JPH0944355A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペコード長を変更することなく、実行でき
る命令数を増加させるようにする。 【解決手段】 ＢＰＵ１６は、ユーザプログラムメモリ
１１からオブジェクトコードのＥＸＦＵＮ識別コードを
読み出し、このコードが基本演算命令を実行するもの
か、または、応用演算命令を実行するものである否かを
判断し、コードが応用演算命令を実行するものである場
合には、この読み出したＥＸＦＵＮ識別コードをＭＰＵ
１７渡す。ＭＰＵ１７は、ＥＸＦＵＮ識別コードのＦＵ
ＮＮｏ．をキーとして、第１命令ジャンプベクタテーブ
ルを検索し、実行アドレスの内容を調べる。すると、Ｍ
ＰＵ１７は、実行アドレスが存在しないことを確認し
て、次のオペコードをキーとして第２命令ジャンプベク
タテーブルを検索し、該当する実行アドレスを実行す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実行処理する命令
を増加しても処理時間が同じで、かつ、互換性を有する
プログラマブルコントローラに関し、特に、第１ワード
がオペコードでなる固定長の第１形式の命令と、第１ワ
ードが特定処理コードで第２ワードがオペコードでなる
固定長の第２形式の命令とを実行するプログラマブルコ
ントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プログラマブルコントローラは、
命令の実行を以下のようにして行っている。すなわち、
プログラマブルコントローラは、ユーザプログラムメモ
リに格納されている図４（ａ）に示すような命令のオブ
ジェトコードを命令デコード部が読み出し、この命令デ
コード部がこのコードを構成するオペコード内に記述さ
れたＦＵＮＮｏ．に基づき、図４（ｂ）に示すようなジ
ャンプベクタテーブル内のＦＵＮＮｏ．欄４１を検索す
る。そして、命令デコード部が、検索した箇所の実行ア
ドレス欄４３に示された実行アドレス値（以下、ジャン
プベクタという）を命令処理部に渡す。すると。命令処
理部がジャンプベクタに示されたシステムメモリのアド
レスに格納されている内容を実行するようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプログラマブルコントローラでは、ジャンプ
ベクタテーブルのレコード数が固定であるため、ジャン
プベクタテーブルのレコード数以上に命令数を増加させ
ることが不可能である。

【０００４】従って、命令数を増加させたい場合には、
その増加数に見合ったジャンプベクタテーブルのレコー
ド数を増加させなければならないが、そうすると、必然
的にオペコード中のＦＵＮＮｏ．記述ビットを増加させ
ることになり、オペコード全体としてもそれに応じてビ
ット数を増加せざるをえないことになる。

【０００５】このため、命令デコーダ部がオブジェトコ
ードを読み出し、解釈する時間が余計にかかり、処理速
度が遅くなるという問題点があった。

【０００６】また、オペコード全体のビット数が増加す
ることで、ユーザプログラムメモリの各アドレスに格納
される１ワードのビット数も変更せざるをえず、既存の
オブジェトコード体系からなるユーザプログラムの実行
が不可能、すなわち互換性を持たせることができないと
いう問題点があった。

【０００７】そこで、本発明は、上述の点に鑑み、オペ
コード長を変更することなく、実行できる命令数を増加
させたプログラマブルコントローラ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】前述した目的を達成する
ため、請求項１記載の発明は、第１ワードがオペコード
でなる固定長の第１形式の命令と、第１ワードが特定処
理コードで第２ワードがオペコードでなる固定長の第２
形式の命令とを実行するプログラマブルコントローラで
あって、上記第１形式の命令のオペコードに基づき、こ
の命令の実行アドレスを格納する第１命令ジャンプベク
タテーブルと、上記第２形式の命令のオペコードに基づ
き、この命令の実行アドレスを格納する第２命令ジャン
プベクタテーブルとを有し、ユーザプログラムメモリか
ら第１形式の命令が読み出された場合には、第１命令ジ
ャンプベクタテーブルを参照してこの命令を実行する一
方、該ユーザプログラムメモリから第２形式の命令が読
み出された場合には、第２命令ジャンプベクタテーブル
を参照してこの命令を実行することを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記第１形式の命令のオペコードと、上記
第２形式の命令の特定処理コードおよびオペコードは、
異なる所定値を有し、第１命令ジャンプベクタテーブル
および第２命令ジャンプベクタテーブルが、上記所定値
に基づいて上記実行アドレスを登録することを特徴とす
る。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、上記特定処理コードに記述された
所定値をキーとして、上記第１命令ジャンプベクタテー
ブルを検索し、上記第１命令ジャンプベクタテーブルに
該当する箇所の実行アドレスが無いことを条件として、
第２命令ジャンプベクタテーブルを選択し、次に、ユー
ザプログラムメモリから読み出された上記オペコードの
所定値をキーとして、上記第２命令ジャンプベクタテー
ブルを検索し、登録された上記実行アドレスを読み出し
て命令を実行することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプログラマブ
ルコントローラの実施の形態を図面に基づいて説明す
る。

