JPS59738A

JPS59738A - 命令解読装置

Info

Publication number: JPS59738A
Application number: JP11040382A
Authority: JP
Inventors: Keizo Aoyanagi; 恵三青柳
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-06-26
Filing date: 1982-06-26
Publication date: 1984-01-05

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】〔発明の技術分野〕本発明は命令語の命令コードに基づいて、命令処理を行
なうマイクロプログラムの格納先頭番地を取り出す命令
解読装置（二関する。

〔発明の技術的背景〕

マイクロプログラム制御力式の情報処理装置では、命令
語の命令コード（以下、ＵＰコードと称する）ζ二対応
して、９命令処理を行なうマイクロプログラムの格納先
頭番地を取り出す（Ｔなわち（ＪＰコードよりデコード
Ｔる）命令解読が行なわれる◎上記ｕｐコードのフィー
ルドの長さ、すなわちｕｐコード長は必ずしも各命令語
ｇ−共通ではない。いいかえれは、この棟の情報処理装
置では、ｔＪＰコード長の異なる複数種の命令語が適用
されることが多い。第１１Ｄ（ａ）。

（ｂｌはりＰコード長の異なる２種類の命令語のフォー
マット例をポすもので、第１図（ａ）がＯＰコード長が
短い（４ビツト）場合、第１図（ｂ）が同じく長い（７
ビツト）場合である。図中、（ＪＰはＯＰコード（オペ
レーションコート、命令コード）、Ｒｔは第１オペラン
ドである。またＸ２は第２オペランドのインデックス修
飾用レジヌタの＃号であり、Ｄ２は第２オペランドであ
る。このようなＵＰコード長の異なる２種類（またはそ
れ以上）の命令語を解読１″る方法としては、従来１次
の２つの方法が一般的であったＯ ■　短い方の（ＪＰコードの分だけ解読し、第１１ｋ（
ａ）のようにＯＰコード長の短い（最短のＯＰコード長
の）命令語であればそのまま実行する。一方、第１１９
（ｂ）のようにＯＰコード長の長い命令であれば最初に
解読できなかった残りのＯＰコードをマイクロプログラ
ム（二より判別するＯ ■　長い方のＩＪＰコード（最長のｕｐコード）に相当
するフィールドのビット情報をそのまま命令処理用マイ
クロプログラムの格納先頭番地とする。

〔背景技術の問題点〕

しかし、■の方法では、ＵＰコード長が長い命令語の解
読Ｃ−何スステップのマイクロプログラムを要するため
１時間がかかる欠点があった◎これＣ二対し■の方法で
は特別の解読回路が不要となり、解読時間も短縮できる
ものの、第１図（ａ）（１示される如きｕｐコード長の
短い命令語Ｃ二対しては制御記憶Ｃ二おいて必要以上に
多くのマイクロプログラム饋域を割り当てなければなら
ない間細かあった。この問題は、特Ｃ二ｕｐコード長の
長い命令語Ｃ二対してＯＦコード長の短い命令語の方が
多い場合Ｃ二は顕著であり、制御記憶を有効Ｃ１便用す
ることが困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情口鑑み王なされたものでその目的は、
ＣＰコード長の異なる各種命令語を処理する情報処理装
置Ｃ二おいて、極めて簡単な構成でありながら各種命令
語の命令解読が高速で行なえ、かつ制御記憶を有効Ｃ二
値用することができる命令解読装置を提供することにあ
るＤ〔発明の概要〕本発明では、命令解読を行なうべき命令語（二おいて、
各種命令語中で最も短い命令コード長の命令コードＣ二
対応するフィールドのコード情報をマイグロブログラム
の格納先頭番地出力用のＲ（ＪＭのＲＯＭアドレスとし
ている。このＲＯＭから出力される格納先頭番地は、該
当する命令語の命令コード長が最も短い命令コード長の
場合には正しい番、地となり得るが、それ以外の命令コ
ード長の場合には正しい番地となり得ない〇そこで本発
明では上記コード情報に基づいて該当する命令語の命令
コード長を判断する判断手段を設け、この判断手段に二
よって該当する命令語の命令コードが上記最も短い命令
コード長の命令コードであるものと判断された場合６二
は。

