モリである。
The 2-port memory 6 is an internal memory built in the package. The configuration external memory 13 is an external memory connected to the package.

【0034】CPU埋め込み型のデータ処理装置1で
は、データパス部2および制御回路部3によりCPUが
形成される。また、プログラマブル論理回路部5は、任
意の論理を実現できる。回路情報は、コンフィギュレー
ション回路部7によってプログラムされる。回路情報
は、コンフィギュレーション用外部メモリ13または2
ポートメモリ6から供給される。
In the CPU-embedded data processing device 1, the data path unit 2 and the control circuit unit 3 form a CPU. Further, the programmable logic circuit unit 5 can realize any logic. The circuit information is programmed by the configuration circuit unit 7. The circuit information is the external memory for configuration 13 or 2
It is supplied from the port memory 6.

【0035】基本CPU動作は、制御回路部3が命令用
外部メモリ12に格納された命令をクロック0に同期し
て読み込んだ後、それを内部のデコーダ11でデコード
し、その結果を用いてデータパス部2内のシフタ8、A
LU(Arithmetic and Logical unit: 論理演算装置)
9、レジスタファイル10を制御することによって行わ
れる。一方、プログラマブル論理回路部5は、クロック
1またはクロック2に同期して動作する任意のハードウ
ェアを実現でき、必要に応じて2ポートメモリ6をデー
タ格納用に使用できる。例えば、乗算命令を考えた場合
に、CPUの基本機能のみでは乗算器がデータパス部2
内にないため、ALU9(加算機能)およびシフタ8を
使用して数クロックかけて計算を行わなければならな
い。しかし、プログラマブル論理回路部5を乗算器とし
てプログラムしておくと、外部メモリ12に格納された
乗算命令は、このプログラマブル論理回路部5の部分を
使用して1クロックで実行することができるようになり
実行時間を短縮することができる。
In the basic CPU operation, after the control circuit section 3 reads the instruction stored in the instruction external memory 12 in synchronization with clock 0, it is decoded by the internal decoder 11 and the result is used for data Shifter 8, A in the pass section 2
LU (Arithmetic and Logical unit)
9, by controlling the register file 10. On the other hand, the programmable logic circuit unit 5 can realize any hardware that operates in synchronization with the clock 1 or the clock 2, and the 2-port memory 6 can be used for data storage as needed. For example, when considering a multiplication instruction, the multiplier is the data path unit 2 only with the basic functions of the CPU.
Since it is not within the range, it is necessary to use the ALU 9 (addition function) and the shifter 8 for several clocks for calculation. However, when the programmable logic circuit unit 5 is programmed as a multiplier, the multiplication instruction stored in the external memory 12 can be executed in one clock by using this programmable logic circuit unit 5. Therefore, the execution time can be shortened.

【0036】この際、プログラマブル論理回路部5とC
PU部であるデータパス部2および制御回路部3の間の
データ授受は双方向バスを用いて行われるほか、レジス
タファイル10の一部レジスタとプログラマブル論理回
路部5内の一部論理構成部とを直接結ぶ専用線18によ
っても行える。一連の制御は、制御回路部3で行われ、
それは制御線19および20を通して、プログラマブル
論理回路部5およびデータパス部2へ送られる。また、
プログラマブル論理回路部5の内部状態の検出も制御線
19を用いて行われる。プログラマブル論理回路部5へ
のプログラムは、制御線22を通してコンフィギュレー
ション回路部7から行われ、その契機は電源挿入時その
他の回路の初期設定時に外部信号24または制御回路部
3からの信号が制御線21から与えられる。
At this time, the programmable logic circuit section 5 and C
Data transmission / reception between the data path unit 2 and the control circuit unit 3 which are PU units is performed using a bidirectional bus, and a part of the registers of the register file 10 and a part of the logic configuration unit in the programmable logic circuit unit 5 are exchanged. It can also be done by a dedicated line 18 that directly connects A series of control is performed by the control circuit unit 3,
It is sent to the programmable logic circuit section 5 and the data path section 2 through the control lines 19 and 20. Also,
The internal state of the programmable logic circuit unit 5 is also detected using the control line 19. The programming of the programmable logic circuit unit 5 is performed from the configuration circuit unit 7 through the control line 22, and the trigger is triggered by the external signal 24 or the signal from the control circuit unit 3 at the time of initial setting of other circuits. It is given from 21.

