JPS58225458A - シングル・チツプ・マイクロコンピユ−タ - Google Patents

シングル・チツプ・マイクロコンピユ−タ

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Publication number
JPS58225458A
JPS58225458A JP57109316A JP10931682A JPS58225458A JP S58225458 A JPS58225458 A JP S58225458A JP 57109316 A JP57109316 A JP 57109316A JP 10931682 A JP10931682 A JP 10931682A JP S58225458 A JPS58225458 A JP S58225458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
memory
address
state
storage device
Prior art date
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Pending
Application number
JP57109316A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kadota
浩 門田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57109316A priority Critical patent/JPS58225458A/ja
Publication of JPS58225458A publication Critical patent/JPS58225458A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シングル・チップ・マイクロコンピュータ、
特に、計算機の構成要素である入出力制御部、演算制御
部、記憶装置および記憶装置制御部を1個のチップ上に
集積したシングル・チップ・マイクルコンビ晶−タ(以
下SCMP)でありて、制御可能なアドレス空間をチッ
プ内の記憶装置のみならずチップ外の記憶装置にも割当
てることの可能なSCMP (以下拡張可能なSCMP
)に関する。
次に、従来のシングル・チップ・マイクロコンビ二一夕
について、図面を参照して説明する。
第1図(a) e (b)は従来の一例を示すブロック
図およびアドレス空間構成図である。
第1図(a)は従来の拡張可能なSCMPにおける拡張
機能を簡単に説明したものである。
本発明は、シングル・チップ・マイクロコンピュータ、
特に、計算機の構成要素である人出方制御部、演算制御
部、記憶装置および記憶装置制御部を1個のチップ上に
集積したシングル・チップ・マイク四コンビx−タ(以
下scMp)であって、制御可能なアドレス空間をチッ
プ内の記憶装置のみならずチップ外の記憶装置にも割当
てることの可能なSCMP (以下拡張可能なSCMP
)に関する。
また、第1図(b)は、第1図(a)に示すシングル・
チップ・マイクロコンビエータの持つアドレス空間の一
例である。
チップ内アドレス領域Aはチップ内メモリ3に割当てら
れ、チップ外アドレス領域Bはチップ外に設けられた外
部メモリ6に割当てられる。
Ig l E(a)K示すシングル・チップ・マイクロ
コンビ二一夕において、アドレス発生器lで発生された
メモリアドレス11は、このメモリアドレス11が予め
定められたアドレス範囲にあるため、チップ内メモリ3
を指す場合には選択器2め働きによシ、チップ内メモリ
アドレスとして、チップ内メモリ3へ振シ分ける。チッ
プ内メモリ3がら読み出されるメモリデータは内部デー
タバス8へ導かれる。
一方、外部メモリ6をアクセスする場合は、メモリアド
レス11が予め定めたアドレス範lff1K&−ため、
選択器2はアドレス発生器1からのメモリアドレス11
を内部アドレスバス7ヘチツプ外メモリアドレスとして
出力しバッファ4と外部アドレスバス9を介してチップ
12の外部に設けられた外部メモリ6ヘチツプ外メモリ
アドレスを導く。外部メモリ6から読み出されたメモリ
データは外部データバス10とバッファ5によル内部デ
ータバス8へ導かれる。
仁のように、従来の拡張可能なSCMPに於ては応用プ
ログラムの大小に応じて、SCMPそれ自身のみで全プ
ログラムをチップ内に格納したシ。
あるいは不足分を外部メモリに収めたシすることが可能
となる柔軟性を持っている。
しかし反面、チップ内アドレス領域Aが割Ddてられた
チップ内メモリの殆んどがROMのためプ■グラムのデ
バッグ時にはチップ内メモリ(すなわちROM)を使う
