JPH1124928A - データ処理回路及び方法 - Google Patents

データ処理回路及び方法

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JPH1124928A
JPH1124928A JP10061177A JP6117798A JPH1124928A JP H1124928 A JPH1124928 A JP H1124928A JP 10061177 A JP10061177 A JP 10061177A JP 6117798 A JP6117798 A JP 6117798A JP H1124928 A JPH1124928 A JP H1124928A
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JP
Japan
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data processing
instruction
clock signal
unit
instruction format
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JP10061177A
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Rebecca Gabzdyl
ガブズディル レベッカ
Richard Lansdowne
ランズダウン リチャード
Brian Patrick Mcgovern
パトリック マックゴヴァーン ブライアン
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Nokia Oyj
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 クロック信号を受信しながらデコードされた
命令に応答して動作する複数の要素を有するデータ処理
回路を提供する。 【解決手段】 データ処理回路201 は、クロック信号を
受信しながらデコードされた命令に応答して動作する要
素315,310 を有する。命令形式が識別され、そして上記
要素の少なくとも1つへのクロック信号は、その識別さ
れた命令形式の実行のために要素が必要とされるかどう
かに基づいてイネーブル又はディスエイブルされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック信号を受
信しながらコード化命令に応答して動作する複数の要素
を備えたデータ処理回路に係る。
【0002】
【従来の技術】クロック信号を受信しながらデコードさ
れた命令に応答して要素が動作するようなデータ処理環
境が知られている。クロック信号は、クオツ発振器又は
同様のものによってしばしば発生され、そしてこれら信
号は、要素内で実行される動作の共通の基準を与えるた
めに回路全体に分布される。装置の全処理速度は、クロ
ックの周波数を上昇することにより増加できるが、ある
上限に到達して、これを越えると、満足な動作を行うこ
とができない。更に、回路内の要素のクロック動作は、
電力を消費し、これは、バッテリにより給電されるもの
のような限定された電源により駆動される装置を考慮す
るときには重要なファクタとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】消費電力の減少に向け
られた既知の解決策は、回路内の処理が必要とされない
ときにクロックの動作を効果的に停止することである。
チップは、アイドルモードに入ると言われ、そして回路
をその動作モードの1つ、即ちそのアクティブな電力消
費モード又はその電力消費減少型アイドルモードに選択
的に入れるために付加的な要素が必要とされる。この解
決策に伴う問題は、クロックの停止により回路が完全に
遮断され、それ故、クロックが実際に停止される周期が
制限されると共に、遮断の周期を選択するときに行わね
ばならない付加的な測定により電力節約が相殺されるこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴によ
れば、クロック信号を受信しながらデコードされた命令
に応答して動作する複数の要素を備えたデータ処理回路
において、命令形式を識別する手段と、上記命令形式の
実行のために上記要素が必要とされるかどうかに基づい
て上記要素の少なくとも1つへのクロック信号をイネー
ブル又はディスエイブルする手段とを備えたデータ処理
回路が提供される。
【0005】本発明の第2の特徴によれば、クロック信
号を受信しながらデコードされた命令に応答して動作す
る複数の要素を備えたデータ処理回路において、命令形
式を識別する手段と、上記命令形式の実行のために上記
要素が必要とされるかどうかに基づいて上記要素の少な
くとも1つをイネーブル又はディスエイブルする手段と
を備えたデータ処理回路が提供される。
【0006】好ましい実施形態においては、上記要素
は、データ処理ユニット及びデータアドレス発生ユニッ
トを備え、そして上記データ処理ユニットは、協働する
マルチプレクス回路を伴う2つ以上のマプチプライヤ及
び2つ以上の演算ユニットを備えている。好ましくは、