【0037】次に、図3を参照してプログラマブル論理
回路部5の使用例を示す。図3はプログラマブル論理回
路部の使用例を示す図である。プログラマブル論理回路
部5には、クロック1およびクロック2という2系統の
クロックが供給され、図3に示すようにプログラマブル
論理回路部50および51というそれぞれ異なったクロ
ックで動作する回路をプログラムできる。そのため、2
ポートメモリ6をFIFOバッファとして使用して速度
調整を行う回路を構成することもできる。
Next, an example of using the programmable logic circuit section 5 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of use of the programmable logic circuit unit. The programmable logic circuit unit 5 is supplied with two systems of clocks, clock 1 and clock 2, and programmable logic circuit units 50 and 51, which operate with different clocks, can be programmed as shown in FIG. Therefore, 2
It is also possible to configure a circuit for adjusting the speed by using the port memory 6 as a FIFO buffer.

【0038】次に、図4を参照して演算種別累積器4を
説明する。図4は演算種別累積器4のブロック構成図で
ある。演算種別累積器4は、制御回路部3がロードした
演算を種別毎にある一定時間累算するとともにあらかじ
め設定しておいた値よりある累積値が大きくなったなら
それを制御回路部3に知らせる機能を持つ。制御回路部
3は、その結果を受けて制御線21を通してコンフィギ
ュレーション回路部7に対して該当するハードウェアを
プログラマブル論理回路部5にプログラムするように命
令する。コンフィギュレーション回路部7は、コンフィ
ギュレーション用外部メモリ13にあらかじめ蓄えられ
ているハードウェア情報または、制御回路部3がデータ
パス部2を用いて2ポートメモリ6上に動的に作成した
ハードウェア情報を読み込みプログラマブル論理回路部
5を所望の回路にプログラムする。コンフィギュレーシ
ョン回路部7は、プログラムが終了したらその旨を制御
線21を用いて制御回路部3に知らせる。それ以降、制
御回路部3は、該当する演算をデータパス部2で行わ
ず、プログラマブル論理回路部5で行うように制御す
る。これにより、出現頻度が大きい演算を専用ハードウ
ェアで実行することになり処理速度が改善される。
Next, the operation type accumulator 4 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram of the calculation type accumulator 4. The operation type accumulator 4 accumulates the operations loaded by the control circuit unit 3 for a certain period of time for each type and informs the control circuit unit 3 if a certain accumulated value becomes larger than a preset value. With function. Upon receiving the result, the control circuit unit 3 instructs the configuration circuit unit 7 through the control line 21 to program the corresponding hardware in the programmable logic circuit unit 5. The configuration circuit unit 7 stores hardware information stored in advance in the configuration external memory 13 or hardware information dynamically created on the 2-port memory 6 by the control circuit unit 3 using the data path unit 2. To program the programmable logic circuit section 5 into a desired circuit. When the programming is completed, the configuration circuit section 7 informs the control circuit section 3 of the fact using the control line 21. After that, the control circuit unit 3 controls such that the programmable logic circuit unit 5 does not perform the corresponding operation in the data path unit 2. As a result, the arithmetic operation having a high appearance frequency is executed by the dedicated hardware, and the processing speed is improved.

【0039】図4に演算種別累積器4の一構成例を示
す。命令実行毎に制御回路部3から出される信号はデコ
ーダ32でデコードされ、カウンタ33のうち該当する
演算のカウンタを1加算する。比較器34はレジスタ3
6にセットされた値と各カウンタの値を比較し、レジス
タの値を超えたカウンタの番号を制御回路部3に出力す
る。カウンタ33は、タイマ35によって定期的に
“0”リセットされる。タイマ35の時間設定およびレ
ジスタ36の値の設定は、制御回路部3その他の外部か
ら行えるようになっている。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the operation type accumulator 4. The signal output from the control circuit unit 3 each time an instruction is executed is decoded by the decoder 32, and the counter of the corresponding operation of the counter 33 is incremented by 1. Comparator 34 is register 3
The value set in 6 is compared with the value of each counter, and the number of the counter exceeding the value of the register is output to the control circuit unit 3. The counter 33 is periodically reset by the timer 35 to "0". The time setting of the timer 35 and the setting of the value of the register 36 can be performed from the control circuit unit 3 and the outside.

