JPS58501605A - 遅い装置を用いたi/oサブシステムのための周辺制御装置 - Google Patents

遅い装置を用いたi/oサブシステムのための周辺制御装置

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JPS58501605A
JPS58501605A JP50001082A JP50001082A JPS58501605A JP S58501605 A JPS58501605 A JP S58501605A JP 50001082 A JP50001082 A JP 50001082A JP 50001082 A JP50001082 A JP 50001082A JP S58501605 A JPS58501605 A JP S58501605A
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カチラー・ロバート・デイ
フオーブズ・ブライアン・ケイ
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バロ−ス・コ−ポレ−ション
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    • G06F13/12Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/124Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware is a sequential transfer control unit, e.g. microprocessor, peripheral processor or state-machine

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】 遅い装置を用いたI10サブシステム のための周辺制御装置 11隻11 この発明は、I10システムに用いられていて、主ホストコンピュータと複数の 端末装置との藺のデータ転送動作を制御するための周辺制御ll@置に閤する。
この出願は、アメリカ合衆国連続番号が第052.821号であり、1979年 6月27日に出願され、発明者がプリアン・ケイ・フォーブス(Brlan K 、 Forbes )およびロバート・ディー・カティラー(Robert D 、 Catlller )であり、「標準のまたは遅いメモリで動作するマイク ロプロセッサシステム(M 1croprocessor 3 ystem Q  perating With Norsal or 81G1 Mesorl es ) Jと題されたものの部分継続出願である。
のクロスリファレンス この出願は、以下のように出願された以下の特許出願に僕達している。
「命令の繰返しを容易にするマイクロプロセッサシステム(pJj 1crop rocessor 9 ystcv F acllltatlng Rapet itl。
noず I n5truotlons ) Jと■され、発明者がロバートのデ ィーΦ力ティラー(Robert D 、 CatlIIer )お1びプリア ン・ケイ・フォーブス(8rian K、 Forbes )であり、1979 年6月27日に出願され、゛アメリカ合衆国連続番号が第052.687@であ る特許出願。
「ソースアドレス選択を有するマイクロプロセッサシステム(M 1cropr ocessor Systeg+ with 3ource Address3  election) Jと題され、発明者がロバート・ディー・カテイラー( Robert D、 Catlller )およびブリアン拳ケイー72−ブス (Brian K、 Forbes )であり、1979年6月27日に出願さ れ、アメリカ合衆国連続番号が第052.477号である特許出願。
「ワードおよびバイトハンドリングを有するマイクロプロセッサ(M 1cro processor Havino Word and Byte Handl lno ) Jと題され、発明者がロバート・ディー・カティラー(Rober t D、 Qatlller )およびプリアン・ケイ−71−ブス(Bria n K、 Forbes )であり、1979年6月27日に出願され、アメリ カ合衆国連続番号が第052.478@である特許出願。
[汎用人力−出力マイクロプロセッサを用いるデータ転送のためのディジタ7L / シス7ム(D 1altal S ystea forData Tran sfer Llsina LJniversal Input−OutputM lcroprocessor ) Jと題され、発明者がロバート・ディー・カ ティラー(Robert D、 Catlller )およびプリアン・ケイ・ フォーブス(Brlan K、 Forbes ) テaす、1979年6月2 7日に出願され、アメリカ合衆国連続番号が第052.336号である特許出願 。
「専門化された命令フォーマットを有するマイクロプロセッサシステム(Mic roprocessor System with 5pec1allzed  I n5truotion F Great、 ) Jと題され、発明者がプリ アン・ケイ−71−ブス(Brtan K、 Forbes )およびロバート ・ディー・カテイラー(Robert D、 Catlller )であり、1 979年6月27日に出願され、アメリカ合衆国連続番号が第052.350号 である特許出願。
この発明の譲り受け人のある先行特許は、ここに用いられている110システム の負型の背景と理解を形成し、以下に掲げられている特許はここに参考として含 まれる。
[入力−出力サブシステムのためのインテリジェント人力/出力インターフェー ス制御装置(I ntelllgent l nputloutput 1nt erface Control Unlt for Input −0utDu t 5tlbsyStfl−) 4題され、ダーウエン・シエイ・クーツ(Da rwen J 、 Cook )およびドナルド・ミラー12世(D onal d M 1llers I >に与えられたアメリカ合衆国特許第4.162. 520号。この特許は、I10データ転送の取扱いのためのデータリンク処理装 置と呼ばれる装置を記述している。
「ディジタルデータ処理システムのための入力−出力サブシステム(I nt) Ut −0utput 5ubsystcv for D 1oItalDat a ProcessIno SVatem ) Jと題され、ダーウエンφシエ イ・クーツ(Darven J 、 Cook )およびドナルド・ミラー12 世([) onald M l1lers l )に与えられたアメリカ合衆国 特許第4,189.7619゜この特許は、I10サブシステムを形成するため にベースモジュールユニットに組織された周辺制御装置を記述する。
[磁気テープデータ転送システムのためのデータリンク処I!装置(Data  L ink processor for Magnetlc 7 ape D ata TransずHBystem ) Jと賜され、二−ス・ダブリ1’ボ ーン(Kenneth W、 3aun )およびシミー・ジー・ソーンダース (J 1may (3,3aunders )に与えられたアメリカ合衆国特許 第4.280.193@。この特許は、コモンフロントエンドと呼ばれる標準化 さt’したカードおよびPDBまた゛は周辺依存型ボードと呼ばれる特定化され たカードからなる周辺制御@獣を記述する。
壓111 マイクロプロセッサおよびマイクロプロセッサシステムは、一般的なコンピュー タ技術から確立されたアーキテクチャ上の数式および相互関係に一般的に従うも のと理解されているであろう。しかしながら、大規模の集積された技術を使用す るマイクロプロセッサは、集積回路チップの使用により小さなパッケージに組込 むことができ、かつ一般的に、中央処理装置、メモリ人力−出力回路および様々 な他の制御およびサポート回路を用いるパターンになるであろう。
マイクロプロセッサのアーキテクチャが、実行されるべきプログラム命令コード を検索するためにアドレスされるべきメモリの成る部分を選択するのに用いられ るプログラムカウンタを一般的に使用するであろうということは典型的なことで ある。
中央のあるいはメインのホストプロセッサが、外部の周辺装置の面倒をみかつ制 御する一群の周辺制御装置をサポートするいくつかの遠く離れて配置された「ベ ースモジュール」とともに動作するシステムの使用においては、かなりの量の回 路が効果的なベースでデータ転送能力を与えるために、かつまた各タイプの周辺 装置の特定の要求を満たすために要求されている。
従来、ベースモジュール中におかれていた各周辺制御装置は、各周辺制御装置に 回路の重い負担を導いている各周辺端末装置の特定の要求を扱うための多くの処 1!M置および制御回路を負担していた。
の簡 な 約 各周辺制御装置のための高価な回路の負担を緩和するため、汎用的なあるいは構 造的に標準的なマイクロプロセッサが開発され、それは周辺制御装置における使 用のために処理機能の多様性を提供するであろうし、その結果周辺制御装置は、 それが面倒をみる特定のタイプの周辺装置を扱うための制限された量の応用依存 型ロジックおよび回路のみを必要とするであろう、このように、汎用処理装置あ るいはここで「汎用I10ステートマシン」と呼ばれているものはすべてのタイ プの周辺制御1輪装置対して標準ユニットとして働くことができ、その結果周辺 ゛制御装置の各々は、回路網中の特定の周辺装置に対する応用に要求される最小 の最の回路とプログラムを持つことのみを必要とするであろう。
したがって、これらの応用において汎用I10ステートマシンを一般的な目的の マイクロプロセッサとして用いることにより、価格0回路の量、スペース要求お よび構造的配置のシステムを減することが可能となり、したがってより経済的な かつより効率的な構造的なシステムが確立され得る。したがって、述べられた汎 用I10ステージマシンの出現で、ベースモジュール中の任意のタイプの周辺制 御装置の一部分として働くことができ任意の様々の周辺端末装置を扱うことので きる一般化されたタイプのマイクロプロセッサが発明された。この−膜化されか つ単純化されたタイプの((a)アドレス命令およびデータおよび(b)操作デ ータ志向性の)マイクロプロセッサは、その動作を非常に迅速に実行し、かつ動 作のための個々のバイトを「バイト」志向性の周辺装置で取扱うように設計され ており、かつまた「ワード志向性の」周辺端末に使用するために完全なワード( ここでのワードは2つの8ビツトバイトでありABと符号化されている)で処理 および転送動作を実行することができ、かつ完全なワードを受取ったり送ったり することができる。
周辺志向性の応用依存型ロジックモジュールとともに働く汎用マイクロプロセッ サは、各周辺装置に対して他のコントローラを要求する代わりに複数の周辺装置 を扱うことができる一般化されたタイプの周辺制御ll@置の開発を許容してい る。応用依存型モジュールが一群の選択された周辺装置を満たすためにプログラ ムされている閣は、各々の周辺制御@獣に対しては、マイクロプロセッサのハー ドウェアおよびプログラミングは標準かつ一定のままであるけれども、データ転 送および制御の特色において大きな多様性を果たすことができるばかりでなく回 路および価格において大きな経済性をも提供することが可能である。
データを興なったタイプの様々の周辺@習に転送するために多くの命令と制御信 号が要求されるディジタルシステムにおいては、一般的に、特別に仕立てられか つ設計された周辺制御装置が設けられ、そしてそれは1つの特定のタイプの周辺 装置へおよびからのデータ転送を扱うように特別に適用させられている。特定の タイプの周辺装置に対して要求される応用依存型ロジックプログラムのタイプに おいてのみ相違しているすべてのタイプの周辺制御装置に対して均一のマイクロ プロセッサを提供することにより、スペースとコストの大きな経済性が実現され 得るということがわかっている。したがって、応用依存型モジュールとともに働 く汎用マイクロプロセッサの組合せは、前もって一連の周辺制御装置を要求する データ転送機能のために働く周辺制御@筺を形成することができる。
この発明の周辺制御装置の処II!装置は、ホストコンピュータからのI10デ ータ転送命令の受取りにより、命令を発生しかつ応用依存型ロジックモジュール の使用により周辺端末への/からのデータ転送動作を実行し、そしてその応用依 存型ロジックモジュールは、周辺端末制御のために外部メモリに命令を供給し、 かつそれは遅い装置がアドレスされたときにI!議する制御ロジックを有する。
制御ロジックは、その俵、前記汎用プロセッサを減速させかつ遅いメモリと遅い 周辺端末とへのデータ転送の比率を調整するためWAIT信号を開始することが できる。
リニアマイクロシーケンサ回路は、マイクロプロセッサにおいてデコーダコント ローラとして動作する。マイクロシーケンサは、「クリア」信号により開始され た後に状態カウンタにより連続的に歩進させられるマイクロ命令FROMを含む 。マイクロ命令FROMはまた、命令レジスタおよびフラグレジスタからの信号 を受ける。マイクロ命令FROMは、その後、マイクロプロセッサシステムの動 作のためにコントロールターム信号を供給する。
の 単な 明 第1図は、周辺装置と通信する周辺制御装置をサポートする複数のベースモジュ ールを有する主ホストシステムコンピュータの使用を説明する全体的なブロック 図である。
第2図は、周辺制御装置のブロック図であり、汎用人カー出力マイクロプロセッ サステートマシンQ要素およびその応用依存型ロジックモジュールへの通信輸を 示す。第2図は、第2A図および第2B図として示される2つの部分に細別され ており、第2A図を第2B図の左側に(および第2B図を第2A図の右側に)並 べることにより2つの図面間の接続の連続性が得られる。第2C図は、それのり ニアシーケンサ回路を有するデコーダ・コントローラの概略図である。第20− 1図は、状態カウントを示す。第2D図は、選択されたアキュムレータレジスタ のアドレス指定およびそれらと演算論理装置およびI10パスとの関係を示す。
第2E図は、1クロック期園においていかにしてソースおよび行先アドレスがア クセスされるかを示す。第2F図は、繰返しカウンタと繰返しモードフリップ7 0ツブとの間の関係を示す概略図である。
第3図は、U■0ステートマシンの成るメモリアドレス指定の特徴、特に[バイ トスワップ(byte −swap) Jピットとして指定される専用ピットの 使用を示す概略図である。
第4A図は、入出力ベースモジュールの透視図であり、分配制御カード、周辺制 御装置(ライン制御プロセッサ)カードおよび前面からホストコンピュータおよ び周辺装置への成る接続のような王な要素を示す。第4B図は、4つの前面コネ クタへの回路接続を示す概略図である。第4B図は第4B−1図が第2の前面コ ネクタを示すのに対し第1の前面コネクタを示すように方向付けられている。配 置方向に向って第4B−1図は、2つの前面コネクタ閤に見られる接続の連続性 を与えるために148図の下方に並べることができる。第4B−2図は、前面コ ネクタN0.3への接続を示し、かつ第4B−3図は、前面コネクタN0゜4へ の接続を示す。
第5図は、UIOステートマシンの出力制御レジスタのクロック制御を示すタイ ミング図である。
第6図は、いかにしてプログラムメモリがイネーブルされるかを示す回路図であ る。
第7図は、クリアラインに対するタイミング図である。
第8図は、WA I Tラインタイミングを示すタイミング図である。
第9図は、非繰返しGET/PUT機能に対するタイミングを示すタイミング図 である。
第10図は、繰返しGET/PUT機能に対するタイミング図を示す。
第11因は、外部のメモリからのメモリデータバス上のデータの読出のための相 互に関連したタイミング特徴を示す図である。
第12図は、クロック、メモリアドレス信号およびI10バス上のメモリ書込デ ータ間のタイミング関係を示すタイミング図である。
第13図は、停止繰返し機能信号とクロックとの関係を示すタイミング図である 。
第14図は、パリティエラー信号とクロックおよびメモリアドレス信号との閤の 関係を示すタイミング図である。
ましい 例の 第1図を参照して、そこには典型的なバロースホストコンピュータシステムのシ ステムブロック図が見られ、そしてそれは、ホスト依存型ボートモジュール10 4とともに動作する一連の主メモリモジュール1o1.メモリ制御モジュール1 02およびデータプロセッサモジュール103を基本的に有する中央処Il装置 キャビネット100を有する。ホスト依存型ボートモジュールは、MLIまたは メツセージレベルインターフェースと名付けられた一連の通信ケーブル105を 供給する。これらのメツセージレベルインターフェースは、汎用入力/出力ベー スモジュールキャビネットと名付けられたベースモジュールキャビネット106 (または複数のそのようなキャビネット)へ通信線を供給する。ベースモジュー ルキャビネットは、複数の汎用人力/出力(UIO)ベースモジュール107を サポートするように組立てられている。これらのUIOベースモジュールの各々 は、特定のタイプの周辺装置に対して通信。
制御およびデータ転送ラインを供給する。
ホスト依存型ボートモジュールは、複数のUIOベースモジュールキャビネット に対するメツセージレベルインターフェースを持つことができるということに注 意すべきである。そして同様に、各LJIOベースモジュールキャビネットは、 第1因の最初に述べたホストシステムに加えて、他のホストシステム200(主 メモリおよびプロセッサ)へのメツセージレベルインターフェース通信−を有し てぃでもよい。
ここで述べられるシステムの好ましい実施例においては、ベースモジュールキャ ビネットが1ないし4個のUIOベースモジュールをサポートすることができる ということがわかるであろう。以前は、uroベースモジュールは、「ライン制 御プロセッサ」として知られている8個までの周辺制御装置を含んでおり、かつ ライン制御プロセッサの各々は、特定のタイプの周辺装置109を用いてデータ 転送および制御に専用されていた。6興なった周辺部に対するこの複数の独立し た周辺制御装置は、今は、単一の汎用マイクロプロセッサおよび複数の周辺端末 を扱うための単一の周辺制御l1VR置を構成する応用依存型ロジックモジュー ルに置換えられている。