命令形式を識別する上記手段は、命令形式デコーダを有
する命令デコードユニットであり、その命令形式デコー
ダは、クロック信号をゲート動作するように構成され
る。好ましくは、ゲート動作を受けたクロック信号及び
入力された命令は、複数の命令デコーダに供給される。
任意であるが、命令形式デコーダは、各命令形式に対し
命令デコーダをイネーブル又はディスエイブルするよう
に構成され、そして命令デコーダは、クロック信号をク
ロック動作するように構成される。
【0007】本発明の第3の特徴によれば、データ処理
回路内の複数の要素がクロック信号を受信しながらデコ
ードされた命令に応答して動作するデータ処理方法にお
いて、命令形式を識別し、そして上記命令形式の実行の
ために上記要素が必要とされるかどうかに基づいて上記
要素の少なくとも1つへのクロック信号をイネーブル又
はディスエイブルするという段階を備えた方法が提供さ
れる。
【0008】本発明の第4の特徴によれば、データ処理
回路内の複数の要素がクロック信号を受信しながらデコ
ードされた命令に応答して動作するデータ処理方法にお
いて、命令形式を識別し、そして上記命令形式の実行の
ために上記要素が必要とされるかどうかに基づいて上記
要素の少なくとも1つをイネーブル又はディスエイブル
するという段階を備えた方法が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明を一例として詳細に説明する。本発明は、特に、消費
電力を最小にすべきシステムに多数の用途を有する。こ
のような環境の一例として、本発明は、移動電話につい
て説明するが、他の多数の用途にも関連することを理解
されたい。
【0010】GSM推奨勧告に基づいてデジタルで動作
するように構成された移動電話が図1に示されている。
この電話は、スピーチの発音を受け取るように構成され
たマイクロホン101と、その受け取った音声信号をオ
ペレータの耳に送るように構成されたスピーカ102と
の組合せを備えている。この電話は、手で操作できるボ
タン103と、可視ディスプレイ104とを備えてい
る。
【0011】図1に示された移動電話は、図2に示すよ
うなデジタルデータ処理回路201を備えている。この
処理回路は、アナログ/デジタルコンバータ202から
デジタル入力信号を受け取り、そしてこのコンバータ
は、マイクロホン101からアナログスピーチ信号を受
け取る。データ処理回路201内において、アナログ/
デジタルコンバータ202からのデジタル信号は、スピ
ーチエンコードサブシステム203に送られ、これは、
エンコードされたスピーチをチャンネルコード化及び冗
長サブシステム204へ送る。スピーカ102は、デジ
タル処理回路201からデジタル/アナログコンバータ
205を経て送られる出力を受け取る。無線アンテナ2
06は、送信器207から送信信号を受け取り、そして
この送信器は、チャンネルコード化サブシステム204
からの出力を受け取るように構成される。アンテナ20
6は、受信回路208とで共用され、この受信回路は、
データ処理回路201内のチャンネル再構成及びデコー
ドサブシステム209へ入力信号を供給する。サブシス
テム209からの出力は、スピーチデコードサブシステ
ム210へ送られ、このサブシステムは、次いで、デジ
タル/アナログコンバータ205へデジタルスピーチ信
号を供給する。
【0012】データ処理回路201は、プロセス20
3、204、209及び210をマルチプレクスするこ
とのできるプログラム可能なデバイスとして実施され
る。処理回路201のハードウェア実施形態が図3に示
されており、プログラムメモリ301及びデータメモリ
302を備えている。処理回路201は、事象駆動式で
あり、即ち、保留となる割り込みがないときには回路が
アイドルモードに入れられる。割り込み信号は、割り込
みライン304により割り込みハンドラー303に送ら
れる。割り込みを受け取ると、割り込みハンドラーは、
ライン305を経て位相固定ループ回路306へイネー
ブル信号を供給する。この位相固定ループ回路は、ライ
ン307を経てシステムクロックからクロック信号を受
け取り、そしてライン309を経てクロック発生器30
8へ高周波クロック信号を供給するように構成される。
【0013】従来のシステムにおいては、クロック発生
器308は、回路内の実質上全てのアクティブな要素に
クロック信号を供給するように構成される。しかしなが
ら、本発明によれば、命令デコードユニット320が、
ライン319を経てクロック発生器308にクロックイ
ネーブル信号を与える。これは、システム内のアクティ
ブな要素へのクロック信号の供給を制御する。
【0014】又、割り込みハンドラー回路303は、ラ
イン309を経て割り込みフェッチユニット312にも
割り込み信号を供給し、この割り込みフェッチユニット
は、次いで、アドレスバス313を経てプログラムメモ
リ301へアドレスを発生する。これによりプログラム
メモリから読み取られる命令は、命令バス314を経て
命令デコードユニット320へ戻される。命令デコード
ユニット320は、プログラムメモリ301から読み取
られた命令をデコードし、そしてデータ処理ユニット3
15、データアドレス発生ユニット316、及び他のユ
ニットへ適当な制御信号を供給する。データアドレス発