【0040】また、演算種別累積器4は、個別の専用回
路としてではなく、図1のプログラマブル論理回路部5
の中に処理動作前にプログラムすることによっても実現
可能である。
The operation type accumulator 4 is not an individual dedicated circuit but the programmable logic circuit section 5 of FIG.
It can also be realized by programming in the process before processing operation.

【0041】プログラマブル論理回路部5は、実現でき
る回路規模が有限である。実現する回路規模がプログラ
マブル論理回路部5の容量を越える場合は、図1および
図2に示すように拡張回路14を接続できるように、デ
ータ処理装置1は接続用の外部ピンを接続パス部70に
持っている。拡張回路14は、2ポートメモリ17、プ
ログラマブル論理回路部15、およびコンフィギュレー
ション回路部16からなり、それぞれデータ処理装置1
の2ポートメモリ6、プログラマブル論理回路部5、コ
ンフィギュレーション回路部7に等しい構造を持ち、制
御回路部3からも同様に見えるように各信号線は配線さ
れる。
The programmable logic circuit unit 5 has a finite circuit scale that can be realized. When the circuit scale to be realized exceeds the capacity of the programmable logic circuit unit 5, the data processor 1 connects the external pin for connection to the connection path unit 70 so that the expansion circuit 14 can be connected as shown in FIGS. I have The expansion circuit 14 includes a 2-port memory 17, a programmable logic circuit section 15, and a configuration circuit section 16.
The two-port memory 6, the programmable logic circuit unit 5, and the configuration circuit unit 7 have the same structure, and the signal lines are wired so that the control circuit unit 3 can also see the same.

【0042】次に、図5および図6を参照して本発明実
施例装置の一動作例を説明する。図5および図6は本発
明実施例装置の一動作例を示す図である。図5に示す動
作例は、演算種別累積器4のカウンタ33がカウントア
ップすることにより、プログラマブル論理回路部5にロ
ードされる機能が変更される動作例である。まず、プロ
グラマブル論理回路部5にメモリ(6または13)から
機能Aをロードする(S1)。そして、機能Aが実行さ
れる(S2)。ここで、機能Aの実行命令の回数が累積
計数値としてカウンタ33に蓄積される。その累積計数
値がbに達すると(S3)、プログラマブル論理回路部
5に機能Aを捨て、メモリ(6または13)から別の機
能Bがロードされる(S4)。そして、機能Bが実行さ
れる(S5)。続いて、機能Bの実行命令の回数が累積
計数値としてカウンタ33に蓄積される。その累積計数
値がcに達すると(S6)、プログラマブル論理回路部
5に機能Bを捨て、メモリ(6または13)からさらに
別の機能Cがロードされる(S7)。このようにして、
演算種別累積器4のカウンタ33がカウントアップする
ことにより、プログラマブル論理回路部5にロードされ
る機能が変更される。
Next, an operation example of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are views showing an operation example of the apparatus according to the present invention. The operation example shown in FIG. 5 is an operation example in which the function loaded in the programmable logic circuit unit 5 is changed by the counter 33 of the operation type accumulator 4 counting up. First, the function A is loaded from the memory (6 or 13) into the programmable logic circuit unit 5 (S1). Then, the function A is executed (S2). Here, the number of execution instructions of the function A is accumulated in the counter 33 as a cumulative count value. When the cumulative count value reaches b (S3), the function A is discarded in the programmable logic circuit unit 5, and another function B is loaded from the memory (6 or 13) (S4). Then, the function B is executed (S5). Subsequently, the number of execution instructions of the function B is accumulated in the counter 33 as a cumulative count value. When the cumulative count value reaches c (S6), the function B is discarded in the programmable logic circuit unit 5, and another function C is loaded from the memory (6 or 13) (S7). In this way,
When the counter 33 of the operation type accumulator 4 counts up, the function loaded in the programmable logic circuit unit 5 is changed.

