JPS5938828A - Data processing system - Google Patents

Data processing system

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JPS5938828A
JPS5938828A JP14753682A JP14753682A JPS5938828A JP S5938828 A JPS5938828 A JP S5938828A JP 14753682 A JP14753682 A JP 14753682A JP 14753682 A JP14753682 A JP 14753682A JP S5938828 A JPS5938828 A JP S5938828A
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JP
Japan
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signal
external device
processor
data
data processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP14753682A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadahiko Nishimukai
西向井 忠彦
Atsushi Hasegawa
淳 長谷川
Kunio Uchiyama
邦男 内山
Makoto Hanawa
花輪 誠
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.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5938828A publication Critical patent/JPS5938828A/en
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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
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4204Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
    • G06F13/4234Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a memory bus

Abstract

PURPOSE:To perform the starting processing in a high speed, by using a data transfer end signal for a synchronous external device but not using it for an asynchronous external device on a basis of information which discriminates whether the external device started by a processor is the synchronous or asynchronous device. CONSTITUTION:The system is operated in the synchronous transfer mode for a high-speed storage device 2. In response to a synchronous transfer request on a line 152 and a read/write indication on a line 155, the high-speed storage device 2 uses an address on an address bus 140 to perform the read/write in one machine cycle. The system is operated in the asynchronous transfer mode for a low-speed storage device 3. In response to an asynchronous signal transfer request on a line 153 and a read/write indication on the line 155, the low-speed storage device 3 performs the read/write in several machine cycles. After the read/write, the transfer end signal is outputted to a signal line 151 and is sent to a one-chip processor 1.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は種類の異なる外部装置とプロセッサとを有する
データ処理システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a data processing system having different types of external devices and processors.

共通のバスに接続された複数の外部装置、たとえば記憶
装置、入出力装置と、これらとデータ転送を行うプロセ
ッサからなるデータ処理システムにおいて、プロセッサ
がデータ転送命令を実行したときに、データ転送の終了
を示す信号(ACK)を外部装置からプロセッサに送信
するようになっている。プロセッサはとのACK信号を
受信したときに、データ転送が終了したことを知り、次
の命令を実行する。このようにデータ転送の終了を外部
装置からプロセッサに知らせるのは、データ転送をプロ
セッサが開始してから、外部装置がそれに応答してデー
タ転送を終了するまでの時間が一定していないからであ
る。たとえば入出力装置にデータを転送する命令をプロ
セッサが実行したとき八人出力装置のそのときの動作状
態に応じてデータの受信終了時刻が異なる。また、記憶
装置としてダイナミック型メモリを用いたとき、メモリ
がリフレッシュ動作をしているか否かによシ、データ転
送終了がするタイミングが異なる。以下では、このよう
にプロセッサによシ起動されてから、起動された動作が
終了するまでの時間が一定でない外部装置を非同期の外
部装置とよぶことにする。したがって、従来ではプロセ
ッサがデータ転送の終了タイミングを知ることができる
ように、非同期型外部装置からACK信号をプロセッサ
に送信するようになっている。
In a data processing system consisting of multiple external devices connected to a common bus, such as storage devices and input/output devices, and a processor that transfers data to these devices, the termination of data transfer occurs when the processor executes a data transfer instruction. A signal (ACK) indicating this is sent from the external device to the processor. When the processor receives the ACK signal from the processor, it knows that the data transfer is complete and executes the next instruction. The reason why the external device notifies the processor of the end of data transfer is that the time from when the processor starts the data transfer until the external device responds and ends the data transfer is not constant. . For example, when a processor executes an instruction to transfer data to an input/output device, the data reception end time differs depending on the operating state of the eight-person output device at that time. Furthermore, when a dynamic memory is used as a storage device, the timing at which data transfer ends differs depending on whether or not the memory is performing a refresh operation. In the following, such an external device whose time from activation by the processor to completion of the activated operation is not constant will be referred to as an asynchronous external device. Therefore, conventionally, an ACK signal is sent from an asynchronous external device to the processor so that the processor can know when the data transfer ends.

一方、外部装置としてスタチックメモリのごとく、デー
タ転送を起動されてから終了するまでの時間が一定して
いるものもある。以下、このような外部装置を同期型外
部装置と呼ぶ。従来の方法に従いこのような同期型外部
装置も、他の非同期型外部装置と同じようにデータ転送
終了時にACK信号をプロセッサに送信するように構成
すると、外部装置の種類に無関係にすべてACK信号が
プロセッサに送信されるため、データ転送の終了を検出
する回路は、複数の外部装置に対して一つでよいという
利点があるが、このような方法では、ACK信号が出力
されるタイミングがプロセッサの動作を制御するクロッ
ク信号と同期していないため、とのACK信号をクロッ
ク信号に同期して検出するだめの回路が必要で、この検
出は、いわゆる非同期信号を同期化するに要する固有の
時間遅れを伴なうという欠点がある。
On the other hand, some external devices, such as static memory, have a constant time from when data transfer is activated until it is completed. Hereinafter, such an external device will be referred to as a synchronous external device. If such a synchronous external device is configured to send an ACK signal to the processor at the end of data transfer in the same way as other asynchronous external devices according to the conventional method, all synchronous external devices will receive an ACK signal regardless of the type of external device. Since the ACK signal is sent to the processor, there is an advantage that only one circuit is required for detecting the end of data transfer for multiple external devices.However, with this method, the timing at which the ACK signal is output depends on the processor. Since it is not synchronized with the clock signal that controls the operation, a circuit is required to detect the ACK signal in synchronization with the clock signal, and this detection requires the inherent time delay required to synchronize so-called asynchronous signals. It has the disadvantage of being accompanied by

本発明の目的は、非同期型外部装置と併用される同期型
外部装置に対するプロセッサによる起動処理を高速化し
うるデータ処理システムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a data processing system that can speed up processing by a processor to start up a synchronous external device that is used together with an asynchronous external device.

