JPS585844A - 分岐アドレス記憶を有するマイクロプログラム制御装置 - Google Patents

分岐アドレス記憶を有するマイクロプログラム制御装置

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JPS585844A
JPS585844A JP10402281A JP10402281A JPS585844A JP S585844 A JPS585844 A JP S585844A JP 10402281 A JP10402281 A JP 10402281A JP 10402281 A JP10402281 A JP 10402281A JP S585844 A JPS585844 A JP S585844A
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JP
Japan
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address
control
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JP10402281A
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English (en)
Inventor
Koichi Ueda
上田 孝一
Shigemi Uemoto
重美 上元
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS585844A publication Critical patent/JPS585844A/ja
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/26Address formation of the next micro-instruction ; Microprogram storage or retrieval arrangements
    • G06F9/262Arrangements for next microinstruction selection

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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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、マイクロプログラム制御装置の制御記憶装置
において、ネクストアドレスを指示するためのネタスト
アドレス部及び無条件分岐あるいは条件分岐を行なわせ
るための分岐アドレス制御部の占める記憶容量の軽減に
関するものである。
従来の制御記憶装置ではネクストアドレス部及び分岐ア
ドレス制御部が記憶装置の全体に占める割合は一般にお
よそ4分の1にも上っていた。
制御記憶装置は、本来被制御回路を制御するためのもの
であって、本体九る被制御回路に対して、その規模が大
になること線好ましいことではない。
制御記憶装置のネクストアドレスは、外部から指示され
る場合と制御記憶装置内で決定される場合とがあるが、
外部からの指示は非常に頻度が低いものであシ、また内
部的に選択される場合にも殆んどの場合がシーケンシャ
ルに増加していく場合が多く、上記ネクストアドレス部
による指示や分岐アドレス制御部による無条件分岐や条
件分岐はあtb行われない。このように使用頻度の低い
プロセスのために、制御記憶の4分の1にも上る記憶容
量を占有すること社無駄が多いということになる。
本発明は、無条件分岐や条件分岐のための分岐アドレス
制御部の制御記憶部を制御記憶装置から分離し、分岐記
憶装置として別個に設け、必要なときだけ骸分岐記憶装
置から指令を受けて、分岐されたマイクロステップを実
行させることとし、併わせて制御記憶アドレスレジスタ
の内容を予め定められた固定値だけ加算することによっ
てネクストアドレス部のビット幅を節約し、制御記憶装
置全体として、従来の構成に比較して、無駄なハードウ
ェアーを減少すること、また制御記憶装置から分岐記憶
部分を分離しそれぞれ小i化することによって実装の合
理化を図り併せて演算処理の高速化を図ることを目的と
している。
マイクロブ四グラム制御装置におい°ては、外部からマ
クロ命令が与えられた場合、該マクロ命令に対応したマ
イクル命令が、制御記憶装置から読み出されてそれに基
づいてマイクロステップを奥行していくのであるが、多
くの場合、定壕つ九順序のステップを実行すれば充分で
ある。しかし、マイクロステップが或段階まで進んだ時
のデータ処理の結果によっては、マイクロステップの処
理の流れを変更しなければならない場合がある。例えば
結果がゼpであるとかオーバーフローを示している場合
にはステップの流れを変更する必要がある。そして、こ
のマイクロステップの処理の流れを変更するために必要
なビット幅線、データ処理の結果、処理の流れを変えな
ければならないとされる特別状態の数と、流れを変える
方向の数(分岐数)によって法定される。
今、仮に特別状態の数を32とし、分岐の数な8とする
と、32の特別状態のどれを参照するかを探るためにま
ず5ビツトの幅が必要であ如、この5ビツトの参照信号
と32の特別状態を示す信号との各ANDをとシ、更に
そのAND出力をORして得た信号が1ビット即ち2つ
の分岐アドレスの指示が可能な信号となる。従って、分
岐の数が8の場合には3ビツトの分岐アドレス指示信号
が必要となるわけであるが、そのためには、幅が5ビツ
トの制御記憶装置が3組とAND回路、OR回路が3組
必要ということになる。すなわち、制御記憶装置として
は、マイクロプルグラムの分岐アドレス指定のために5
X3=15ビツトの幅の記憶装置が必要ということにな
る。
この他制御記憶装置には、前に読み出された内容によっ
て、指定することが固定的に定まっているアドレス指示
のために数ビットの幅が必要である。今、仮にこれを8
ビツトとすると上記の分岐アドレス指示用のtビットと
合わせてnビットが必要ということになシ、上記8ビツ
トと上記分岐条件で定まる3ビツトの計11ビットのア
ドレスが100分の23、即ち、約4分の1がネクスト
アドレスの指示や分岐アドレスの制御に使′トれている
ことになるのである。
しかしながら、上記の5X3=15ビツトについていえ
ば処理の流れの少ない一般的な例でみると制御記憶の奥
行方向(語数)の約1側根度の数しか必要でないのであ
る。この割合は、処理の流れを変更する頻度の大小によ
る。今、仮に、上記の如く、必要な奥行が1割とすれば
、残りの9割は不要の存在ということになる。
更に、前に読み出された内容によって指定することが固
定的に定まっているネクストアドレス部8ビットについ
ては、制御記憶アドレスレジスタの内容をあらかじめ定
められた固定値をプラスしたアドレスがネクストアドレ
スになるようにしておくことによシ、この8ビツトも省
くことができる。この先に読み出されたアドレスにあら
かじめ定められた固定値だけプラスしたものをネクスト
アドレスとすることによシネクストアドレス部の固定分