【0043】図6に示す動作例は、外部からの入力を待
って、機能が変更される動作例である。まず、プログラ
マブル論理回路部5に機能Dがロードされる(S1
1)。そして、機能Dが実行される(S12)。機能D
は、ステップdまで達すると停止する(S13)。この
とき、例えば操作によりあるいは外のハードウエアの出
力により外部から命令が入力されると(S14)、プロ
グラマブル論理回路部5は機能Dを捨て機能Eをロード
する(S15)。そして、機能Eを実行する(S1
6)。
The operation example shown in FIG. 6 is an operation example in which the function is changed after waiting for an input from the outside. First, the function D is loaded into the programmable logic circuit unit 5 (S1
1). Then, the function D is executed (S12). Function D
Stops when step d is reached (S13). At this time, for example, when an instruction is input from the outside by an operation or an output of external hardware (S14), the programmable logic circuit unit 5 discards the function D and loads the function E (S15). Then, the function E is executed (S1
6).

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部とのインタフェースを司る周辺回路を製造時ではな
く、使用開始直前にあるいは動作中に用途ごとに構成で
きる。本発明によれば、プログラマブル論理回路の内容
を動的に変更することにより、制御回路部のCPU機能
を助け、回路全体の処理能力を向上させることができ
る。CPU機能とプログラマブル回路部を密に結合した
ことにより、CPU機能の負荷を軽減するように動作時
にプログラマブル回路部を異なる機能を持つ回路として
プログラマブルし直せる。これにより、例えば乗算が多
い処理を実行する場合、専用乗算器を処理途中でプログ
ラマブル回路部に構成し、それを使用することによって
処理速度を動的に向上させることもできる。
As described above, according to the present invention,
Peripheral circuits that control the interface with the outside can be configured for each application immediately before use or during operation, not at the time of manufacture. According to the present invention, by dynamically changing the contents of the programmable logic circuit, it is possible to assist the CPU function of the control circuit unit and improve the processing capability of the entire circuit. By tightly coupling the CPU function and the programmable circuit unit, the programmable circuit unit can be reprogrammed as a circuit having a different function during operation so as to reduce the load on the CPU function. Thereby, for example, when a process with a large number of multiplications is executed, the dedicated multiplier is configured in the programmable circuit unit during the process, and by using it, the processing speed can be dynamically improved.

【0045】すなわち、本発明によれば、従来製造後の
変更が不可能であった周辺回路部分を変更可能な構成と
し、一つの構成で異なる用途に使用できるようにするこ
とにより、小さいハードウエアで多くの機能を実現する
ことができる。本発明では、少量多品種の品揃いに対応
することができるデータ処理装置を実現することができ
る。また、本発明によれば、より積極的に周辺回路部分
をCPU機能の負荷を軽減するように動的に変更できる
ようにし、全体の処理速度が改善できるデータ処理装置
を実現することができる。
That is, according to the present invention, the peripheral circuit portion, which cannot be changed after manufacturing, can be changed so that one structure can be used for different purposes. Many functions can be realized with. According to the present invention, it is possible to realize a data processing device capable of coping with a wide variety of small quantities. Further, according to the present invention, it is possible to realize a data processing device that can more actively and dynamically change the peripheral circuit portion so as to reduce the load on the CPU function and improve the overall processing speed.

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

【図1】本発明実施例装置のブロック構成図。FIG. 1 is a block configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例の全体構成図。FIG. 2 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】プログラマブル論理回路部の使用例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of use of a programmable logic circuit unit.

【図4】演算種別累積器のブロック構成図。FIG. 4 is a block configuration diagram of a calculation type accumulator.