非同期型外部装置に対する上記固有の遅れは、この種外
部装置の性質上必要なものである。しかし、同期型外部
装置に関してはACK信号の送出は必ずしも必要でない
。また、近年、プロセッサの1マシンサイクルで動作可
能な高速のスタチックメモリが出現しているにもかかわ
らず、上述の方法ではこれらの高速性を十分に生かしき
れない。
The inherent delay described above for asynchronous external devices is necessary due to the nature of this type of external device. However, for synchronous external devices, it is not always necessary to send an ACK signal. Furthermore, although high-speed static memories that can be operated in one machine cycle of a processor have appeared in recent years, the above-mentioned method cannot fully utilize their high-speed performance.

したがって本発明では以上の二つの外部装置の違いに着
目して、非同期型外部装置に対してACK信号を用い、
同期型外部装置に対してACK信号を用いないデータ処
理システムを発明した。
Therefore, in the present invention, paying attention to the difference between the above two external devices, an ACK signal is used for the asynchronous external device,
We have invented a data processing system that does not use an ACK signal for synchronous external devices.

すなわち、本発明では、プロセッサによる外部装置が同
期型か否かを識別する情報を記憶する手段を設け、該記
憶された識別情報が同期型の外部装置に対するものであ
るときには、該起動後の一定の時間経過したあとにプロ
セッサを制御する信号を発生し、該記憶された識別情報
が非同期型の外部装置に対するものであるときには、そ
の非同期型の外部装置からの応答信号を受けたときに該
制御信号を出力するごとく、該記憶された識別情報に応
じて異なるタイミングで該制御情報を出力する手段を設
けた。
That is, in the present invention, means is provided for storing information that identifies whether or not an external device by the processor is a synchronous type, and when the stored identification information is for a synchronous type external device, a certain generates a signal to control the processor after a time period of Means for outputting the control information at different timings depending on the stored identification information is provided, such as outputting a signal.

以下、本発明を実施例を参照して説明する。Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples.

本発明を適用するシステムの一例を第1図に示す。この
システムは、ワンチッププロセッサ1゜高速記憶装置2
.低速記憶装置3.入出力装置4からなる。プロセッサ
1とこれらの装置は共通のアドレスバス1401共通の
データバス141およびその他の制御信号線151〜1
55によ多接続されている。
An example of a system to which the present invention is applied is shown in FIG. This system consists of a one-chip processor, 1 degree high-speed storage device, and 2
.. Low speed storage device 3. It consists of an input/output device 4. Processor 1 and these devices share a common address bus 1401, a common data bus 141, and other control signal lines 151-1.
55.

高速記憶装置2はプロセッサ1との間で同期データ転送
が可能であるが、低速記憶装置3.入出力装置4はその
動作速度が遅いだめ、プロセッサ1との間で非同期のデ
ータ転送を行うものである。
The high-speed storage device 2 is capable of synchronous data transfer with the processor 1, but the low-speed storage device 3. Since the input/output device 4 has a slow operating speed, it performs asynchronous data transfer with the processor 1.

さらに低速記憶装置3とプロセッサ1との間のデータ転
送は、機械語命令以外のデータの転送と機械語命令のフ
ェッチに大別できる。前者は入出力データレジスタ(第
2図41)を利用して行なわれるのに対して後者は、機
械語命令レジスタ(第2図44)を介して行なわれる。
Further, data transfer between the low-speed storage device 3 and the processor 1 can be broadly divided into data transfer other than machine language instructions and fetch of machine language instructions. The former is performed using the input/output data register (FIG. 2, 41), while the latter is performed via the machine language instruction register (FIG. 2, 44).

したがって、同じ低速記憶装置3に対するデータ転送命
令であっても、それが通常のデータに対するものか、機
械語命令に対するものかによシ区別してデータ転送の実
行を制御することが望ましい。さらに、本実施例では、
後述するように低速記憶装置3に対するデータ転送の起
動と、入出力装置4に対する■10データの転送の起動
とを別々の信号線を用いて行うようにしている。これに
よシ、アドレスのビット数を増大しないで、低速記憶装
置31人出力装置4をアクセス可能にしている。このよ
うな種々の転送種別のため、本実施例では4つの転送モ
ードを用いる。
Therefore, even if the data transfer command is directed to the same low-speed storage device 3, it is desirable to control the execution of the data transfer by distinguishing whether the command is for normal data or a machine language instruction. Furthermore, in this example,
As will be described later, starting data transfer to the low-speed storage device 3 and starting transferring 10 data to the input/output device 4 are performed using separate signal lines. This allows 31 low-speed storage devices to access the output device 4 without increasing the number of address bits. Because of these various transfer types, four transfer modes are used in this embodiment.

1)同期転送モード これは高速記憶装置2との間の同期データ転送を示す。1) Synchronous transfer mode This indicates synchronous data transfer to and from the high speed storage device 2.

2)非同期転送モード これは低速記憶装置3との間の非同期のデータ転送を示
す。
2) Asynchronous transfer mode This indicates asynchronous data transfer to and from the low-speed storage device 3.

