JPH0869382A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0869382A
JPH0869382A JP6203445A JP20344594A JPH0869382A JP H0869382 A JPH0869382 A JP H0869382A JP 6203445 A JP6203445 A JP 6203445A JP 20344594 A JP20344594 A JP 20344594A JP H0869382 A JPH0869382 A JP H0869382A
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JP
Japan
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interrupt
cpu
central processing
semiconductor device
processing unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP6203445A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Tadano
正義 多々納
Yoshiaki Kasuga
義昭 春日
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Publication of JPH0869382A publication Critical patent/JPH0869382A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のCPUが独立したプログラムを並列実
行する半導体装置において、本来各CPUが実行すべき
プログラムの処理速度を損なうことなく即時に割り込み
処理をする。 【構成】 独立したプログラムを並列実行する複数のC
PU11〜13を集積した半導体装置において、各CP
Uが自らのCPUに対する割り込みを許可するか否かを
選択する割り込み許可フラグ16と、各CPUに対する
他のCPUからの割り込み要求の有無を表示する割り込
み要求フラグ17,18を備えた割り込み制御レジスタ
14と、このレジスタ14の書き込み値において、割り
込み許可フラグ16が有効で、かつ他のCPUからの割
り込み要求フラグ17,18のうち少なくとも1つが有
効であれば、割り込み処理を起動する割り込み制御手段
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は独立したプログラムを並
列処理する複数の中央演算装置(以下CPUという)を
有し、任意のCPUにソフトウエア割り込みをかけるた
めの割り込み制御手段を有する半導体装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置には複数のCPUが内
蔵されるようになり複数のプログラムを並列実行するこ
とが可能となってきた。
【0003】図3は従来の半導体装置のブロック図であ
り、1はCPU(a)、2はCPU(b)、3はCPU
(c)、4はデータバス、5はRAM、6はRAM5の
任意のアドレスに設定されCPU(a)1に対する割り
込み要求があることを示す割り込み要求フラグa、7は
RAM5の任意のアドレスに設定されCPU(b)2に
対する割り込み要求があることを示す割り込み要求フラ
グb、8はRAM5の任意のアドレスに設定されCPU
(c)3に対する割り込み要求があることを示す割り込
み要求フラグcである。
【0004】この割り込み回路において、時分割に並列
実行している各CPUにおいて、CPU(a)1からC
PU(b)2に対してソフトウエア割り込みをかける場
合、CPU(b)2は、割り込み受理が可能であれば、
その実行中のプログラムの中で定期的に割り込み要求フ
ラグb7が有効状態かどうかを、RAM5のデータを読
み出すことにより確認する。CPU(a)1は、そのプ
ログラムの中で必要なときに、CPU(b)2に対する
割り込み要求フラグb7を有効にする。CPU(b)2
が割り込み要求フラグb7を確認したときに割り込み要
求フラグb7が有効であれば、CPU(b)2は割り込
み処理を起動する。
【0005】なおこの例では、CPU(a)1からCP
U(b)2への割り込み発生の動作を説明したが、任意
のどのCPUからも、他のCPUへ割り込みをかけるこ
とが可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成において割り込み要求フラグを定期的に確認す