【図5】本発明実施例装置の一動作例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an operation example of the device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明実施例装置の一動作例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an operation example of the device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 データ処理装置 2 データパス部 3 制御回路部 4 演算種別累積器 5、15、50、51 プログラマブル論理回路部 6、17 2ポートメモリ 7、16 コンフィギュレーション回路部 8 シフタ 9 ALU 10 レジスタファイル 11 デコーダ 12 命令用外部メモリ 13 コンフィギュレーション用外部メモリ 14 拡張回路 18 専用線 19〜22 制御線 23、24 外部信号 32 デコーダ 33 カウンタ 34 比較器 35 タイマ 36 レジスタ 60 被制御装置 70 接続パス部 1 Data Processing Device 2 Data Path Unit 3 Control Circuit Unit 4 Operation Type Accumulator 5, 15, 50, 51 Programmable Logic Circuit Unit 6, 17 2 Port Memory 7, 16 Configuration Circuit Unit 8 Shifter 9 ALU 10 Register File 11 Decoder 12 external memory for instructions 13 external memory for configuration 14 extended circuit 18 dedicated lines 19-22 control lines 23, 24 external signal 32 decoder 33 counter 34 comparator 35 timer 36 register 60 controlled device 70 connection path unit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御回路部(3)と、この制御回路部と
外部の被制御装置とを接続するデータパス部(2)と、
このデータパス部を司り設定されたプログラムにしたが
って論理回路動作を実行するプログラマブル論理回路部
(5)とが一つのパッケージに実装されたデータ処理装
置において、 前記プログラマブル論理回路部(5)は書換可能な素子
により構成され、 前記プログラマブル論理回路部(5)に接続されたメモ
リ(6、13)を備え、 このメモリには前記プログラマブル論理回路部(5)の
論理動作を変更するプログラムが保持され、 前記制御回路部(3)には、前記プログラマブル論理回
路部(5)との間で前記データパス部(2)を介して実
行される通信手段と、この通信手段によりそのプログラ
マブル論理回路部に前記メモリの内容を選択してロード
させる手段とを備えたことを特徴とするデータ処理装
置。
1. A control circuit section (3), a data path section (2) for connecting the control circuit section and an external controlled device,
In a data processing device in which a programmable logic circuit unit (5) that executes a logic circuit operation according to a program set by the data path unit is mounted in one package, the programmable logic circuit unit (5) is rewritable. And a memory (6, 13) connected to the programmable logic circuit section (5), which holds a program for changing the logic operation of the programmable logic circuit section (5). The control circuit unit (3) includes a communication unit that is executed between the control unit and the programmable logic circuit unit (5) via the data path unit (2), and the programmable logic circuit unit is connected to the communication unit by the communication unit. A data processing device, comprising: means for selecting and loading the contents of a memory.
【請求項2】 前記メモリは少なくともその一部が前記
パッケージに内蔵された内部メモリ(6)である請求項
1記載のデータ処理装置。
2. The data processing device according to claim 1, wherein at least a part of the memory is an internal memory (6) built in the package.
【請求項3】 前記メモリの一部は前記パッケージに接
続される外部メモリ(13)である請求項2記載のデー
タ処理装置。
3. The data processing device according to claim 2, wherein a part of the memory is an external memory (13) connected to the package.
【請求項4】 前記内部メモリ(6)は2ポートメモリ
であり、前記プログラマブル論理回路部(5)が論理的
に二つに分割され、この内部メモリ(6)の二つのポー
トにそれぞれ接続された請求項2記載のデータ処理装
置。
4. The internal memory (6) is a two-port memory, and the programmable logic circuit section (5) is logically divided into two and connected to two ports of the internal memory (6), respectively. The data processing device according to claim 2.
【請求項5】 前記制御回路部(3)が実行した命令を
計数する累積器(4)が前記パッケージに内蔵され、前
記制御回路部(3)はこの累積器(4)の計数値が所定
値に達したときに前記ロードさせる手段を起動する手段
を含む請求項1記載のデータ処理装置。
5. An accumulator (4) for counting instructions executed by the control circuit section (3) is built in the package, and the control circuit section (3) has a predetermined count value of the accumulator (4). The data processing apparatus according to claim 1, further comprising means for activating the means for loading when a value is reached.
【請求項6】 外部クロック入力端子を備えた請求項1
記載のデータ処理装置。
6. An external clock input terminal is provided.
The described data processing device.
【請求項7】 外部クロック入力端子を複数個備え、こ
の複数の外部クロック入力端子には異なるクロック信号
が入力され、前記プログラマブル論理回路部の一部がこ
の異なるクロック信号に同期する請求項4記載のデータ
処理装置。
7. A plurality of external clock input terminals are provided, different clock signals are input to the plurality of external clock input terminals, and a part of the programmable logic circuit unit is synchronized with the different clock signals. Data processing equipment.
【請求項8】 前記プログラマブル論理回路部(5)に
別のパッケージに実装された第二のプログラマブル論理
回路部(15)を接続する接続パス部(70)を備え、 前記制御回路部(3)には、この第二のプログラマブル
論理回路部(15)を前記データパス部(2)およびこ
の接続パス部を介して制御する手段を含む請求項1記載
のデータ処理装置。
8. The control circuit section (3) is provided with a connection path section (70) for connecting the programmable logic circuit section (5) to a second programmable logic circuit section (15) mounted in another package. The data processing apparatus according to claim 1, further comprising means for controlling the second programmable logic circuit section (15) via the data path section (2) and the connection path section.
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