3)I10転送モード これは入出力記憶装置4との間の非同期の工10データ
の転送を示す。
3) I10 Transfer Mode This indicates the asynchronous transfer of I10 data to and from the input/output storage device 4.

4)命令フエットモード これは低速記憶装置3からの非同期の命令フェッチを示
す。
4) Instruction Fetch Mode This indicates asynchronous instruction fetching from slow storage 3.

ここで注意すべきは3) 、 4)の場合も、2)の場
合と同じく、非同期にデータ転送をする場合であシ、説
明の便宜上、2)と異なるモード名称を用いたにすぎな
いということである。
It should be noted here that in cases 3) and 4), as in case 2), data is transferred asynchronously, and for the sake of explanation, a different mode name from 2) is used. That's true.

以下、実施例の詳細およびこれらのモードでの(9) 動作を第3図を参照して説明する。Below are details of the example and (9) in these modes. The operation will be explained with reference to FIG.

プロセッサ1は制御部、演算部、インタフェース部から
なる。第2図に示すように制御部は、マイクロ命令記憶
10、マイクロ命令アドレス生成回路11、マイクロ命
令レジスタ20.マイクロ命令デコード回路21及び機
械語命令レジスタ44よシ成シ、演算部は演算器3o及
び演算用レジスタ群31よシ成シ、インターフェイス回
路部はアドレスを保持するアドレスレジスタ40.装置
との間でデータのやシとりを行うデータレジスタ41、
各装置にデータ転送の要求を行う転送要求回路57とそ
の他の回路から成っている。本実施例では、1マシンサ
イクルごとにマイクロ命令が順次読出される。各マシン
サイクル内の動作は4つのタイミングTo−’I’3に
分けて制御される。
The processor 1 consists of a control section, a calculation section, and an interface section. As shown in FIG. 2, the control section includes a microinstruction memory 10, a microinstruction address generation circuit 11, a microinstruction register 20. The arithmetic section consists of a micro-instruction decoding circuit 21 and a machine language instruction register 44, the arithmetic section consists of an arithmetic unit 3o and a group of arithmetic registers 31, and the interface circuit section consists of an address register 40 for holding addresses. a data register 41 that exchanges data with the device;
It consists of a transfer request circuit 57 that requests data transfer to each device and other circuits. In this embodiment, microinstructions are sequentially read out every machine cycle. The operation within each machine cycle is controlled divided into four timings To-'I'3.

このためこれら4つのタイミングで発生されるクロック
To−T3が用いられる。タイミングT。
Therefore, the clock To-T3 generated at these four timings is used. Timing T.

はマイクロ命令の読出しのタイミング、T1〜T3は読
出されたマイクロ命令の実行のタイミングを示す。
indicates the timing of reading the microinstruction, and T1 to T3 indicate the timing of execution of the read microinstruction.

(10) マイクロ命令記憶10よシマイクロ命令レジスタ20ヘ
タイミングTOで読出されたマイクロ命令がデータ転送
命令であった場合には、マイクロ命令デコーダ21から
データ転送命令デコード信号160が出力される。デー
タ転送命令デコード信号160が出力されると、T1の
タイミングでマイクロ命令レジスタ20内の転送モード
データおよびリードライト指示データがそれぞれ線12
1゜120を介して転送モード指定レジスタ50及びリ
ード・ライト指定レジスタ51にセットされ、また信号
160によって転送実行表示フリップフロップ52がセ
ットされる。これと同時に演算用レジスタ群31のうち
マイクロ命令レジスタ20のレジスタ指定フィールドに
よって指定されたレジスタの内容が読出され、アドレス
として内部ノくス130を介してアドレスレジスタ40
にタイミングT1でセットされ、アドレスバス140に
送出される。
(10) If the microinstruction read from the microinstruction memory 10 to the microinstruction register 20 at timing TO is a data transfer instruction, the microinstruction decoder 21 outputs a data transfer instruction decode signal 160. When the data transfer instruction decode signal 160 is output, the transfer mode data and read/write instruction data in the microinstruction register 20 are transferred to the line 12 at timing T1.
The transfer mode designation register 50 and the read/write designation register 51 are set via the signal 1.1.120, and the transfer execution display flip-flop 52 is set by the signal 160. At the same time, the contents of the register specified by the register specification field of the microinstruction register 20 among the calculation register group 31 are read out and sent to the address register 40 as an address via the internal node 130.
is set at timing T1 and sent to the address bus 140.

本プロセッサにおけるデータ転送モードテ−タと転送モ
ードとの関係は次のとおシである。
The relationship between the data transfer mode data and the transfer mode in this processor is as follows.

(11) リードライト指示データは読出し、誓込みのときにたと
えばそれぞれ1.0とカる1ビツトのデータである。
(11) The read/write instruction data is 1-bit data that is counted as 1.0 at the time of reading and commitment, respectively.

転送要求回路57は、転送モード指示レジスタ50の出
力をデコードし、対応する要求信号をタイミングT1か
ら転送実行フリップフロップ52がオフするまでの間対
応する装置2〜4の一つに送出する。す々わち、転送モ
ード指示レジスタ50の出力が、「00」の場合には同
期転送要求信号を線152を介して高速記憶装置2に送
り、「01」又は「11」の場合には非同期転送要求信
号を線153を介して低速記憶装置3に送シ、「10」
の場合にはI10転送要求信号を線154を介して入出
力装置4に出力する。
Transfer request circuit 57 decodes the output of transfer mode instruction register 50 and sends a corresponding request signal to one of the corresponding devices 2 to 4 from timing T1 until transfer execution flip-flop 52 turns off. That is, when the output of the transfer mode instruction register 50 is "00", a synchronous transfer request signal is sent to the high-speed storage device 2 via the line 152, and when the output is "01" or "11", an asynchronous transfer request signal is sent to the high-speed storage device 2 via the line 152. Send a transfer request signal to the low-speed storage device 3 via line 153, "10"
In this case, the I10 transfer request signal is output to the input/output device 4 via the line 154.