システムの他の規約は、UIOペースモジュール中に挿入され得るライン拡張モ ジュール(LEM)と名付けられた装置を考慮に入れるであろうし、その結果、 単一のメツセージレベルインターフェースは8個までのUIOベースモジュール と通信するために拡張され得る。
中央処理装置キャビネット100により表わされているようなホストシステムは 、もしベースモジュールがLEMあるいはライン、拡張モジュールとして知られ ている@瞳を備えているならば、各メツセージレベルインターフェース(MLI )に対する64個までの周辺制御装置(ライン制御プロセッサ)と通信すること ができる。
第1図に見られるように、ホストシステム100は、8個のメツセージレベルイ ンターフェース(ML I )を有することができ、したがって512個までの 周辺制御@蒙(ライン制御プロセッサ)と通信することができる。
周辺制御装置あるいはライン制御プロセッサ(LCP)は、周辺端末と主ホスト システムあるいは複数のホストシステムとの閣のデータ転送および制御に専用さ れている制御装置である。
ライン制御プロセッサとして知られている周辺制御装置は、それらのシステム相 互関係およびそれらの内部動作において、いくつかの先に出願された特許出願お よび発行された特許中に述べられている。これらは以下のアメリカ合衆国特許を 含む。rI10サブシステムのためのモジュラブロック装置(Modular  31ock Unit for Ilo 5ubsystcv) Jと題され、 発明者がクーツエン・ジエイ・クーツ([)arwen J 、 Cook ) およびドナルド・エイ・ミラー12世([)onald A、 Millers 、 I )であるアメリカ合衆国特許第4.174.352号。[入出力サブシ ステムのためのモジュラプロセッサ制御装置および中央処理装置にインターフェ ースを与えるインターフェースシステム(Interface 5ystsv  Provldlno Interfaces to Central proc essing Unltsand Modular processor−Qo ntrollers for an I nput−Qutput 3ubsy stes+) Jと題され、発明者がドナルド・エイ・ミラー12世(1)on ald AlMillers、 l )であるアメリカ合衆国特許第4゜106 .092号。[入出力サブシステムのための集積入出力インターフェース制’I II装置(I ntellloent I nput −0utput Int erface Control Unlt for Input−Output  5ubsyste■)」と題され、発明者がダーウエンφジエイ・クーツ(Q arwen J 、 Cook )およびドナルド・エイ・ミラー12世(Do nald AlMillers、 I )であるアメリカ合衆国特許第4.16 2.520号。および、[ディジタルデータ処理システムのためのI10サブシ ステム(Ilo 5ubsyste■for Dioital Data Pr ocessing3yste■)」と題され、発明者がクーツェン・ジエイ・ク ーツ(Darwen J 、 Cook )およびドナルド・エイ・ミラー12 世(Donald A 、 M N1ers、 I ) テあるアメリカ合衆国 特許第4.189.769号。そして、これらの特許は、ここに参考として含ま れている。
ライン制御プロセッサ(LCP)として知られている周辺制御Il@置は、一般 的にカテゴリのタイプに分かれるであろう。そこには、2カードLCPおよび3 カードLCPがこの周辺制御装置は、cFEあるいは共通フロントエンドと名付 けられている第1のカードを有しており、そこには複数の読出専用メモリ(RO M)が供給されている。すなわち、ハードウェア向けのこれらの共通フロントエ ンドカードは、個々のケースにおいてROMが手元の応用あるいはそれが使用さ れる周辺装置に適する異なったプログラムを保持するようにされているのを除い て、同一の構成および性質を有する。したがって、ハードウェア向けのすべての フロントエンドカードは、興なったプログラム材料が個々のROM中に挿入され るという事実で異なっているのみであることを除いては物理的に同一であること がわかるであろう。2カードL CP中の第2のカードは、PDCあるいは周辺 依存型カードである。このカードけ、それが通信する特定のタイプの周辺装置に 適合するように独自に組立てられかつ適合させられている。それは、「応用依存 型ロジックモジュール」と名付けられるであろう。
3カードLCP ここで再び、第1のカードは、ROM内の異なったプログラミングを除いては物 理的に同一のCFEあるいは共通フロントエンドカードであり、このプログラム は要求された応用に従って変えられる。第2のカードは、異なった周辺装置の要 求に適合するようにされているCDCあるいは共通データカードである。しかし ながら、それは、磁気テープ、せん孔カードテープ、ディスクバックおよびコン ソール制御のような項目のグループに対しては同一であろう。
3カードLCPの第3のカードは、PDCあるいは周辺依存型カードと名付けら れている。この力・−ドは、独自のものでありかつ1つの特定のタイプの周辺装 置を扱うように設計されている。
第4A図において、典型的なI10ベースモジュール107のより詳細な透視図 が見られる。複数のこれらのベースモジュールは、第1図のベースモジュールキ ャビネットにより収容され面倒がみられている。
ベースモジュール107は、ハウジングを提供し、それによって、システムへの 自動接続のために、後面コネクタと接続するために集積回路を保持しているプリ ント回路カードが摺動トラック上に挿入される。周辺制御装置F(あるいはライ ン制御プロセッサ)108は、前述したように、2つのプリント同年あるいは3 つのプリント回路カードを必要とする。ベースモジュールは、そのハウジング中 に、8個までのそのような周辺制御装置を支持する。ベースモジュールとホスト システムとの通信は、分配カード110により制御される。前述したライン拡張 モジュール、共通フロントエンドカードあるいは共通データカードのような他の 専門化された処理プリント回路カードが挿入され得る。
また、第2の分配制御カードなどが接続のために前記ベースモジュール107中 に挿入され得る。
前面は、プリント回路カード間のジャンパケーブル接続111(第4A図)を許 容し、かつまたホストコンピュータへのメツセージレベルインターフェース10 5あるいはベースモジュールから周辺装置109のような外部装置への接続を許 容するリボンケーブル109cのような接続ケ−プルをも許容する。
インターフェースパネル106は、解体および再接続を容易にするため、104 c c 、109c cのようなケーブルコネクタを提供するためにベースモジ ュールキャビネット120上に与えられる。
ライン制御プロセッサに関する前述した特許の参考中に記載されているけれども 、各ベースモジュールユニットは、分配制御カード110(第4A図)が与えら れており、それは主ホストシステムからのメツセージレベルインターフェースを そのベースモジュール中の選択的にアドレスされるライン制御プロセッサ(周辺 制御装置)に接続する。さらに、ベースモジュールは、共同でベースモジュール 中の8個までのライン制御プロセッサの全体のグループを面倒みるように働く共 通伝送カードおよび共通メンテナンスカードを有する。
UIOペースモジュールはまた、ライン拡張モジュールあるいはLEMをサポー トする。この特徴は、他の分配制御カードを付加することによりIJIOベース モジュールの使用を拡張し、そしてその分配制御カードはそのベースモジュール を、既に第1の分配制御カードに接続されたものに加えてざらに他の主ホストシ ステムに接続することを許容する。このように、主ホストシステムからの通信は 、2以上のUIOベースモジュールおよびそれらの付随のライン制御プロセッサ をカバーするために拡張され得る。同様に、2以上のホストシステムは、UIO ベースモジュールあるいは複数のそのようなベースモジュールに通信するように され得る。
2つの主ホストコンピュータに接続された1つのUIOベースモジュールを必要 とするときは、BCGあるいはベース制御カードと呼ばれる制御カードが使用さ れる。ベース制御カードは、2つの基本的なI!l能IFL果たす。それは、( a)複数のホストコンピュータが1つのベースモジュールをアクセスしようとす るときインターロックを与えることであり、その結果ライン制御プロセッサは認 定されていないホストコンピュータによる使用からロックされることができ、か つ(b)ベース識別(ID)数およびメンテナンス制御のような分類された特徴 を与えることである。BCCは、多数のホストがベースに接続されているときは 委任されていない。しかしながらそれは有益である。しかしながら、ベース制御 回路はまた、単一のホストコンピュータがUIOベースモジュールに接続されて いるときにのみ使用され得る。このように、BCGは独立てありかつ付加的なモ ジュールであり、ライン拡張モジュールLEMも同様である。
このように、第1図を参照して、ホストコンピュータがUIOベースモジュール に接続されるとき、ベースモジュールは、それに接続されている各ホストコンピ ュータに対して、少なくとも1つの分配カード110(第4A図)を有していな ければならないということを述べる。さて、U10ベースモジュールが、多数の ホストコンピュータに接続されるとき、ベースモジュールにはPSMあるいは径 路選択モジュールとして知られているユニットが与えられることが必要である。
径路選択モジュールは、U■0ベースモジュール中の多数の分配カードへのおよ びからの通信を調整する制御ユニットである。
ライン制御プロセッサの開発においては、先に引用した特許および引用例におい て示されているように、任意の与えられたタイプの周辺装置あるいは様々の周辺 装置へ適応させるのに要求されるロジックの量のため、高価でかつスペースを消 費するロジック回路を開発する必要があり、そしてそれはプリント回路カードに 関して大量のハードウェアおよびスペース要求を必要とし、そのため特定のライ ン制御プロセッサを完成させるのにしばしば4個ないし5個の余分jロジックカ ードが必要とされることがわかった。
そのうち、これらの開発の価格およびスペース要求はひどり畠りなり、ライン制 御プロセッサについて要求される様々の機能を扱うためのより良い手段が要求さ れた。
このような状況において、任意の樺々の周辺端末@瞳のためのすべての基本ロジ ックを扱うことができ、かつ最小の量の構成要素で組立てられることができ単一 のプリント回路カード上に配置され得るマイクロプロセッサ制御装置が開発され た。この装置は、汎用人力/出力ステートマシンあるいはUIO−3Mと名付け られた。このように、UlOステートマシンは、典型的に112チップ回路板上 に組立てられることができ、かつLCPベースモジュール(今UIOベースモジ ュールと呼ばれている)によりサポートされるスライドインカードラック内に配 置され得る。
UIOステートマシンは、その前面を通して任意の応用依存型ロジックと容易に インターフェースすることができ、かつ、電力接続およびタロツク接続を除いて 、いかなる接続もLCPあるいはLJIOベース俵面に作られる必要がない。汎 用I10ステートマシンは、基本的には、トランジスタタイプロジック(TTL )において実施される。
汎用■/′Oステートマシンの一般的な概観LIIO−8Mは、以下のものを含 む一般的な目的の演算子の有益なグループを実施するようにされている。
演算演算子 論理演算子 読出/l込メ干り演算子 P UT / G E T演算子 プログラムスタック演算子(ブランチ、コールおよびりの周辺制御装置の概略図 が示されている。周辺制御装置は、LIIOステートマシン1および組合わき、 れた応用依存型ロジックモジュール60Lからなり、応用依存型口ジックモジュ ール60Lは、外部メモリ90.制御ロジック66およびホストシステム10お よび(アダプタ109cを経由して)周辺部109に接続する外部レジスタ60 を提供する。
12図を参照して、UIOステートマシン1は、命令実行ロジック2.メモリア ドレスロジック3.データ操作ロジック4および内部プログラムメモリ50が与 えられているのがわかる。
第2図において、応用依存型ロジックモジュール60Lは、バス10.11.1 2および16により、ステートマシン1に接続されている。ロジックモジュール 60 tは、外部メモリ90プラスパスロジツク66′およびインターフェース 制御ロジック66を提供し、インターフェース制御ロジック66は、「遅い」要 素のアドレスを検出するためのアドレスデコーダ66、Ldおよびホストシステ ム10および109のような周辺端末へのバス接続を有する外部レジスタ60を 含む。
第2A図および第2B図において、そこにはUIOステートマシンの全体的なブ ロック図が見られる。図面の下部の入力/出カラインは、すべて前面ラインであ り、そしてそれは、LIIOステートマシン自身が任意の応用型ロジックあるい け特定の周辺装置の特別の要求から独立であることが望まれているけれども、周 辺の応用依存型制御(PDC)ロジックへつながりIいる。
第2A図および第2B図のステートマシンブロック図を参照して、そこには応用 依存型ロジック60Lにつながっている一連の相互連結ライン16.17+ 、 172.1B。
10.19.11.12および20が見られるであろう。
これらのラインは、外部メモリデータ出力バス12.110およびメモリ書込パ リティライン18.メモリアドレスバス16.メモリ書込イネーブル19(およ び第2図に載せられている他の機能)、直接メモリアクセス(DMA)要求ライ ン11(および第2図上の他の機能)さらに主I10バス10のように名称が付 けられている。ライン15は、プログラムFROM50からの命令出力バスであ る。
プログラムカウンタ41は、それはスタックメモリ45からおよび10fを介し てI10バス10からの入力ラインを有するが、入力信号をプログラムFROM 50 (内部メモリ50)に供給する出力ラインを提供する。メモリ参照レジス タ40 (MRR)は、その入力信号をI10バス10を経由してアキュムレー タレジスタ30.メモリオペランド31およびセーブMRR47(メモリ参照レ ジスタセーブ)から受取る。繰返しカウンタ42もまた、I10バスを経由して アキュムレータレジスタ3oおよびメモリオペランド31からの信号に対する入 力ラインを受取る。
スタックメモリ45は、スタックポインタ46により制御されるが、プログラム カウンタ41へ゛の出力ラインを提供する。繰返しカウンタ42は、I10バス 1oおよびライン10ヂを介してフィードバックし、かつアキュムレータレジス タ30にフィードバックする出力を提供する。
付加されかつI10バス10からの入力を受取るのは、項目37として示されて いる制御レジスタ1.項目38として示されている制御レジスタ2およびパリテ ィレジスタ39である。制御レジスタ37および38は、応用制御レジスタライ ン17.および172への信号のバッファリングを提供する。パリティジェネレ ータ39は、出力ライン18(I10バス10の一部分)を有しかつ「Iloお よびメモリ書込」パリティを提供する。
RAM外部メモリ90からのメモリ出力データバス12は、メモリオペランドレ ジスタ31につながっており、そのメモリオペランドレジスタ31の出力は、A LLJ32および外部メモリ90ヘメモリ読出パリテイを供給する出力ライン2 0を有するパリティチェック回路21につながっている。データバス12もまた 、命令デコーダ・コントローラ23の入力につながっている出力ラインを有する 命令レジスタ22への入力を提供する。命令デコーダ・コントローラ23内に位 置されているのは、外部フラグレジスタ23e1割込マスク23+および状態カ ウンタ23.である。
アキュムレータレジスタ30は、実際は、2組の8レジスタを備えており、1組 は30.4:(前票アキュムレータレジスタ)として示されかつ他の組は30I 、(背景)とじて示されている。16レジスタの各々は、命令デコーダ・コント ローラ23からのアドレスライン23工によりアドレスされかつ選択される。
I10バス10は、演算論理装置32の8入力への出力を有するアキュムレータ レジスタ30ヘチヤネルを提供する。演算論理装置32への他の入力Aは、入力 を外部メモリからメモリ出力バス12を経由しであるいは内部メモリからバス1 5を経由して受取るメモリオペランドレジスタ31から来る。
演算論理装置32 (ALU)は、「前景」フラグレジタ35への1組の出力お よび「背景」フラグレジスタ36への他の組の出力を有する。これらのフラグレ ジスタ35および36は、命令デコーダ・コントローラ23に供給される出力を 形成する。それらは、正常な動作のための「前景モード」条件および割込あるい は緊急動作のための「背景モード」条件を合図するのに用いられる。
演算論理装置32のF出力は、バス10.を介してシフトロジック回路33およ びバイトスワップ回路34につながっている。これらの回路33および34の出 力はI10パス10につながっている。
ニー 的な PUT OP(演算子)は、I10バス10からの16ピツトワード(ABと表 わされた2パイ、ト)を、GET−PUTアドレスライン19を経由してアドレ スされる特別なレジスタである選択された応用依存型レジスタ60(外部レジス タ)に書込む。PUT演算子は、−32個の応用依存型レジスタの^の任意のも のをアドレスすることができる。GET演算子は、選択された応用依存型レジス タ60からの16ピツトワードを、UIO−8Mについてのアキュムレータレジ スタ30中にあるいはI10バス10を通してRAMメモリ90中に読出す。G ET演算子はまた、32個の応用依存型レジスタ60(外部レジスタ)のうちの 選択されたものをアドレスすることができる。