【００１２】図１は本発明に係るプログラマブルコント
ローラの一実施形態の構成を示すブロック図である。

【００１３】この実施形態のプログラマブルコントロー
ラ１は、図に示すように、応用演算命令（後述するＭＯ
Ｖ命令等）および基本演算命令（例えば後述する１ワー
ドからなるＬＤ，ＮＯＰ命令等）を実行させるユーザプ
ログラムのオブジェクトコードを格納したユーザプログ
ラムメモリ（ＵＭ）１１と、入出力（Ｉ／Ｏ）データを
格納するＩ／Ｏメモリ１２と、応用演算命令を実行する
プログラムを含むシステムプログラムが格納されたシス
テムメモリ１３と、ワークメモリ１４と、後に詳細に説
明する命令ジャンプベクタテーブル１５と、ユーザプロ
グラムメモり１１に格納されているオブジェクトコード
を読み出し、この読み出したコードが基本命令演算を行
うものである場合には、これのみを実行し、一方、応用
演算命令を行うものである場合には、このコードをＭＰ
Ｕ１７に渡すＢＰＵ１６と、応用演算命令を実行するＭ
ＰＵ１７と、被制御機器とを接続するＩ／Ｏユニット１
８とから主に構成されている。

【００１４】ここで、ＢＰＵ１６，ＭＰＵ１７，ワーク
メモリ１３，システムメモリ１３および命令ジャンプベ
クタテーブル１５は、内部バス１９に接続されており、
Ｉ／Ｏユニット１８は、ＢＰＵ１６とＩ／Ｏバス２０を
介して接続されている。

【００１５】ＢＰＵ１６は、ユーザプログラムメモリ１
１から読み出されたオブジェクトコードが基本演算命令
を実行するものであるかまたは応用演算命令を実行する
ものであるかを解釈する命令デコード部１６１と、基本
演算命令を実行するものである場合にはこれを実行処理
し、応用演算命令を実行するものである場合にはこれを
ＭＰＵ１７に渡す命令処理部１６２とで構成されてい
る。

【００１６】ＭＰＵ１７は、ＢＰＵ１６から受けた応用
演算命令を実行するためのオブジェクトコードから、こ
のコードが後述するＥＸＦＵＮ命令を有するものである
か否かを判断し、そして後述する命令ジャンプベクタテ
ーブル１５からこのコードの実行させるシステムメモリ
１３に格納されている実行アドレス（この実行アドレス
を以下、ジャンプベクタという）を出力する命令デコー
ド部１７１と、命令デコード部１７１からジャンプベク
タを受けてシステムメモリ１３に基づき、オブジェクト
コードの実行処理を行う命令処理部１７２とから構成さ
れている。

【００１７】ここで、図２（ａ）を参照してユーザプロ
グラムメモリ１１に格納されているオブジェクトコード
について説明する。

【００１８】このオブジェクトコードは、第１ワードが
オペコードでなる固定長のものと、第１ワードがＥＸＦ
ＵＮ識別コードで第２ワードがオペコードでなる固定長
のものがある。例えば２図（ａ）に示すオブジェクトコ
ードは、第１ワードがＥＸＦＵＮ識別コードで、第２ワ
ードがオペコードで、第３，４および５がそれぞれオペ
ランドで構成された５ワード命令である。

【００１９】ＥＸＦＵＮ識別コードとオペコードとは、
ビットが意味する情報は同一である。すなわち、オブジ
ェクトコードが基本演算命令を実行するものか、また
は、応用演算命令を実行するものであるかを示す情報
と、後述する命令ジャンプベクタテーブル１５のＦＵＮ
Ｎｏ．欄１５１を検索するために必要な情報ＦＵＮＮ
ｏ．とを有している。