生ユニット316は、アドレスバス317を経てデータ
メモリ302をアドレスし、このデータメモリ302
と、データ処理ユニット315又はデータアドレス発生
ユニット316との間の通信がデータバス318を経て
生じる。
【0015】命令デコード及びクロック発生ユニット3
10が図4に詳細に示されており、プログラムメモリ3
01から命令バス314を経て受け取った命令は、命令
レジスタ401及び命令形式デコーダ402へ送られ
る。命令レジスタ401は、エンコードされた命令によ
り、適当な制御信号が他の必要な成分と共にデータ処理
ユニット315に送られるように、命令デコード動作を
開始する。
【0016】又、命令デコード及びクロック発生ユニッ
ト310は、命令形式のための複数のデコーダ403、
404、405及び406を備えている。命令形式デコ
ーダ402からの出力は、命令形式レジスタ407へ送
られ、これにより、命令レジスタ401により導入され
る遅延に等しくする。命令形式レジスタ407は、クロ
ック発生器308によりライン311に発生されたクロ
ック信号も受け取り、このクロック信号は、命令レジス
タ401及び命令形式のためのデコーダ403ないし4
06の各々にも送られる。同様に、命令形式レジスタ4
07からの出力と、命令レジスタ401からの出力は、
命令形式のためのデコーダ403ないし406の各々に
送られる。
【0017】命令形式のためのデコーダ403ないし4
06の各々は、データ処理回路の各部分へクロック信号
及び制御信号を搬送するように構成される。従って、命
令デコード及びクロック発生ユニット310は、制御信
号を分配するのに加えて、クロック信号を分配する役目
も果たす。更に、これらクロック信号は、特定の命令に
対して回路の当該部分のみにクロック信号が送られるよ
うにゲートを通され、特定の命令を実施する必要のない
回路の部分は、アクティブでなく、それ故、不必要に電
力を消費しないようにされる。
【0018】命令形式デコーダ403が図5に詳細に示
されている。このデコーダは、マルチプレクサ501
と、デコーダ502と、クロックスイッチ503とを含
む。命令形式レジスタ407からの出力は、マルチビッ
トバスを含み、このバスからの1つのラインがデコーダ
403ないし406の各々に送られ、特定のデコーダを
イネーブルすべきであることを指示する。従って、イネ
ーブル信号は、マルチプレクサ501に送られ、このマ
ルチプレクサは、これがイネーブルされると、命令レジ
スタ401からのデータをデコーダ502に搬送するこ
とができる。或いは又、マルチプレクサ501が命令形
式レジスタ407からのイネーブル信号を受け取らない
場合には、「ノー・オペレーション」信号がデコーダ5
02へ搬送されて、当該クロックサイクル中に動作を遂
行するのに回路のこの部分が必要とされないことを指示
する。
【0019】命令がマルチプレクサ501を経てデコー
ダ502へ搬送された場合には、デコーダ502におい
て命令がデコードされ、その結果、制御信号が制御ライ
ン504を経て供給される。更に、イネーブル信号は、
ライン505を経てクロックスイッチ503に送られ、
その結果、ライン311のプロセッサクロック信号がゲ
ートを通されたクロック信号ライン506へとゲート動
作される。従って、アクティブな制御信号が制御信号ラ
イン504に送られると、適当なクロック信号がライン
506を経て回路全体に分配される。
【0020】しかしながら、これらの要素がライン50
4上の制御信号に応答して動作する必要がないときに
は、クロックスイッチがスイッチオフされ、クロック信
号がディスエイブルされ、そして当該回路要素がアイド
ル状態に保たれる。従って、これらの要素は、電力を受
け取るが、実際にはクロック作動されない。これら回路
要素は、おそらくはCMOS技術を用いた実施により非
クロック状態に入れられたときに消費電力がほぼゼロと
なるように設計される。
【0021】データ処理ユニット315が図6に示され
ている。データ処理ユニットは、第1のマルチプライヤ
601及び第2のマルチプライヤ602を設けることに
より乗算動作を行うように構成される。各マルチプライ
ヤは、各バス603及び604を経て各演算論理ユニッ
トへ34ビット出力を与え、演算論理ユニットは、バス
603からデータを受け取るように構成された第1の演
算論理ユニット605と、バス604からデータを受け
取るように構成された第2の演算論理ユニット606と
で構成される。
【0022】データバス407は、データ処理ユニット
315と、図4に示すデータメモリ402との間のデー
タ送信を与える。図6に戻ると、このデータバスは、2
つの16ビットバスとして実施され、その第1のバスで
ある第1のデータバス607は、データメモリ402か
らの読み取り及びこのデータメモリへの書き込みを容易
にする。第2のデータバス608は、データバス607
に類似しているが、データメモリ402からの読み取り
のみを行うように構成される。
【0023】データ処理ユニットは、複数の出力信号を
第1のデータバス607又はデータアドレス発生ユニッ
ト406に選択的に返送できるように構成された出力マ
ルチプレクサ609を備えている。データ処理ユニット
315への各転送が8つのレジスタ610ないし617
