JPH0954692A - マイクロプログラム制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の起動開始手段を設けずとも、マイクロ
プログラム制御装置間の相互起動を実現するマイクロプ
ログラム制御システムを提供する。 【解決手段】 マイクロプログラム制御装置１０１は、
先行制御装置１００からのＴＲＤＹ信号（命令実行サイ
クルの直前のサイクルの開始を示す信号）を受け取る
と、コントロールメモリ１３のアドレスから始まるマイ
クロプログラムの読み出しを開始する。このマイクロプ
ログラム制御装置１０１から他のマイクロプログラム制
御装置１０２を起動させる場合は、ＰＳＴＡＴｎ信号
（起動指示信号）を先行制御装置１００内のコマンドレ
ジスタ５にセットし、マイクロプログラム制御装置１０
２のマイクロ命令のアドレスを先頭アドレスレジスタ２
にセットする。起動対象となるマイクロプログラム制御
装置１０２は、このアドレスにしたがってコントロール
メモリ１３からマイクロプログラムを読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の演算回路と
各々の演算回路に対する複数のマイクロプログラム制御
装置を有し、演算回路とマイクロプログラム制御装置と
の複数の組が排他的に動作する（ある演算回路とマイク
ロプログラム制御装置の組が動作しているときにはほか
の組は待機中となる）場合に、待機中のマイクロプログ
ラム制御装置等の起動制御手段を備えたマイクロプログ
ラム制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のマイクロプログラム制御
システムにおいて、マイクロプログラム制御装置は、
（１）起動先のマイクロプログラム制御装置に対して起
動指示コマンドと起動アドレスを送る手段と、（２）起
動を指示した後は自マイクロプログラム制御装置が演算
回路に対して動作指示をしないよう抑止する動作指示抑
止手段と、（３）起動指示コマンドを受け取ったときに
は指示された起動アドレスから始まるマイクロプログラ
ムを実行する起動開始手段とを備えている。

【０００３】動作中のマイクロプログラム制御装置は、
コントロールメモリから読み出されたマイクロ命令中の
起動アドレスと起動コマンドを起動先のマイクロプログ
ラム制御装置に対して送ると同時に、自装置の制御下の
演算回路に対して動作指示を出さないよう抑止してい
る。起動アドレスと起動コマンドを受け取ったマイクロ
プログラム制御装置は、指示された起動アドレスから始
まるマイクロプログラムを自らコントロールメモリから
読み出し演算回路に指示を与える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マイクロプログラム制御システムでは、各マイクロプロ
グラム制御装置内に、起動指示コマンドを受け取ると指
示された起動アドレスから始まるマイクロプログラムア
ドレスを実行する専用の起動開始手段を有する必要があ
り、特に、ｎ（自然数）個のマイクロプログラム制御装
置がある場合には、システム全体でこの専用回路をｎ重
に持つことになる。このため、ハードウエア量がかさ
み、さらには起動アドレスと起動指示コマンドの送受の
ためにマイクロプログラム制御装置間のインタフェース
が増えるという問題があった。

【０００５】本発明の課題は、かかる問題点に鑑み、個
々のマイクロプログラム制御装置に専用の起動開始手段
やアドレス格納手段を設けることなく、マイクロプログ
ラム制御装置間の相互起動を実現し、ハードウエアやイ
ンタフェースの増加を抑えることができるマイクロプロ
グラム制御システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロプログ
ラム制御システムでは、一のマイクロプログラム装置か
らほかのマイクロプログラム制御装置の起動が必要にな
った場合に、起動先のアドレス及び起動指示コマンドを
起動先のマイクロプログラム制御装置に対して送るので
はなく、元々命令実行サイクルの開始のために備わって
いるアドレス、起動信号分配のための手段を利用して送
ることで上記課題の解決を図る。

