JPH09114676A

JPH09114676A - マイクロコンピュータ用プログラム変換方法及びそのプログラムを用いたマイクロコンピュータ

Info

Publication number: JPH09114676A
Application number: JP7268912A
Authority: JP
Inventors: Toshio Enomoto; 敏雄榎本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 1997-05-02
Anticipated expiration: 2015-10-18
Also published as: KR100248134B1; KR970022741A; JP2738365B2; US5854935A

Abstract

(57)【要約】【課題】シングルチップマイクロコンピュータシステ
ムにおける低ノイズや低消費電流に関するきびしい性能
要求を実現する。【解決手段】ステップＳ１３で仮配置を行った後に、
最適化コンパイラはステップＳ１４で仮配置したプログ
ラム列の各命令のアドレスと次実行アドレスとのハミン
グ距離を算出する。最適化コンパイラはステップＳ１５
で仮配置されたプログラム列においてアドレス距離が予
め設定された所定数未満の局所が最適化されたか否かを
判定し、最適化されていなければステップＳ１６でその
命令に対して分岐条件等の変更処理を行う。最適化コン
パイラはステップＳ１７で仮配置されたプログラム列に
おいてアドレス距離が所定数以上の大所が最適化された
か否かを判定し、最適化されていなければ、ステップＳ
１８でプログラムモジュールの配置換えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロコンピュー
タ用プログラム変換方法及びそのプログラムを用いたマ
イクロコンピュータに関し、特にグレイコードを用いた
アドレッシングに適したマイクロコンピュータ用プログ
ラムの変換方法及びそのプログラムを用いたマイクロコ
ンピュータに関する。

【０００２】

【従来の技術】グレイコード（ｇｒａｙｃｏｄｅ）と
は相前後するデータの相違が１ビットのコードで、摺動
子を用いた位置デコーダ等に用いられている。これはコ
ードの切換りが１ビットの変化であるため、変移点近傍
のコードの表す値が変化の直前または直後の値のどちら
かで、それ以外の値をとらないという特長がある。

【０００３】上記のグレイコードのマイクロコンピュー
タシステムへの適用例としては、グレイコードを汎用マ
イクロコンピュータの外部メモリへのアドレス信号に用
いる方法がある。この方法については、特開平５−２５
０２６９号公報に詳述されている。

【０００４】上記の方法では、メモリのアドレス信号に
ハミング距離（ｈａｍｍｉｎｇ’ｓｄｉｓｔａｎｃｅ）
が「１」のグレイコードを用いてそのメモリへのアクセ
スを行っている。

【０００５】この方法は、メモリの連続する番地をアク
セスする場合にアドレス信号の同時に変化するビット数
を少なくすることで、アドレス切換え時の電流変化に伴
う電源ノイズを低減し、信号線間のクロストーク（ｃｒ
ｏｓｓｔａｌｋ）を低減している。

【０００６】図１４は従来のマイクロコンピュータの構
成を示す図である。マイクロコンピュータ２は、図に示
すように、バッファ２１と、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔ
ｉｃａｎｄｌｏｇｉｃｕｎｉｔ）２２と、レジスタ
群２３と、アドレス出力部２４と、命令レジスタ２５
と、命令デコーダ２６とから構成されている。

【０００７】バッファ２１はデータバス２０１で外部に
接続され、アドレス出力部２４はアドレスバス２０２で
外部に接続され、命令デコーダ２６はコントロールバス
２００で外部に接続されている。

【０００８】一方、マイクロコンピュータ２内部では内
部バス２０３によってバッファ２１と、ＡＬＵ２２と、
レジスタ群２３と、命令レジスタ２５とが夫々相互に接
続されている。ここで、命令デコーダ２６はコントロー
ルバス２００を介して入力される命令や命令レジスタ２
５を介して入力される命令をデコードし、ＣＰＵ（中央
処理装置）制御信号を出力している。

【０００９】上記のメモリに対するアドレッシングで
は、アドレス出力部２４からアドレスバス２０２を介し
て外部メモリ（図示せず）に出力されるアドレスにグレ
イコードが用いられており、そのアドレスによって外部
メモリへのアクセスが行われている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロコンピュータシステムでは、メモリのアドレッシング
を単にグレイコードにしているので、マイクロプロセッ
サ外の二次キャッシュへのアクセスや、さらにその外の
主記憶装置へのアクセス等の連続するアドレス空間に配
置されたデータへのアクセスに対して大きな効果があ
る。