の1つによってバッファされるならば、全クロックサイ
クルを使用してデータメモリからデータを転送すること
ができる。又、処理ユニットは、比較及び選択ユニット
618と、正規化ユニット619も含み、これら全ての
ユニットは、共通のクロックソースからクロック作動さ
れる。しかしながら、動作速度を効果的に倍増するため
に、比較及び選択ユニット618の左側のデバイスは、
クロックソースの立上り縁でクロック作動され、そして
比較及び選択ユニット618の右側のデバイスは、クロ
ックソースの立下り縁でクロック作動される。比較及び
選択ユニット618は、ユニットの両半部分に対して動
作することが必要であり、それ故、クロックソースの立
上り及び立下りの両方の縁でクロック作動される。入力
レジスタ610は、第1データバス607からデータを
受け取り、そしてクロックの立上り縁を受け取ったとき
に、16ビットデータをバス620を経て正規化ユニッ
ト619にクロックする。入力レジスタ611は、立上
り縁において第2のデータバス608からのデータをバ
ス621を経て第1のマルチプライヤ601及び第1の
演算論理ユニット605にクロックする。入力レジスタ
612は、第1データバス607からのデータを立上り
縁においてバス622を経て第1のマルチプライヤ60
1ヘクロックする。入力レジスタ613は、第2データ
バス608からのデータを立上り縁においてバス623
を経て第1演算論理ユニット605にクロックする。
【0024】入力レジスタ614は、第1データバス6
07からのデータを立下り縁においてバス624を経て
第2の演算論理ユニット606にクロックする。入力レ
ジスタ615は、第2のデータバス608からのデータ
を立下り縁においてバス625を経て第2のマルチプラ
イヤ602及び第2の演算論理ユニット606にクロッ
クする。入力レジスタ616は、第1のデータバス60
7からのデータを立下り縁においてバス625を経て第
2のマルチプライヤ602及び第2の演算論理ユニット
606にクロックする。入力レジスタ617は、第2の
データバス608からのデータを立下り縁においてバス
626を経て第2の演算論理ユニット606にクロック
する。
【0025】第1のマルチプライヤ601からバス60
3を経て第1の演算論理ユニット605へ送られる出力
は、同様のバス626を経て出力マルチプレクサ609
にも送られる。演算論理ユニット605からの出力は、
バス627を経て第1のマルチプライヤ601の入力に
戻され、これは、出力マルチプレクサ609へ出力を送
る。同様に、この出力は、実際上は同じバスの延長とし
て第2の演算論理ユニットの入力にも戻される。
【0026】10ビットバス628と、単一ビットライ
ン629及び630は、条件ジャンプを容易にするため
にシーケンサ403へデータを供給する。第2の演算論
理ユニット606は、条件分岐を誘発できず、オーバー
フロー状態が2つの制御ライン631において識別され
る。第2の演算論理ユニット606からの出力は、バス
632を経て第1の演算論理ユニット605の入力に戻
され、これは、上記出力を出力マルチプレクサ609
と、第2のマルチプレクサ602の入力にも供給する。
第1の演算論理ユニット605からの出力は、32ビッ
トバス633を経て比較及び選択ユニット618へ送ら
れ、そして同様の出力が、第2の演算論理ユニット60
6から32ビットバス634を経て比較及び選択ユニッ
ト618に送られる。
【0027】正規化ユニット619は、出力指数を発生
し、これは、バス635を経て出力マルチプレクサ60
9及び比較及び選択ユニット618に送られる。正規化
ユニット619は、シフト信号を発生し、これは、シフ
トバス636及び637を経て第1の演算論理ユニット
605に送られる。第1の演算論理ユニット605から
バス638を経て正規化ユニット619へ42ビット出
力が送られる一方、バス639は、比較及び選択ユニッ
ト618からの出力を正規化ユニット619及び出力マ
ルチプレクサ609へ供給する。バス639のデータ
は、左側の立上り縁のサブサイクルに関連し、そして右
側の立下り縁のサブサイクルの関連した比較及び選択ユ
ニットからの同様の出力は、バス640を経て出力マル
チプレクサ609に送られる。
【0028】本発明の特定の実施形態に関連して説明し
そして図6に示したアーキテクチャーの場合に、演算論
理ユニット605、606は、レジスタ611、61
2、615、616から比較及び選択ユニット618へ
各指数値を与える。任意であるが、レジスタ611、6
12、615、616が比較及び選択ユニット618へ
指数値を直接与えるようにアーキテクチャーを構成して
もよい。
【0029】比較及び選択ユニット618は、第1演算
論理ユニット及び第2演算論理ユニットの両方と一緒に
動作し、そしてその際に、一対の指数値を比較し、その
後、比較結果に基づいてその対の一方が記憶される。こ
のように、複数の指数値から得られる極端なサンプル、
通常は、最も大きな指数値が、比較及び選択ユニットに
より記憶され、その後の処理を容易にすると共に、演算
論理ユニットの演算オーバーヘッドを著しく減少する。
特に、この記憶された値は、バス639を経て正規化ユ
ニット619に送られる。このように、正規化ユニット