【０００７】即ち、複数の演算回路と、各演算回路に対
して設けられ当該演算回路の動作を制御する複数のマイ
クロプログラム制御装置と、前記複数のマイクロプログ
ラム制御装置に対してマイクロプログラムの先頭アドレ
スを示す起動先アドレスとマイクロプログラムの実行開
始を示す起動指示信号とを送出する先行制御装置と、を
備え、前記複数のマイクロプログラム制御装置が互いに
排他的に動作するマイクロプログラム制御システムにお
いて、前記先行制御装置は、（ａ１）命令実行サイクル
の開始の際に起動先アドレスとして命令実行のためのマ
イクロプログラムの先頭アドレスを全ての前記マイクロ
プログラム制御装置に送出するとともに起動指示信号と
して命令実行サイクルの開始を示す信号を全ての前記マ
イクロプログラム制御装置に送出し、処理引き継ぎのた
めのマイクロプログラム制御装置間相互起動の際には起
動先アドレスとして処理を引き継ぐマイクロプログラム
の先頭アドレスを全ての前記マイクロプログラム制御装
置に対して送出するとともに起動指示信号として処理引
き継ぎを示す信号を全マイクロプログラム制御装置に送
出する第一の起動手段と、（ａ２）処理引き継ぎのため
のマイクロプログラム制御装置間相互起動の際には次の
命令実行のためのマイクロプログラムの先頭アドレスを
一次的に退避させる退避手段と、を有し、前記複数のマ
イクロプログラム制御装置の各々は、（ｂ１）前記マイ
クロプログラムを記憶するコントロールメモリと、（ｂ
２）処理引き継ぎのためのマイクロプログラム制御装置
間相互起動を指示する際には処理引き継ぎを示す信号と
処理を引き継ぐマイクロプログラムの先頭アドレスを前
記先行制御装置に送出する第一の送出手段と、（ｂ３）
前記起動指示信号を受け取ると前記起動先アドレスを選
択し前記起動指示信号がないと前記コントロールメモリ
から読み出されたマイクロ命令の指示するアドレスを選
択して前記コントロールメモリをアクセスする第一のア
ドレス手段と、（ｂ４）処理引き継ぎを指示した後は前
記演算回路に対して動作制御を抑止する抑止手段とを、
有することを特徴とする。

【０００８】なお、前記先行制御装置は、更に、（ａ
３）処理の引き継ぎ前に動作していた前記マイクロプロ
グラム制御装置内の条件分岐のための条件を全ての前記
マイクロプログラム制御装置に対して送出する第二の起
動手段を有する構成にすることもできる。この場合、前
記複数のマイクロプログラム制御装置の各々は、（ｂ
５）前記起動指示信号を受け取ると、前記先行制御装置
の送出する条件を選択し、前記起動指示信号がないと、
対応する前記演算回路の送出する条件を選択する選択手
段と、（ｂ６）マイクロプログラムが条件分岐を指示す
ると前記第一のアドレス手段の選択したアドレスの一部
を前記選択手段の選択した条件に置換する第二のアドレ
ス手段と、（ｂ７）処理引き継ぎのためのマイクロプロ
グラム制御装置間相互起動を指示する際に条件分岐のた
めの条件を前記先行制御装置に送出する第二の送出手段
と、を有するようにする。

【０００９】前記複数のマイクロプログラム制御装置の
各々は、更に、（ｂ８）処理の引き継ぎを指示するマイ
クロ命令に１ビットエラーがあると、訂正した後、処理
を引き継ぐマイクロプログラムの先頭アドレスと処理の
引き継ぎを示す信号を前記先行制御装置に送出する訂正
手段を有する構成にしても良い。

【００１０】上記構成のマイクロプログラム制御システ
ムでは、制御命令の実行時、コントロールメモリのアド
レスが一旦先頭アドレスレジスタに格納され、ここから
全マイクロプログラム制御装置に平等に送られる。各マ
イクロプログラム制御装置は、実行サイクルの開始に先
立って先行制御装置から送られる、命令実行サイクルの
直前のサイクルの開始を示す信号（ＴＲＤＹ信号）を受
け取ると、コントロールメモリの上記アドレスから始ま
るマイクロプログラムの読み出しを開始する。コンロト
ールメモリには、複数のマイクロプログラム制御装置を
排他的に動作させるために、唯一のマイクロプログラム
制御装置の上記アドレスに有効なマイクロプログラムが
格納されている。