読出し・書込みの指示は、リード・ライト指示(12) レジスタ51の出力をそのままリード・ライト指示信号
として線155を介して装置2,3.4に送ることによ
って成される。
The read/write instruction is made by sending the output of the read/write instruction (12) register 51 as a read/write instruction signal to the devices 2, 3.4 via the line 155.

簀込み時にはリード・ライト指示レジスタ51の出力が
Oで転送実行表示フリップ70ツブ52の出力は1であ
る。データ出力制御回路55はこれらの信号に応答して
出力許可信号163をタイミングT1でオンとし、この
信号163によυデータレジスタ41の内容をデータ出
力回路42がデータバス141にタイミングT1で出力
する。
During storage, the output of the read/write instruction register 51 is O, and the output of the transfer execution display flip 70 knob 52 is 1. In response to these signals, the data output control circuit 55 turns on the output permission signal 163 at timing T1, and this signal 163 causes the data output circuit 42 to output the contents of the υ data register 41 to the data bus 141 at timing T1. .

データレジスタ41には一つ前のマシンサイクルで実行
された命令によシ誉込まれるべきデータがセットされる
のは言うまでもない。
Needless to say, the data register 41 is set with data to be written by the instruction executed in the previous machine cycle.

(同期転送モード時の動作) 簀込みが高速記憶装置2に対するときには、線152上
の同期転送要求と9155上のリードライト指示に応答
して、高速記憶装置2は、アドレスバス140にて与え
られるアドレスにデータノ(ス141よりのデータを次
のタイミングTOまでに査込むがプロセッサ1には何の
信号をも返さな(13) い。
(Operation in synchronous transfer mode) When the storage is for the high-speed storage device 2, in response to the synchronous transfer request on the line 152 and the read/write instruction on the line 9155, the high-speed storage device 2 receives the data from the address bus 140. The data from the data node (141) is read into the address by the next timing TO, but no signal is returned to the processor 1 (13).

終了条件選択回路56はレジスタ50の出力が同期転送
モードを表示しているときはクロックTO170を選択
して、転送実行表示フリップフロップ52のクリア信号
164として出力する。
When the output of the register 50 indicates the synchronous transfer mode, the termination condition selection circuit 56 selects the clock TO 170 and outputs it as the clear signal 164 of the transfer execution display flip-flop 52.

フリップフロップ52はこの信号によシタイミングTO
でクリアされるのでデータ出力部」両回路55によシ出
力許可信号163がオフされ、データ出力回路42によ
るデータの出力が禁止される。
The flip-flop 52 uses this signal to determine the timing TO.
Since the output permission signal 163 is cleared by the data output section 55, the output permission signal 163 is turned off, and the data output circuit 42 is prohibited from outputting data.

説出し時には、高速記憶装置2は、線152゜155上
の同期転送要求とリードライト指示に基づき、アドレス
バス140上のアドレスにて指定されるデータを、たと
えば、タイミングT3にてデータバス141に出力する
At the time of output, the high-speed storage device 2 transfers the data specified by the address on the address bus 140 to the data bus 141 at timing T3, based on the synchronous transfer request and read/write instruction on the lines 152 and 155. Output.

選択回路54は、転送モード指示レジスタ50とリード
・ライト指示レジスタ51の出力に応答するもので、こ
れらの出力が同期転送モードでの読出しを示している場
合にはクロック信号T0゜170を選択して、データレ
ジスタセット信号162として出力する。データバス1
41上の読(14) 出しデータは、データレジスタセット信号162がオン
のときデータ選択回路43により選択され、タイミング
TOにてデータレジスタ41にセットされる。
The selection circuit 54 responds to the outputs of the transfer mode instruction register 50 and the read/write instruction register 51, and selects the clock signal T0°170 when these outputs indicate reading in the synchronous transfer mode. and outputs it as a data register set signal 162. data bus 1
Read data on 41 (14) is selected by the data selection circuit 43 when the data register set signal 162 is on, and is set in the data register 41 at timing TO.

したがって、同期モードのときには、データ転送を指示
するマイクロ命令がレジスタ20にセットされたマシン
サイクルの次のマシンサイクルのタイミングTOでデー
タレジスタ41に読出しデータがセットされるので、次
のマイクロ命令がただちにこのデータを利用できる。
Therefore, in the synchronous mode, read data is set in the data register 41 at timing TO of the machine cycle following the machine cycle in which the microinstruction instructing data transfer was set in the register 20, so the next microinstruction is immediately executed. This data can be used.