【００２０】次に、図２（ｂ）を参照して命令ジャンプ
ベクタテーブル１５の構成について説明する。

【００２１】命令ジャンプベクタテーブル１５は、第１
ワードがオペコードでなる固定長のオブジェクトコード
の実行アドレスを格納する第１命令ジャンプベクタテー
ブル１５ａと、第１ワードがＥＸＦＵＮ識別コードで第
２ワードがオペコードでなるオブジェクトコードの実行
アドレスを格納する第２命令ジャンプベクタテーブル１
５ｂとを有している。

【００２２】そして、第１命令ジャンプベクタテーブル
１５ａおよび第２命令ジャンプベクタテーブル１５ｂ
は、ともに、１から１２７までの番号でなるＦＵＮＮ
ｏ．が格納されたＦＵＮＮｏ．欄１５１，このＦＵＮＮ
ｏ．に対応するオブジェクトコードが処理する命令の内
容を表示した命令欄１５２およびこの命令を実行させる
システムメモリ１３に格納されているシステムプログラ
ムの実行アドレスを表示する実行アドレス欄１５３とで
構成されている。

【００２３】次に、この実施例に係るプログラマブルコ
ントローラの動作を説明する。

【００２４】電源を投入後、ユーザプログラムを処理す
るためユーザプログラムメモリ１１からオブジェクトコ
ード読出し先頭アドレス値を、ＢＰＵ１６のプログラム
カウンタにセットする（ステップ１００）。

【００２５】ＢＰＵ１６は、プログラムカウンタにオブ
ジェクトコード読出しのための先頭アドレス値をセット
すると、このアドレス値のアドレスに格納されているオ
ブジェクトコードの第１ワードすなわちＥＸＦＵＮ識別
コードを読み出し（ステップ１１０）、このコードが基
本演算命令を実行するものか、または、応用演算命令を
実行するものであるか否かを判断し、このコードが基本
演算命令を実行するものである場合には、システムメモ
リ１３のシステムプログラムを介さずハードで直に該当
する命令を実行する。一方、コードが応用演算命令を実
行するものである場合には、ＢＰＵ１６は、この読み出
したＥＸＦＵＮ識別コードを内部バス１９を介してＭＰ
Ｕ１７に渡す。

【００２６】すると、ＭＰＵ１７は、受けたＥＸＦＵＮ
識別コードからＦＵＮＮｏ．を調べ、第１命令ジャンプ
ベクタテーブル１５ａにおけるＦＵＮＮｏ．欄１５１の
該当するもののレコードを検索し、そして、このレコー
ドの実行アドレス欄１５３の実行アドレス内容を調べ、
第１ワードすなわちＥＸＦＵＮ識別コードがＥＸＦＵＮ
でなるコードであるか否かを判断する（ステップ１２
０）。

【００２７】つまり、実行アドレスを有しないものが、
ＥＸＦＵＮでなるコードであり、一方、実行アドレスを
有するものが、ＥＸＦＵＮでないコードである。

【００２８】続いて、ＭＰＵ１７は、第１命令ジャンプ
ベクタテーブル１５ａにおける実行アドレス欄１５３の
内容を調べた結果、実行アドレスが記載されていない場
合、すなわち、読み出された第１コードがＥＸＦＵＮで
なるコードである場合には（ステップ１２０；Ｙ）、Ｂ
ＰＵ１６にプログラムカウンタを歩進させ（ステップ１
３０）、このＢＰＵ１６を介して第２ワード、すなわち
オペコードをユーザプログラムメモリ１１から読み出し
（ステップ；１４０）、第２命令ジャンベクタテーブル
１５ｂのＦＵＮＮｏ．欄１５１からこの番号を検索し、
この番号のレコード中の実行アドレスを決定する（ステ
ップ１５０）。

【００２９】ステップ１２０において、ＭＰＵ１７は、
実行アドレスが記載されている場合、すなわち読み出さ
れた第１コードがＥＸＦＵＮ識別コードでない場合には
（ステップ１２０；Ｎ）、第１命令ジャンプベクタテー
ブル１５ａのＦＵＮＮｏ．欄１５１からこの番号を検索
し、この番号のレコード中の実行アドレスを決定する
（ステップ１６０）。