LJ I 0−8Mは、メモリ参照レジスタ(MRR)40を制御するために、 (ソフトウェアからの)数Nを繰返しカウンタ42中にロードすることにより成 る演算子(PUT。
GETおよび論理演算子)を繰返す能力を有しており、そのメモリ参照レジスタ (MRR)40は「繰返された」演算子において用いられるべきデータブロック の開始アドレスがロードされた後にカウンタとして使用される。この動作のより 詳細な議論は、第2F図に関連して、以下に行なう。
17’Oバス10から直接的に生じることができる時間よりも長い時間の園rP UTデータ」を保持するために、Ulo−8M中におかれている2つの8ピツト レジスタ(制御レジスタ37および38)がある、これらのレジスタ37および 38のストローブは、応用依存型ロジック60L(第2図)の制御の下にある。
(バス11上の)rWAITライン」は、外部の「低速メモリ」がアドレスされ るとき、「低速メモリ」は、読出あるいは書込が妥当になる時間がどんなに長く 要求されても、U 10−8Mを特機するよう強制することができるように、L IIO−8M中に組入れられている。このことは、信号を命令デコーダ・コント ローラ23に送る第2図中のバス11に見られる。このラインはまた、機械を停 止させるのに用いることができる。バス11上のクロックイネーブルライン(C LKENB)は、応用依存型ロジック60、が単一パルス動作および直接メモリ アクセス(DMA)動作の間ステートマシンクロックを制御するように含まれて いる。この信号に対するタイミングは、バス11上のWAIT信号と同一である 。
第2図のステートマシン図中に見られるように、UIO−8Mは、各メモリの取 出しに基づいて奇数パリティのための回路21を経由してチェックすることがで きる。外部メモリ90からのすべてのメモリ取出しは、バス12として示されか つ命令レジスタ22およびメモリオペランドレジスタ31につながっているメモ リ出力データバスに瑛われる。すべてのメモリ書込は、ライン18上の奇数パリ ティとともにI10バス10上に出ていく。LIIO−8Mは、64にワードま で拡張され得るFROM50中にユーザが定義した命令プログラムの8にワード ・を、含む。
第3図を参照して、メモリアドレスは2つのソース、即ちプログラムカウンタ4 1およびメモリ参照レジスタ(MRR)40から生ずることができる。LIIO −8Mは、条件付けおよび無条件のブランチ、コールおよびリターンを行なう能 力を提供する。「コール」は、スタックメモリ45から16レベルまでホスト( nest)され得る。メモリ参照レジスタ40は、アドレスを記憶し、かつ(命 令ワードにおいて特定された成る回数で)RAMデータメモリ90をアドレスす るのに使用され、RAMデータメモリ90は、応用依存型ロジックモジュール6 0 Lにつながっている周辺装置に利用可能なプログラムを提供する。この外部 メモリ90はまた、ホストコンピュータと周辺端末装置との間に転送されている データを記憶するように働(。メモリ90および50は2つのバイト幅(16ピ ツト+パリテイ)で組織されているけれども、転送のためのデータはしばしば単 一バイトの形で要求され、カードリーダのような端末に関する限りでは、メモリ 参照レジスタ(MRR)40は、高位15ビツトのみがメモリ90をアドレスす るのに使用されるように指定される。低位ピット(BYTESWP)は、「外部 データメモリ読出」で7キユムレータレジスタ30中に記憶する前にあるいは「 データメモリ書込」で外部RAMデータメモリ90に書込む前に2つのバイトデ ータをバイトスワップするかどうかを決定するためにバイト志向性の読出/書込 演算子により用いられる。この特別の特徴は、UIO−8Mがバイト志向性のデ ータを容易に取扱うことを許容し、そこにおいて、「データメモリ書込」で「低 位」バイト位置から正しいバイト位置に自動的に書でアキュムレータレジスタ3 0の「低位」バイト位置に自動的に書込まれる。アキュムレータレジスタ3oの 「高位」バイト位置は、いくらかでも存在していれば、書込まれた最後のバイト を含まなければならない。
表■において、そこにはUIOステートマシン演算子のための命令フォーマット が示されている。外部メモリ出力データバス12あるいは内部メモリ命令バス1 5は、o−16と示された17ビツトを供給する。バスピット0−7(低位)は rBJバイトを構成し、一方バスピット8−15はrAJバイト(高位)を構成 する。
轟−−L LJIOステートマシン演算子のための命令フォーマット 命令バス15および フィールド メモリデータバス フィールド 1虹ニー−12上のバスピット奇数パリティ P 16 基本機能 Fl 15 FO14 機能変形 v4 13 先行規制子 03 8 (またはMisc、制御I)D2 7 ソ・−スアキュムレータ 32 4 命令のオペランドのた めのメモリアドレス Ml ソース メモリ参照レジスタ へのコピーALLI出力 CO バスピット15−8−“A”バイト バスピット 7−0−“B”バイト FフィールドVフィールドpフィールドSフィールドAtvイト βバイト 表1かられかるように、成るフィールドは、奇数パリティのためのPフィールド 、基本機能フィールドF 1 、 、F OおよびV4−VOだけの機能表形フ ィールドのように仕分けされる。行先規制子フィールドは、D3−Doと表わさ れ、ソースアキュムレータフィールドはS2.81.S。
と表わされる。メモリアドレスソースの選択が命令のオペランドの取出しに用い られるようにするフィールドは、Mと表わされ、一方、演算論理装置出力をメモ リ参照レジスタ40にコピーするための機能フィールドは、フィールドCで表わ される。
奇数パリティピットは、奇数の1が17ピツトの命令(またはオペランド)の全 体にわたって存在するようにセットされる。基本機能フィールドF1.FOは、 表1において、Fl、FOの様々の2進数字の組合せが示されたような成る機能 を与えるように記載されている。
轟−一り 蔓邊n PI FOLL 0 0 アキュムレータあるいは外部ROMメモリ(GET)への外部レジスタ の内容 0 1 外部レジスタ(PUT)へのアキュムレータあるいは外部RAMメモリ の内容 1 0 ALLI演算子 1 1 プログラムスタック演算子(ブランチ、コール、リターン) たとえば、GET機能は、外部レジスタ6oの内容のアキュムレータ30あるい はRAMメモリ9oへの転送を与える。ディジタルピット0.1は、アキュムレ ータ3o中のアドレスされたレジスタ(あるいは外部RAMメモリ90のアドレ スされた部分)の内容の外部レジスタ6oへの転送を与える。これはPUT機能 と呼ばれている。Fフィールドビット1.0は、演算論理装置演算子の実行を与 え、一方、ピット1.1は、ブランチ、コール、リターンのようなプログラムス タック(45)演算子の機能を与える。
表■は、機能変形フィールドV4−VOおよびそれの機能フィールドF1.FO との関係を示す。
轟−」L 111口L FI FOV’4V3V2VIV0 7(−A/” 11o o [R(N)  ] 外部レジスタアドレス(GET) 0 1 [R(N) ] 外部レジスタアドレス(PUT) 1 0 [ALU OP ] ALU演算子コード1 1 [(OP)(TES T)]プログラムスタック演算子コードおよび 条件テスト規制子 (フラグレジスタか らの条件) (I Ca1l & IRetは無条件のの 演算子) OP=OOIRet Qp−01コール Q p −10ブランチ Qp−11リターンまたは  Ca1l テスト−000無条件 テスト−001ALU−0 テスト−010ALU MSB −〇 テスト−011ALUキヤリー 1 テスト−100ALU LSB −〇 テスト−101外部フラグ1−1 テスト−110外部フラグ2−1 テスト−111外部フラグ3−1 注ニブログラムスタック演算子 は、行先規制子に依存して条件 テストが真あるいは真でないか で実行できる。IRetおよび l Cal+は、無条件に実行する。
たとえば、Fピット0.0は、外部レジスタアドレスからのGET動作を特定し 、一方Fピット0,1は、特定されたアドレスの外部レジスタへのPLJT動作 を特定する。
表■は、行先規制子フィールドD3.D2.Di、D。
を示す。
底−」L 制 (またはM I SG、御) 0001 空白9行先なし一フラグレジスタのみ(ALU演算子のみ)を最新の ものに するのに用いられる oxxo 書込RAMメモ!J (GETJ5よびALU演算子) 1 [A (D) ] 行先アキュムレータA(D)(GETおよびALU演算 子)はソースアキュ ムレータA(S)と同じであり得る (it) PLJTおよびプログラムスタック演 子5XFFS−0メモリから のオペランドソース(PUTeよび よびプログラムスタック 演算子) S−1ソースアキュムレータA (S)からのオペランド ソース(PUTおよび プログラムスタック演算 子) FF−00応用依存型ストローブ No、1 (PUT演算子) FF−01条件テストが真で実行す る応用依存型ストローブ No、2 <PUT演算子) (プログラムスタック演 算子) FF−10条件テストが真でないと きに実行する応用依存型 ストローブN0.3 (PUT演算子)(プロ グラムスタック演算子) FF−11ロード繰返しカウントレ ジスタ(繰返しレジスタ 42)(PUT演算子) X−気にかけない このD3−Doフィールドは、(i)GETおよびALU演算子および(ii) PLITおよびプログラムスタック演算子に細別される。(i )の場合、特定 された行先はなくてもよく、あるいは雑多な制御フィールドのみがフラグレジス タを最新のものにするのに使用されてもよく、あるいは行先がRAMメモリ90 であってもよい。
(if)の1合、行先フィールドのために、オペランドソースはRAMメモリ9 0から生じてもよく、あるいはオペランドソースはソースアキュムレータ30か ら生じてもよく、あるいは行先は轢返しカウンタ42へのロードであつでもよい 。
ソースアキュムレータフィールド82.Sl、Soは以下の表Vに示されている 。
表−」し ソースアキュムレータA(S)フィール゛[A <8’) ] ンソーアキュム レータA(S)からのオペランド[は行先アキュムレータA(D)と同じであり 得る〕 (ii) G E T s−xxo 応用レジスタ60がソースである5−xxi 繰返しカウンタ42 がソースである(iii )プロ ラムスタック演算子V−11CCC&5−X XO’)ター>演算子V−11XXX&5−XXI <割込A−f:ウエアによ り強制 された>lCa1l 演算子 82.81.So (表V)と特定されたソースアキュムレータフィールドは、 (1)ソースアキュムレータA(S)’からのオペランドが行先アキュムレータ A (D)と同じであり得るところのPUT演算演算子いはΔLUに適合でき、 または(11)そこにおいてGET演算子は、ソースが外部応用レジスタ60ま たはソースが繰返しカウンタ42であるように機能することができ、またはそこ において(lii )プログラムスタック演算子は、リターン演算子あるいはl Ca1l 11に算子を与え得る。
Mフィールド 制子:命令のオペランドのためのメモリアドレスソースの 択 Mフィールド規制子は(始めに表1において述へたように)、2つの2道状態、 すなわち0または1の1つとして生じ得る。MがOのとき、この命令のためのオ ペランドは、この命令の1アドレス先に位置され(PC+1.プログラムカウン タ+1)、またはそこにはオペランドはない。もし命令がメモリオペランドを必 要としないならば、PC+1はオペランドには使用されず、次の「命令」は、P C+1にあり得る(どんなスペースもオペランドに許容されない)。オペランド を使用しない演算子は以下のようにリストされる。
1、 すべてr G E ’T−J演算子2、D3−1を有するrPulJ演粋 子3、D3−1を有するrcALLJまたはrBRANcHJ 4、 ICALL、RETURN、IRETURN。
ROTR,5HFL、5HFR,CMA。
0NES、ZERO,5WAC,、WRTW。
WRTB、DRTL、E 1.D IおよびR8TK演算子(これらの演算子は 続いて以下に議論する。)MフィールドビットがrlJのとき、この命令のため のオペランドはメモリ参照レジスタ40 (MRR)によりアドレスされ、さも ないと、この命令のためのメモリオへランドはない。
Cフィールド:ALU出力のメモリ 照レジスタ40へのコピー 始めに表1に示したCフィールドは、1ビツトあるいは0ビツトとして読出され 得る。1ピツトの状態においては、これは、マシーンがALU出力をメモリ参照 レジスタ40にコピーしないであろうことを意味する。しかしながら、もしビッ トがrOJの場合、ALU出力はメモリ参照レジスタ40にコピーされるであろ う。Cビットは、GET。
RDB、RDBW、RBWR,5WACおよびWRTB以外のすべての命令でO にセットされ得る。これらの演算子は、続いて以下に議論する。
フラグレジスタ 2つのフラグレジスタは、少なくとも1つのフラグレジスタが2つの動作中モー ドの各々に対して充分に利用可能であるように与えられる。したがって、フラグ レジスタ35は、正常動作条件の下で使用される「前置モード」フラグであり、 一方レジスタ36は中断あるいは他の異常条件の闇に使用される「背景モード」 フラ、グである。第2図に見られるように、フラグレジスタ35.36は、演算 論理装置32からの出力を受取り、かつ命令デコーダ・コントローラ23へ入力 を与える出力ラインを提供する。フラグレジスタは、すべてのALU演算演算子 れは演算演算子。
論理演算子およびロード/記憶/移動演算子を含む)の終りにおいて最新にもの にされる。行先場所に記憶する前にALU32出力を[バイトスワップjする演 算子で、AmLI32からの情報の2バイトの全部は、スワップされた後である ことを基準として最新のものにされる。(書込バイトの前に読取られた)REB W演算子および(書込バイトが反転される前に読取られた)RBWR演算子の特 定の場合においては、全メモリワードはLIIOステートマシン中に読取られ、 読取られた2つのバイトのうちの1つのみが7キユムレータレジスタ30中に書 込まれる(アキュムレータ行先レジスタの低位バイトは礎化されないままである 。
)。フラグレジスタ(30,36)は、RAMメモリ90から読取られた全ワー ドを基準として最新のものにされる。
第2図に示したように、アキュムレータレジスタ30は、実際は、8レジスタの 2つの異なった組を携成する。アキュムレータレジスタの1つの組30(は、正 常動作条件(前景モード)のためのものであり、一方8アキュムレータレジスタ の他の組30.3は、中断の閏のよう・な異常な状11(背景モード)のための ものである。
11へ11に 繰返しカウンタ42の使用は、命令繰返しの特徴を与え、そこでは繰返されるべ きPUTあるいはGET演算子によりフォローされるべき繰返しカウンタ42を ロードするために、PLJT演算子の使用により、PUTあるいはGET演算子 は256回まで繰返され得る。(ソフトウェアからの)0から255までの任意 の値Nは、繰返しカウンタ42中にロードされかつN+1動作が実行される(1 から256)。繰返されたPUTデータのためのアドレスソースあるいは繰返さ れたGETデータのためのアドレス行先は、MRR40中に見出され、かつこれ らのアドレスはプログラムカウンタ41 (PC+1)からではなくメモリ参照 レジスタ40から始まる。!!い換えれば、繰返されたPUTあるいはGETに おいてMピッI−は「1」にセン1〜される。
各PLITまたはGET演算子の後、次のPU+またはGETの準備のためにハ ードウェアはMRR40を−tンクリメン卜する。繰返されるとき、PUTまた はGETが「低速メモリ」をアドレスする以外は、各個々のPUTまたはGET は1クロツク期間で実行し、この場合繰返されたPUTの始まりにおいであるい は繰返されたGETの終りにおいて1つの余分なりロック期間があるであろう。
繰返されたPLITまたはGETの使用は、コードの詰込みを非常に増大させる のに役立ち、一方またRAMメモリ90へのまたほからのクロック転送のスピー ドを非常に増大させるのに役立つ。
任意の論理演算子(AND、CMA、CMM、OR,XOR,0NES、ZER O,ADDC,5UBCなどの以下に述べるようなもの)は、繰返されるべき論 理演算子によりフォローされるべき繰返しカウンタ42をロードするためにPU T演算子の使用により256回まで繰返され得る。0から255までの任意の値 Nは、繰返しカウンタ42中にロードされ、かつN+1動作が(1から256ま で)行なわれる。繰返された演算子が期待されたように働くためには、ソースア キュムレータ30は行先アキュムレータ30に等しくなければならない。オペラ ンドデータのためのアドレスソースは、繰返されたPLJTまたはGETに関す る限りでは、メモリ参照レジス40(MRR)から始まらなければならない。繰 返しシーケンスの各演算子が実行された優は、ハードウェアは次の演算子のため の準備のためにMRR40をインクリメントする。繰返されたとき、各個々の論 理演算子は、オペランドが「低速メモリ」中におかれなければ、1クロツク期閣 において実行する。
繰返された論理演算子がコードの詰込みおよび実行速度を増大させることができ る1つの特別なケースは、外部メモリ90中におかれたデータブロック上に縦パ リティを発生させる目的のために、繰、返された「排他的なORJを使用するこ とである。
繰返しカウンタ42をロードするPLJT演算子は、PUTデータのrBJバイ ト(低位8ビツトχ中のN値を有さなければならない。rAJバイト(高位8ビ ツト)は「気にかけない」である。
応用依存型ロジック60 Lは、第2F図に関連して後で議論するように、動作 の全数が起こっていない場合でも命令の繰返しを停止させる能力を有する。