【００１１】ここで、あるマイクロプログラム制御装置
がある命令の実行中に、ほかのマイクロプログラム制御
装置または演算回路の動作が必要になった場合、動作中
のマイクロプログラム制御装置は、起動を指示するため
の信号（ＰＳＴＡＴｎ：ｎは識別符号）信号を先行制御
装置内のコマンドレジスタにセットし、起動先のマイク
ロプログラム制御装置が読み出す命令のアドレスを先頭
アドレスレジスタにセットする。

【００１２】ＰＳＴＡＴｎ信号がコマンドレジスタ経由
で全マイクロプログラム制御装置に送られると、各マイ
クロプログラム制御装置は、先頭アドレスレジスタから
送られるアドレスにしたがってコントロールメモリから
マイクロプログラムを読み出す。このように、唯一のマ
イクロプログラム制御装置で読み出されたマイクロプロ
グラムだけが有効なものであるため、中断された処理は
このマイクロプログラムに引き継がれることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態のブ
ロック構成図であり、先行制御装置１００に３つのマイ
クロプログラム制御装置１０１〜１０３が接続され、更
に各マイクロプログラム制御装置１０１〜１０３に各々
演算回路１５，２５，３５が接続されている場合の例が
示されている。

【００１４】図１の構成において、通常の命令起動時
は、命令実行サイクルの２つ前のサイクルの開始を示す
ＣＲＤＹ信号によって、先行制御装置１００内の先頭ア
ドレスレジスタ２に、命令を実行するマイクロプログラ
ムの先頭アドレスがセットされ、次のクロックサイクル
またはそれ以降に、命令実行サイクルの直前のサイクル
の開始を示すＴＲＤＹ信号によって、上記アドレスはア
ドレスレジスタ１２，２２，３２のすべてにセットされ
る。さらに命令実行サイクルの第一サイクルには、コン
トロールメモリ１３，２３，３３内の上記アドレスから
命令を実行するマイクロプログラム（以下、マイクロ命
令）が読み出され、各々リードレジスタ１４，２４，３
４にセットされる。

【００１５】リードレジスタ１４,２４，３４にセット
されたマイクロ命令は、それ自身の持つ情報により各々
演算回路１５，２５，３５の動作を制御する。コントロ
ールメモリ１３，２３，３３には、いずれか一つの上記
アドレスにのみ命令実行のために有効なマイクロ命令が
記憶されていて、ほかのコントロールメモリの上記アド
レスにはＮＯＰ命令が記憶されている。命令実行のため
に必要なマイクロプログラムがどのコントロールメモリ
に記憶されているかについては、命令実行のためにどの
演算回路の動作が必要かということに従って予め決まっ
ている。

【００１６】なお、図１のブロック図では、命令実行サ
イクルの第２サイクルから演算回路の制御が可能となる
が、命令実行サイクルの第１サイクルの制御のために図
示されていない小容量のマイクロプログラム制御装置が
あるものとする。

【００１７】次に、ある命令の実行に際して上記の要領
で、例えばマイクロプログラム制御装置１０１と演算回
路１５が処理を始めたが、途中で演算回路３５の処理が
必要になった場合について説明する。

【００１８】コントロールメモリ１３から読み出された
マイクロ命令は、ほかのマイクロプログラム制御装置の
起動を指示するためにＰＳＴＡＴ１信号と起動先のマイ
クロプログラム制御装置のアドレスすなわち処理を引き
継ぐマイクロプログラムの先頭アドレスを出力する。

【００１９】マイクロプログラム制御装置１０１は、処
理を引き継ぐマイクロプログラムがどのマイクロプログ
ラム制御装置内のコントロールメモリに記憶されている
かということを意識する必要がなく、そのマイクロプロ
グラムの先頭アドレスがどこかということだけを指示す
ればよい。