るためには、本来のプログラム中の数カ所に割り込み要
求フラグを確認する命令を記述しなければならない。こ
のためプログラムを実行すると、本来のプログラムの実
行動作を中断し、RAMデータの読み出しによる割り込
み要求フラグを確認のために一定の時間を費やすので、
プログラムの実行速度を落とす要因となっていた。この
ようにプログラムの実行速度が落ちると、CPU間のデ
ータ受け渡しや、同期実行が効率的にできなくなるとい
う問題がある。
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、本来
の実行プログラムの実行速度を損なうことなく、割り込
み要求が発生すると即時に割り込みを受理し、割り込み
プログラムを実行できる半導体装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1記載の発明の半導体装置では、独立したプ
ログラムを並列実行する複数のCPUの各々に設けられ
た割り込み許可フラグと複数のCPUの各々に他のCP
Uの数だけ設けられた割り込み要求フラグとを有する割
り込み制御レジスタと、この割り込み制御レジスタに接
続されて割り込み許可フラグが有効で、かつ他のCPU
からの割り込み要求フラグのうち少なくとも一つが有効
であれば、CPUに対して割り込み処理を起動する割り
込み制御手段とを有した構成であって、割り込み許可フ
ラグは各CPUの命令に従って他のCPUの割り込みを
許可するか否かを表示し、また割り込み要求フラグは各
CPUの命令に従って複数のCPUの各々へ他のCPU
からの割り込み要求の有無を表示するものである。
【0009】また、請求項2記載の発明の半導体装置で
は、請求項1記載の割り込み制御手段を他のCPUから
の複数の割り込み要求フラグを入力とした論理和回路と
この論理和回路の出力と割り込み許可フラグとを入力と
した論理積回路により構成し、論理積回路の出力をCP
Uへの入力とするものである。
【0010】また、請求項3記載の発明の半導体装置で
は、請求項1記載の発明の半導体装置において、複数の
CPUが独立したプログラムを時分割でなく並列実行す
る場合に、あらかじめ決定しているCPUの優先順位に
従い、複数のCPUが順に割り込み制御レジスタへの書
き込みあるいは読み出し動作を行うように制御するCP
U調停手段を有するものである。
【0011】
【作用】請求項1または2記載の発明の構成により、割
り込み受理可能なCPUがその割り込み許可フラグを有
効にしておけば、他のいずれかのCPUからの割り込み
要求フラグが有効になったとき、即時に割り込み処理を
起動することができる。
【0012】また、請求項3記載の構成により、時分割
でない並列処理の場合でも割り込み制御レジスタへの書
き込みや読み出しを円滑に行うことができる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。図1は各CPUがそれぞれの独立したプログ
ラムを時分割で並列実行することが可能な半導体装置の
機能ブロック図である。11はCPU(A)、12はC
PU(B)、13はCPU(C)、14は割り込み制御
レジスタ、15は各CPU11〜13と割り込み制御レ
ジスタ14との間でデータ転送を行うためのデータバス
である。16はCPU(A)11の割り込み許可フラグ
A、17はCPU(B)12からCPU(A)11に対
する割り込み要求フラグAB、18はCPU(C)13
からCPU(A)11に対する割り込み要求フラグA
C、19はCPU(B)12の割り込み許可フラグB、
20はCPU(A)11からCPU(B)12に対する
割り込み要求フラグBA、21はCPU(C)13から
CPU(B)12に対する割り込み要求フラグBC、2
2はCPU(C)13の割り込み許可フラグC、23は
CPU(A)11からCPU(C)13に対する割り込
み要求フラグCA、24はCPU(B)12からCPU
(C)13に対する割り込み要求フラグCBであり、こ
れらは14割り込み制御レジスタに設けられている。2
5はCPU(A)11に対する割り込み受理信号A、2
6はCPU(B)12に対する割り込み受理信号B、2
7はCPU(C)13に対する割り込み受理信号Cであ
る。28は割り込み制御レジスタに対する読み出し許可
信号で、いずれかのCPUが読み出し信号を発行したと
きに有効となる。29は割り込み制御レジスタに対する
書き込み許可信号で、いずれかのCPUが書き込み信号
を発行したときに有効となる。
【0014】以上の構成の半導体装置についてその動作
を説明する。たとえば、CPU(A)11と、CPU
(B)12、CPU(C)13がそれぞれ時分割で並列