その能力は、メモリオペランドソースアドレス(0に等しいMビット)に用いら れるPC(プログラムカウンタ41)で繰返し動作を行なうことに存する。この 場合、PC41は、MRR40の代わりに(演算子がメモリオペランドを使用す るという条件で)繰返し動作の間にインクリメントする。繰返された動作の間に PC41を使用することは、単一の繰返された演算子を随伴する多重ワードリテ ラルの使用を許容する。「リテラル」フィールドの大きさは、正確に、繰返しカ ウント値により特定されたワードの数+1ワードでなければならない。HLTR EP/ インターフェースライン(繰返しの停止)は、すべての繰返し動作がP C41をオペランドデータのためのアドレスソースとして使用している間は「^ 」にとどまらなければならない。
命令実行スピードに関しては、U lo−8Mのための基本クロック速度は、8 MH2(125ナノセ力ンドクロツク期It)である。プログラムスタック演算 子を除いて、すべての演算子は、UIO−8Mアキュムレータ30からRAMメ モリ90へ書込む演算子(3クロツクが要求される)を除いて2クロツク期閤で 実行し、あるいはオペランドが「低速メモリ」 (3以上のクロックを必要とす る)から取出されたりあるいはそこに記憶されたりするようにさせる。
プログラムスタック演算子は、もし条件が真のとき(ブランチまたはコールが「 実行された」とき)実行するのに3クロツク期閤を必要とし、かつもし条件が誤 りのとき(ブランチまたはコールが「実行されなかった」とき)2クロツク期間 を必要とするのみである。No−0Pは2クロツク期間で実行する。□p 1R eturnは3クロツク期間で実行し、一方ロードおよび記憶アキュムレータは 4クロツク期間で実行する。
J意の与えられた命令の実行は、前述した実行サイクルの他に「命令取出」を必 要とする。しかしながら、UIO−8Mの場合、次の命令のための命令取出は、 現在の命令の最後の実行サイクルの間に実行される。それゆえ、「命令取出」は タイミングからマスクされる。
No−0P No−OPは、「無条件」に従事する条件テストフィールドおよび「条件テスト が真でないことで実行」 (決してブランチしない)に従事する行先規制子を有 する(ブランチのような)任意のプログラムスタック演算子から成る。
No−0Pが1つのまたは2つのメモリ位置を占めるか否かは、オペランド〈決 してブランチしないアドレス)が、命令(PC+1)の隣りに位置しているか否 か、あるいは、メモリ参照レジスタ40によりアドレス、されるか否か、あるい はアキュムレータ30から生ずるか否かの如何による。
フラグレジスタ35.36は、No−0Pでは最新のものにされないであろう。
クリアシーケンスは、「零にする」動作である。「クリア」がtJ I 0−3 Mに発せられると、プログラムカウンタ41、繰返しカウンタ42およびスタッ クポインタ46は零にリセットされ、そして命令は取り出される。[パワーアッ プクリア」が発せられた後は、アキュムレータ30は予測されることができない 。しかしながら、パワーアップされている園にもし「クリア」が発せられると、 アキュムレータレジスタ30は「クリア」直前のそれらの状態を維持するであろ う。「クリア」が真である圓、少なくとも2クロツクが発せられなければならな い。「クリア」が偽になった後、第1の命令の実行が開始する前に1つのクロッ クが要求される。
制御レジスタ 第2図中に見られるように、LJIO−8M中には2つの出力制御レジスタ37 および38がある。これらは、「PUTデータ」を、■10バス10から直接的 に正常に生じることができるよりも長い時間の閤保持するために、応用依存型ロ ジック60Lにより使用され得る。出力制御レジスタ37および38の両者は、 8ピツト幅であり、かつ■10バス10の低位8ピツト(「B」バイト)につな がっているデータ入力を有する。これらの出り制御レジスタの両者は、応用依存 型ロジック60.によりクロックされなければならない。第5図は、出力制御レ ジスタ37および38をクロックするための好ましい方法を示す。第5図中の3 人力NANDゲート74は、3人カライン信号を有する。すなわち、PLJT  5TROBE/ 信号、外部レジスタ(第2図の60)のためのアドレス信号お よびクロック信号である。これらの信号は第5図において互いに関係付けられて いる。
前縁により一度クロックされると、これらのレジスタの出力は17ナノセカンド あるいはそれ以下で安定する。
rPUTデータ」はLI I 0−3Mに受取られたCLOCKの前縁から10 ナノセカンド過ぎだけの間しか保証されないので、ショットキーTTL NAN D!ii置74が制装レジスタクロックジェネレータに使用されており、そして 、それらのクロックの前縁から少なくとも2ナノセカンド過ぎまでのデータ保持 時間をその出力制御レジスタ鈷必要とする。
メモリのアドレス指定および拡張 好ましい実施例においてかつメモリの拡張なしの場合、U lo−8Mは、プロ グラムメモリ50(第2図)の0ないし64にワードおよびRAM90中のデー タメモリの0ないし32にワードを直接的にアドレスする能力を有する。
メモリのさらに他の拡張を容易にするkめ、ページング技術あるいは他のものを 使用するようなことによって、UIo−8M中のプログラムF ROM 5.0 のイネーブル化は、応用依存型ロジック60L中の拡張されたメモリにより制御 され得る。
第6図は、前面外部信号の使用を通して、いかにしてそのような拡張されたメモ リがUIO−8MプログラムPROM50のイネーブル化を制御することができ るかを示す。
もし拡張されたメモリがこの信号を「高」レベルに駆動すると、UIO−8Mプ ログラムFROM50はディスエーブルされる。もし応用依存型ロジック6oL が拡張されたメモリに対する要求を有していなければ、それは単にこのラインを 論理「低」に結合する。第6図において、5人力NORゲート75は、PROM 50をディスエーブルするパリティディスエーブル信号(高)を供給するために 、プログラムカウンタ41からの入力を有する。
U 10−8M70グラムFROM50は、興なったサイズのFROMを使用す ることにより、8Kから64にワードまで拡張され得る。PROM50のチップ 選択およびアドレス指定機能は、回路変更なしに自動的に調節される。
ジャンパ装置が、使用されているプログラムメモリのサイズのためのパリティビ ット出力をイネーブルするのに使用される。第6図を参照して、以下に示すFR OMの各パワードサイズのために、以下の表■に従うてジャンパが取付けられ得 る。
立−jL 8K FROM−A15をMADR15へA14をMADR14へ A13をMADR13へ 16K FROM−A15をMADR15へA14をMADR14へ A13をGNDへ 32K FROM−A15をMADR15へA14をGNDへ A13をGNDへ 64K FROM−A15をGNDへ A14をGNDへ A13をGNDへ LJIO−3Mは、LIIOベースモジュールの後面からそれのクロック信号を 受取る。クロック信号を受取るために、U lo−8M&t、内部UIO−8M りDyり(c′LocK)を発生させるために、好ましくは、ショットキータイ プのインバータにつながれたショットキータイプの7リツプ70ツブを使用する 。すべてのタイミング鎚この内部クロックに関連しており、この内部クロックは 好ましくは、侵面でのクロックから4ナノセカンドの最小遅延および13ナノセ カンドの最大遅延を有する。応用ロジック6oLおよびUIO−3M閣の最小ク ロックスキュー(skew)を確かなものにするために、応用ロジック60 L は好ましくは、クロックを受取りかつ分配するために同一タイプの装置を使用す るようにされる。
以下のバラグラフは、UIOSMおよび応用依存型ロジック60cflflのイ ンターフェースのための詳細なタイミングおよび説明を示す。
第7図を参照して、それは「クリアラインタイミング」と名付けられているが、 UIO−8〜1を初期化するためには、少なくとも丸2クロック期間の間CLE ARラインは「真」 (活動的な低)でなければならないことがわかるであろう 。
LIfO−8M中に実施されている他の特徴はWA I T(特lりライン(W AIT/)である。これは、「低速メモリ」がアドレスされたとき、「読出」ま たは「書込」が妥当であるためにいかに長く要求されても、低速メモリがUIO −3Mを待機させることができるように使用される。
このラインはまた、要求された時間の任意の長さの閲マシンを停止させるのに使 用され得る。WA I T/ ラインのためのタイミング要求は、第8図に示さ れている。このライン紘U lo−3M自身の1つのラインを含んで、多数のソ ースを有するけれども、それは1つのオープンコレクタ(TTLii置)により 駆動されなければならない。
第8図を参照して、ステートマシンプロセッサは、ベースモジュールの後面から 引出されたクロック信号を有する。
このクロックは、ディスエーブルされていないときは、そのクロック速度でI1 0バスから外部装置へのデータ転送を実行する。しかしこの速度は、「遅い」外 部装置のためには早すぎるのでそれはマイクロプロセッサの高速度レートを受取 ることができないであろう。
応用依存型ロジックモジュール60L (第2A図−第2B図)は、外部メモリ /外部レジスタ手段に向けられる任意のアドレスをwtIIする(内部アドレス デコーダ(第2図)を有する)制御ロジック66を有する。これらのタイプのア ドレスは、メモリ参照レジスタ40または命令レジスタ22から起こる。外部装 置(外部メモリ/外部レジスタ手段)に向けられたアドレスのg謙で、制御ロジ ック66は、クロックを1以上のクロックサイクルの圓「ディスエーブルコする マイクロプロセッサシステムへのWA I ”li号を開始するであろう。この ように、I10バスから転送されるべきデータは、クロック信号が再開するまで 保持されるであろう。外部装置の「運ざ」に依存して、WAIT信号は、1.2 .・・・、Xクロックサイクルの閤ディスエーブルするように、したがってI1 0バス10から外部装置へのデータ転送を遅延するようにプログラムまたはセッ トされ特る。
ざらに、もし外部装置が使用中(準備完了でない)ならば、制御ロジック66は 、これを検出するように接続され、かつざらに外部@胃が「準備完了」 (使用 中でない)になるまでよりも長<WAIT信号を維持することができる。
制御ロジック66によりWA I T信号が遮断されたとき、マイクロプロセッ サシステム中のクロック信号は再開されかつ再びデータ転送が果たされる。
CLOCK (クロック)イネーブル(CLOCKENB)ラインは、単一パル スでの使用のためにあるいは直接メモリアクセス(DMA)機能のためにUIO −8Mに与えられる。ここでのタイミングは、第8図のWA I T/ と同一 である。
GET/PUTタイミン 非繰返しのGETおよびPUTのためのタイミング関係は第9図に示されている 。WA I Tラインは、「遅い」書込メモリの場合、メモリ書込時間を増大さ せるためにGETに使用され得る。WAITラインをGETに使用するための他 の応用は、rGET DATAJを駆動するためかつGETイネーブル信号を受 取った後、準備時間に応するため、応用依存型ロジック60 Lの、ために利用 可能な時間の量を増大させることである。
PLJT演算子の場合、WAITラインの効果は、UIO−8Mはこの時間の閤 は停止させられているであろう番プれども、rPLIT DATAJがI10バ ス10にある時間の期間を増大させることである。PUTストローブのタイミン グは、PUT DATAに関連してではなくCLOCK信号に関連してのみ保証 され得るということもまた注意されるべきである。そのように、PUTストロー ブのいずれの縁もPUTデータを応用依存型レジスタ60に直接的にクロックす ることには使用されない。
[繰返されたJ GET中のデータのアキュムレータ30中のアドレスされたレ ジスタへの第1の転送は不当であろう。(第1の後の)すべてのデータ転送は妥 当であろう。
同一のアキュムレータレジスタ30は、各繰返しGET動作のために「行先」と してアドレスされる。
もしM−1(表■参照)ならば、メモリ参照レジスタ40は、外部RAMメモリ 90はGET演算子により使用されないけれども、各繰返しGET動作の闇イン クリメントされるであろう。
繰返されたGETと繰返されたPUTとのタイミング関係は第10図に示されて いる。特に、このタイミングチャートはさらに、繰返されたrGETデータ」が 変更可能であるとき、かつ繰返されたrPLJTデータ」もまた変化するときを 示す。
UIO−8M中のメモリ「読出」のためのタイミング関係は第11図中に示され ている。WA I Tラインは、「低速アクセス」メモリがU lo−8Mの準 、備時間要求に応することを許容するためにアドレス冑定化の後にいかにして1 つの(またはそれ以上の)余分のクロック期間が挿入され得るかを示すために、 メモリ読出のうちの1つに利用されている。
UIO−8Mのためのメモリ「書込」タイミングに関して、これらのメモリ書込 は第12図中に示されている。メモリ書込を行なうことができるUIO−3M命 令は、WRTW(書込ワード)、WRTB(書込バイト)かっまたGETである 。WAITライン11は、「低速」書込メモリに適当な書込時間を許容するため にアドレス安定化の後にいかにして1つの(またはそれ以上の)余分なりロック 期間が挿入され得るかを示すために、メモリ書込のうちの1つに利用されている 。
[された 命令の 止 繰返された命令についての動作の全数は完了されていないだろうけれども、繰返 された命令自身は応用依存型ロジック60Lにより停止され得る。応用依存型ロ ジックは信号HLTREP/(活動的な低)を作り、そしてそれは繰返しを停止 させるU I 0−8Mへの信号である。第13図において、そこにはこの信号 のタイミングが示されている。
もし応用依存型ロジック60 Lが繰返された命令を停止させるための要求を有 していなければ、応用依存型′ロジックは単にHLTREP/ 信号を未結合の ままに残しておくことができる。
HLTREPI1号が偽になるとき、現在の処理動作が完了されかつ次の命令の 取出が「高コクロック変換で開始される。HLTREP/ ラインは、メモリオ ペランド(Mピット−O)をアドレスするために、プログラムカウンタ(PC) 41を用いて繰返し動作の閤「高」にとどまっていなければならない。
パリティエラーライン すべてのメモリ取出で、U lo−3Mは奇数パリティをチェックしかつその結 果を応用依存型ロジック60 Lに合図する。もし正しくないパリティが検出さ れると、UIO−8Mは、そのエラーを応用依存型ロジック60 Lに合図する 以外はどんな行動もとらない。このパリティエラーラインPARERR/ のタ イミングは第14図中に示されている。
第3図およびメモリ参照レジスタ40 (MRR)を参照して、そこにはメモリ 参照レジスタ4oのアドレスビット15を制御するために外部メモリマツピング ロジックにより使用されるラインがある。このラインは、MRR15と名付けら れており、かっこのラインの状態は、メモリ参照レジスタ40のローディングが LJIO−8M命令により要求されたときはいつでもビット15でMRR40に ロードされる。このラインの状態は、それが公然とロードされることを確かにす るため、クロックの高度な変換に先立つ少なくとも30ナノセカンドの閤安定で なければならない。
このラインは、メモリマツピングが使用されてないときは、7−ス(低圧側)に 結合されている。
バス11にはIRQ/ と名付けられたラインがありそのラインは「割込要求ラ イン」である。このラインは、UIO−8Mの割込を要求するため、好ましくは オープンコレクタにより「低」に駆動される。U lo−8Mは、もし、割込マ スクがリセットされ(割込マスクピットのリセットのためにEl命令が実行され (表X1r−F))れば、割込要求を!II!するのみであり、かつ繰返しモー ド(Toの終りおよびT1の始めでの高度のクロック変換)にないとき命令取出 は完了される。
U lo−8Mは、ICALLの命令の実行を行なうことにより、かつUIO− 8Mの「背鯛」モードを「オン」に切換えることにより、割込に応答する。I  CA L L命令は、応用ロジック60 Lが割込コールアドレスをI / O バス10におくのを許容するために、承認信号(ACKI/)を発生する。IC ALL命令は、MRRセーブレジスタ47中のメモリ参照レジスタ4oデータを セーブし、かつそれはPCを(応用ロジック60LによりI10バス1oにおか れた)コールアドレスでロードする前にスタック上の古いPC(プログラムカウ ンタ)値をセーブする。さらに進んだ割込は「背景」モードにおいて禁止され、 “フラグ35およびアキュムレータ30,7−の複製された組は、「前景」動作 環境がそこに保存されるように使゛用される。
「前景」モードへのリターンは、IRET命令の実行により達成される。スタッ クメモリ45からの最^値は、リターンアドレスのためにプログラムカウンタP C41中におかれ、かつMRRセーブレジスタ47の内容はメモリ参照レジスタ MRR40中におかれる。もとの前景フラグ35および前景アキュムレータ30 fは、再び□活動的にされ、かつ割込の前と同一の値を含む。クリアラインは、 UIO−8Mを「前景」モード中におき、かつ割込をディスエーブルするために 割込マスクをセットする。IRQ/ ラインは、クロック信号の前縁(高度変換 )の前の少なくとも60ナノセカンドの閣安定でなければならない。
第3図のDMA要求ライン11は、直接メモリアクセス(DMA)ロジックがこ のバスを駆動することができるようにするためメモリアドレスバスライン16上 のuyo−3Mアドレス出力を分離するため、応用依存型ロジック60Lにより 「低」に駆動されるラインである。このラインは、DMAを使用していないとき は結合されていない状態におかれている。
制御ロジック66からのバスイネ−フルライン(BusEN/LINE)は、デ ータ、GETENB、PLITSTBおよびREGADR信号を含む110バス 10上の110バスドライバをイネーブルするため応用ロジック60 tにより 「低」に駆動される。GETENBは、GETデータがI10バス10上へ駆動 されたことを示すのに使用される信号である。PUTSTBは、PUTデータが I10バス10上にあることを示すのに使用される信号である。