【００１１】しかしながら、その他の場合にはアドレス
が飛ぶので、つまり次に実行される命令の入っているア
ドレスとその直前の実行アドレスとの間に２ビット以上
のビット変化を伴う可能性が高いので、ビット変化によ
るクロストークや電源変化によるノイズの低減には十分
な効果がない。

【００１２】さらに上記のマイクロコンピュータシステ
ムでは、マイクロプロセッサ内のメモリへのランダムア
クセスがＬＳＩ（大規模集積回路）内部に限定されるも
のとしてクロストークや電源ノイズの主原因でないとし
て容認している。

【００１３】このマイクロコンピュータシステムでは、
マイクロプロセッサ内部に一次キャッシュを持ち、外部
に二次キャッシュや主記憶を持つようなマルチチップマ
イクロコンピュータだけでなく、マイクロプロセッサ内
部に主記憶やＩ／Ｏ（入出力）装置、システムクロック
発生回路をも取込んだシングルチップマイクロコンピュ
ータというシステムもある。

【００１４】このシングルチップマイクロコンピュータ
システムでは１個の半導体チップ上に構成できる回路規
模の限界や製造コスト増のために、マルチチップマイク
ロコンピュータシステムで採られているメモリの階層化
を行うことができない。

【００１５】また、一般に、マイクロコンピュータシス
テムの動作を記述しているプログラムの１／３は分岐命
令であることが知られており、これを考慮すると、シン
グルチップマイクロコンピュータシステムでは連続した
メモリブロックへのアクセスがほとんど起こらないと言
える。

【００１６】上記のシングルチップマイクロコンピュー
タシステムはマルチチップマイクロコンピュータシステ
ムに比べて高速性が要求されることはないが、低ノイズ
や低消費電流に関する性能要求がマルチチップマイクロ
コンピュータシステムに比べて数十倍から数百倍もきび
しい。

【００１７】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、シングルチップマイクロコンピュータシステムに
おける低ノイズや低消費電流に関するきびしい性能要求
を実現することができるマイクロコンピュータ用プログ
ラム変換方法及びそのプログラムを用いたマイクロコン
ピュータを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によるマイクロコ
ンピュータ用プログラム変換方法は、ソースプログラム
の構文解析の結果に応じて仮配置を行って実行すべきオ
ブジェクトプログラムに変換するマイクロコンピュータ
用プログラム変換方法であって、仮配置されたプログラ
ム列の各命令のアドレス相互のハミング距離を算出する
工程と、アドレス距離が予め設定された所定値未満の局
所に該当する命令の少なくとも分岐条件を変更して当該
命令のハミング距離を最適化する工程と、前記アドレス
距離が前記所定値以上の大所に該当する命令のプログラ
ムモジュールの配置換えを行って当該命令のハミング距
離を最適化する工程とを備えている。

【００１９】本発明によるマイクロコンピュータは、ソ
ースプログラムの構文解析の結果に応じて仮配置を行っ
て変換されるオブジェクトプログラムを実行するマイク
ロコンピュータであって、仮配置されたプログラム列の
各命令のアドレス相互のハミング距離が最適化された前
記オブジェクトプログラムを格納する格納手段と、前記
オブジェクトプログラムの実行時に前記ハミング距離が
最適化されたアドレスを順次生成するアドレス生成手段
とを備えている。

【００２０】

【発明の実施の形態】まず、本発明の作用について以下
に述べる。

【００２１】最適化コンパイラでソースプログラムから
オブジェクトプログラムに変換する際に、ハミング距離
が大きくなっている部分のアドレス距離が所定値未満の
局所及びアドレス距離が所定値以上の大所においてハミ
ング距離「１」となるように最適化することによって、
変換されたオブジェクトプログラムでマイクロコンピュ
ータを動かす時にプログラムの実行が連続したアドレス
でなくとも、最小のハミング距離「１」で順次実行可能
となる。

【００２２】よって、階層化されたメモリを持たないシ
ングルチップマイクロコンピュータにおいてもアドレス
信号の変化に伴う電源ノイズやクロストークを低減する
ことが可能となる。