(非同期転送モードでの動作ン 書込みが低速記憶装置3に対するときには、線153の
非同期信号転送要求と、線155上のリードライト指示
に応答して、装置3がデータバス141上のデータをア
ドレスバス140上のアドレスに応答して数マシンサイ
クルをかけて記憶し、その後、ACK信号を共通の信号
線151に出力する。第3図のタイムチャートでは、と
のACK信号がマシンサイクル3のタイミングT3で発
生されると仮定している。
(When a write operation is performed on the low-speed storage device 3 in the asynchronous transfer mode, the device 3 transfers the data on the data bus 141 to the address bus in response to an asynchronous signal transfer request on line 153 and a read/write instruction on line 155.) It takes several machine cycles to store the address in response to the address on 140, and then outputs an ACK signal to the common signal line 151.In the time chart of FIG. It is assumed that this occurs in

(15) 選択回路56はレジスタ5oの出力が同期転送モード以
外のモードを表示しているときは、ACK信号151を
プロセッサのタイミングで同期化したACK同期化信号
156を選択して出力するように構成されている。した
がって、フリップフロップ52はACK信号151が来
た後のタイミングTOでリセットされる。その後データ
出力回路42がデータの送出を禁止されるのは、同期転
送モードの場合と同じである。
(15) When the output of the register 5o indicates a mode other than the synchronous transfer mode, the selection circuit 56 selects and outputs the ACK synchronization signal 156, which is the ACK signal 151 synchronized with the timing of the processor. It is configured. Therefore, the flip-flop 52 is reset at timing TO after the ACK signal 151 arrives. The data output circuit 42 is then prohibited from transmitting data, as in the synchronous transfer mode.

一方、低速記憶装置3からの読出しも同じように線15
3,155上の信号に基づき実行される。
On the other hand, reading from the low-speed storage device 3 is also performed on line 15.
3,155.

その結果、たとえば、第3図に示すようにマシンサイク
ル3のタイミングT3でデータがデータバス141に読
出されたとすると、このとき低速記憶装置3はACK信
号151も出力する。
As a result, for example, if data is read onto the data bus 141 at timing T3 of machine cycle 3 as shown in FIG. 3, the low-speed storage device 3 also outputs the ACK signal 151 at this time.

選択回路54はレジスタ50.51の出力が非同期転送
モード又はI10転送モードでの読出しを示していると
きにはACK同期化信号156を選択して出力するよう
に構成されている。したがって、データバス141上の
データは選択回路(16) 43を介してレジスタ41に、たとえばマシンサイクル
5のタイミングToでセットされる。
The selection circuit 54 is configured to select and output the ACK synchronization signal 156 when the output of the register 50.51 indicates reading in the asynchronous transfer mode or the I10 transfer mode. Therefore, data on the data bus 141 is set in the register 41 via the selection circuit (16) 43, for example, at timing To of machine cycle 5.

ACK信号151はプロセッサの内部タイミングTO〜
T3に同期していないだめ、これを同期化する回路が必
要となる。この回路に対する説明をここで行う。ACK
信号151はタイミングT2でトリガされるフリップフ
ロップ57に入力される。フリップフロップ57の出力
信号157はAND回路58によってタイミング信号T
O170とANDされACK同期化信号156となる。
The ACK signal 151 is at the processor's internal timing TO~
Since it is not synchronized with T3, a circuit to synchronize it is required. This circuit will now be explained. ACK
Signal 151 is input to flip-flop 57 which is triggered at timing T2. The output signal 157 of the flip-flop 57 is converted into a timing signal T by an AND circuit 58.
It is ANDed with O170 and becomes the ACK synchronization signal 156.

フリップフロップ57の出力信号157をさらにタイミ
ング信号TO170とANDするのは、ACK信号15
1とタイミングT2が同期していないため、フリップフ
ロップ57の出力信号157が不確定となる場合があり
、これを避けるため信号157が確定した後に使用する
ためである。以上の同期化のために、たとえばT3でデ
ータがデータバスに読出された場合、本来ならば次のマ
シンサイクルのタイミングToでデータ取込みが可能で
あるにもかかわらず、1マシンサイクル後のり(17) イミングTOでデータ取込みが行なわれる。ここで外部
装置は非同期転送要求信号153がオフとなって一定時
間(データホールドタイム)後、ACKおよびデータの
出力をオフにするものとする。
The output signal 157 of the flip-flop 57 is further ANDed with the timing signal TO170 by the ACK signal 15.
1 and timing T2 are not synchronized, the output signal 157 of the flip-flop 57 may become uncertain, and in order to avoid this, the signal 157 is used after it is determined. Due to the above synchronization, for example, when data is read to the data bus at T3, although it would normally be possible to take in the data at timing To of the next machine cycle, it is delayed one machine cycle later (17 ) Data is captured at the timing TO. Here, it is assumed that the external device turns off the output of ACK and data after a certain period of time (data hold time) after the asynchronous transfer request signal 153 turns off.

(■10転送モードでの動作) この場合での動作は、非同期転送モード時の動作と同じ
である。
(1) Operation in 10 transfer mode The operation in this case is the same as the operation in the asynchronous transfer mode.

(命令フェッチモードでの動作) このときの低速記憶装置3の起動は上述の非同期転送モ
ードの場合と同じようになされる。
(Operation in Instruction Fetch Mode) The activation of the low-speed storage device 3 at this time is performed in the same manner as in the asynchronous transfer mode described above.

命令フェッチ制御回路53はレジスタ50の出力が命令
7エツチモードを示している時にACK信号151を命
令フェッチ信号161として出力する。機械語命令レジ
スタ44は命令フェッチ信号161がオンのときデータ
バス141上の機械語命令を取り込み、マイクロ命令ア
ドレス生成回路11に送出する。
The instruction fetch control circuit 53 outputs the ACK signal 151 as the instruction fetch signal 161 when the output of the register 50 indicates the instruction 7 fetch mode. The machine language instruction register 44 takes in the machine language instruction on the data bus 141 when the instruction fetch signal 161 is on, and sends it to the microinstruction address generation circuit 11.