REGADR信号は、GETおよびPUTのための外部レジスタアドレスライン のイネーブル化を示すのに使用される信号である。「高」のとき、このラインは すべてのi10信号をディスエーブルする。このラインは、それが使用されてい ないときは「低」に拘束される。
汎用人力/出力ステートマシン インターフェースU I 0−3Mにインター フェースを提供する前面コネクタ(第4A図、第4B−1図、第4B−2図)は 、好ましくは4個であり、そして4つの前面コネクタの各々は各前面コネクタの 両側の各々に25ピン接続を与える。以下の表■−Xは、4つの前面コネクタの 各面の各ピン番号の信号名を示す。
轟−j【 (コネクタN0.1 ) (第4B−1図参照)ピン $ 側* # 側* IL!Lffl 量j」L oo MADDR15MADDR14 01MADDR13MADDR12 02MADDRll MADDR10 03MADDRO9MADDRO8 04MADDRO7GND 05 MADDRO6MADDRO5 06MADDRO4MADDRO3 07MADDRO2MADDROI 08 MADDROOMRR15 09BLJSREQ7’ GETSTBlo IRQ/ PROMENB/ 11 l0BUS15 10BUS1412 10BUS13 10BUS12 13 l0BLiS11 10BLISIO14l0BUS09 10BUSO 8 1510BLISO710BUS06 16 10BUSO5l0BUSO4 1710BLISO310BUS02 1B l0BUSOI l08USOO1910BUSP ARREGADDR 420REGADDR3GND 21 REGADDR2REGADDRI22 REGADDROFLAG3/ 23 FLAG2/ FLAG1/ 24 HALTREP/ ACKI/ *注: コネクタの一方の側は$と名付けられ、一方他の側は#と名付けられる 。
五−j[ (コネクタN0.2)(第4B−1図参照)25 MEMOUTl5 MEMO UT1426 MEMOUTl 3 MEMOUTl 227 MEMOUTl l MEMOUT1028 MEMOUTO9MEMOUTO829M E M  OU T O7G N D30 MEMOLITO6MEMOLITO531 MEMOUTO4MEMOUTO332MEMC)UTO2MEMOUTO13 3MEMOUTOOMEMOUTPA34 0CREG107 0CREG10 635 0CREG105 0CREGI○436 0CREG103 0CR EG10237 0CREG101 0CREG10038 0 CRE G  207 0 CRE G 20639 0CREG205 0CREG2044 0 0CREG203 0CREG20241 0CREG201 0CREG 20042 0CREGICK 0CREG2CK43 RAMRD/ PLJ T、5TB3/44 PUTSTB2/ PUTSTB1/45 0LKEN  GND 46 未使用WA I T/ 47 未使用 CLEAR/ 48 RAMWE/ 未使用 49 GETENB/ PARERR/底−」L (コネクタN0.3 ) (第4B−2図参照)ビン $ 側 # 側 ILi 魚n 凱1t− 50BUSENl 51 B U S E N 1 52 !FETCH1 531FETcH1 548KG/’FRG 55 8KG/’FRG 注二第4B−”iRおよび4B−2図は、詰4A図のコネクタ1.2.3,4f より詳報に示す。
112図に示すマイクロプロセッサシステム要素に加えて、第4B−19は、F ROM出力レジスタ50V−および繰返しモードフリップフロップ42ヒおよび 前景・背景フリップ70ツブ35fのような命令デコーダ・コントローラの副l !素への接続を示す。l14B−2図は、マイクロプロセッザシステムへのざら に他の接続を示しかつ条件テストレジスタ23土を含む。
轟−」L (コネクタNo、4 ) (第4B−2図参照)ピン $−# 側 L!L L!LfL L!LL 75 MROEB/ MNTENB/ 76 5C1B 502B 77 3C1B 5C8 785TKOVF/ 79 8M0E/ GND 80 BSAEOX/ BSBOEX/81 5HAOEX 5HBOEX 82 MR8VOEX RCOEX 83 I l0AOEX/ 84 FCLD/ MRLD/ 85 MOPND/ REPEATB 86 1NVOP C0ND/ 87 ACWRITE/ ACBWE/88 SMWEX/ 5TKAO 895TKAI 5TKA2 90 5TKA3 ENREP/ 91 BYTF>WP B 5C8OX92 5C8IX ALLJMDX 93 ALUS3X ALLJS2X/94 ALuSIX ALLISOX 95 D3B GND 96 FOB F1B 97 AC’ADROACADRI 98 ACADR25OB 99 81 S2 表XIは、汎用I10ステートマシンのための前面信号名の用語集である。この 用語集は、信号名、信号が論理入力または論理出力偏口であるときに必要とされ る前面コネクタのl!@、さらに、必要とされた信号の機能的説明を示す。
コネク va雄人妙/ 2、工RQ/ I F工1.25/3.16 U I OS Mを割込むの(1 100オーム に使用されるラインの引抜き抵抗 を含む) 3、PROMENB/ 1F工2.25/1.5 応用依存型ロジック中の拡張 されたメモリは このラインを駆動する ことができ、このライ ンは、高のときは、 U I 08Mにプログラ ムFROMをイネーブ ルするのを許容する。
り、または応用依存型 ロジックへのPLITデ ータのためのBUSラ イン。
5、工0BUSPAR1FO25/12.5 1 Q BjJ S15− I  QBLJSOOのための膏 数パリティライン 6、REGADDR4−I FO75/40 G E 7およびPUTのREG ADDRO ための外部レジスタ アドレスライン 7、BUSREQ/ 1F工5.75/9.65このラインが低に保たれている とき、UIO 8Mアドレス出力は3 状態にある。このライ ンが真に戻るときは。
プログラムジェネレー タはアドレスバスに出 力される。
舞子により使用された 条件テストライン。
*論理入力(Fl)または論理出力(FO)は、X/Lとめのクロックライン。
1B、 wA工T/2 FI 1.25/4 U I OS Mが1g、上の( 1100オーム クロック期間特機するの引抜き抵 ようにさせるライン。
抗を含む) 19、CLR/ 2F11.25/3.16 UIO3Mカク!J7t(110 0オーム るようにさせるラインの引抜き抵 抗を含む) 20、晶型E/ 2 p○25/12.5 RA Mのための書込イネーブル。
21、aETgNB/2 FO23/11.25 G E TデータがI10バ ス中に入るべきであ ることを示すライン。
22、PA肛RR/ 2 FO25/12.5 パリティエラーが前のメモリ取 出で検出され たことを示すライン。
23、cLKEN2F工1.25/4 1!(7) トキU I OS Mり( 1100オーム ロックをイネーブルすの引抜き抵 るライン。
抗を含む) 24、GETSTB iFo 25/12.5. 応用タイミングのためにGE 丁ENB/ と 共、に用いられたライン。
がるどき、I10パス はディスエーブルされ る。
号は命令演算子コード か取出されたことを示 す。
27、BKG/FRGA 3 Fo 75/40 コレラ(7)信jH%高のと BKG/FRGB き、LIIO8Mは割込 を処理している(背景 モードで実行中である)。
28、MROEB/ 4 FO75/40 低のとき1この信号はMRRがアド レスバス に出力されていること は5つの命令デコード FROMSの出力を3 状態にする。
31、SM○E/ 4 FO20423/ 低のとき、この信号は8.83 スタックメモリがIl 0バスに出力されてい ることを示す。
号は、バイトスワップ ロジックのバイトAま たはBが次のクロック の間I10バス上に出 力されるであろうこと 号は、シフトロジック のバイトAまたはBが 次のクロックの間■1 0バス上に出力される であろうことを示す。
34、MRSVOEX/ 4 FO49/9.8]、 低のとき、この信号は、 MRRセーブレジスタ が次のクロックの閣I 10バス上に出力され るであろうことを示す。
35、 RCOEX/ ’4 Fo 47.75/9.81低のとき1この信号 は1繰返しカウンタが次の クロックの閣I10パ ス上に出力されるであ ろうことを示す。
36、エエ0AOEX/ 4 Fo 47.75/9.81低のとき、この信号 は、I10バスの最上位 (A)バイトが次のク ロックの閣すべてOに 駆動されるであろうこ とを示す。
37、 PCLD/ 4 FO48/8.98 低のとき、この信号は、プログ ラムカウンタが 次のクロックにおいて I10バスからロード されるであろうことを 示す。
38、5TKOVF/ 4 FO25/12.5 この信号は、CALLの閣で このスタッファ ドレスが最大(15) のとき、または、RE TLJRNの閣でスタン クアrレスがOのとき 低下する。
39、MRLD/ 4 FO3,75/4.75 低のとき、この信号は、MR Rが次のクロック においてI10バスか 46、REPEATB 4 FO75/40 高のとき、この信号は、繰返し動 作が進行中で あることを示す。
41、MOPND/ 4 Fo 48/8.98 低のとき、この信号は、請出 されているメモリ データが次のクロック の闇使用されるであろ うことを示す。この信 号は、未使用読出デー タに対しては、かつメ モリ書込サイクルの− は高である。
42、CO?QD7 4 FOL73.75/ BRANCH,CALL2.4 7 しまたはRETURN の閣の低のとき、この 信号は選択された条件 が真であることを示す。
ステートマシンにおい て不当な条件が検出さ れたことを示す。この 項目を立上がらせる条 件は次のとおりである。
1、D3−0でIRE LIRN 2、CALL、BRA NCH,RETLIRN。
ICALLまたはIR ETURN演算子で繰 返し。
3.1より大きい状態 カウントを有するGE TまたはPUT。
4.2より大きい状態 カウントを有する0A LL、BRANCH。
RETLJRN、ICA LLおよびRETUR N。
5、1より大きい状態 カウントを有するLO WD、STD、E I。
oi、Aooc、5u BCおよびR8TK以 外のALU演算子。
6.1に等しくない状 態カウントで繰返し。
7、D−0000を有 する5TWDまたはL DWD。
一タレジスタのrBJ (低位)バイトが書込 のためにイネーブルさ れることを示す。
45、 ACWRITE/ 4 FO7,49/8.43 低のとき、この信号 は、選択されたアキュムレ ータが書込まれている ことを示す、「A」 (高位)バイトは、常 に書込まれており、 「B」 (低位)バイト はA−CBWE/ 信号 により制御される。
46.5TKAO4Fo22.48/11 プログラムスタッファTKAI 47、SMWEX/ 4 Fo 47.75/9.81低のとき、この信号は、 次のクロック時にプロ グラムスタックがIl 0バスから書込まれる であろうことを示す。
4B、 ENBREP/ 4 FO24/12 低のとき、この信号は、繰返し カウンタへのP UTが起こっており、 かつ繰返し動作が次の クロックでスタートす るであろうことを示す。
49、B”TSw”B4 FO75/40 高のとき、この信号はバイトスワッ プピット がセットされることを 示す。
ト機能が次のクロック にあることを示す。
5C90X 5CSIX 機能 00 右へシフト 10 シフトなし 01 左へシフト 11 左へダブル シフト 51、 ALUMDX 4 Fo 47.75/9.81 これらの信号は、ど のALUS3X/ 4 FO47,75/9.81 A L ’j1..機能が 次の、クロALUS2X/ 4FO47,75/9.81 、)ニ1.ルカヲ示 1゜ALUSIX 4FO46,5/9.661 0 0 1 1 F=A 1 0 1 1 0 F=B 0 0 1 0 1 F=7什B 0 0 0 1 1 F=A−1 01100F=7け1 01 010F″−A−B 10 111 ζ璃σ1 1 0 0 0 0 F=1 1 0 0 1 0 F=Aよち猿B 11 010 きA!ら鼾 A−アキュムレータ。
B−メモリ) 52、 D32 4 FO757’二〇 これらの信号は、命令FIB 4 F O75/40 レジスタビットのつと5OB4F075/40S−ソース) 53、 ACADH24Fo 17.4B/9.36アキ1ムレータアドレAC ADR14Fo 17.48/9.36ス。ステートマシン内ACADR04F o 17.4879.36部りaツクが高のとき、ソースアキュムレータ アドレスはこれらの信 号上に存在する。クロ ツクが低のときは、行 先アキュムレータアド レスが存在する。
54、工0BRCE/ 4 FO低のとき、この信号は、I10パスが転送 (出力)から受取り (入力)モードになる ようにさせる。この信 号は、メンテナンスの 目的のためにI10バ スを制御するためにオ ーブンコレクタドライ バで前面から駆動され 得る。
号は、MRRがアドレ スバス上に出力される ことを示す。
注: 信号の以下のグループの各々のうちの1つのみが、IQ1時に前面において活動 的であろう。
グループAまたはBが、多重プロセッサ環境にお番する使用のため、ジャンパオ プションにより選択されるであろう。
これは、メモリ/DMAロジックが2つの別個のステートマシンからの要求を認 識するのを許容する。
1、BLISEN/A BUSEN/B 2、1FETCH/A I FETCH/B 3、8KG/FRGA BKG/FRGB 4、 MRR/、A MRR/、B 以下の表X■およびXII−AからGまでは、UIOステートマシンの演算子を 示す。
表XI[:UIOステートマシン 往」二 (a) rMJビットは各演算子の下にはリストされない。それは、より早く定 義されたのと同一の意味を常に有し、かつそれが適用される命令中に実際に現わ れるからである。
(b) さらに、「C」ビットは各演算子の下にはリストされない。それは、よ り早く定義されたのと同一の意味を常に有するからである。
<C> 以下のフラグはALU演算子により条件付けられる。
1、 *vユL:=2」と≦仁は、ADD、5UBT、INCR,DECR,A DDC,AND 5UBC演算子の間に最新のものにされるのみである。
2、ALU−0フラグは、もしALUの出力がすべてOのときはセットされる。
3、MSBフラグは、I10バスのビット15が0のときはセットされる。
4、LSB75 K、110バスのビットOが0のときはセットされる。
(d)X−考慮しない −: 1、ADD−7キユムレータA(S)とメモリとの2進八〇〇の結果をアキュム レータA(D)中におよび/またはメモリ参照レジスタ(MRR)中におき、あ るいはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。もしADDがオーバフ ローすれば、キャリーフラグは真になる。
−10 v−oooo。
D−1[A (D) ] アキュムレータA(D>0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)2、DECR−メモリー1の結果 をアキュムレータA (D)中に、および/またはメモリ参照レジスタ(MRR )中におき、あるいはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。もしD ECRがアンダーフローであれば、キャリーフラグは偽になる。
−10 V−00001 D−1[A (D) 1 アキュムレータA頁D)0001 空白 −xxx 3、INCR−メモリ+1の結果をアキュムレータA (D)中に、および/ま たはメモリ参照レジスタ(MRR)中におき、あるいはフラグレジスタ(空白) を単に最新のものにする。もしlNORがオーバフローすれば、キャリーフラグ は真になる。
−10 v−oooi。
o−1[A (D)] アキュムレータA(D>0001 空白 −xxx 4、ROTL−アキュムレータA (S)上の1ビツトだけの左回転(MSBを LSB中へ)の結果をアキュムレータA(D)中におき、あるいはフラグレジス タ(空白)を単に最新のものにする。キャリーフラグは影響を及ぼされない。
−10 V−00011 D−1[A (D) ] アキュムレータA(D)0001 空白 S−[A (S) ] アキュムレータA (S)5、ROTR−7キユムレー タA(S)上の1ビツトだけの右回転(LSBをMSB中へ)の結果をアキュム レータA (D)中におき、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものに する。
キャリーフラグは影響を及ぼされない。
−10 V−00100 D−1[A (D) ] アキュムレータA (D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)6.8HFL−アキュムレータA (S)上の1ビツトだけの左シフト(LSB中にシフトされたO)の結果をアキ ュムレータA (D)中におき、あるいはフラグ(空白)を単に最新のものにす る。キャリーフラグは影響を及ぼされない。
−10 v−ooioi D−1[A(D)コ アキュムレータA (D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA (S)7.5HFH−メモリ上の1ピ ツトだけの左シフト(LSB中にシフトされたO)の結果をアキュムレータA  (D)中に、および/またはメモリ参照レジスタ(MRR)中におき、またはフ ラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。
キャリーフラグは影−を及ぼされない。
−10 V−00110 D−1[A (D) ] アキュムレータA(D)0001 空白 −xxx 8.5HFR−アキュムレータA(S)上の1ピツトだけの右シフト(MSB中 にシフトされた0)の結果をアキュムレータA(D)またはRAM中におき、あ るいはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。キャリーフラグは影響 を及ぼされない。