【００２３】さらに、グレイコードアドレッシングは２
進符号によるアドレッシングに比べて最も速く変化する
ビットの変化速度が１／２であるので、シングルチップ
マイクロコンピュータとしてきびしい性能が要求されて
いる不用輻射が減り、アドレス変化に伴う電荷移動量が
減るため、消費電流も減らすことが可能となる。

【００２４】次に、本発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１〜図３は本発明の一実施例の動作
を示すフローチャートであり、図４は図３の分岐条件等
の変更処理を示すフローチャートである。これら図１〜
図４を用いて本発明の一実施例の動作について説明す
る。

【００２５】本発明の一実施例による最適化コンパイラ
はソースプログラムを、中間コード変換と変数及びレー
ベル（ｌａｂｅｌ）の登録とを行うパスと、仮配置を行
うパスと、実アドレス確定及びオブジェクトコード生成
を行うパスとによってオブジェクトに変換する。

【００２６】すなわち、最適化コンパイラはソースプロ
グラムを読込むと（図１ステップＳ１）、その読込み先
から１行文のデータを読出し（図１ステップＳ２）、そ
のデータに対して構文解析を行う（図１ステップＳ
３）。

【００２７】最適化コンパイラは構文解析の結果に応じ
て場合分けを行い（図１ステップＳ４）、解析結果がコ
メントであればコメントデータを削除し（図１ステップ
Ｓ５）、解析結果がレーベルであればそのレーベル名を
レーベルテーブル（図示せず）に登録する（図１ステッ
プＳ６）。

【００２８】また、最適化コンパイラは解析結果が命令
であればその命令を中間コードに変換し（図１ステップ
Ｓ７）、解析結果が変数であればその変数名を変数テー
ブル（図示せず）に登録する（図１ステップＳ８）。

【００２９】最適化コンパイラはソースプログラムの読
込み先のデータがなくなるまで（図１ステップＳ９）、
上記のデータに対する構文解析と中間コード変換と変数
及びレーベルの登録とを繰返し行う（図１ステップＳ２
〜Ｓ８）。

【００３０】最適化コンパイラはソースプログラムの読
込み先の全てのデータに対して構文解析と中間コード変
換と変数及びレーベルの登録とが終了すると、分岐命令
を抽出し（図２ステップＳ１０）、変数テーブル参照及
びレーベルテーブル参照を行って（図２ステップＳ１
１，Ｓ１２）、仮配置を行う（図２ステップＳ１３）。
この後に、最適化コンパイラは仮配置したプログラム列
の各命令のアドレスと次実行アドレスとのハミング距離
を算出する（図２ステップＳ１４）。

【００３１】最適化コンパイラはハミング距離を算出す
ると、仮配置されたプログラム列において、そのアドレ
ス距離が予め設定された所定数未満の局所が最適化され
たか否かを判定する（図２ステップＳ１５）。

【００３２】局所が最適化されていなければ、最適化コ
ンパイラは局所に該当する命令に対して分岐条件等の変
更処理を行う（図２ステップＳ１６）。すなわち、最適
化コンパイラはその局所において分岐条件の変更が終了
しているか否かを判定する（図４ステップＳ３１）。

【００３３】最適化コンパイラは分岐条件の変更が終了
していなければ、分岐条件を変更し（図４ステップＳ３
２）、ステップＳ１３に戻って仮配置を行う。この場
合、例えば分岐条件が「Ａ＞Ｂ」であれば、「Ａ＝Ｂ」
というように分岐条件を変更する。

【００３４】最適化コンパイラは分岐条件の変更が終了
していれば、その局所において構文の変更が終了してい
るか否かを判定する（図４ステップＳ３３）。最適化コ
ンパイラは構文の変更が終了していなければ、構文を等
価な構文に変更し（図４ステップＳ３４）、ステップＳ
１３に戻って仮配置を行う。この場合、例えば構文が
「ｉｆｔｈｅｎ構文」であれば、それに等価な「ｗｈ
ｉｌｅｕｎｔｉｌｌ構文」に変更する。

【００３５】最適化コンパイラは構文の変更が終了して
いれば、その局所において命令の挿入が終了しているか
否かを判定する（図４ステップＳ３５）。最適化コンパ
イラは命令の挿入が終了していなければ、その局所に該
当する命令の後にＮＯＰ命令等を挿入し（図４ステップ
Ｓ３６）、ステップＳ１３に戻って仮配置を行う。