のビット幅を省く方法は、単にそれだけでは分岐指定が
できないため利用範囲が狭いものであるが、本発明の如
く分岐アドレス制御部を有するマイクロブ四グラム制御
装置に於いて、分岐アドレス制御に必要なビット幅の省
略を行なうのと併行して行なう場合には、利用範囲が拡
がシ固定値の加算手段を有効に採用することができる。
しかし、後に説明する第1図の制御記憶装置のように2
048の奥行(語数)を有する制御記憶装置において、
分岐アドレスとしてそのいずれのアドレスをも指示でき
るためには11ビツトのアドレス信号が必要であるため
、分岐アドレス指示用の3ビツトだけでは足シず更に8
ビツト幅の信号を必要とする。ただその必要とする実行
方向の大きさは制御記憶の奥行の1割@度である・従っ
て、この8ビツト幅の奥行についても9割の節約が可能
である。結局15ビツトと8ピツトの計nビットについ
て実行方向で9割が節約可能となる。これは制御記憶の
幅100ビットに対して、23X0.9=20.7ビツ
ト、すなわち約20チの幅のビット数が省略可能ないし
実働に寄与していないこととなる。
本発明は、上記の省略可能なビット幅を削除しもってハ
ードウェアーを簡素化するとともに、分岐アドレス記憶
を分離することによシ装置実装の合理化それに基づくユ
ニット内の演算速度の高速化を図ることを目的としてい
る。
以下図面により本発明を説明する。
第1図は、幅100ビット、奥行(語数) 2048の
制御記憶装置を有する従来方式のマイクロブ四グラム制
御装置を示す図である。図中、信号径路を示す信号線と
交わって記入されている披瀝引出線とその引出線に付さ
れた丸で囲んである数字は、該信号線を通過する情報の
ビット数を現わす。図中1は制御記憶装置CB、2は制
御記憶装置のアドレスを保持するための制御記憶アドレ
スレジスタCS A Rs 3は制御記憶装置から読み
出された制御データを保持する制御記憶データレジスタ
、4はネクストアドレスの指示を外部からの信号による
か、マイクロプログラム制御装置内で決定するかを選択
する選択手段、5は、マイクロプログラム制御装置外か
らの特別情報(本件説明例では羽種)とその情報のいず
れを参照するかを定めるための制御記憶分岐アドレス制
御部からの5ビツト幅の参照信号3組とから分岐アドレ
スを定める信号を発生する分岐論理回路である。
今、この論理回路の動作を、特別状態の数Anが24〈
ムn(2’(例えば29)、分岐数が2の場合について
説明すると第2図のようになる。入カフは制御記憶装置
の分岐アドレス制御部からの5ビツト幅の参照信号、8
の特別状態入力AO2〜A31はマイクロプログラム制
御装置外からの信号であシ、この両信号を処理して得ら
れる出力11が分岐アドレス信号となる。
これら両入力と出力との関係は第1表の如くな第   
  1    表 更に、特別状態の数がAnの他にBn、Cnと3倍あっ
て、分岐の数を8にしたい場合には、分岐アドレス制御
部から参照信号は、5ビット幅3組が入力となる。第3
図祉これを図示したものであり、第2表は、これら入力
と出方との関係を示し九ものである。
第    2    表 グループA 入力  ooio。
グループB 入力  0100G グループC入力  01100 この他、制御記憶装置のネクストアドレス部からは、前
に読み出されたアドレスから固定的に定まっているアド
レスを指示するための8ビツト幅の信号9が4の選択手
段へ送られている・。
第4図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
第1図と基本的に異なる点は、10制御記憶装置から分
岐アドレス制御部の5x3=15ビツトとネクストアド
レス部の8ビツトとの計おビットの幅が除かれて77ビ
ツトの幅になっていること、その代シに、幅がおビット
で、奥行が制御記憶装置の約1割、すなわち約200の
分岐アドレス記憶装置15とそのアドレスレジスタ14
が設ケラしたこと、もう一つは、ネクストアドレス部8
ビットの機能を代行するための、第1のアドレスレジス
タの内容に、予め定められた固定値(図中では1例とし
て+1を示しである)を加算する手段13が設けられた
ことである。
分岐論理回路5は、第1図の分岐論理回路と同じく、分
岐数8の場合が示されている。
本発明の分岐アドレス制御系の動作は、30制御記憶デ
ータレジスタからデコーダを経て被制御回路へ送られる
信号の一部を14の分岐アドレス記憶装置アドレスレジ
スタへ送シ、分岐アドレス記憶共[fli15をアドレ
スする。ここで、分岐アドレス記憶アドレスレジスタへ
送られる信号の取シ出しは、被制御回路へ送り出される
信号の取シ出しと共用している部分と、同じく被制御回
路へ送られるデコーダ出力の一部とからなっているので
、これらの信号のために一定の゛ピット幅の記憶回路を
別個に設ける必l!杜ない。分岐アドレス記憶からの信
号のうち15ビツト幅の参照信号7は、5の分岐論理回
路へ送られ、制御記憶装置のアドレス指定に必要な基本
ビット数である8ビツトの幅の信号9は4の選択手段に
直接送られる。5の分岐論理回路は、マイクープ冒グフ
ム制御装置外からの特別状態を示す信号8と分岐記憶装
置15からの15ビツトの参照信号7によって3ビツト
の分岐アトせて11ビツトのアドレス指示信号となシ、
制御記憶の奥行2048のいずれのアドレスをも指示す
ることが可能となる。次に選択手段4には、外部論理回
路からのアドレス指示信号6が入力されている。更に、
選択手段4には、制御記憶アドレスレジスタ2の内容に
、加算器13で予め定められ九固定値(図中には一例と
して+1が示されている)だけ加算された信号が加えら
れている。
このように各種のアドレス信号を受けた選択手段4は、
これらのいずれかを選択して制御記憶アドレスレジスタ
2へ送る。その選択の順序は、先ず、外部論理回路から
の選択信号10によって、外部論理回路からのアドレス
指示信号6か、マイクロプログラム制御装置内で決定さ
れた信号(図中信号9.11および加算器13からの信
号)かを選択する・そして、選択手段4がマイクロプロ
グラム制御装置内で決定された信号を選択した場合には
、分岐論理回路5からの切替制御信号16によって、信
号9と11のグループか加算器からの信号かを選択して
制御記憶アドレスレジスタ2へ送る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のマイク胃プpグラム制御装置の構成を
示すブロック図。 第2図は、1ビツトの分岐論理回路の動作を示す図。 第3図は、3ビツトの分岐論理回路の動作を示す図。 第4図は、本発明によるマイクロプログラム制御装置の
一実施例の構成を示す図。 1:制御記憶装置、2:制御記憶アドレスレジスタ、3
2制御記憶データレジスタ、4:選択手段、515’:
分岐論理回路、6:外部からのアドレス指示信号、71
7:参照信号、818’:特別状態を示す信号、9ニア
ドレス指定基本信号、10:選択信号、11,11:分
岐アドレス信号、12:選択されたアドレス指示信号、
13:加算器、14:分岐アドレス記憶レジスタ、15
:分岐アドレス記憶装置、16:切替制御信号 揮倒#ピ路へ !F 2 面 13TIM Xか 第4回