【００２０】マイクロプログラム制御装置１０１から出
力された上記先頭アドレスは、アドレスレジスタ１２及
びセレクタ１を経由して先頭アドレスレジスタ２にセッ
トされる。起動を指示するＰＳＴＡＴ１信号は、レジス
タ１０及びＯＲゲート４を経由してコマンドレジスタ５
にセットされた後、ＯＲゲート６を経由してアドレスレ
ジスタ１２，２２，３２に対して上記先頭アドレスのセ
ットを指示する。アドレスレジスタ１２，２２，３２に
セットされた同一の上記先頭アドレスに従ってコントロ
ールメモリ１３，２３，３３からマイクロ命令が読み出
されるが、これらのうち、唯一のマイクロ命令だけが有
効なマイクロ命令である。例えばここではコントロール
メモリ３３から読み出されたマイクロ命令が中断されて
いた処理を引き継ぐものとすると、マイクロプログラム
制御装置１０１，１０２ではＮＯＰ（non operation）
命令が読み出されるので実質的に処理を行わない。

【００２１】なお、マイクロプログラム制御装置１０１
では、上記先頭アドレスはアドレスレジスタ１２にセッ
トされてコントロールメモリ１３をアクセスするので、
起動を指示したマイクロ命令の２ステップ後からはＮＯ
Ｐ命令が読み出されることになる。起動を指示したマイ
クロ命令の直後のステップからＮＯＰ命令にしたけれ
ば、起動を指示する直前のステップでＮＯＰ命令のアド
レスを指示すればよい。

【００２２】ここで、先頭アドレスレジスタ２に次の命
令実行のための先頭アドレスが確定していたが、上記の
ように命令実行処理の引き継ぎのため先頭アドレスレジ
スタ２が使われる場合について説明する。

【００２３】この場合、次の命令実行のための先頭アド
レスは処理引き継ぎ先のアドレスが先頭アドレスレジス
タにセットされるのと同時に退避レジスタ３に退避さ
れ、引き継ぎ先のアドレスがアドレスレジスタ１２，２
２，３２にセットされるのと同時に先頭アドレスレジス
タ２に戻される。このようにして一度確定した次の先頭
アドレスが失われることを防ぐことができる。また、マ
イクロプログラムの条件分岐のため条件レジスタ１９に
セットされていた条件は、ＰＳＴＡＴ１信号によって一
旦先行制御装置１００内の条件レジスタ８にセットされ
た後全マイクロプログラム制御装置内の条件レジスタ１
９，２９，３９にセットされ、処理引き継ぎ後はマイク
ロプログラム制御装置１０３によって継続して使用され
ることになる。

【００２４】次に、リードレジスタ１４内の起動先アド
レスと起動指示を出すマイクロ命令に１ビットエラーが
あった場合について説明する。

【００２５】このとき、訂正回路１７は、誤ったマイク
ロ命令による起動指示を抑止するための演算回路１５、
アドレスレジスタ１２，条件レジスタ１９，レジスタ１
０に対してホールド信号を送出してレジスタの更新を抑
止すると共にマイクロ革命の１ビットエラーを訂正して
リードレジスタ１４に書き戻す。訂正後は上記ホールド
信号は解除され動作が再開される。こうすることによっ
て誤った起動先アドレスまたは誤って出された起動指示
によりマイクロプログラム制御装置が起動されるのを防
ぐことができる。ほかのマイクロプログラム制御装置の
１ビットエラーについても同様である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、マイクロプログラム制御装置内に相互起動の
ための専用の起動開始手段を追加することなく、命令実
行サイクルの起動のために元々備わっている機能を利用
することでマイクロプログラム制御装置間の相互起動を
実現できるので、マイクロプログラム制御装置の数が多
くなっても装置間のインタフェースの増加を抑えること
ができるという有利な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のブロック構成図。