【００３６】局所が最適化されると、最適化コンパイラ
は仮配置されたプログラム列において、そのアドレス距
離が予め設定された所定数以上の大所が最適化されたか
否かを判定する（図２ステップＳ１７）。

【００３７】大所が最適化されていなければ、最適化コ
ンパイラはプログラムモジュールの配置換えを行い（図
２ステップＳ１８）、ステップＳ１３に戻って仮配置を
行う。

【００３８】大所が最適化されると、最適化コンパイラ
はすべての最適化が終了したかを判定し（図２ステップ
Ｓ１９）、すべての最適化が終了していなければステッ
プＳ１３に戻って仮配置を行う。

【００３９】また、すべての最適化が終了していれば、
最適化コンパイラは変更内容を基にレーベルテーブルの
変更を行い（図３ステップＳ２０）、実アドレスを算出
し（図３ステップＳ２１）、中間コードからオブジェク
トコードを生成して出力する（図３ステップＳ２２，Ｓ
２３）。

【００４０】上記のようにしてソースプログラムから変
換されたオブジェクトプログラムをマイクロコンピュー
タ（図示せず）で実行した場合、ハミング距離が大きく
なる分岐部分にハミング距離の最適化処理（ハミング距
離＝１とする処理）が施してあるので、プログラムの実
行が連続したアドレスでなくとも最小のハミング距離で
順次実行することができる。

【００４１】図５は本発明の一実施例によるマイクロコ
ンピュータの構成を示すブロック図である。図におい
て、マイクロコンピュータ１はＲＯＭ（リードオンリメ
モリ）１１と、命令デコーダ１２と、グレイコードアド
レスカウンタ１３と、システムコントローラ１４と、Ａ
ＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃａｎｄｌｏｇｉｃｕ
ｎｉｔ）１５と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１
６と、Ｉ／Ｏ（入出力回路）１７とから構成されてい
る。

【００４２】ＲＯＭ１１には上記の処理で変換されたオ
ブジェクトプログラムが格納されており、そのオブジェ
クトプログラムの各命令は命令バス１０３を介して命令
デコーダ１２に出力される。

【００４３】命令デコーダ１２はＲＯＭ１１からの命令
をデコードし、デコーデッド信号をデコーデッド信号線
１０４を介してグレイコードアドレスカウンタ１３とシ
ステムコントローラ１４とＡＬＵ１５とに出力する。

【００４４】グレイコードアドレスカウンタ１３は命令
デコーダ１２からのデコーデッド信号を基にグレーコー
ドを生成し、そのグレイコードでアドレスバス１０１を
介してＲＯＭ１１とＲＡＭ１６とＩ／Ｏ１７とを夫々ア
ドレッシングする。また、グレイコードアドレスカウン
タ１３からのグレイコードはアドレスバス１０１を介し
てＡＬＵ１５に供給される。

【００４５】システムコントローラ１４は命令デコーダ
１２からのデコーデッド信号を基にコントロール信号１
０５〜１０７をグレイコードアドレスカウンタ１３とＡ
ＬＵ１５と他の回路（図示せず）とに夫々出力してシス
テムを制御する。

【００４６】ＡＬＵ１５はグレイコードアドレスカウン
タ１３からのグレイコードとシステムコントローラ１４
からのコントロール信号とを基に演算を行い、演算結果
をアドレスバス１０１とデータバス１０２とを介してＲ
ＯＭ１１とＲＡＭ１６とＩ／Ｏ１７とに夫々出力する。

【００４７】ＲＡＭ１６はアドレスバス１０１上のアド
レスを基にデータバス１０２上のデータを記憶し、ある
いはアドレスバス１０１上のアドレスを基に読出した記
憶データをデータバス１０２上に出力する。

【００４８】Ｉ／Ｏ１７はアドレスバス１０１上のアド
レスを基にデータバス１０２上のデータを外部に出力
し、あるいはアドレスバス１０１上のアドレスを基に外
部から入力したデータをデータバス１０２上に出力す
る。つまり、Ｉ／Ｏ１７は外部とのデータのやりとりを
行う。