ことができずチップ外の外部メモリを用いたチップ内メ
モリに対するエミ瓢レージロンが必要となるという欠点
があった。
仁のため、チップ内メモリすなわちROMを持たない点
を除いては元の拡張可能なSCMPと全く同一な機能を
持つ所謂11’LOMなし版」のチップを新たに作成し
たシ、あるいは拡張可能なSCMPそれ自身を利用して
、わずかな変更の下でチップ内へのアドレス空間割当て
を禁止し、すべての空間を外部へ割当てるなどの方法に
よシ「ROMなし版」と同等の効果を得る等の方法によ
シ内部ROMに割当てられていたアドレス空間をチップ
外へ引き出すことが行われている。
特に最近では、新たにl”lOMなし版」を作成する工
数、費用の点から徒者の方法が採られる傾向にある。
第2図(a)、(b)は従来のシングル・チップ・マイ
クロコンビエータの他の例を示すブロック図およびアド
レス空間構成図である。
第2図(a)に示すシングル・チップ・マイクロコンビ
エータは、第1図(a)に示すシングル・チップ・マイ
クロコンビ二一タの一部を改造して作成すれたものであ
り、アドレス発生器1で発生するメモリアドレス11を
選択器2に供給する代シに直接内部アドレスバス7に供
給するようにしたものである。
このため、選択器2にはメモリアドレス11が供給され
ないことになシ、チップ内メモリ3へはチップ内メモリ
アドレスが供給されない。
それゆえ、利用可能な全アドレス空間がすべてチップ外
に割当てられることになる。すなわち、第2図(b)に
おけるチップ外アドレス領域B′がその空間である。
しかしながら、この方法の欠点は一見して明らか々よう
に、本来はアクセス可能であ夛、実際にROMの形でチ
ップ内メモリ3が実装されているチップ内アドレス領域
A′が全く利用されず、チップ内メモリが活用されない
という欠点がある。
本発明の目的は全アドレス空間をチップ外の外部メモリ
に割当てることかできるとともに、チップ内メモリも有
効に活用できるシングル・チップ・マイクロコンピュー
タを提供するととKある。
すなわち、本発明の目的は上述の欠点を補いかつ拡張可
能なSCMPの機能を更に拡大できるものであり、前述
の拡張可能なSCMPのi’−ROMなし版」を本来の
拡張可能なSCMP自身を用いて実現するに際し、−わ
ずかな回路の付加によシ拡張された空間と元来チップ内
に割当てられていた空間すべてを利用可能にするアドレ
ス空間を持つ拡張可能なSCMPを提供するものである
本発明のシングル・チップ・マイクロコンピュータは、
計算機の構成要素である入出力制御部、演算制御部、記
憶装置および記憶装置制御部を1個のチップ上に集積し
たシングル・チップ・マイク四コンビ&−夕に於て2ケ
の状態A、Bを設定可能な第1の状態設定手段と、2ケ
の状態C,Dを設定可能な@2の状態設定手段およびチ
ップ外の記憶装置忙対するアクセス手段を備え。
(1)  第1の状態設定手段にょシ状態Aが設定され
ている場合は記憶装置制御部に含まれるアドレス指定手
段にょ夛指定可能なアドレス空間の1部をチップ内へ、
残ルのアドレス空間をチップ外に割当て、それぞれの空
間内のアドレスを指定する仁とにょシ、チップ内の記憶
装置あるいはチップ外の記憶装置にアクセス可能であシ
、 (2)第1の状態設定手段にょル状態Bが設定されてお
り、かつ第2の状態設定手段にょシ状態Cが設定されて
いると全アドレス空間がチップ内に割当てられ、チップ
内の記憶装置にのみアクセス可能となル、マた状態Bの
下で状態りが設定されていると全アドレス空間がチップ
外へ割当てられチップ外の記憶装置にのみアクセス可能
となる ように構成される。
すなわち、本発明のシングル・チップ・マイクロコンピ
ュータは、メモリアドレスを発生するアドレス発生器と
、状態A、Hのいずれかを示す第1の状態を保持する第
1の状態設定手段と、状態C,Dのいずれかを示す第2
の状態を保持する第2の状態設定手段と、前記第1の状
態が状態Aで前記メモリアドレスが予め定めたアドレス
範囲内にないときならびに前記第1の状態が状態Bで前
記第2の状態が状態りのときのいずれかのときに外部メ
モリ指定信号を発生するメモリ指定手段と、チップの内
に設けられ前記外部メモリ指定信号が発生していないと
きに前記メモリアト、レスに従って読み生した情報を出
力するチップ内メモリと、前記チップの外に設けられ前
記外部メモリ指定信号が発生しているときに前記メモリ
アドレスに従って読み出した情報を出力する外部メモリ
とを含んで構成される。
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
第3図<a)s (b)は本発明の一実施例を示すブ四
ツク図およびアドレス空間構成図である。
内部アドレスバス7は16本の信号線A・ら構成されて