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マイクロプログラム制御データを格納する制御記憶装置
    を具備し、与えられた機械語命令に従って、上記制御記
    憶装置を7アクセスし、制御記憶装置から読み出された
    マイクロ命令を実行することによって、上記与えられた
    機械語命令を実行するマイクロブ關グラム制御によるデ
    ータ処理システムにおいて、上記制御記憶装置と、該制
    御記憶装置のアドレスを保持する第1のアドレスレジス
    タと、該制御記憶装置から読み出されたマイクロ命令を
    保持するデータレジスタと、分岐アドレス制御データを
    格納する分岐アドレス記憶装置と、上記制御記憶装置か
    ら読み出された指示によシ、上記分岐アドレス記憶装置
    のアドレスを保持する第2のアドレスレジスタと、上記
    第1のアドレスレジスタの内容にあらかじめ定められた
    固定値を加算する加算手段と、該加算手段の出力、上記
    分岐アドレス記憶装置の出力および外部からのナトレス
    指定のうちから、第1のアドレスレジスタに保持される
    アドレスを選択するための選”担手段と、上記分岐アド
    レス記憶装置の出力及び外部からの信号により上記選択
    手段を制御する分岐決定手段とを有するマイクロプログ
    ラム制御装置
JP10402281A 1981-07-03 1981-07-03 分岐アドレス記憶を有するマイクロプログラム制御装置 Pending JPS585844A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59205640A (ja) * 1983-05-09 1984-11-21 Sharp Corp プログラマブル・コントローラのデータリンク方法
JPH01271838A (ja) * 1988-04-22 1989-10-30 Fujitsu Ltd マイクロプログラム分岐方法
US5013900A (en) * 1982-12-28 1991-05-07 Gao Gesellschaft Fur Automation Und Organisation Mbh Identification card with integrated circuit

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