【００４９】上記の如く、マイクロコンピュータ１では
その動作がグレイコードアドレスカウンタ１３で生成さ
れたグレーコードにしたがって動作するので、プログラ
ムの実行が連続したアドレスでなくとも最小のハミング
距離で順次実行することができる。

【００５０】図６はグレイコードアドレッシングにおけ
るアドレスの変化を示す図であり、図７は２進符号によ
るアドレッシングにおけるアドレスの変化を示す図であ
る。ここで、これらの図において便宜的にアドレスの若
い方から順に番号をふり、その番号をシリアルアドレス
と呼ぶことにする。

【００５１】グレイコードアドレッシングの場合、図６
に示すように、アドレスは「００００００００」→「０
００１００００」→「００１１００００」→「００１０
００００」→「０１１０００００」→「０１１１０００
０」→「０１０１００００」→「０１００００００」→
「１１００００００」→「１１０１００００」→「１１
１１００００」→「１１１０００００」→「１０１００
０００」→「１０１１００００」→「１００１０００
０」→「１０００００００」と変化する。

【００５２】これを１０進数で見ると、アドレスは
「０」→「１６」→「４８」→「３２」→「９６」→
「１１２」→「８０」→「６４」→「１９２」→「２０
８」→「２４０」→「２２４」→「１６０」→「１７
６」→「１４４」→「１２８」と変化する。

【００５３】上記の各アドレスとシリアルアドレス１０
とのハミング距離は夫々、「４」，「３」，「２」，
「３」，「２」，「１」，「２」，「３」，「２」，
「１」，「０」，「１」，「２」，「１」，「２」，
「３」となる。

【００５４】一方、２進符号によるアドレッシングの場
合、図７に示すように、アドレスは「０００００００
０」→「０００００００１」→「００００００１０」→
「００００００１１」→「０００００１００」→「００
０００１０１」→「０００００１１０」→「０００００
１１１」→「００００１０００」→「００００１００
１」→「００００１０１０」→「００００１０１１」→
「００００１１００」→「００００１１０１」→「００
００１１１０」→「００００１１１１」と変化する。

【００５５】これを１０進数で見ると、アドレスは
「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→
「６」→「７」→「８」→「９」→「１０」→「１１」
→「１２」→「１３」→「１４」→「１５」と変化す
る。

【００５６】上記の各アドレスとシリアルアドレス１０
とのハミング距離は夫々、「２」，「３」，「１」，
「２」，「３」，「４」，「２」，「３」，「１」，
「２」，「０」，「１」，「２」，「３」，「１」，
「２」となる。

【００５７】今、シリアルアドレス１０の位置にいると
すると、グレイコードアドレッシングの場合、シリアル
アドレス１０の位置からのハミング距離が遠いものは比
較的遠いシリアルアドレスにあることがわかる。例え
ば、ハミング距離が「４」のシリアルアドレス０はシリ
アルアドレス１０から比較的遠いシリアルアドレスとな
る（図６のａ参照）。

【００５８】これに対して、２進符号によるアドレッシ
ングの場合、シリアルアドレス１０の位置からのハミン
グ距離が遠いものでも比較的近いシリアルアドレスにあ
ることがわかる。例えば、ハミング距離が「４」のシリ
アルアドレス５はシリアルアドレス１０から比較的近い
シリアルアドレスとなる（図７のｂ参照）。

【００５９】図８はグレイコードアドレッシングにおけ
るシリアルアドレス１０（「１１１１００００」）と他
のシリアルアドレスとのハミング距離を示す図であり、
図９はグレイコードアドレッシングにおけるシリアルア
ドレス７６（「１０１００１１０」）と他のシリアルア
ドレスとのハミング距離を示す図であり、図１０はグレ
イコードアドレッシングにおけるシリアルアドレス２３
０（「０１０１１００１」）と他のシリアルアドレスと
のハミング距離を示す図である。

【００６０】図８において、シリアルアドレス１０の近
傍は比較的ハミング距離が小さいが、遠くのシリアルア
ドレスにも比較的ハミング距離が小さいところがある。
図９及び図１０においても、シリアルアドレス７６，２
３０の近傍は比較的ハミング距離が小さいが、遠くのシ
リアルアドレスにも比較的ハミング距離が小さいところ
がある。一般に、任意のシリアルアドレスに対しては上
記のような特徴があると言える。