【符号の説明】

１，７，１１，２１，３１ セレクタ ２ 先頭アドレスレジスタ ３ 退避レジスタ ４，６ ＯＲゲート ５ コマンドレジスタ １０，２０，３０ レジスタ １２，２２，３２ アドレスレジスタ １３，２３，３３ コントロールメモリ １４，２４，３４ リードレジスタ １５，２５，３５ 演算回路 １７，２７，３７ 訂正回路 ８，１９，２９，３９ 条件レジスタ １３，２３，３３ コントロールメモリ １００ 先行制御装置 １０１，１０２，１０３ マイクロプログラム制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の演算回路と、各演算回路に対して
   設けられ当該演算回路の動作を制御する複数のマイクロ
   プログラム制御装置と、前記複数のマイクロプログラム
   制御装置に対してマイクロプログラムの先頭アドレスを
   示す起動先アドレスとマイクロプログラムの実行開始を
   示す起動指示信号とを送出する先行制御装置と、を備
   え、前記複数のマイクロプログラム制御装置が互いに排
   他的に動作するマイクロプログラム制御システムにおい
   て、 前記先行制御装置は、 命令実行サイクルの開始の際に起動先アドレスとして命
   令実行のためのマイクロプログラムの先頭アドレスを全
   ての前記マイクロプログラム制御装置に送出するととも
   に起動指示信号として命令実行サイクルの開始を示す信
   号を全ての前記マイクロプログラム制御装置に送出し、
   処理引き継ぎのためのマイクロプログラム制御装置間相
   互起動の際には起動先アドレスとして処理を引き継ぐマ
   イクロプログラムの先頭アドレスを全ての前記マイクロ
   プログラム制御装置に対して送出するとともに起動指示
   信号として処理引き継ぎを示す信号を全マイクロプログ
   ラム制御装置に送出する第一の起動手段と、 処理引き継ぎのためのマイクロプログラム制御装置間相
   互起動の際には次の命令実行のためのマイクロプログラ
   ムの先頭アドレスを一次的に退避させる退避手段と、を
   有し、 前記複数のマイクロプログラム制御装置の各々は、 前記マイクロプログラムを記憶するコントロールメモリ
   と、 処理引き継ぎのためのマイクロプログラム制御装置間相
   互起動を指示する際には処理引き継ぎを示す信号と処理
   を引き継ぐマイクロプログラムの先頭アドレスを前記先
   行制御装置に送出する第一の送出手段と、 前記起動指示信号を受け取ると前記起動先アドレスを選
   択し前記起動指示信号がないと前記コントロールメモリ
   から読み出されたマイクロ命令の指示するアドレスを選
   択して前記コントロールメモリをアクセスする第一のア
   ドレス手段と、 処理引き継ぎを指示した後は前記演算回路に対して動作
   制御を抑止する抑止手段とを、有することを特徴とする
   マイクロプログラム制御システム。
2. 【請求項２】 前記先行制御装置は、 更に、処理の引き継ぎ前に動作していた前記マイクロプ
   ログラム制御装置内の条件分岐のための条件を全ての前
   記マイクロプログラム制御装置に対して送出する第二の
   起動手段を有し、 前記複数のマイクロプログラム制御装置の各々は、 前記起動指示信号を受け取ると、前記先行制御装置の送
   出する条件を選択し、前記起動指示信号がないと、対応
   する前記演算回路の送出する条件を選択する選択手段
   と、 マイクロプログラムが条件分岐を指示すると前記第一の
   アドレス手段の選択したアドレスの一部を前記選択手段
   の選択した条件に置換する第二のアドレス手段と、 処理引き継ぎのためのマイクロプログラム制御装置間相
   互起動を指示する際に条件分岐のための条件を前記先行
   制御装置に送出する第二の送出手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロプロ
   グラム制御システム。
3. 【請求項３】 前記複数のマイクロプログラム制御装置
   の各々は、更に、 処理の引き継ぎを指示するマイクロ命令に１ビットエラ
   ーがあると、訂正した後、処理を引き継ぐマイクロプロ
   グラムの先頭アドレスと処理の引き継ぎを示す信号を前
   記先行制御装置に送出する訂正手段を有する請求項１又
   は２記載のマイクロプログラム制御システム。