データ転送マイクロ命令によってデータ転送が開始され
ると、転送実行表示7リツプフロツプ(18) 52がセットされ転送実行表示信号165が出力される
。この信号はマイクロ命令アドレス生成回路11および
マイクロ命令デコード回路21に接続されておシ、この
信号165が出力されている間マイクロ命令アドレスの
更新およびマイクロ命令の実行を禁止する。すなわちプ
ロセッサタイミングの1相目(T1)において転送実行
表示信号165が出力されていた場合には、マイクロ命
令アドレス生成回路11は現在のマイクロ命令アドレス
を指して停止し、マイクロ命令デコード回路21によっ
て、マイクロ命令の解読は禁止され、したがって、その
実行も禁止される。T□1で転送実行表示信号165が
出力されていない場合には、マイクロ命令アドレス生成
回路11はマイクロ命令レジスタ20にあるマイクロ命
令の次命令のアドレスを生成し、マイクロ命令デコード
回路21の出力信号によシ現在のマイクロ命令が実行さ
れる。同期転送モードにおいては、データ転送マイクロ
命令の次のマシンサイクにの先頭クロックTOによって
転送実行表示フリップフロップ52(19) がクリアされるため、T1のタイミングでは転送実行表
示信号165.は出力されておらずマイクロ命令の実行
が停止されることはない。同期転送以外のモードでは転
送が終了しACK信号151が出されるまで転送実行表
示フリップフロップ52がクリアされず転送実行表示信
号165は出力されたままとなる。マイクロ命令アドレ
ス生成回路11およびマイクロ命令デコード回路21は
タイミングT1ごとに転送実行表示信号165をチェッ
クし、転送が終了し、本信号がクリアされたときにマイ
クロ命令の実行を再開する。従って同期転送モードでは
データ転送マイクロ命令の次のマシンサイクルで転送さ
れたデータを用いた演算を行うことができ、その他の転
送モードでは転送が終了するまでマイクロ命令の実行が
中止されるため、データ転送速度の遅い装置とのインタ
ーフェイスも容易に行うことができる。
When data transfer is started by the data transfer microinstruction, the transfer execution indicator 7 flip-flop (18) 52 is set and the transfer execution indicator signal 165 is output. This signal is connected to the microinstruction address generation circuit 11 and the microinstruction decoding circuit 21, and prohibits updating of the microinstruction address and execution of the microinstruction while this signal 165 is output. That is, when the transfer execution display signal 165 is output in the first phase (T1) of the processor timing, the microinstruction address generation circuit 11 points to the current microinstruction address and stops, and the microinstruction decoding circuit 21 The decoding of microinstructions is prohibited, and therefore their execution is also prohibited. If the transfer execution display signal 165 is not output at T□1, the microinstruction address generation circuit 11 generates the address of the next instruction of the microinstruction in the microinstruction register 20, and outputs the output signal of the microinstruction decoding circuit 21. The current microinstruction is then executed. In the synchronous transfer mode, the transfer execution indication flip-flop 52 (19) is cleared by the first clock TO of the next machine cycle of the data transfer microinstruction, so at the timing T1, the transfer execution indication signal 165. is not output and execution of the microinstruction is not stopped. In modes other than synchronous transfer, the transfer execution indication flip-flop 52 is not cleared and the transfer execution indication signal 165 remains output until the transfer is completed and the ACK signal 151 is output. The microinstruction address generation circuit 11 and the microinstruction decoding circuit 21 check the transfer execution display signal 165 at every timing T1, and restart execution of the microinstruction when the transfer is completed and this signal is cleared. Therefore, in synchronous transfer mode, operations can be performed using the transferred data in the machine cycle following the data transfer microinstruction; in other transfer modes, execution of the microinstruction is suspended until the transfer is completed, so the data It can also be easily interfaced with devices with slow transfer speeds.

マイクロ命令アドレス生成回路11の詳細な構成を第4
図を用いて説明する。マイクロ命令アドレス生成回路1
1は、マイクロ命令アドレスを保(20) 持するためのレジスタ12、アドレスをインクリメント
するだめの+1回路13、マイクロ命令によるブランチ
指定、機械命令語によるブランチを行うためのセレクタ
14、その他から成る。
The detailed configuration of the microinstruction address generation circuit 11 is described in the fourth section.
This will be explained using figures. Microinstruction address generation circuit 1
1 consists of a register 12 for holding a microinstruction address (20), a +1 circuit 13 for incrementing the address, a selector 14 for specifying a branch by a microinstruction, a branch by a machine instruction word, and others.

通常の命令実行時にはレジスタ12に保持されたアドレ
スは+1回路13およびセレクタ14を経由して再びレ
ジスタ12にセットされ次命令アドレスとして線110
を介してマイクロ命令記憶10へ送られる。マイクロ命
令によるブランチ指定時にはマイクロ命令レジスタ20
からのブランチアドレス信号122が、機械命令語によ
るブランチ指定時には機械命令レジスタ44がらのアド
レス信号142がセレクタ14を介してレジスタ12に
セットされる。マイクロ命令アドレスの更新を制御する
だめの7リツプフロツプ15はタイミングTOでトリガ
されるレベルトリガフリップフロップであり、出力信号
111がrOJのときマイクロ命令アドレス更新用クロ
ック信号112は出力されないように麦っている。従っ
てタイミングToの最後尾すなわちタイミングT1開始
時(21) 点で信号165が「1」の場合にはマイクロ命令アドレ
スは更新されず現在のアドレスを指したままとなる。
During normal instruction execution, the address held in the register 12 is set in the register 12 again via the +1 circuit 13 and selector 14, and then sent to the line 110 as the next instruction address.
to the microinstruction store 10 via the microinstruction store 10. When specifying a branch using a microinstruction, the microinstruction register 20
When the branch address signal 122 from the machine command register 44 is specified by a machine command word, the address signal 142 from the machine command register 44 is set in the register 12 via the selector 14. The 7 flip-flop 15 that controls the update of the microinstruction address is a level trigger flip-flop that is triggered at timing TO, and is designed so that the microinstruction address update clock signal 112 is not output when the output signal 111 is rOJ. There is. Therefore, if the signal 165 is "1" at the end of timing To, that is, at the start of timing T1 (21), the microinstruction address is not updated and remains pointing to the current address.