【００６１】本発明の一実施例によるマイクロコンピュ
ータ１の動作を記述しているソースプログラムから、実
際に実行するオブジェクトプログラムを生成する最適化
コンパイラにおいては、上述したように、上記のグレイ
コードのアドレスの特徴を十分に生かす処理を行ってい
る。

【００６２】例えば、分岐命令がシリアルアドレス１０
にある場合、その近傍への局所分岐ならば、ハミング距
離が「１」のシリアルアドレス５，９，１１，１３，２
０に分岐先が来るように実行順や条件分岐の条件評価を
構文の変更や分岐条件の変更で変更する。

【００６３】また、シリアルアドレス１０の遠方への大
所分岐ならば、ハミング距離が「１」のシリアルアドレ
ス５３，１１７，２４５に分岐先が来るように、前後の
プログラムモジュールの配置換えを行う。

【００６４】いずれの場合も、実行順や条件分岐の条件
評価の変更、あるいはプログラムモジュールの配置換え
で適当なアドレスに分岐先がこなければ、ＮＯＰ命令等
をいれて他の適当な分岐先に定まるようにする。このよ
うにして、ハミング距離が「１」となるように最適化さ
れたオブジェクトプログラムはマイクロコンピュータ１
のＲＯＭ１１に書込まれる。

【００６５】図１１は本発明の一実施例による仮配置出
力のプログラム例を示す図であり、図１２は図１１のプ
ログラム例に対して局所最適化を行ったプログラムを示
す図であり、図１３は図１１のプログラム例に対して大
所最適化を行ったプログラムを示す図である。

【００６６】これら図１１〜図１３を用いて本発明の一
実施例によるプログラムの最適化について説明する。
尚、図１１〜図１３の表記は理解しやすいようにアッセ
ンブラ表記としたが、実際は夫々のコンパイラで用いら
れる中間言語で処理される。このアッセンブラ表記でも
プログラムの最適化の本質は変わらない。

【００６７】図１１に示すプログラムは最適化以前の仮
配置のプログラムであり、このプログラムの各行毎にア
ドレスのハミング距離を計算したものを左端に示す。そ
のハミング距離を見ると、ブランチ（ｂｒａｎｃｈ）命
令の部分でハミング距離が大きくなっていることが分か
る。尚、図１２に示す局所最適化を行ったプログラム及
び図１３に示す大所最適化を行ったプログラムの左端に
も夫々ハミング距離を示してある。

【００６８】上記のプログラムに対する最適化処理は、
まずアドレス距離２５６バイト未満の局所において最適
化を行うために、ハミング距離の大きなブランチ命令の
ある部分に着目し、その処理内容を構文解析する。

【００６９】その構文解析の結果、最適化以前の仮配置
のプログラムの前半部分の５行目のプログラムの「ｉｆ
ｔｈｅｎ」の処理をこれと等価な「ｗｈｉｌｅｕｎ
ｔｉｌｌ」の処理の構文に置換してハミング距離を計算
し、少ない方（この場合、「ｗｈｉｌｅｕｎｔｉｌ
ｌ」の処理）を採用している。

【００７０】すなわち、ＬＯＯＰ１：０００２ＡＤＤＭ０１，Ｍ０１；ｍｅｍ０１＜− ｍｅｍ０１＋ｍｅｍ０１０００３ＤＥＣＭ０１，＃０１；ｍｅｍ００＜− ｍｅｍ００−＃０１０００４ＳＬＴＩＭ００，＃０１；ｉｆｍｅｍ００＜＃０１ｔｈｅｎｓｋｉｐ０００５ＢＲＬＯＯＰ１；ｂｒａｎｃｈＬＯＯＰ１０００６ＢＲＮＥＸＴ１；ｂｒａｎｃｈＮＥＸＴ１という「ｉｆｔｈｅｎ」の処理を、ＬＯＯＰ１：０００２ＤＥＣＭ００，＃０１；ｍｅｍ００＜− ｍｅｍ００−＃０１０００３ＳＧＥＩＭ００，＃００；ｉｆｍｅｍ００ ≧ ＃００ｔｈｅｎｓｋｉｐ０００４ＢＲＮＥＸＴ１；ｂｒａｎｃｈＮＥＸＴ１０００５ＡＤＤＭ０１，Ｍ０１；ｍｅｍ０１＜− ｍｅｍ０１＋ｍｅｍ０１０００６ＢＲＬＯＯＰ１；ｂｒａｎｃｈＬＯＯＰ１という「ｗｈｉｌｅｕｎｔｉｌｌ」の処理に変更して
いる。