実行しているとき、CPU(B)12がCPU(A)1
1からの割り込み要求を受理する場合の動作について説
明する。この場合には、まずCPU(B)12により割
り込み制御レジスタ書き込み信号29を発行し、割り込
み許可フラグB19を有効にしておく。次に割り込み要
求を発生させるCPU(A)11は同様にしてCPU
(B)12に対する割り込み要求フラグBA20を有効
にする。割り込み許可フラグB19と割り込み要求フラ
グBA20が有効になることにより、図1中のOR(論
理和)回路とAND(論理積)回路を介して割り込み受
理信号B26が発生し、CPU(B)12はこの信号を
受けて割り込みを受理し、割り込み処理を優先実行す
る。これらのOR回路とAND回路の組合せが割り込み
制御手段として機能している。
【0015】このように本実施例によれば、他のCPU
からの割り込み要求があるかどうかを定期的に確認をし
なくても、割り込み制御レジスタに保持したフラグによ
り割り込み処理を行うことができるので、プログラム中
に割り込み要求確認のための命令を記述する必要がな
く、CPUの動作効率を上げることができる。
【0016】次に、図2を用いて各CPUが時分割でな
く並列実行する場合の実施例を説明する。時分割でなく
並列実行する場合には、複数のCPUが同時に割り込み
制御レジスタに対して書き込みや読み出し動作を行うこ
とがあり得るので、これを回避するために、本実施例で
は、CPU調停手段を設けている。
【0017】図2は各CPUがそれぞれの独立したプロ
グラムを並列実行することが可能な半導体装置の機能ブ
ロック図である。60はデータバスを使用するCPUを
決定するCPU調停手段、61はCPU(A)11から
CPU調停手段60に対するデータバス使用要求信号
A、62はCPU(A)11に対するデータバス使用許
可信号A、63はCPU(B)12からCPU調停手段
60に対するデータバス使用要求信号B、64はCPU
(B)12に対するデータバス使用許可信号B、65は
CPU(C)13からCPU調停手段に対するデータバ
ス使用要求信号C、66はCPU(C)13に対するデ
ータバス使用許可信号Cである。その他の構成は、図1
に示した構成と同様であるので同一の符号を付けて説明
を省略する。
【0018】本実施例のCPU調停手段60では、あら
かじめデータバスを使用できる優先度をCPU(A)1
1が1番高く、CPU(C)13が1番低いと設定して
いる。割り込み制御レジスタ14にCPU(A)11と
CPU(B)12が同時に読み書きしようとしたとき、
CPU(A)11はCPU調停手段60に対してデータ
バス使用要求信号A61を、CPU(B)12はCPU
調停手段60に対してデータバス使用要求信号B63を
それぞれ発行する。CPU調停手段60はデータバス使
用の優先度に従い、CPU(A)11にのみデータバス
使用許可信号A62を発行する。CPU(A)11は、
データバス使用許可信号A62を受理してから割り込み
制御レジスタ14に対する割り込み制御レジスタ読み出
し信号28、あるいは割り込み制御レジスタ書き込み信
号29を発行し、割り込み制御レジスタ14に対する読
み書きを行う。CPU(B)12がCPU(A)11か
らの割り込み要求を受理するには、CPU(B)12に
より割り込み制御レジスタ書き込み信号29を発行し、
割り込み許可フラグB19を有効にしておく。割り込み
要求を発生させるCPU(A)11は同様にしてCPU
(B)12に対する割り込み要求フラグBA20を有効
にする。割り込み許可フラグB19と割り込み要求フラ
グBA20が有効になることにより、割り込み受理信号
B26が発生し、CPU(B)12はこの信号を受けて
割り込みを受理し、割り込み処理を優先実行する。
【0019】この実施例においては、時分割でない並列
実行を行う場合でも、あらかじめ割り込み処理内容を決
めて優先順位を付けておけばCPU間での効率的なデー
タの受け渡し、CPUの同期実行が行える。
【0020】尚、以上2つの実施例では、3つのプログ
ラムを並列実行できるCPUの場合について説明した
が、本発明は、割り込み要求信号と割り込み要求フラグ
の数を変更することにより、2つ以上のプログラムを並
列実行できるCPUを所有している半導体装置すべてに
適応できる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、他のCPUからの割り
込み要求があるかどうかを定期的に確認をしなくても、
割り込み制御レジスタに保持したフラグの判定により割
り込み処理を行うことができるので、プログラム中に割
り込み要求確認のための命令を記述する必要がなく、効
率的にCPU間のソフトウエア割り込みを発生し、デー