いる。すなわち0〜64に番地までのアドレス空間を持
っているとする。
メモリ指定手段は、2人力のアンドゲート15゜16と
、それぞれ2人力および4人力のオアゲー)18.17
と、インバータ19.20を含み、オアゲート17には
内部アドレスバス7中の上位4本の信号線が入力されて
いる。
バッファ4 / 、 s/はオアゲートIBからの出力
される外部メモリ指定信号22によ〕出力を制御される
バッファである。また、バッファ21は外部メモリ指定
信号22を反転するインバータ20の出力によ多制御さ
れるバッファである。フリシブフロップ13は第1の状
態を保持する7リツプ70ツブ、フリップ7I:Iツブ
14線第2の状態を保持するフリップフロップである。
まず、フリップフロップ13の値が111の場合を説明
する。
仁の場合には、インバータ19の出力信号が常に101
となる丸め、フリップフロップ14の値は111でも1
01でもアンドゲート16の出力は常に101となシ、
オアゲート18の出力に影響しない。この状態で、マイ
クロコンビ瓢−夕がメモリアドレス11として0〜40
95番地内部アドレスバス7へ出力すると以下のように
外る。
オアゲー)17に入力される4本の信号は64に番地の
上位の重みを持つためθ〜4095番地のアドレス指定
時にはaolのためアンドゲート15の出力も101と
なジオアゲート18の出力がOlと表る。オアゲート1
8の出力信号が@01になると外部メモリ指定信号22
は発生せず、バッファ4’t5’の出力が禁止されるた
め内部アドレスバス7に供給された4Mメモリアドレス
11は外部メモリ6に供給されず、かつバッファ5′の
データは内部データバス8へ出力されない。すなわち外
部メモリ6悠にはアクセスされない。
一方、インバータ20の出力が11−となるためチップ
内メモリ3の出力はバッファ21を通じて内部データバ
ス8へ出力される。
次に1メモリアドレス11として4096〜64に番地
のアドレス信号が出ると、オアゲート17へ入力される
信号線中のいずれかが111とな)アンドゲート15の
出力が111となる。
従って、バッファ4 /、 5/は出力の禁止が解除さ
れ外部メモリ6から読み出されたメモリの内容が外部デ
ータバス10とバッファ5′を介して内部データバス8
へ出力されるが、一方インバータ20の出力がOlとな
るため、バッファ21の出力は禁止される。
すなわち、0〜4095番地まではチップ内メモリ3を
、4096〜64に番地までは外部メモv6 t71*
X−f7a?j:lIC−&;Ey、、       
 、、次に、7リツプフロツプ13が101の場合につ
いて説明する。
このときは、アンドゲート15の一方の入力がl Ol
のためアンドゲート15の出力は常に101となシ、ま
たインバータ19の出力が常に11″となるため、7リ
ツプフロツプ14の値が直接オアゲート18の出力とま
る。すなわち、フリップフロップ14の値がl □ l
ならばチップ内メモリ3のみを111ならば外部メモリ
6のみをアクセスする仁とは前述の説明によシ明らかで
ある。
次に、フリップ7四ツブ13.14の状態を設定する手
段に−11)いて、以下に説明する。
第4図(a) l (b) 、 (C)は第3図(a)
に示すフリップ70ツブに状態を設定するための方法を
説明するための説明図である。
なお、フリップフロップ130例のみを示すがフリップ
フロップ14でも同様である。
(1)  マイクロコイピエータの命令セット中に7リ
ツプフロツプ13のセットリセット命令を含ませ、直接
制御する。第4図(a)aこの様子を示している。図中
、Sはセツレ′リセット端子、0は出力端子を表わす。
(2)外部からの人力ビンPで、第4図(b)に示すよ
うに直接フリップフロラ8プ13を制御する。
(第3図(b)) (3)  チップのボンディング時に7リツプフロツプ
13への入力線を101あるいは111信号の線と、結
合させる。BPlはフリップフロップの入力へ接続され
るボンディング・ノ(ラドBP2は101tたは111
の信号を持つボンディング・パッド、BWはボンディン
グ・ワイヤである。
以上述べたように、本発明はマイクロコンビミータの一
般的な方法によシ比較的簡単に実現可能となる。
本発明によれば実質的に拡張され九チップ内アドレス空
間上にROMの形でソフトウェアを組込むことができる
し、チップ外では必要な全アドレス空間が使える。RO
M化すべきソフトウェアの種類としてはよくデバッグさ
れた制御プログラムが適嶋である。
すなわち、第3図(a)に於けるチップ外アドレス領域
B′の中のソフトウェアをデI(ラグする丸めのモニタ
、デバッガ等をチップ内アドレス領域A′の内にROM
化しておき適宜必要に応じてチップ外アドレス領域B′