−10 V−00111 o−1[A (D) ] アキュムレータA (D)0001 空白 S−[A (S)1 アキュムレータA (S)9.5UBT−メモリおよびア キュムレータA(S)についての2道減算(メモリーA (S) ’)の結果を 7キユムレータA (D)中に、および/またはメモリ参照レジスタ(MRR) 中におき、あるいはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。もし減算 がアンダー70−すれば、キャリーフラグは偽になる。
−10 v−oioo。
D−1[A (D) ] アキュムレータA (D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)10.0RTL−7キユムレータ A (S)についての2ピツトだけの左回転の結果を7キユムレータA(D)ま たはRAM中におき、あるいはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする 。
キャリーフラグは彰豐を及ぼされない。
V−101i1 D−1[A (D) ] アキュムレータA (D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S )−二 1、AND−アキュムレータA (S)およびメモリについての論理積の結果( ARM)をアキュムレータA (D)中に、および/またはメモリ参照レジスタ (MRR)中におき、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。
キャリーフラグは影響を及ぼされない。
−10 V−01001 D−1[A (D) ] アキュムレータA (D>0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)2、CMA−7キユムレータA( S)の補数をアキュムレータA (D)中に、および/またはメモリ参照レジス タ(MRR)中におき、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする 。
キャリーフラグは彰智を及ぼされない。
−10 v−oioi。
D−1[A (D> 1 アキュムレータA (D)OOol 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)3.0MM−メモリの補数をアキ ュムレータA(D)中に、および/またはメモリ参照レジスタ(MRR)中にお き、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。キャリーフラグは 影響を及ぼされない。
−10 V−01011 D−I IA (D)) アキュムレータA (D)0001 空白 −xxx 4、CIES−アキュムレータ(D)および/またはメモリ参照レジスタ(MR R)をすべて1にセットし、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものに する。キャリーフラグは影響を及ぼされない。
−10 V−01100 D−1[A (D) ] アキュムレータ(D)0001 空白 −xxx 5、OR−7キユムレータA (S)およびメモリについての論理和の結果(A +M>をアキュムレータA (D)中に、および/またはメモリ参照レジスタ( MRR)中におき、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。
キャリーフラグは影響を及ぼされない。
−10 V−01101 D−1[A (D) ] アキュムレータA (D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)6、XOR−アキュムレータA( S)およびメモリについての排他的否定論理和の結果(A EXORM>をアキ ュムレータA(D>中に、および/またはメモリ参照レジスタ(MRR)中にお き、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。キャリーフラグは 影響を及ぼされない。
−10 v−oiil。
D−1[A (D) ] アキュムレータA(D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)7、ZERO−アキュムレータA (D)および/またはメモリ参照レジスタ(MRR)をすべてOにセットし、ま たはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。キャリーフラグは影響を 及ぼされない。
D−1[A (D) ] アキュムレータA(D)0001 空白 −xxx 8、ADDC−アキュムレータA(S)、メモリおよびキャリーフラグの2進加 算の結果をアキュムレータA (D)中に、および/またはメモリ参照レジスタ (MRR)中におき、またはフラグレジスタ(空白)を単に最新のものにする。
もし加算がオーバフローすれば、キャリーフラグは真になる。
−10 V−11100 D−1[A (D) ] アキュムレータA (D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)9.5LIBG−キャリーフラグ を減じた、メモリおよびアキュムレータA(S)についての2進減算(メモリー A(S)−キャリー)の結果をアキュムレータA(D)中に、および/またはメ モリ参照レジスタ(MRR)中におき、またはフラグレジスタ(空白)を単に最 新のものにする。もし減算がアンダーフローすれば、キャリーフラグは偽になる 。
D−1[A (D)コ アキュムレータA(D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)−二 ロ − 喚 注二以下の命令は条件フラグに影響を及ぼさない。
1、BRANCH−もし条件テストが真であれば、プログラムカウンタ(PC) は、アキュムレータA(S)またはメモリ中に記憶されたリテラルで曽換えられ る。
−11 V−10000無条件にブランチ(またはそうしない) 10001 ALU−0でブランチ(またはそうしない) 10010 ALtJ MSB−0でブランチ(またはそうしない) 10011 ALU CARRY−1でブランチ(またはそうしな い) 10100 ALL、l LSB−0でブランチ(またはそうしない) 10101 外部フラグ1−1でブランチ(またはそうしない) 10110 外部フラグ2−1でブランチ(またはそうしない) 10111 外部フラグ3−1でブランチ(またはそうしない) −8XXF S−〇 メモリ中のブランチアドレ ス S−17キユムレータA(S)中 のブランチアドレス F−1条件テストが真で実行 F−0条件テストが真でないこと で実行 5−xxx ブランチアドレスがメモリ中にある場合 [A (S) ]ブランチアドレスがアキュムレータA(S)中にある 場合 2.0ALL−条件テストが真の場合、プログラムカウンタ(PC)はアキュム レータA(S)またはメモリ中に記憶されたリテラルで置換えられ、かつ古いプ ログラムカウント(M−1のとき+1.M−0のとき+2)はプログラムスタッ ク中に押込められる。16までのコールは、初期プログラム開始点から作られ得 る。
−11 V−01000無条件にコール(またはそうしない)。
01001 ALLJ−0でコール(またはそうしない) 01010 ALLI MSB−0でコール(またはそうしない) 01011 ALU CARRY−1 でコール(またはそうしな い) 01100 ALU LSB−0でコール(またはそうしない) 01101 外部フラグ1−1でコール(またはそうしない) 01110 外部フラグ2−1でコール(またはそうしない) 01111 外部フラグ3−1でコール(またはそうしない) −8XXF S−Oメモリ中のコールアドレス $−17キユムレータA(S)中 のコールアドレス F−1条件テストが真で実行 F−0条件テストが真でないこと で実行 5−xxx コールアドレスがメモリ中にある場合 [A (S) ]コールアドレスがアキュムレータA(S)中にある場 合 3、RETURN−条件テストが真の場合、プログラムカウンタはプログラムス タック中に記憶された最後の値で置換えられる。
−11 V−11000無条件にリターン(またはそうしない) 11001 ALU−0でリターン(またはそうしない) 11010 ALtJ MSB−0でリターン(またはそうしない) 11011 ALU CARRY−1でリターン(またはそうしな い) 11100 ALLI LSB−0でリターン(またはそうしない) 11101 外部フラグ1−1でり、ターン(またはそうしない) 11110 外部フラ・グ2−1でリターン(またはそうしない) 11111 外部フラグ3−1でリターン(またはそうしない) D−I XX 1 条件テストが真で実行1XXO条件テストが真でないこと で実行 5−xx。
4、ICALL−この命令はハードウェアにより割込モードに入るようにさせら れる。背景フラグおよびアキュムレータはこの命令が実行された後は活動的であ る。MRFrはMRRセーブレジスタ中にセーブされ、その後PCは(PCはイ ンクリメントされ)プログラムスタック中に記憶される。I10パス上の応用ロ ジックにより与えられたアドレスはPC中にロード−1 5、IRETURN−割込モードを退去し、MRRを再記憶し、かつブローグラ ムカウンタをプログラムスタック中に記憶された最慢の値で置換える。
前景フラグおよびアキュムレータはこの命令が実行された後は活動的である。
−11 v−ooxxx −1XXX −xxx 6.8CALL−この命令は、メンテナンスの目的のため背景モードにエントリ するのを許容する。背景モードはエンターされかつpc+iはスタックに記憶さ れる。PC+1での命令はその優実行される。
D−01111 −xx i −二〇−1 LL以下の命令は、メモリオペラン゛ワー゛またはソースアキュムレータワー゛ を(AB)として参照し、ここで左側の文字(A)は高位バイトでありかつ右側 の文字(B)は低位バイトである。これらの命令は、キャリーフラグを除くすべ てのフラグを条件付けする。
1、RDW −(続出ワード)は、メモリ(AB)の内容をアキュムレータA( D)中にABとして、および/またはメモリ参照レジスタ(MRR)中にABと しておき、またはフラグレジスタ。
(空白)を犀に最新のものにする。
−10 V−10000 D−I EA (D)] アキュムレータA(D)0001 空白 −xxx 2、RDB −(読出バイト)は、メモリ(AB>の内容を7キユムレータA( D>中に、バイトスワップピットがOの場合はOAとして、またはバイトスワッ プピッド1の場合はOBとしてV−10001 D−1[A (D) ] アキュムレータA(D)0001 空白 −xxx 3、RDBW−(書込バイト前の読出)は、メモリ(AB)の内容をアキュムレ ータA(D)中に、バイトスワップピットが1の場合はAXとして、またはバイ トスワップピットが0の場合はBXとしておく。Xバイトは、行先アキュムレー タA (D)がそのバイトのためには変化させられないということを示す。
−10 V−10010 D−1[A (D) ] アキュムレータA(Doool 空白 −xxx 4、RBWR−(確保された書込バイト前の続出)は、メモリ(AB)の内容を アキュムレータA (D)中に、バイトスワップピットがOの場合はAXとして 、またはバイトスワップピットが1の場合はBXとしておく。Xバイトは、行先 アキュムレータA(D)がそのバイトのためには変化させられないということを 示す。
−10 V−10110 D−1[A (D) ] アキュムレータA (D)0001 空白 −xxx 5.3WAC−(スワップアキュムレータ)は、アキュムレータA (S)(A B)の内容をアキュムレータA (D)中にBAとしておく。
−10 V−10011 D−1FA(D)コ アキュムレータA(D)0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)−1 6、WRTW−(書込ワード)は、アキュムレータA(S)(AB)の内容を7 キユムレータA(D)中にABとして、および/またはメモリ参照レジスタ(M RR)中に八Bとして、またはRAMメモリ内にABとしておき、またはフラグ レジスタ(空白)を単に最新のものにする。
−10 v−ioio。
D−1[A (D) 1 アキュムレータA(D)0000 RAMメモリ 0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA(S)−1 7、WRTB−(書込バイト)は、アキュムレータA (S)(AB)の内容を アキュムレータA(D)またはRAMメモリ中に、バイトスワップピットが1の 場合は八Bとして、またはバイトスワップピットがOの場合はBAとしておく。
−10 V−10101アキュムレータD(S)D −1[A (D) ] RAM 0001 空白 S−[A (S)] アキュムレータA (S)−1 8、LDWD−(ロードワードは直接に)メモリの内容をMRR中におく。MR Rの新しい内容により指示されたメモリの内容をアキュムレータA(D)(AB )中に、および/またはMRR中におき、またはフラグレジスタ(空白)を単に 最新のものにする。
−10 V−11000 D−1[A (D) 1 アキュムレータA (D)−xxx 9.8TWD−(記憶ワードは直接に)メモリの内容をMRR中におく。アキュ ムレータA(S)(AB)の内容を、新しいMRR値により指示されたアドレス でRAMメtり中に、および/またはMRR中におく。
−10 V−1i001 −000i S−[A (S)] アキュムレータA (S)10、R8TK−(続出スタッ ク)は、スタック(リターンアドレス)の最上位の内容をアキュムレータA(D )中におく。
−10 V−11110 D−1[A (D) ] アキュムレータA(D)0001 空白 −xxx −二 注:以下の命令は条件フラグに影響を及ぼさない。
1、GET −外部レジスタR(N)または繰返しカウンタの内容をアキュムレ ータA(D)中にまたはRAMメモリ中におく。rCJビットは命令中で1でな ければならない。rMJビットはこの命令中で1でなければならない。
−00 V−[R(N)] 外部レジスタR(N)D−1[A (D) ] アキュムレ ータA(D)0000 RAMメモリ 0001 空白 5−xxo 応用レジスタ XX1 繰返しカウンタ 2、PLJT−−アキュムレータA(S)またはメモリの内容を外部レジスタR (N>中におく。3つの別々の「ストローブ」ラインもまた、応用依存型ロジッ クによる使用のため発生され得る。
アキュムレ・−夕A(S)またはメモリの内容もまた、メモリ参照レジスタ(M RR)にコピーされ得る。
−01 V−[R(N)] 外部レジスタR(N)−3FFF S−0メモリからのPUT S−1アキュムレータA(S) からのPUT FFF−000ストローブ#1の発生 FFF−001ストローブ#2の発生 FFF−010ストローブ#3の発生 FFF−011繰返しカウンタのロー ドおよびイネーブル 5−XXX メ−EりからPUTの場 合 [A (S) ] アキュムレータA (S)からのPUTの場合 −二 注二以下の命令は条件フラグに影響を及ぼさない。
1、EI −割込マスクピットをリセット−10 V−11010 D−0001空白 −xxx 2、DI −割込マスクピットをセット−10 V−11011 D−0001空白 −xxx − : コー゛の ・ −10 注:機能変形フィールド■のためのこのコード要約表は次のものに関連して形成 されている。
演算演算子(表XI[−A) 論理演算子(表XI−B) ロード、記憶、移動演算子(表XI[−D)VVVV V4−OV4−1 210 0000 ADD RDW oool DECRRDB oolo INCRRDBW ooll ROTL 5WAC 0100ROTRWRTW olol 5HFL WRTB ollo SFHM RBWR olll 5HFRDRTL looo 5UBT LDWD lool AND 5TWD 1010 CMA El loll 0MM Dl lloo 0NES ADDC llol 0R5UBG 1110 XORR3TK 1111 ZEROReserved 逍m二り 外部メモリ記憶装置RAM90は、外部メモリ90.マイクロプロセッサ@璽お よび応用依存型レジスタ60の圀のデータの転送を処理しなければならないプロ グラムを保持するのに使用され、ここではデータは、選択された周辺端末に転送 されることができあるいは選択された周辺端末から受取られることができる。応 用依存型レジスタ60はバッファしかつ一般的にいくつかのワードを保持するこ とができるけれども、i、oooキャラクタバッチのような文字転送の大きなバ ッチが一時的に外部RAMメモリ90中に記憶あるいはバッファされるというこ ともまた必要である。このことは、周辺装置へのおよびかうのデータ転送はマイ クロプロセッサおよびホストコンピュータの動作の高速度と比べて非常に遅いも のだから必要である。
主ホストシステム100は、ホストアダプタ(図示せず)を通して応用依存型レ ジスタ60に結合するメツセージレベルインターフェースパス105により結合 されるということに注意されたい。さらに、第1図に見られるように、個々の周 辺装置は、外部レジスタに結合されている項目109みおよび109.I!!と して示され得る。これらの周辺装置の各々もまた、周辺端末装置を制御しかつ応 用依存型レジスタ60を通過した命令ワードを通してマイクロプロセッサシステ ムにより命令されるアダプタユニット109cを有する。
第2A図および第2B図中に見られるように、一般的な制御および調整は、シス テム中のすべての装置への接続を有する命令デコーダ・コントローラ23により 扱われる。
しかしながら、主な相互連絡は、必要とする主要装置への制御ラインを示す図面 に示されている。