【００３０】以上のようにして、ＭＰＵ１７は、ジャン
プベクタを決定し、これを読み出し（ステップ１７
０）、この読み出したジャンプベクタが示すシステムメ
モリ１３のアドレスからシステムプログラブに基づき、
読み出されたオブジェクトコードの演算処理を実行する
（ステップ１８０）。

【００３１】続いて、ＭＰＵ１７は、ＢＰＵ１６にプロ
グラムカウンタを歩進させ（ステップ１９０）、ユーザ
プログラムメモリ１１に処理すべきオブジェクトコード
が存在するか否かを判断し（ステップ１９５）、もはや
処理すべきオブジェクトコードが存在しないと判断した
場合には（ステップ１９５；Ｙ）、ユーザープログラム
の実行を終了する一方、処理すべきオブジェクトコード
が存在する場合には（ステップ１９５；Ｎ）、ステップ
１１０に戻し上述と同様にして処理を続行する。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、ユーザプログラムメモ
リから固定長の第１形式の命令が読み出された場合に
は、第１命令ジャンプベクタテーブルを参照してこの命
令を実行し、一方、ユーザプログラムメモリから固定長
の第２形式の命令が読み出された場合には、第２命令ジ
ャンプベクタテーブルを参照してこの命令を実行するこ
とにより、命令数を増加しても、命令ジャンプベクタテ
ーブルのレコード数を増加させる必要がなく、従って、
従来のオペコードをそのまま使用できる。

【００３３】このため、処理する命令の数が増加して
も、命令を読み出し、解釈する時間が従来とほぼ同じで
あるため、処理時間も従来とほぼ同じであり、かつ、既
存のユーザログラムの実行ができ、すなわち互換性を持
たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプログラマブルコントローラの一
実施形態の構成を示すブロック図。

【図２】本実施形態のプログラマブルコントローラにつ
いてのジャンプベクタを設定するまでの説明図。

【図３】本実施形態のプログラムコントローラの動作を
示すフローチャート。

【図４】従来のプログラマブルコントローラについての
ジャンプベクタを設定するまでの説明図。

【符号の説明】

１ プログラマブルコントローラ １１ ユーザプログラムメモリ １２ Ｉ／Ｏメモリ １３ システムメモリ １４ ワークＲＡＭ １５ 命令ジャンプベクタテーブル １６ ＢＰＵ １７ ＭＰＵ １８ Ｉ／Ｏユニット １９ 内部バス ２０ Ｉ／Ｏバス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１ワードがオペコードでなる固定長の
   第１形式の命令と、第１ワードが特定処理コードで第２
   ワードがオペコードでなる固定長の第２形式の命令とを
   実行するプログラマブルコントローラであって、 上記第１形式の命令のオペコードに基づき、この命令の
   実行アドレスを格納する第１命令ジャンプベクタテーブ
   ルと、 上記第２形式の命令のオペコードに基づき、この命令の
   実行アドレスを格納する第２命令ジャンプベクタテーブ
   ルとを有し、 ユーザプログラムメモリから第１形式の命令が読み出さ
   れた場合には、第１命令ジャンプベクタテーブルを参照
   してこの命令を実行する一方、該ユーザプログラムメモ
   リから第２形式の命令が読み出された場合には、第２命
   令ジャンプベクタテーブルを参照してこの命令を実行す
   ることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
2. 【請求項２】 上記第１形式の命令のオペコードと、上
   記第２形式の命令の特定処理コードおよびオペコード
   は、異なる所定値を有し、 第１命令ジャンプベクタテーブルおよび第２命令ジャン
   プベクタテーブルは、上記所定値に基づいて上記実行ア
   ドレスを登録することを特徴とする請求項１記載のプロ
   グラマブルコントローラ。
3. 【請求項３】 上記特定処理コードに記述された所定値
   をキーとして、上記第１命令ジャンプベクタテーブルを
   検索し、上記第１命令ジャンプベクタテーブルに該当す
   る箇所の実行アドレスが無いことを条件として、第２命
   令ジャンプベクタテーブルを選択し、 次に、ユーザプログラムメモリから読み出された上記オ
   ペコードの所定値をキーとして、上記第２命令ジャンプ
   ベクタテーブルを検索し、登録された上記実行アドレス
   を読み出して命令を実行することを特徴とする請求項１
   または２記載のプログラマブルコントローラ。