は、比較及び選択ユニットにより行われる比較に応答し
て演算論理ユニットへシフト信号を供給し、比較及び選
択ユニットにより考慮されるフローティングポイント数
値の指数に関連した各仮数を正規化する。
【0030】図7において、フローティングポイント数
のブロックは、フローティングポイント数701と、フ
ローティングポイント数702と、フローティングポイ
ント数703と、フローティングポイント数704を含
むものとして示されている。データ処理においては、フ
ローティングポイント数の大きなブロックにしばしば遭
遇することを理解されたい。各フローティングポイント
数は、仮数及び指数部分より成る。一般に、この形式の
フローティングポイント数のブロックは、移動電話にお
いて動作する図2のプロセッサ203、204、210
又は209の1つに使用される処理アルゴリズムから生
じる。フローティングポイント数701の指数と、フロ
ーティングポイント数702の指数は、同様であるが、
同一ではない。更に、フローティングポイント数のブロ
ックの他の指数も、おそらく同様であるが、同一ではな
い。フローティングポイント数のブロックにおいて効率
的なデータ処理を行うために、これら数のブロック全体
を通してマッチングする指数をもつのが好ましい。
【0031】図6に示す構成体は、図7に示す形式のフ
ローティングポイント数のブロックを、同一の指数をも
つことを特徴とする図8に示す形式のフローティングポ
イント数のブロックへと容易に効率的に変換する。図7
に示すフローティングポイント数のブロックから図8に
示すフローティングポイント数のブロックへの変換のプ
ロセスには2つの段階がある。第1のプロセス段階は、
フローティングポイント数のブロックの発生中に又はフ
ローティングポイント数のブロックをその後に通ること
により行われ、その間に、指数が比較されそして最も大
きな指数が保持される。プログラム制御のもとで、指数
は、比較及び選択ユニット618に供給され、該ユニッ
トは、到来する指数と、前の比較により保持された大き
な値の指数との比較を遂行することができる。これによ
り、フローティングポイント数のブロックの指数が比較
され、そして最も大きな指数が保持される。
【0032】図7に示すフローティングポイント数のブ
ロックから図8に示すフローティングポイント数のブロ
ックへ変換するプロセスの第2段階は、正規化ユニット
619により行われる。第1のプロセス段階において比
較及び選択ユニットにより決定された最も大きな値の指
数は、バス639を経て正規化ユニット619へ転送さ
れる値として保持される。正規化ユニットは、変換され
るべきフローティングポイント数のブロックにおける各
数の指数を受け取り、そしてそのブロックにおける各数
の指数と最も大きな値の指数との間の減算を行い、各フ
ローティングポイント数を最も大きな指数値に対して正
規化するために必要とされる仮数のシフト数を決定し
て、第1の演算論理ユニット605に供給する。第1の
演算論理ユニット605は、フローティングポイント数
の仮数を単一サイクルにおいて所望数の2進位置だけシ
フトすることのできるシフト回路を備えている。このよ
うにして、2段階のプロセスにおいて、図7に示すフロ
ーティングポイント数のブロックは、図8にフローティ
ングポイント数801、802、803及び804とし
て示されたフローティングポイント数のブロックへと変
換され、これにより、固定ポイントの演算論理ユニット
605における正規化されたフローティングポイント数
のブロックの操作が容易にされる。
【0033】図6に示すマルチプライヤ601が図9に
詳細に示されている。第1の符号付き/非符号付きマル
チプレクサ901は、シーケンサ403から制御信号9
11を受け取る。データ信号は、データバス621から
マルチプレクサ901により受け取られ、これは、シー
ケンサ403の制御のもとで符号付き又は非符号付きと
考えることができる。データバス622から信号を受け
取る符号付き/非符号付きマルチプレクサ902でも同
様の構成がなされる。マルチプレクサ903はA及びB
信号を17ビットの2の補数のマルチプライヤ904に
送る。この乗算の積は、シーケンサ403からの制御信
号912により制御されるマルチプライヤシフト/丸め
ユニット905へ送られる。このマルチプライヤシフト
/丸めユニット905の出力は、シーケンサ403によ
り制御ライン913を経て制御されるマルチプライヤレ
ジスタ906に送られる。このマルチプライヤレジスタ
906の出力は、マルチプレクサ903への入力として
バス603を形成し、従って、マルチプライヤユニット
601自体における乗算積のフィードバックを容易にす
る。又、マルチプレクサ903は、所定の固定のゼロ値
を乗算オペランドのいずれか又は両方として受け取り、
マルチプライヤ自体の中の回路が静的な値にセットさ
れ、これにより、消費電力が減少される。
【0034】図6に示す第1の演算論理ユニット605
が図10に詳細に示されている。マルチプレクサ100
1は、バス621、バス603、バス632、バス62
2からの信号又は数値ゼロを選択する。マルチプレクサ
1001は、シーケンサ403から送られる制御信号に
より制御される。演算論理回路1002は、シーケンサ