全体的なシステムの基本的な機能は、選択された周辺装置と主ホストシステムと の間のデータの転送を制御しかつ果たすことであるけれども、参考として組入れ られている先に引用した特許中に与えられているデータを考廠に入れることは有 益である。システムの動作は、第1図の主ホストシステム100がI10記述子 命令ワー1ζをメツセージレベルインターフェースライン105に伝達するとき に開始され、この命令は選択された応用依存型レジスタ6o中におかれる。先に 引用した特許の参考中に言及されているけれども、主ホストシステムもまた「記 述子リンク」ワード信号を供給し、その信号は実行されるべきタスクを識別し、 そのためそのタスクが完成あるいは未完成のいずれかのとき、周辺制御装置は結 果記述子ワードを公式化することができ、そしてその結果記述子ワードは、それ に条件状態を実行されるべきタスクの完成あるいは未完成のいずれかとして知ら せるため、かつまた結果のワードデータが与えられたタスクに関連しているデー タがおかれる主ホストシステム中の適当なメモリ位置に運ばれるようにするため にそのタスクを識別するため、主ホストシステムに伝達され得る。
マイクロプロセッサシステムは、第2八図中のライン11で示されている「クリ ア」信号により動作状態におかれ、そのとき、それは、プログラムカウンタの第 1のアドレスが命令ワードの取出および実行を開始するためプログラムメモリ5 0をアドレスするのに使用されるようにするため、動作を開始する。
応用依存型レジスタ中へのI10命令記述子ワードの受取りは、(バス11のラ イン上の)割込ライン信号が命令デコーダ・コントローラ23に送られるように し、それによってマイクロプロセッサは、■10命令記述子の結果として、動作 を取出し1分析しかつ実行する。
応用依存型レジスタ中のI10記述子を用いて、かつ活動的にされた割込信号を 用いて、マイクロプロセッサは、応用依存型レジスタ60からこの命令データを 得るためにGET演算子を用い、かつそれを選択されたアキュムレータレジスタ 30中におき、そしてそこでそれは、要求された演算子およびデータが応用依存 型レジスタ60あるいは外部メモリ90に再び送られるようにするためかつ制御 ロジック66がデータの転送が起こるのを許容するようにするため、演算部W! 装置(ALU32)およびそれの組合わされたデータ操作回路により読出され9 分析されかつ割込され得る。
書込動作(ホストコンピュータシステムから周辺装置への転送)を仮定すると、 主ホストシステムからのI10命令記述子は、その命令中に選択された周辺装置 のアドレスを有するであろう。この周辺@胃のアドレスもまた、マイクロプロセ ッサによりGET動作中に取込まれかつ命令中に転送され、そしてその命令は、 所望の周辺装置109を選択するために制御ロジック66および選択された応用 依存型レジスタ60を使用することにより(アダプタを経由して)周辺装置中に おかれ得る(PUT動作)。第2図中に見られるように、周31)−@11の各 々は、その動作およびデータ転送を制御するために周辺装置と組合わされている アダプタ109oを有する。したがって、マイクロプロセッサは適当な命令コマ ンドを選択された周辺装置のアダプタユニットに送ることができ、そのため周辺 装置への入力ラインはイネーブルされることができ、かつ主ホストシステム10 0からの入力データ(これは応用依存型レジスタ60中にあるいは外部メモリ9 o中に一時的に記憶されるであろうけれども)を受取りかつその後データを選択 された周辺端末装置に転送するため、たとえばマイクロプロセッサにより命令は 与えられ得る。
たとえば、もし選択された。端末装置が「カードリーダ」である場合、この周辺 装置は一時に1バイトのみ扱うように向けられており、そのため、マイクロプロ セッサ命令にとって、一時に1バイトのみ選択することかつ外部メモリ中のそれ の記憶装置から周辺端末装置へ一時に1バイトのデータを転送することが必要で ある。一方、もしデータが、たとえば、ディスクタイプの周辺装置に送られてい るとき、それは一般的に2つのバイトワード(16ピツト)を扱い、データは「 ワード」の表瑣で(記号的にABで表わされて)直接的に周辺アダプタへ、した がってそれゆえ周辺ディスクへ転送され得る。
このように、成る状況においては、一時に1バイトが一時に1バイトのみを受取 ることができる周辺装置中に転送されるために、2つのバイトワードのうちから 一時に1バイトのみを選択することが必要であるということがわかる。
この場合、もし2つのバイトからなるアクセスされたワードABがあるならば、 マイクロプロセッサにとって周辺装置への転送のために一時に1バイトを選択す ることが必要である。このことは、一般的に、転送のために選択されるべきバイ トとしての「低位」バイトを使用することによりなされる。このように、ワード ABにお、いては、バイトBは周辺装置への転送のために選択され、その後ワー ドバイト位!へBはワード位@BA中にバイトスワップされ、かつその後「低位 」バイトAは周辺端末装置中に転送され得る。
I10命令記述子は、結局、アキュムレータレジスタ30のうちの選択された1 つのものまたは選択された外部レジスタ60または外部メモリ90において終り になる。いずれの場合にも、それは、マイクロプロセッサがそれにアクセスでき 、それを分析できかつどのさらに進んだ命令が発生されるべきかに関して適当な 信号を作ることができるようにするため、ホストコンピュータ100から利用可 能でなければならない。
プログラムカウンタ41は、プログラムメモリ50からの命令を選択するのに使 用されるアドレスを保持する。このプログラムカウンタは、「パワーオン−1信 号およびクリア信号の開始でOにリセットされる。
プログラムメモリからの命令ワードの取出の開始で、かつI10命令記述子の受 取りで、命令記述子は、アキュムレータレジスタ30のようなマイクロプロセッ サシステムの内部レジスタに転送され、そしてそこでそれは、データ操作回路< ALU32)および組合わされたシフトロジックおよびバイトスワップ回路33 .34により検査されかつ分析され得る。したがって、記述子命令の意味および 意向は、そのアダプタを通しての周辺装置の選択のためかつその後の特定の周辺 端末8!2へのjたはがらのデータの転送のため、命令に変換され得る。
たとえば、PUT演算子は、マイクロプロセッサにより発生させられかつ応用依 存型ロジックモジュール60 Lに与えられる。(周辺アダプタおよび周辺端末 装置°の)アドレスはその後提供され、かつ応用依存型ロジックモジュールは、 このアドレスに基づいて、転送されるべきデータのために適当なアダプタおよび 周辺装置を選択する。マイクロプロセッサシステムのソフトウェアは、周辺アダ プタへのPUT命令を発生させる。
マイクロプロセッサシステムが応用依存型ロジックモジュール60 LへのPU T演算子を発生させるとき、これは、ホストコンピュータがメツセージレベルイ ンターフェース105上のデータを選択された応用依存型レジスタ60に送るよ うにシステムが動作するのを可能にし、そしてそこでそれは外部メモリ90中に 転送されかつ記憶され得る。
マイクロプロセッサシステムは多数の一連の繰返されたGET演算子を供給する けれども、データの各ワード(またはもし周辺MINがバイトを受入れることの みができるのであればデータの各バイト)は、外部レジスタ60から選択された 周辺端末へ転送される。
マイクロプロセッサは周辺端末よりもより速く動作するけれども、一般的になさ れなければならないことは、もしそこにデータの多数のワードの転送がある場合 、ワードが外部メモリ90中に記憶されかつ取出されかつ周辺端末装置がデータ を受入れることができるより遅いスピードで選択された端末@置に転送すること である。この点で、外部メモリ、90は、マイクロプロセッサがその高速度で動 作するのを許容する記憶装置バッファとして働き、二゛方データは外部メモリ9 0中に存在することができ、かつより低速度で選択された周辺装置に転送され得 る°。。
データは、周辺アダプタおよび端末輪重を制御するのに使用されるPLJT演算 子の使用により外部メモリ90から周辺端末へ送られる。これは言ってみれば、 PUT演算子は、ワードが外部メモリ90から選択された外部レジスタ60およ びそれゆえ周辺装置に転送されるように命令する。
PUT演算子は常にすべての「ワードJ (AB)を扱う。
バイト志向性の利用のためには、マイクロプロセッサは、「バイト」をメモリワ ードからPUT動作がその後実行される選択されたアキュムレータ中に分離する ために介在命令を発生する。
メモリ参照レジスタ40の使用は、オペランドの選択のためかつ外部メモリ90 中に存在するプログラムの選択のため、このレジスタはアドレスのソースを提供 するということにおいて顕著である。
読出動作の状況において、選択された周辺端末装置がデータをホストシステムの メインメモリに「送る」ことが要望され、再びI 1011[11子命令は、ホ ストコンピュータにより、応用依存型レジスタ60中におかれ、そしてその応用 依存型レジスタ60は、その後、マイクロプロセッサを中衛しかつそれにI10 命令をrGETJするようかつそれを分析し実行するようそれに要求する。これ は選択された一辺装置からの読出動作であるけれども、マイクロプロセッサはそ の後、アドレスを発生しかつ命令を転送し、そのため特別に選択された端末装置 およびそれの制御アダプタが選択され、かつその特別に選択された周辺@胃から のデータが応用依存型レジスタ60に転送されかつそれゆえ一時的に外部メモリ 90中に記憶される。その後、一連のGET演算子は、外部メモリ90中に記憶 されたワードの外部レジスタ60への転送、それゆえメツセージレベルインター フェース105を通してのホストシステム100への転送を生じさせる。ホスト システムへの転送は、ホストシステムは完全な16ビツトワードABを受入れる ことができるので、反復性のサイクルで、全ワード(2バイト)ベース(AB) で行なわれる。
要約すれば、多数のGET演算子は、周辺端末装置からバッファとして働く外部 メモリ90へのデータの転送を起こさせる。その後、多数のPLIT演算子は、 このデータを外部メモリ90から応用レジスタ60へ、そしてそれゆえメツセー ジレベルインターフェースを通して主ホストシステム100へ転送するのに使用 される。周辺@璽の各々に与えられている第1図のアダプタ109cは、命令の 受入れおよび特定の周辺装置の動作の制御に有益である。たとえば、成る時間に おいて、テープ周辺端末装置のテープ機構な巻戻しし、または印刷@胃タイプの 端末@置土のテープを排出′しまたは回転し、またはディスク端末装置中の成る アドレスセレクタを選択することが必要であろう。
標題「Cフィールド」のもとで先に議論したrCJピットに関して、この特徴は 、命令の数において成る経済性を許容する。
1つのメモリ参照レジスタ(MRR)のみがあるので、アドレスrsJからアド レスrdJへ「i」ワードを移動させるためのループのような多数のアドレス範 囲を扱うコードのループは、MRRをソース(rs J )および行先(r(l  J )アドレスで交互にロードすることを含む。そのようなループはまた、各 繰返しのためにrsJおよびrdJアドレスをインクリメントすることを含む。
コピー(C)ビットがなければ、そのようなループは次のように見える。
〈アキュムレータAo中のワードの#を入手〉< A +中のソースアドレスr sJの入手〉< A !中の行先アドレスrdJの入手〉L:WRTW MRR ,A % MRR←ンースソーレスRDW A、、M % A、←メモリがらの 次のソースワード ADD A1.A1.1 % 次回のためソースアドレスをインクリメント WRTW MRR,A、% MRR←行先アドレスWRTW M、A、 % ソ ースワードをメモリ中にA、から記憶 ADD A2.A2.1 % 次回のため行先アドレスをインクリメント A D D A() + A 6 *−1% ワードカウンタAoをデクリメン ト BRL、NZERO% (Ao≠0)がなされなければ点しに戻る ループのための合計−移動されたワードごとに8命令 コピーピットを用いれば、アドレスアキュムレータのインクリメントとMRRの セットとを1ステツプに結合することが可能である。そうするためには、アキュ ムレータ中において「5−IJおよびrd−IJで開始する秘訣を採用すること であり、これは一度のみ行なわれる。
〈アキュムレータAo中のワードの#の入手〉< A +中のソースアドレスr sJの入手〉< A 2中の行先アドレスrdJの入手〉し: ADD A4. Aユ、1.C% ソースアドレスをインクリメントしかつ MRRにコピーする RDW A、、M % A、←メモリからの次のソースワード ADD A、A、1.C% 行先アドレスをインクリメントしかつ MRRにコピーする WRTW M、AI % A、からソースワードをメモリ中に書込 む ADD A、、A、、−1% ワードカウンタAoをデクリメントす る 1且−−ユニNZER飢 % もしくAO≠0)がなされなければ点し に戻る ループのための合計−移動されたワードごとに6命令 このように、rnJワードの移動または2n−2命令の使用により((8−6) *n )−2命令を省くことが可能である。100ワードに対してはこれは19 8であり、現在のスピードでは、それは移動した100ワードのために省略され た約50マイクロセカンドに等しい。
バイト志向性の読出/書込演算子: 先に議論したけれども、UIO−8Mは、メモリは2バイト幅であるワードに組 織化される番プれども、バイト志向性のデータの処理を単純化するためいくつか の演算子で実施されている。これらの特別な演算子は、外部RAMデータメモリ 90をアクセスする第2図のメモリ参照レジスタ40とともに働く。
バイト志向性の読出/書込演算子は、U lo−8Mの「バイトスワップ」特徴 を使用し、そのため、所望のバイトは90中のメモリ位置の「高」位置にあるに 違いないけれども、「所望の」バイトは常に、外部メモリ(9o)から、行先ア キュムレータA (D)の選択されたレジスタの「低位」バイト中に読取られる 。所望のバイトは、行先アキュムレータA(D)中におかれた後は、処理され得 る。
低位バイトが処理された後は、アキュムレータA (D)の高位バイトは現在の データメモリ位置からの他のバイトで最新のものにされなければならず、かつそ の後2つのバイトはメモリ90中に1ワードとして書込まれ、かつ各々のバイト は適当な位置に入る。このことは、たとえば、カードリーダ周辺装置が各転送動 作のためにワードの1バイトのみを供給しているときに必要とされるであろう。
バイト志向性の演算子の場合、「バイトスワップ」すべきか否かの決定は、本質 的にバイトアドレスであるメモリ参照レジスタ40の低位バイトにより決定され る。以下の表xllは、これらの演算子をメモリ90中に記憶される順次バイト の取扱いに使用する場合を示す一例である。
その次の表XIVは、命令の順序および結果としてのメモリ参照レジスタ40. アキュムレータレジスタ30およびデータメモリ90中の信号を示す。このよう に、表XrV中に示された順序は、メモリ参照レジスタ40のローディング、バ イトの読出(RDB)、翻訳、書込バイト前の続出(RDBW)、書込バイト< WRTB)、メモリ参照レジスタ(MRR40)のインクリメント、バイトの再 読出(RDB)、再翻訳、書込バイト前の再読出(RDBW)。
書込バイト(WRTB)、メモリ参照レジスタ40のインクリメント、読出バイ ト(RDB)、11訳、書込バイト前の読出(RDBW)、書込バイト(WRT B)などで始まる。
二 \ −一 の 1 データメモリ メモリデータ * 実際は、第1のLIIO8M命令は、もしプログラムメモリとデータメモリ との間に物理的な分離がなければアドレスOになければならない。
** MSB−最上位バイト、LSB−最下位バイト注:記@ABC;Dはここ では、順次処理されるべきメモリデータの連続的なバイトに言及している。
: 順序データの開始 アドレスでMRR をロード 0O RDB OA 処IP(翻訳) X A’ RDBW B A’ WRTB A’ B MRRを インクリメント−RROI RDB OB 処理(翻訳”) X B’ RDBW A’ B’ WRTB A’ B’ MRRを インクリメントM四 10 RDB OC 処理(翻訳) X C’ RDBW D C’ WRTB C″D など *MRRLSB−〜IRR最下位ビット。このビットは、メモリをアドレスしな いが、UIO−8Mによりバイト志向性の演算子にバイトスワップをすべきか否 かを決定するのに使用される。
**MSBy−最上位バイト、LSB/−最下位バイトさらに進んだ「バイト志 向性の」演算子は、U I 0−3M中に実施されており、かつ次の表xv中に 示されている。
この演算子は、2バイトがデータメモリ9o中に順次おがれる「2バイト」デー タワードの形成を援助する。しかし、いくつかの演算子が使用されなければ、2 つの所望のバイトが単一のメモリ位蹟中にあるか否か、またはそれらが2つのメ モリ位置にまたがっているか否かはわからない。
表Xvの上部は、データメモリアドレスの真および偽の信号に対応する第1のメ モリ1および第2のメモリ2中のデータの配列を示す。さらに、表Xvの下部は 、メモリ参照レジスタ40およびアキュムレータ30中のデータに関して、順次 命令のための典型的な順序を示す。
底−二U データメモリ メモリデータ1 メモリデータ2所望の順次データーCD メモリデータ1の場合: MRRをデータ終了 MRRをデクリメント 01 RBWRCD メモリデータ2の場合: MRRをデータ終了 MRRをデクリメント 1゜ RBWRCD *MRRLSB−MRR最下位ピット。このピットは、メ・モリをアドレスせず 、UIO8Mによりバイト志向性の演算子にバイトス ワツノをすべきか否かを決定するのに 使用される。
**MSB、/ −最上位バイト。L S B7−最下位バイト。
l ニ マ ロ 1 第2C図は、それのリニアマイクロ順序付は回路を有する命令デコーダ23の概 略ブロック図である。状態カウンタ23.は、その入力へのクリア信号の受取り により取出動作に開始される。状態カウンタ23sは、アドレスピットを1組の 内部マイクロ命令を含むPROM23Fに供給する。F ROM 23 Fは、 カウントイネーブルと名付けられた1つの出力ラインを提供し、そしてそれは状 態カウンタ23.を順序付けするのに使用される。