の中のプルグラムから命令でモニタを呼び出せばよい。
このために有効な状態設定手段としては第1の状態設定
手段としてボンディング、あるいは外部ビン、第2の状
態設定手段に対しては命令を用いるなどが考えられる。
このようにして、デバッグされたチップ外アドレス領域
B′中のプログ2ムをSCMP中に改めてチップ内アド
レス領域AIを利用する形式で実装する場合は1g1の
状態設定手段としてボンディングを用いチップ内ROM
と必要最小限の外部メモリを用いれば良い。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)はそれぞれ従来の一例を示す
ブロック構成図およびアドレス空間構成図、第2図(a
)。 (b)はそれぞれ従来の他の例を示すブロック構成図お
よびアドレス空間構成図、第3図(a) 、 (b)は
それぞれ本発明の一実施例を示すブロック構成図および
アドレス空間構成図、第4図(a) 、 (b) 、 
(C)は第3図(a)に示すフリップフロップへの状態
の設定を説明するための説明図である。 1・・・・・・アドレス発生器、2・・・・・・選択器
、3・・・・・・チップ内メモリ%4t4′・・・・・
・バッファ、5,5 ’・・・・・・バッファ、6・・
・・・・外部メモリ、7・・・・・・内部アドレスバス
、8・・・・・・内部データバス、9・・・・・・外部
アドレスバス、10・・・・・・外部テータバス、11
・・・・・・メモリアドレス、12・・・・・・チップ
、13・・・・・・状態保持フリップフロップ、14・
・・・・・状態保持フリップフロップ、15・・・・・
・アンドゲート、16・・・・・・アンドゲート、17
・・・・・・オアゲート、18・・・・・・オアゲート
、19・・・・・・インバータ、20・・・・・・イン
バータ、21・・・・・・バッファ、22・・・・・・
外部メモリ指定信号、A、A’・・・・・・チップ内ア
ドレス領域、B。 B′・・・・・・チップ外アドレス領域、P・・・・・
・入力ビン、BPl、BF2・・・・・・ボンディング
°バッド、BWo−°−(4) (tL) 亨Z割

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 計算機の構成要素である入出力制御部、演算制御部、記
    憶装置および記憶装置制御部を1個のチップ上に集積し
    たシングル・チップ・マイクロコンピュータに於て2ケ
    の状態A、Bを設定可能な第1の状態設定手段と、2ケ
    の状態C,Dを設定可能な第2の状態設定手段およびチ
    ップ外の記憶装置に対するアクセス手段を備え、以下(
    1) 、 (2)の動作をすることを特徴とするシング
    ル・チップ・マイクロコンピュータ。 (1)第1の状態設定手段によシ状態Aが設定されてい
    る場合は記憶装置制御部に含まれるアドレス指定手段に
    よル指定可能なアドレス空間の1部をチップ内へ、残シ
    のアドレス空間をチップ外に割当て、それぞれの空間内
    のアドレスを指定することによシ、チップ内の記憶装置
    間いはチップ外の記憶装置にアクセス可能である。 (2)  第1の状態設定手段にょシ状態Bが設定され
    ており、かつ第2の状態設定手段にょシ状態Cが設定さ
    れていると全アドレス空間がチップ内に割当てられ、チ
    ップ内の記憶装置にのみアクセス可能となル、また状態
    Bの下で状態りが設定されていると全アドレス空間がチ
    ップ外へ割当てられチップ外の記憶装置にのみアクセス
    可能となる。
JP57109316A 1982-06-25 1982-06-25 シングル・チツプ・マイクロコンピユ−タ Pending JPS58225458A (ja)

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JPS58225458A true JPS58225458A (ja) 1983-12-27

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JP57109316A Pending JPS58225458A (ja) 1982-06-25 1982-06-25 シングル・チツプ・マイクロコンピユ−タ

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59216263A (ja) * 1983-05-24 1984-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd マイコンの外部rom拡張制御回路
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