403から受け取られる制御ライン1102により制御
される。演算論理回路1002は、数値出力1203を
有し、これは、演算論理シフタ1003へ送られる。演
算論理回路1002は、更に、条件信号を条件ロジック
1008、1009に供給し、これは、条件命令及び例
外的条件命令を容易にする。
【0035】演算論理シフタ1003は、シーケンサ4
03から信号供給される制御ライン1103により制御
ロジック1004を介して制御される。又、制御ロジッ
ク1004は、バス636及び637からも信号供給さ
れ、これは、バス1203を経て受け取られる2進数に
シフタが課さねばならない2進位置の数を決定するのに
使用される。演算論理シフタ1003の出力は、シーケ
ンサ403からの制御ライン1104により制御される
丸めユニット1005に送られる。この丸めユニット1
005は、精度が高くしかも42ビットの長い2進数
を、その数の短い表示に変換し、それらをメモリに効率
的に記憶すると共に、42ビット未満の入力ワード長さ
のデータ処理ユニットの他の部分で処理できるようにす
るのに使用される。又、丸めユニットは、条件検出ロジ
ック1010及び飽和回路1006に条件信号を供給す
る。
【0036】飽和回路1006は、丸め回路1005か
ら数値出力を受け取る。飽和回路1006は、所定の限
界を越える数値に対し制限機能を実行して、大きな2進
数を記憶又はその後の処理のための適当なワード長さに
効率的に減少することができる。飽和回路1006は、
シーケンサ403からの制御ライン1105によって制
御される。更に、飽和回路は、特定の演算論理動作によ
り得られた数値が飽和されねばならないときを指示する
演算論理回路1002からの条件信号によって制御する
こともできる。
【0037】飽和ユニット1006の出力は、クロック
信号1106によりクロックされるアキュムレータレジ
スタ1007へ送られる。このアキュムレータレジスタ
1007は、バス627及び628へ信号を供給する。
これにより、アキュムレータレジスタ1007は、更に
別の演算論理動作のためにマルチプレクサ1001へ数
値を返送することができる。
【0038】条件発生ブロック1011は、演算論理シ
フタ1003から数値を受け取ると共に、信号ロジック
1008、1009、1010及び1012から条件信
号を受け取る。信号1012は、比較及び選択ユニット
618から送られる。又、条件発生ブロック1011
は、バス631からも信号を受け取る。条件発生ユニッ
トは、信号629及び630を供給する。
【0039】図6に示す比較及び選択ユニット618が
図11に詳細に示されている。下位のワード入力マルチ
プレクサ1151は、バス633又はバス634から入
力値を受け取る。或いは又、このマルチプレクサの数値
入力としてゼロ値を使用してもよい。上位のワード入力
マルチプレクサ1152も、バス633又はバス634
から信号を受け取るか、又は数値ゼロを受け取る。両方
の入力ワードマルチプレクサ1151及び1152は、
シーケンサ403から供給される制御信号1161及び
1162により制御される。下位のワード入力マルチプ
レクサ1151は、比較ユニット1153又は付加的な
マルチプレクサ1154に数値を供給する。上位のワー
ド入力マルチプレクサ1152は、比較ユニット115
3の第2入力と、付加的なマルチプレクサ1154の第
2入力とにその数値を供給する。比較ユニット1153
は、マルチプレクサ1151からの下位のワード入力が
マルチプレクサ1152から送られる上位のワード入力
以上であるかどうかの指示を発生する。この指示は、最
大又は最小の複数の反転回路1155への信号として送
られ、この回路により発生された比較信号は、次いで、
付加的なマルチプレクサ1154又は比較選択状態レジ
スタ1156へ送られる。
【0040】上位の入力ワードマルチプレクサ1152
は、バス635として表された正規化ユニット619か
らの出力指数を別の入力として更に受け取ることができ
る。付加的なマルチプレクサ1154の出力は、比較及
び選択レジスタ1157への入力として送られ、その内
容は、通常は、ブロックフローティングポイント指数比
較手順における一連の比較指数の最大値を表す。このよ
うな手順を容易にするために、比較及び選択レジスタ1
157の出力は、内部バス1199を経、下位のワード
入力マルチプレクサ1151を経て比較ユニット115
3の第1入力に数値として供給されねばならない。次い
で、指数が上位のワード入力マルチプレクサ1152の
入力へ送られるときに、比較がなされて、一連の比較指
数の最大値が比較及び選択レジスタ1157に記憶され
て終了となる。
【0041】比較及び選択状態レジスタ1156は、バ
ス639及び640に数値を送る。又、このレジスタ
は、制御回路からクロック信号1165も受け取る。比
較及び選択レジスタ1157は、制御回路からの信号1
166によりクロックされる。図6に示す正規化ユニッ
ト619が図12に詳細に示されている。バス638
は、42ビットの数値をユニット1271に供給し、こ
のユニットは、数値の最上位ビットを決定し、そしてこ
れをバス637に送られる6ビット値としてエンコード
する。この6ビット値637は、更に、マルチプレクサ
1272へ供給され、このマルチプレクサは、比較及び