PROM23rから選択された1組の命令信号出力は、パイプラインレジスタ2 3?−に伝達される1組の制御項目であり、そのパイプラインレジスタ23はマ イクロプロセッサのユニットおよび応用依存型ロジック60Lに制御信号を供給 する。パイプラインレジスタ231/は、(a)出力制御項目信号を同期化し、 かつまた(b )PROM23rからの信号が適当に安定化されるようにするた め出力制御項目を(1クロツクだけ)遅延させるのに使用される。
制御信号項目の他の組は、PROM23rの出力ラインから直接的に供給される 。
F ROM 23 P上の点線からもわかるように、交互のプラグ互換性のPR OM23.は、23Pを置換えることができかつ状態カウンタ23富からの2つ までの余分のアドレスラインにより利用される。各ライン(1ビツト)は、(も との2ピツトラインの使用に加えて)PROM23゜からの命令の交互のまたは 加えられた組をアドレスすることを許容する。
第20m1において、命令レジスタ22は、PROM23Pに入力命令を供給す る。15ピツトの(命令フィールドの)入力は、どのメモリがデータのソースと して選択されているかを蒙りにプログラムメモリ50また幻外部メモリ90のい ずれかから命令レジスタ22に供給される。
命令レジスタ22の1つのレジスタは、「M」ビットと呼ばれ(プログラムメモ リ50から)各命令ワード中におかれるデータの1ビツトの受取りに専念する。
先に議論したように、このフィールド(M)は、データの選択のために次に使用 されるべきアドレスのソースとしてプログラムカウンタ41またはメモリ参照レ ジスタ40のいずれかを選択するものである。
第2C図において、条件選択マルチプレクサ23mは、内部フラグレジスタ35 .36および応用依存型ロジック60L中の外部フラグ23e からの入力を有 する。条件選択マルチプレクサ23rrlの出力は、リニアマイクロシーケンサ のF ROM 23 Fへの入力を供給するのに使用される。
動作的に、命令がデコードされているのと同時に、外部メモリ90(またはプロ グラムメモリ5σ)中の位置からデータをアクセスするためMビットは(セット されたとき)メモリ参照レジスタ40からのアドレス“の選択を開始する(また はMがセットされていないとき、プログラムカウンタを選択する)ので、同時に オペランドの取出しがあるということに注意すべきである。
第20−1図は、状態カウンタ231のモードを示す概略図である。状態番号O で(クリア信号の始動で)取出し動作が開始される。それ以来、「1」状態が達 成され、命令は命令の実行を開始しても良い。
「1」状態の完了の後、シーケンサは、取出しのためrOJに戻りかつ「2」状 態に進んでも良い。ここで動作ステップが生ずることができる。
このサイクルの完了の後、状態カウンタは、他の取出し動作のためまたは第20 −1図に示すような動作の付加的な組を許容する状II r3Jへの他の順序の ため、状態カウンタは「0」へ戻る。
この後、状態カウンタは取出しのため「0」 (または「4」)へ進む。
第20−1図の残りの部分は、第20図中の状況に言及している状態r4J、r 5J、r6Jおよび「7」を示し、そこにおいて交替のより大きい命令FROM 23.は、各々がマイクロ命令FROMのアドレスのためである1ビツトの余分 の2つのアドレスラインで23Fを1換えるのに使用されている。ここで、交替 の命令の組は、状lIoから3を使用するPROM23rの順序付けと同様に、 アクセスされかつ順序付けられ得る。状態カラン、り23sはこのよウニ、F  ROM 23 F t タハJ: V)大@いPROM23゜のいずれかからア ドレスしかつ命令を選択するのに使用され得る。
再び第2C図を参照して、命令レジスタ22は、外部レジスタ60を選択するた めに、5ピツトアドレスラインを供給するのがわかる、そこにはさらに、マルチ プレクサ30、(これは第2D図中に再び示されている)への3ピツトの「ソー スアドレス」ラインおよび3ピツトの「行先アドレス」ラインが設けられている 。第2D図を参照して、アキュムレータレジスタ3oは、8メガヘルツのクロッ クによりクロックされるのがわかり、かつデコーダ・コントローラ23から生ず る書込イネーブル(WE)入力ラインをも有する。
マルチプレクサ30x (第2D図)は、データのソースおよびデータの行先の ため、(命令レジスタ22がら)入力アドレスを受取る。MUX30.への5E LECTラインは、第2E図中の「読出」で見られるようにクロックの前半でソ ースアドレスが読出されるのを可能にし、がっ、「!!込」でのクロックの後半 で行先アドレスが書込まれるのを可能にする。このように、処理されるべきデー タのソース位置選定およびデータがおかれるところの行先位置選定は、1クロツ ク(125ナノセカンド)中ですべて迩°成される。
12D図を参照り、c、ラッチ3otLt1ALU32へのデータの保持および 伝達のためアキュムレータレジスタ3Oに設けられている。ALU32への他の データ入力は、メモリオペランドレジスタ31からであり、そのメモリオペラン ドレジスタ31は(プログラムメモリ50からの)命令パス15および/または (外部メモリからの)メモリデータバス12に沿ってデータおよび命令を受取る 。
I10バス10は、処理されたデータが7キユムレータレジスタ30または外部 メモリ90または(応用依存型ロジック装置f60L )の外部レジスタ60ヘ フイードバツクされるための径路を供給する。
第2F図を参照して、そこには繰返しカウンタ42I5よび繰返しモードフリッ プ70ツブ23〆およびデコーダ・コントローラ23の相関関係を示す概略因が 見られる。
数Nを繰返しカウンタ42中にロードするLOAD/PUT演算子が生じるとき 、この動作もまた繰返しモードフリップフロップ23チをセットし、そのフリッ プフロップは、その後、次の命令演算子の反復動作を続けるためデコーダ・コン トローラ23に信号を送るのを続ける。各反復で、繰返しカウンタはデクリメン トされる。その中のカウントが「0」を読出すとき、リセット信号はターンオフ のため繰返しモードフリップ70ツブ23jに伝達され、そのフリップフロップ は反復が完了した(または停止されるべきである)ことをデコーダ・コント0− ラ23に合図し、モしてtそのときマイクロプロセッサはプログラムメモリ50 から(プログラムカウンタ41を経由して)次の命令を選択する。
第2F図において、そこには繰返しモードフリップフロップ23jのリセット( 遮断)のための他のラインが見られる。このことは、応用依存型ロジック装置6 0 L中の制御ロジック66からのHALT/REP信号を使用することにより なされる。このことは、制御ロジック66がデータ転送動作中の早期終了を検出 するので起こり得る。
リニアマイクロシーケンサは、各FROMが成る機能を取扱うようにするため、 機能が様々のFROM閣で分割されるのを可能にする。マイクロ順序付は回路に おいては、スタックメモリまたは磁気アドレスレジスタに対する要求はない。マ イクロシーケンサは、多重ICのための要求を低下させ、かつハードウェアを増 大させることなしにFROM利用の拡張を許容する。
マイクロプロセッサシステムは、単純化および時間節約を許容し、それでもって 命令は取出されかつ実行され、かつデータ転送の目的のために取出されかつ操作 されたデータは、(1)命令バイブライニングおよび(2)オペランドバイプラ イニングと呼ばれ得るものにより達成され得る。
成る重なり動作が生じるようにされ、それは命令およびオペランドの取出しのた めかつ命令の実行のため例外的に短い時間を提供する。
このように、プロセッサが1クロツク(おいて命令を取出している闇に、次のク ロックにおいて、それはI10バス10により結果のデータをl10(周辺)@ 筺中に記憶しており、またはそれは、結果のデータをたとえば外部メモリ90中 に記憶しているであろう。結果のデータが記憶されているのと同時に、他の取出 しサイクルが起こり、その取出しサイクルは、アドレスバス16上のメモリアド レスを使用する取出サイクルであり、かつメモリデータの出力をメモリデータバ ス12上に供給する。
外部メモリ読出径路12は、メモリ書込径路1oと独立しておかれ、かつシステ ムは、メモリからの命令の読出と同時期に結果のデータを周辺I10装置中に記 憶することができるということを注意されたい。
基本的には2つの興なったラインまたは独立した径路があり、1つは命令のため であり1つはオペランドのためである。たとえば、命令パス15は、命令レジス タ22に命令を供給する。メモリオペランドレジスタ31もまた、メモリデータ バス12からのオペランドを受取ることができる。このように、1クロツクで、 命令パスは、命令レジスタ(および命令デコーダ・コントローラ)へ命令を供給 することができ、一方法のクロックで、オペランドは、命令の実行を容易にする ためメモリオペランドレジスタ31に供給され得る。
l10(周辺)骸胃のアドレスは命令ワード中に含まれているので、システムは 即座にデータを1. / O装置中に記憶することができる。命令バイブライニ ングの1つのレベルは、(8)結果のデータを(アキュムレータ30または外部 レジスタ60のような)内部レジスタファイル中に記憶すること、および(b) 結果を周辺装置につながっているI10ボートアダプタ中に記憶することを含む 。
オペランドパイプラインは、Mビットを使用する。このように、プロセッサがI 10バスおよび既に取出されたアドレスを使用することにより結果のデータを記 憶している間の1クロツクにおいて、同時に、命令取出しサイクルがプログラム メモリ15から生じることができ、次のクロックで、デコーディング動作がオペ ランドの取出しと同時に起こり、その取出しの後火のクロックで、結果のデータ の記憶がアドレスされた位置中に起こる。
Mビットは、アドレスのどのソースが使用されるかということ−それはメモリ参 照レジスタ40が使用される(データポインタ)かまたはプログラムカウンタ4 1が使用される(命令ポインタ)かであるが−を決定するためにオペランドパイ プラインの部分として使用される。バイト志向性の続出/書込演算子に関する明 細書の第10’I頁を参照されたい。演算論理装置32は、メモリオペランドレ ジスタ31からの一方の入力を有し、一方他の入力はアキュムレータレジスタ3 0かうであるというととを注意されたい。
開示された発明の好ましい実施例が記述されかつ説明されたけれども、もちろん 、以下の請求の範囲により限定されたような発明の概念から離れることなしに変 更S様および変更がなされ豐るということが理解される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. データ転送動作−(右いて、主本ストコンピュータは、ベースモジュール 中に置載されたスライドインl気カードかうなる周辺−一装置を級自して複数の attiu端末八/からへ令を伝え、前記ペースモジュール猛、前記本ストコン ピュータを前記周辺制御装置に接続するためのおよび/または分離するための分 配制御カードamおよびクロック信号およびテスト信号を前記周辺制御ll装置 に供給するためのメンテナンスカード回路を含み、前記周辺制御装置は次のもの を備える。 (a) 前記主ホストコンピュータからの命令による開始の後、前記ホストコン ピュータおよび選択された周辺端末の間のデータ転送動作のためのデータ転送命 令を発止させかつ実行するために機能する汎用処l!装置システム。前記汎用処 Wl装置システムは次のものを含む。 (al) 前記メンテナンスカードクロック信号によりトリガされ処理装置動作 の速 度を調節するクロック回路。 (a2) 応用依存型ロジックモジュールからのものでありて、低速メ宅りおよ び低 速端5に装置のために低速度でのデータ転送動作を許容するため一時的に前記 クロックIllをディスエーブルするWAIT信号入信号イカラ イン) 選択された周辺端末へ/からのデータ転送を制御するため前記処II! 装置システムと相互に協力しかつ機能している応用依存型ロジックモジュール。 前記ロジックモジュールは次のものを含む。 (bl) 周辺端末のためのデータ転送プログラムを保持しかつ転送を受けてい るデ ータを一時的に記憶する外部メモリ。 (bl) 命令および転送を受けているデータを一時的に保持する外部レジスタ 手段。 前記レジスタ手段は、前記主ホストシ ステムおよび前記複数の周辺端末への バス接続を有する。 (b3) 前記外部メモリ、前記外部レジスタ手段および前記汎用処Il装置シ ステムを制御する制御ロジック手段。前記制 御ロジック手段は次のものを含む。 (b3a) 低速外部メモリまたは低速周辺端末に向けられたアドレス信号を認 識す るアドレスデコーダ手段、前記アドレ スデコーダ手段は、クロックサイクル のセット数を前記処W装置システムの 速噴よりも遅いデータ転送の速度に雑 持するため前記処理装置クロック回路 をディスエーブルするためのWA I T信号を発生する手段を有する。 (0) 次のものを含むバス手段。 (C1) 命令およびデータを前記汎用処理装ぽから 前記外部メモリ。 前記外部レジスタおよび 前記制御ロジック手段 に伝えるI10バス。 (C2) 前記外部メモリおよび前記アドレスデコーダをアドレスするメモリア ドレ スバス。 (C3) 命令およびデータを前記外部メモリから前記汎用処W装置システムに 伝え るメモリデータ出力バス。 (C4) 前記応用依存型ロジックモジュールおよび前記汎用処理装置システム の間 の通信および制御のための制御ライン。 2、 請求の11113111項記載の周辺制−装蹟であって、前記汎用処W装 置システムは次のものを含む。 (a ) 前記I10バスに転送のために命令を記憶する内部プログラムメモリ 。 (b) 前記内部プログラムメモリまたは前記外部メモリから選択的にデータを アクセスするメモリアドレスロジック手段。 (l プログラム命令を実行する命令実行ロジック手段。前記手段は、前記内部 メモリ、前記外部メモリ、前記メモリアドレスロジック手段およびデータ操作ロ ジック手段への制御ラインを有する。 (d) 11mm1!、演算またはピットシフト動作を提供するデータ操作ロジ ック手段。前記操作ロジック手段は、前記I10バスからのデータおよび前記命 令実行ロジック手段からの制御信号を受取る。 3、 請求の範囲第2項記載の周辺−−装置であって、前記メモリアドレスロジ ック手段は次のものを含む。 (a ) 前記内部プログラムメモリをアドレスするプログラムカウンタ。 (b) 前記外部メモリをアドレスするメモリ参照レジスタ。 (l 前記内部プログラムメモリ中の各命令ワード中のピットフィールド(M) であって、前記プログラムカウンタまたは前記メモリ参照レジスタのいずれかを 前記内部または前記外部メモリからアクセスするためのアドレスのソースとして 選択するため前記命令実行ロジック手段に合図するピットフィールド(M)。 4、 請求の範囲第3項記載の周辺制御@置であって、前記データ操作ロジック 手段は次のものを含む。 (a ) 第1および第2の入力、およびシフトロジックl1lIおよびバイト スワップ回路への出力を有する演算論Il!骸It(ALU)。 (b) 前記内部プログラムメモリから命令を受取りかつ前記ALUの前記第1 の入力に出力を供給するオペランドレジスタ。 (C) 前記I10バスからデータを受取り前記ALUの第2の入力に出力を供 給するアキュムレータレジスタ手段。 (d) シフト命令の実行においてワードまたはバイトのピット位胃をシフトし かつ前記110バスに出力を供給するシフトロジック回路。 (41) バイトスワップ命令が実行されるときワードの高位および低位バイト の位胃をスワップしかつ前記I10バスに出力を供給するバイトスワップ回路。 5、 請求のI囲第4項記載の周辺制御装置であって、前記命令実行ロジック手 段は次のものを含む。 (a) 前記内部プログラムメモリまたは前記外部メモリから命令を受取りかつ 命令デコーダ・コントローラに出力を供給する命令レジスタ。 (b) 前記命令レジスタからの命令および前記応用依存型ロジックモジュール からの制御信号を受取り、かつ前記ホストコンピュータにより伝えられたデータ 転送命令を実行するため前記マイクロプロセッサシステムおよび前記応用依存型 ロジックモジュールを制御するよう機能する命令デコーダ・コントローラ。 6、 請求の範囲第5項記載の周辺制御ll薮習でありて、前記デコーダ・コン トローラは次のものを含む。 (a) 予め定められた順序での実行のためにマイクロ命令を選択するリニア順 序付は手段。 前記順序付は手段は次のものを含む。 (al) マイクロ命令を記憶しかつ出力制御信号を前記汎用処M装置システム に供 給するマイクロ命令メモリ。 (al) 命令の実行のため出力制御信号を発生させるため前記マイクロ命令メ モリ を順次アドレスする状態カウンタ。 7、請求の範囲第5項記載の周辺制御l@胃であって、前記命令レジスタは次の ものを含む。 (a ) 前記外部レジスタ手段中の特定の外部レジスタを選択的にアドレスす る出力信号。 (、b) 前記アキュムレータレジスタ手段の特定のレジスタをデータのンース としておよび/またはデータの行先としてアドレスする出力信号。 8、 請求の範囲第5項記載の周辺制御装置であって、前記内部プログラムメモ リは次のものを含む。 (a) 外部低速メモリまたは低速外部周辺端末がアドレスされたとき前記WA  I T信号の期間をセットする命令。 9、 請求の範囲第8項記載の周辺制御装置であって、前記応用依存型ロジック モジュール中の前記制御ロジックは次のものを含む。 (a) 前記汎用処11!@習システムからの命令に応答シて、前記WA I  T信号によりディスエーブルされるべきデコーダ・コントローラクロックサイク ルの数を決定する回路手段。 10、 請求の範囲第5項記載の周辺制御装置であって、前記命令デコーダ・コ ントローラは次のものを含む。 (a) 前記w4I90シック手段からの前記WA I T*@の始動の−に前 記外部メモリ/外部レジスタ手段への/からのデータ転送の実行を停止する手段 。
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