タの受け渡しや、同期実行を可能にする半導体装置を実
現することができる。
【0022】また、CPUが時分割でない並列実行を行
う場合でも、あらかじめ割り込み処理内容を決めて優先
順位を付けることによりCPU間での効率的なデータの
受け渡し、CPUの同期実行を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における半導体装置の機能ブ
ロック図
【図2】本発明の他の実施例における半導体装置の機能
ブロック図
【図3】従来の半導体装置の機能ブロック図
【符号の説明】
1 中央演算装置(CPU)(a) 2 中央演算装置(CPU)(b) 3 中央演算装置(CPU)(c) 4 データバス 5 RAM 6 割り込み要求フラグa 7 割り込み要求フラグb 8 割り込み要求フラグc 11 中央演算装置(CPU)(A) 12 中央演算装置(CPU)(B) 13 中央演算装置(CPU)(C) 14 割り込み制御レジスタ 15 データバス 16 割り込み許可フラグA 17 割り込み要求フラグAB 18 割り込み要求フラグAC 19 割り込み許可フラグB 20 割り込み要求フラグBA 21 割り込み要求フラグBC 22 割り込み許可フラグC 23 割り込み要求フラグCA 24 割り込み要求フラグCB 25 割り込み受理信号A 26 割り込み受理信号B 27 割り込み受理信号C 28 割り込み制御レジスタ読み出し信号 29 割り込み制御レジスタ書き込み信号 60 CPU(中央演算装置)調停手段 61 データバス使用要求信号A 62 データバス使用許可信号A 63 データバス使用要求信号B 64 データバス使用許可信号B 65 データバス使用要求信号C 66 データバス使用許可信号C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 独立したプログラムを並列実行する複数
    の中央演算装置を備えた半導体装置であって、前記複数
    の中央演算装置の各々に対して設けられた割り込み許可
    フラグ、および前記複数の中央演算装置の各々に対して
    他の中央演算装置の数だけ設けられた割り込み要求フラ
    グを有する割り込み制御レジスタと、前記割り込み制御
    レジスタに接続されて前記割り込み許可フラグが有効
    で、かつ他の中央演算装置からの前記割り込み要求フラ
    グのうち少なくとも一つが有効であれば、前記中央演算
    装置に対して割り込み処理を起動する割り込み制御手段
    とを有し、前記割り込み許可フラグは各中央演算装置の
    命令に従って他の中央演算装置の割り込みを許可するか
    否かを表示し、また前記割り込み要求フラグは各中央演
    算装置の命令に従って前記複数の中央演算装置の各々へ
    他の中央演算装置からの割り込み要求の有無を表示する
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 割り込み制御手段は、他の中央演算装置
    からの複数の割り込み要求フラグを入力とした論理和回
    路と、前記論理和回路の出力および割り込み許可フラグ
    を入力とした論理積回路とで構成し、前記論理積回路の
    出力を中央演算装置への入力とする請求項1記載の半導
    体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、複
    数の中央演算装置が独立したプログラムを時分割でなく
    並列実行する場合には、あらかじめ決定している中央演
    算装置の優先順位に従い、前記複数の中央演算装置が順
    に割り込み制御レジスタへの書き込みあるいは読み出し
    動作を行うように制御する中央演算装置調停手段を有す
    る半導体装置。
JP6203445A 1994-08-29 1994-08-29 半導体装置 Pending JPH0869382A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003085153A (ja) * 2001-09-13 2003-03-20 Mitsubishi Electric Corp 制御レジスタ及びプロセッサ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003085153A (ja) * 2001-09-13 2003-03-20 Mitsubishi Electric Corp 制御レジスタ及びプロセッサ

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