選択ユニット618に接続されたバス639から16ビ
ットの数値も別に受け取る。マルチプレクサ1272の
16ビット出力は、減算器1273の減算入力として供
給される。マルチプレクサ1272は制御信号1281
により制御される。減算器1273への付加的な入力が
バス620から送られる。減算器1273の出力は、出
力指数レジスタ1274へ送られ、このレジスタは、制
御回路から送られるクロック信号1282により制御さ
れる。減算器1273からの出力の6ビットは、バス6
36として送られる。出力指数レジスタ1274の出力
は、16ビット数値としてバス635へ送られる。
【0042】以上の説明から、本発明の範囲内で種々の
変更がなされ得ることが当業者に明らかである。例え
ば、別の実施形態においては、命令形式デコーダ402
及び命令形式レジスタ407は、命令デコードユニット
310から除去される。新たな命令デコードユニット3
10は、命令レジスタ401及び命令デコーダより成
る。上記実施形態の場合と同様に、プログラムメモリ3
01から受け取った命令は、命令バス314を経て命令
レジスタ401へ送られる。命令レジスタ401からの
出力は命令デコーダへ送られる。命令デコーダは、命令
形式のためのデコーダ403と同じ要素を含むが、マル
チプレクサ501が除去されそして命令レジスタ401
からの命令がデコーダ502に直接搬送される。デコー
ダは、上記のように命令をデコードする。従って、命令
の実行に必要なプロセッサの要素のみがアクティブな制
御信号及び適当なクロック信号を受け取る。CMOSの
ような技術を用いて実施したときには、残りの回路要素
における電流消費はほとんどゼロである。この実施形態
は、小型であり、従って、前記の実施形態より安価であ
るが、命令デコード中に命令デコードユニット全体がア
クティブであるので、より多くの電力を消費する。この
実施形態は、命令形式デコーダの複雑さと、命令デコー
ドユニットの消費電力レベルとの間の妥協の極端な例で
ある。当業者であれば、命令形式デコーダのどんなレベ
ルの複雑さが特定の用途に適しているかを決定すること
ができよう。
【0043】本発明の開示の範囲は、それが請求の範囲
に記載する発明に係るか又は本発明が向けられた問題の
いずれか又は全部を軽減するかに関わりなく、ここに開
示する新規な特徴又はその組合せを明確に又は暗示的に
或いはその一般性を含むものとする。本出願人は、新規
な請求項が、本発明又はそこから派生する更に別の発明
の続行中にこのような特徴に対し明確な形で表されるこ
とをここに通告する。
【図面の簡単な説明】
【図1】デジタル信号処理回路を有する移動電話を示す
図である。
【図2】デジタル信号プロセッサを含む図1に示す移動
電話内のデジタル信号処理回路の機能を示す図である。
【図3】命令デコードユニット及びデータ処理ユニット
を含む図2に示す形式のデジタル信号プロセッサを示す
図である。
【図4】命令形式デコーダを含む図3に示す命令デコー
ドユニットを示す図である。
【図5】図4に示す命令形式デコーダを示す図である。
【図6】フローティングポイント数値の処理を容易にす
るために2つのマルチプライヤと、2つの演算論理ユニ
ットと、比較及び選択ユニットと、正規化ユニットとを
有する図3に示すデータ処理ユニットを詳細に示す図で
ある。
【図7】フローティングポイント数値のブロックを示す
図である。
【図8】図7に示すブロックと同様であるが、マッチン
グする指数値を有するように正規化されたフローティン
グポイント数値のブロックを示す図である。
【図9】図6に示すマルチプライヤの1つを詳細に示す
図である。
【図10】図6に示す演算論理ユニットの1つを詳細に
示す図である。
【図11】図6に示す比較及び選択ユニットを詳細に示
す図である。
【図12】図6に示す正規化ユニットを詳細に示す図で
ある。
【符号の説明】
101 マイクロホン 102 スピーカ 103 ボタン 104 可視ディスプレイ 201 デジタルデータ処理回路 202 アナログ/デジタルコンバータ 203 スピーチエンコードサブシステム 204 チャンネルコード化及び冗長サブシステム 205 デジタル/アナログコンバータ 206 無線アンテナ 207 送信器 208 受信回路 210 スピーチデコードサブシステム 301 プログラムメモリ 302 データメモリ 303 割り込みハンドラー 306 位相固定ループ 308 クロック発生器 312 命令フェッチユニット 315 データ処理ユニット 316 データアドレス発生ユニット 318 データバス 320 命令デコードユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード ランズダウン イギリス ハンプシャー エスオー53 5 エヌキュー チャンドラーズ フォード ヒルティングバリー ロード 69 (72)発明者 ブライアン パトリック マックゴヴァー ン イギリス サリー ジーユー15 2エスイ ー キャンバリー リヴァーミード ロー ド 50

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号を受信しながらデコードさ
    れた命令に応答して動作する複数の要素を備えたデータ