【００７１】また、最適化以前の仮配置のプログラムの
後半部分はスキップ（ｓｋｉｐ）命令とブランチ命令と
の組合せ構文となっているが、この構文をそれと等価な
スキップ命令だけの構文に置き換えている。

【００７２】すなわち、ＮＥＸＴ１：０２００ＳＥＧＩＭ０１，＃１０；ｉｆｍｅｍ０１ ≧ ＃１０ｔｈｅｎｓｋｉｐ０２０１ＢＲＬＢＬ１；ｂｒａｎｃｈＬＢＬ１０２０２ＯＵＴＰＢ，＃０ＦＦＨ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃０ＦＦＨ０２０３ＢＲＬＢＬ２；ｂｒａｎｃｈＬＢＬ２ＬＢＬ１：０２０４ＯＵＴＰＢ，＃００Ｈ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃００ＨＬＢＬ２：０２０５ＭＯＶＭ０１，＃００；ｍｅｍ０１＜− ＃００という処理を、ＮＥＸＴ１：０２００ＳＥＧＩＭ０１，＃１０；ｉｆｍｅｍ０１ ≧ ＃１０ｔｈｅｎｓｋｉｐ０２０１ＯＵＴＰＢ，＃００Ｈ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃００Ｈ０２０２ＳＴＬＩＭ０１，＃１０；ｉｆｍｅｍ０１＜＃１０ｔｈｅｎｓｋｉｐ０２０３ＯＵＴＰＢ，＃０ＦＦＨ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃０ＦＦＨ０２０４ＭＯＶＭ０１，＃００；ｍｅｍ０１＜− ＃００という処理に変更している。

【００７３】この場合、スキップ命令の直後の命令はス
キップ条件によりその命令そのものの動作もしくはＮＯ
Ｐ動作となるため、アドレス変化のハミング距離「１」
は確保される。上記の変更によって得られるプログラム
が図１２に示す局所が最適化されたプログラムである。

【００７４】次に、アドレス距離が２５６バイト以上の
大所について最適化を行う。大所最適化の主な方法はモ
ジュール毎の再配置である。図１２に示すプログラムで
ハミング距離が「２」となっていたＮＥＸＴ１へのブラ
ンチを、ＮＥＸＴ１以下のモジュールをアドレス０２０
４Ｈから再配置することによってハミング距離「１」に
最適化している。

【００７５】すなわち、ＮＥＸＴ１：０２００ＳＥＧＩＭ０１，＃１０；ｉｆｍｅｍ０１ ≧ ＃１０ｔｈｅｎｓｋｉｐ０２０１ＯＵＴＰＢ，＃００Ｈ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃００Ｈ０２０２ＳＴＬＩＭ０１，＃１０；ｉｆｍｅｍ０１＜＃１０ｔｈｅｎｓｋｉｐ０２０３ＯＵＴＰＢ，＃０ＦＦＨ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃０ＦＦＨ０２０４ＭＯＶＭ０１，＃００；ｍｅｍ０１＜− ＃００というモジュールを、ＮＥＸＴ１：０２０４ＳＥＧＩＭ０１，＃１０；ｉｆｍｅｍ０１ ≧ ＃１０ｔｈｅｎｓｋｉｐ０２０５ＯＵＴＰＢ，＃００Ｈ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃００Ｈ０２０６ＳＴＬＩＭ０１，＃１０；ｉｆｍｅｍ０１＜＃１０ｔｈｅｎｓｋｉｐ０２０７ＯＵＴＰＢ，＃０ＦＦＨ；ＰｏｒｔＢ＜− ＃０ＦＦＨ０２０８ＭＯＶＭ０１，＃００；ｍｅｍ０１＜− ＃００というように、アドレス０２０４Ｈから再配置してい
る。上記の変更によって得られるプログラムが図１３に
示す大所が最適化されたプログラムである。