本実施例によれば高速記憶装置とのデータ転送は同期転
送で、低速記憶装置および入出力制御装置とのデータ転
送は非同期転送で行うことができ、データ転送要求信号
を除いて共通の入出力ピンでインターフェイスできる。
According to this embodiment, data transfer with the high-speed storage device is synchronous transfer, and data transfer with the low-speed storage device and input/output control device can be performed asynchronous transfer. Can be interfaced with pins.

なお、以上の実施例において、データ転送実行中は、次
のマイクロ命令の実行を停止するが、これを変形して、
後続のマイクロ命令がデータ転送を要求する命令にかぎ
シ、それらの実行の停止をすることもできる。
Note that in the above embodiment, execution of the next microinstruction is stopped during data transfer, but this can be modified to
Subsequent microinstructions can also lock onto instructions that require data transfers and halt their execution.

以上の実施例によれば、プロセッサが起動する外部装置
が同期型か否かを識別することは、マイクロ命令内に含
まれる転送モード指定情報に基づいて行うことができる
。しかし、本発明はこのような場合に限らず、通常のマ
イクロコンピュータのごとく、各外部装置ごとに異なる
アドレスが割シあてられているシステムにも適用でき、
その場(22) 合にはプロセッサがアドレスバスに送出するアドレスが
いずれの外部装置に対するものかをデコードする手段を
用いればよく、そのときは、本実施例のごとく、命令に
より転送モードを指定する必要がない。また、このよう
なマイクロコンピュータシステムでは、本実施例のごと
く、各外部装置を起動する信号線を各外部装置ごとに設
ける必要はなく、各外部装置に、アドレスバスを介して
送られてくるアドレスが自己を指示するか否かを解読す
るテコーダを設ければよい。
According to the embodiments described above, it is possible to identify whether the external device activated by the processor is a synchronous type or not based on the transfer mode designation information included in the microinstruction. However, the present invention is not limited to such a case, but can also be applied to a system in which a different address is assigned to each external device, such as a normal microcomputer.
In that case (22), it is sufficient to use means for decoding which external device the address sent by the processor to the address bus is addressed to, and in that case, as in this embodiment, the transfer mode is specified by an instruction. There's no need. In addition, in such a microcomputer system, there is no need to provide a signal line for activating each external device for each external device as in this embodiment, and the address sent to each external device via the address bus is not necessary. What is necessary is to provide a decoder that decodes whether or not it indicates itself.

以上述べたごとく、本発明によれば、各外部装置の起動
シーケンスは、各装置に適した方法をとることができる
ため、データ転送速度等の性能低下は生じない。
As described above, according to the present invention, the startup sequence of each external device can be performed using a method suitable for each device, so that performance such as data transfer speed does not deteriorate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第2図はマイクロプログラム制御式ワンチッププロセッ
サに本発明を適用した図、第1図は第2図のプロセッサ
を使用した計算機システムの結線図、第3図は第2図の
プロセッサのデータ転送におけるタイムチャート、第4
図は第2図のプロセ(23) ッサのマイクロ命令アドレス生成回路の詳細なブロック
図である。 40・・・アドレスレジスタ、41・・・データレジス
タ、42・・・データ出力回路、43・・・データ選択
回路、44・・・機械命令レジスタ、50・・・転送モ
ード指示レジスタ、51・・・リード・ライト指示レジ
スタ、52・・・転送実行表示フリップフロップ、53
・・・命令フェッチ制御回路、54・・・読出し条件選
択回路、55・・・データ出力制御回路、56・・・終
了条件選択(ロ)路、57・・・転送要求回路、160
・・・データ転送命令デコード信号、161・・・命令
フェッチ信号、162・・・データレジスタセット信号
、163・・・出力許可信号、164・・・転送実行表
示フリップフロップクリア信号、165・・・転送実行
表示信号、11・・・マイクロ命令アドレス生成回路、
21・・・マイクロ命令デコード回路、151・・・A
CK信号、156(24) 第 1 図 某 2 図 [
Figure 2 is a diagram in which the present invention is applied to a microprogram-controlled one-chip processor, Figure 1 is a wiring diagram of a computer system using the processor in Figure 2, and Figure 3 is a diagram of the data transfer of the processor in Figure 2. Time chart, 4th
The figure is a detailed block diagram of the microinstruction address generation circuit of the processor (23) shown in FIG. 40...Address register, 41...Data register, 42...Data output circuit, 43...Data selection circuit, 44...Machine instruction register, 50...Transfer mode instruction register, 51...・Read/write instruction register, 52...Transfer execution display flip-flop, 53
... Instruction fetch control circuit, 54 ... Read condition selection circuit, 55 ... Data output control circuit, 56 ... End condition selection (b) path, 57 ... Transfer request circuit, 160
...Data transfer instruction decode signal, 161...Instruction fetch signal, 162...Data register set signal, 163...Output permission signal, 164...Transfer execution display flip-flop clear signal, 165... Transfer execution display signal, 11... microinstruction address generation circuit,
21...Micro instruction decoding circuit, 151...A
CK signal, 156 (24) Figure 1 Certain Figure 2 [