    処理回路において、 命令形式を識別する手段と、 上記命令形式の実行のために上記要素が必要とされるか
    どうかに基づいて上記要素の少なくとも1つへのクロッ
    ク信号をイネーブル又はディスエイブルするための手段
    とを備えたことを特徴とするデータ処理回路。
  2. 【請求項2】 クロック信号を受信しながらデコードさ
    れた命令に応答して動作する複数の要素を備えたデータ
    処理回路において、 命令形式を識別する手段と、 上記命令形式の実行のために上記要素が必要とされるか
    どうかに基づいて上記要素の少なくとも1つをイネーブ
    ル又はディスエイブルするための手段とを備えたことを
    特徴とするデータ処理回路。
  3. 【請求項3】 上記要素は、データ処理ユニット及びデ
    ータアドレス発生ユニットを含む請求項1又は2に記載
    のデータ処理回路。
  4. 【請求項4】 上記データ処理ユニットは、協働するマ
    ルチプレクス回路を伴う2つ以上のマルチプライヤ及び
    2つ以上の演算ユニットを含む請求項3に記載のデータ
    処理回路。
  5. 【請求項5】 命令形式を識別する上記手段は、命令形
    式デコーダを有する命令デコードユニットである請求項
    1ないし4のいずれかに記載のデータ処理回路。
  6. 【請求項6】 上記命令形式デコーダは、クロック信号
    のゲート動作をイネーブルするように構成される請求項
    5に記載のデータ処理回路。
  7. 【請求項7】 上記ゲート動作を受けたクロック信号及
    び入力命令は、複数の命令デコーダに送られる請求項6
    に記載のデータ処理回路。
  8. 【請求項8】 上記命令形式デコーダは、各命令形式に
    対して命令デコーダをイネーブル又はディスエイブルす
    るように構成される請求項5に記載のデータ処理回路。
  9. 【請求項9】 上記命令デコーダは、クロック信号をゲ
    ートに通すよう構成される請求項8に記載のデータ処理
    回路。
  10. 【請求項10】 データ処理回路内の複数の要素がクロ
    ック信号を受信しながらデコードされた命令に応答して
    動作するデータ処理方法において、 命令形式を識別し、そして上記命令形式の実行のために
    上記要素が必要とされるかどうかに基づいて上記要素の
    少なくとも1つへのクロック信号をイネーブル又はディ
    スエイブルする、という段階を備えたことを特徴とする
    方法。
  11. 【請求項11】 データ処理回路内の複数の要素がクロ
    ック信号を受信しながらデコードされた命令に応答して
    動作するデータ処理方法において、 命令形式を識別し、そして上記命令形式の実行のために
    上記要素が必要とされるかどうかに基づいて上記要素の
    少なくとも1つをイネーブル又はディスエイブルする、 という段階を備えたことを特徴とする方法。
  12. 【請求項12】 クロック信号の上記イネーブル又はデ
    ィスエイブル動作はデータ処理ユニット及びデータアド
    レス発生ユニットに送られるクロック信号に対して行わ
    れる請求項10に記載のデータ処理方法。
  13. 【請求項13】 上記要素の少なくとも1つの上記イネ
    ーブル又はディスエイブル動作は、データ処理ユニット
    及びデータアドレス発生ユニットに送られる制御信号に
    対して行われる請求項11に記載のデータ処理方法。
  14. 【請求項14】 上記データ処理ユニットは、協働する
    マルチプレクス回路を伴う2つ以上のマルチプライヤ及
    び2つ以上の演算ユニットにより実施される乗算機能及
    び演算機能を実行するように構成される請求項12又は
    13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 上記命令形式は、命令形式デコーダを
    有する命令デコードユニットにより識別される請求項1
    0ないし14のいずれかに記載の方法。
  16. 【請求項16】 クロック信号は、上記命令形式デコー
    ダによりゲート動作を受ける請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 ゲート動作を受けたクロック信号及び
    入力命令は、複数の命令デコーダに送られる請求項16
    に記載の方法。
  18. 【請求項18】 上記命令形式デコーダは、各命令形式
    に対し命令デコーダをイネーブル又はディスエイブルす
    るよう構成される請求項15に記載の方法。
  19. 【請求項19】 上記命令デコーダは、クロック信号を
    ゲートに通すように構成される請求項18に記載の方
    法。
  20. 【請求項20】 実質的に図3、図4及び図6を参照し
    て説明したデータ処理回路。
  21. 【請求項21】 実質的に図3ないし図8を参照して説
    明したデータ処理方法。
  22. 【請求項22】 請求項1ないし21に記載のデータ処
    理回路を有することを特徴とする移動電話。
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