【００７６】このように、最適化コンパイラでソースプ
ログラムからオブジェクトプログラムに変換する際に、
ハミング距離が大きくなっている部分のアドレス距離が
所定値未満の局所及びアドレス距離が所定値以上の大所
においてハミング距離「１」となるように最適化するこ
とによって、変換されたオブジェクトプログラムでマイ
クロコンピュータ１を動かす時にプログラムの実行が連
続したアドレスでなくとも、最小のハミング距離「１」
で順次実行することができる。

【００７７】このため、階層化されたメモリを持たない
シングルチップマイクロコンピュータにおいてもアドレ
ス信号の変化に伴う電源ノイズやクロストークを低減す
ることができる。

【００７８】さらに、グレイコードアドレッシングは２
進符号によるアドレッシングに比べて最も速く変化する
ビットの変化速度が１／２であるので、シングルチップ
マイクロコンピュータとしてきびしい性能が要求されて
いる不用輻射が減り、アドレス変化に伴う電荷移動量が
減るため、消費電流も減らすことができる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ソ
ースプログラムの構文解析の結果に応じて仮配置を行っ
て実行すべきオブジェクトプログラムに変換する際に、
仮配置されたプログラム列の各命令のアドレス相互のハ
ミング距離を算出し、アドレス距離が予め設定された所
定値未満の局所に該当する命令の少なくとも分岐条件を
変更して当該命令のハミング距離を最適化するととも
に、アドレス距離が所定値以上の大所に該当する命令の
プログラムモジュールの配置換えを行って当該命令のハ
ミング距離を最適化することによって、シングルチップ
マイクロコンピュータシステムにおける低ノイズや低消
費電流に関するきびしい性能要求を実現することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図２】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図３】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図４】図３の分岐条件等の変更処理を示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明の一実施例によるマイクロコンピュータ
の構成を示すブロック図である。

【図６】グレイコードアドレッシングにおけるアドレス
の変化を示す図である。

【図７】２進符号によるアドレッシングにおけるアドレ
スの変化を示す図である。

【図８】グレイコードアドレッシングにおけるシリアル
アドレス１０と他のシリアルアドレスとのハミング距離
を示す図である。

【図９】グレイコードアドレッシングにおけるシリアル
アドレス７６と他のシリアルアドレスとのハミング距離
を示す図である。

【図１０】グレイコードアドレッシングにおけるシリア
ルアドレス２３０と他のシリアルアドレスとのハミング
距離を示す図である。

【図１１】本発明の一実施例による仮配置出力のプログ
ラム例を示す図である。

【図１２】図１１のプログラム例に対して局所最適化を
行ったプログラムを示す図である。

【図１３】図１１のプログラム例に対して大所最適化を
行ったプログラムを示す図である。

【図１４】従来例によるマイクロコンピュータの構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１マイクロコンピュータ１１ＲＯＭ１２命令デコーダ１３グレイコードアドレスカウンタ１４システムコントローラ１５ＡＬＵ１６ＲＡＭ１７Ｉ／Ｏ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ソースプログラムの構文解析の結果に応
じて仮配置を行って実行すべきオブジェクトプログラム
に変換するマイクロコンピュータ用プログラム変換方法
であって、仮配置されたプログラム列の各命令のアドレ
ス相互のハミング距離を算出する工程と、アドレス距離
が予め設定された所定値未満の局所に該当する命令の少
なくとも分岐条件を変更して当該命令のハミング距離を
最適化する工程と、前記アドレス距離が前記所定値以上
の大所に該当する命令のプログラムモジュールの配置換
えを行って当該命令のハミング距離を最適化する工程と
を有することを特徴とするマイクロコンピュータ用プロ
グラム変換方法。
【請求項２】前記ハミング距離の最適化は、前記分岐
条件を変更する工程と、当該命令の構文をその構文に等
価な構文に変更する工程と、当該命令の次に所定の命令
を挿入する工程とのうち少なくとも一つの行程によって
実行するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の
マイクロコンピュータ用プログラム変換方法。
【請求項３】ソースプログラムの構文解析の結果に応
じて仮配置を行って変換されるオブジェクトプログラム
を実行するマイクロコンピュータであって、仮配置され
たプログラム列の各命令のアドレス相互のハミング距離
が最適化された前記オブジェクトプログラムを格納する
格納手段と、前記オブジェクトプログラムの実行時に前
記ハミング距離が最適化されたアドレスを順次生成する
アドレス生成手段とを有することを特徴とするマイクロ
コンピュータ。