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、命令を順次実行するプロセッサと、該プロセッサに
よシ起動されて、起動後一定の時間内に所定の動作を終
了する第1の外部装置と、該プロセッサによシ起動され
、起動後肢一定の時間よシ時間が経過したときに動作終
了を示す応答信号を該プロセッサに送出する第2の外部
装置とからなり、該プロセッサは命令により起動される
、外部装置が該第1.第2の外部装置のいずれであるか
を識別する情報を記憶する手段と、該記憶された識別情
報に応じて異なるタイミングで該プロセッサを制御する
信号を出力する手段であって、該識別情報が該第1の外
部装置に対するものである場合には、起動後肢一定の時
間経過したあとに、あるいは該記憶された識別情報が該
第2の外部装置に対するものの場合には該応答信号を受
信したときに、該制御信号を出力するものを有するデー
タ処理システム。 2、該出力手段は、該プロセッサ内の命令実行手段に、
次の命令の実行開始を許可する信号を該制御信号の一つ
として出力するものである第1項のデータ処理システム
。 3、該出力手段は、外部装置を起動する命令に応答して
セットされるフリップフロップと、該記憶された識別情
報が該第1.第2の外部装置のいずれに対するものであ
るかに応じて所定のクロック信号および該応答信号を切
りかえて選択し、該選択された信号によシ該フリップフ
ロップをリセットする選択手段とを有し、該クリップフ
ロックの、リセット時の出力を該許可信号として出力す
るものである第2項のデータ処理システム。 4、該記憶手段は、外部装置を起動する命令に含まれる
該識別情報を切シ出して記憶する手段である第1項のデ
ータ処理システム。 5、該命令はマイクロ命令である第4項のデータ処理シ
ステム。 6、該第1.第2の外部装置は、共通のデータバスを介
して該プロセッサに接続された第1.第2の記憶装置を
それぞれ有し、該出力手段は、該記憶された識別情報が
該第1の記憶装置に対するか否かに応じて所定のクロッ
ク信号および該応答信号を切換えて選択し、該選択され
た信号を該制御信号の一つとして出力する手段を有し、
該プロセッサは該選択された信号に応答して該データバ
ス上の信号を取シ込むデータレジスタを有する第1項か
ら第5項のいずれかのデータ処理システム。 7、該第2の外部装置は該共通のデータバスに接続され
た他の外部装置を有し、該第2の記憶装置および該他の
外部装置は、そこからの該応答信号を該プロセッサに入
力するだめの共通の信号線に接続されている第6項のデ
ータ処理システム。 8、該一定の時間は該プロセッサの1マシンサイクル以
下である第6項のデータ処理装置。 9、該第1の記憶装置はスタチック型メモリであり、該
第2の記憶装置はダイナミック型メモリである第8項の
データ処理装置。
[Claims] 1. A processor that sequentially executes instructions, a first external device that is activated by the processor and completes a predetermined operation within a certain period of time after activation, and a second external device that is activated and sends a response signal indicating the end of the activated hindlimb operation to the processor when a certain period of time has elapsed; the processor is activated by a command; 1st. means for storing information identifying which one of the second external devices is the external device; and means for outputting signals for controlling the processor at different timings according to the stored identification information, the means for outputting signals for controlling the processor at different timings according to the stored identification information, If the response signal is for the first external device, after a certain period of time has passed since the activation of the hind limb, or when the response signal is received if the stored identification information is for the second external device. and a data processing system that outputs the control signal. 2. The output means provides instruction execution means within the processor,
2. The data processing system according to claim 1, wherein the data processing system outputs, as one of the control signals, a signal that permits the start of execution of the next instruction. 3. The output means includes a flip-flop that is set in response to a command to activate an external device, and a flip-flop that is set in response to a command to activate an external device, and a flip-flop that outputs the stored identification information from the first . selection means for switching and selecting a predetermined clock signal and the response signal depending on which of the second external devices they are directed to, and resetting the flip-flop according to the selected signal; 2. The data processing system according to claim 2, wherein the output of the clipflock at the time of reset is output as the permission signal. 4. The data processing system according to item 1, wherein the storage means is a means for extracting and storing the identification information included in a command for activating an external device. 5. The data processing system of clause 4, wherein the instruction is a microinstruction. 6. Said 1st. A second external device is connected to the first external device via a common data bus. each has a second storage device, and the output means switches and selects the predetermined clock signal and the response signal depending on whether or not the stored identification information is for the first storage device. comprising means for outputting the selected signal as one of the control signals,
6. The data processing system of any one of clauses 1 to 5, wherein the processor includes a data register that receives a signal on the data bus in response to the selected signal. 7. The second external device has another external device connected to the common data bus, and the second storage device and the other external device transmit the response signal therefrom to the processor. 6. The data processing system of clause 6, which is connected to a common signal line for input. 8. The data processing device of claim 6, wherein the certain time is less than or equal to one machine cycle of the processor. 9. The data processing device according to item 8, wherein the first storage device is a static type memory and the second storage device is a dynamic type memory.
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