上記ｆ（ＯＭの出力をそのまま該当する命令語の命令コ
ード（二対応するマイクロプログラムの格納先頭番地と
して出力するようにしている◎これＣ二対し、上記以外
の場合には、上記Ｒ（ＪＭの出力の下位アドレスに、上
記該当する命令語の命令コードじおける上記最も短い命
令コード長の命令コード（一対応するフィールドを除く
残りのフィールドのコード情報を合成、シ、この合成後
のアドレスを該当する命令語の命令コード【二対応する
マイクロプログラムの格納先頭番地として出力するよう
にしている０〔発明の実施例〕以下１本発明の一実施例を図面ヲ参照して説明する。第
２図はマイクロプログラム制御方式の情報処理装置にお
ける命令解読装置周辺の構成を示すものであり、１００
は主メモリ（図示せず）から収り出された命令語が保持
される命令レジスタ（以下、ＩＲと称する）である◎本
実施例で適用される命令語は第１図（ａ）　、　（ｂ）
で示したようｆ二（ＪＰコード長が４ビツト長のものと
。

２ビツト長のものとの２棟類であるものとする◎そして
、命令語のビットＯ〜３が＠１００Ｄ’。

”ｔｏｔｏ’、”ｉノ０１’、”１１１０’″、ｗ１１
１１’である５命令語Ｃ二ついてのみ、ビットθ〜６が
ＯＰコード（すなわち２ビツト長のＯＰコード）である
ものとする。一方、上記以外の命令語Ｃ二ついては、ビ
ットθ〜３だけが（ＪＰコード（すなわち４ビ・ソト長
のＩＪＰコード）であるものとする。

２００は命令解読装置である０命令解読装置２０．０は
命令コード長判断機能を持った命令解読用ＲＯＭ　（Ｒ
ｅａｄ　（Ｊｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ　）　　２　ｌ　Ｏ
と。

合成回路２２０とを有している。ＲｔＪＭ２１０にはＩ
Ｒレジタス１００Ｉ−保持される命令語のうちのピッ）
１７〜３のコード情報、すなわち最短のＯＰコードであ
る４ピツト長の命令コードに対応するフィールドのコー
ド情報がＲＯＭ（２１０の読み出し）アドレスＡｑ（Ｍ
ＳＢ）〜Ａ、（Ｌ８Ｂ）として入力される。ｆｉｃＪＭ
２１０はこのＲＩＪＭアドレスＡ０〜Ａ、で指定される
アドレス位置直重あらかじめ格納されている２ピツトの
データをＲＬＩＭ出力データＤｏ　（ＭＳＢ）＝Ｄ、（
Ｌ８Ｂ）として出力する（本実施例におい”Ｃ，ＲＯＭ
２７０のアドレスＡ。−Ａ３　（すなわち命令語のビッ
トθ〜３のコード情報）とＲＯＭ出力データＤｏ−Ｄ、
との関係は次の表５−示される通りである０なお、この
表にはアドレスＡ０〜Ａ、ｌ二該当する命令語のＬＩ　
Ｐコード長、および当該命令語のＯＦコードＣ二対応す
るマイクロプログラムの所要ステップ数の例が併せて示
されている・ただし５ＬＩＰコード長が７ビツトの命令
語Ｃ二ついては、プログラムステップ数は明記されてい
ない。これは、２ビツト長のＯＰコードの場合、ＲＯＭ
アドレスＡｏ〜Ａ、とならない残りの３ビツト（Ｔなわ
ち命令語のビット４〜６のコード情報）の値（二よりマ
イクロプログラムの所要ステップ数も異なるためである
０前記表のＲＯＭ出力データＤ、〜Ｄ６において、Ｄ、の
論理”０’　、　−１″は該当する命令語のｔＪＰコー
ド長が４ビツトであるか２ビツトであるかを示すもので
、Ｄ、＝”０″で４ビツトのｕｐコード長を、Ｄ・＝＠
１”で７ビツトのＵＰコード長を示している◎これは、
Ｒ（ＪＭ２１０が、命令語のビットθ〜３．Ｔなわち命
令語のＵＰコードの中で、最短のしＰコード長のＯＰコ
ードＣ二対応するフィールドのコード情報に基づいて該
当命令語のＵＰコード長を判断する機能を有しているこ
とを示すものである。また、Ｄｏ−Ｄ、はＲ（ＪＭアド
レスＡ、　〜Ａ３か”１１（１）’ｌ（？ｆｌＦ’　、
　＠１１０１’　Ｉ　”１１１０’　Ｉ　”１１１１”
以外の場合（すなわち該当する命令語の（ＪＰコード長
が４ビツトの場合に）、対応するマイクロプログラムの
格納先願番地を示すようになっている◎これＣ二対し、
ＲＬＩＭアドレス八〇〜へ、が”　Ｉ　ＯＤＯ’＊”　
Ｉ　０１０　”＊″″１１０１　’、＠１ｌｌＯ”。

１１１１”の場合（ｆなわち該当する命令語の（ＪＰコ
ード長が７ビツトの場合）のり。−Ｄ。

は、対応するマイクロプログラムの先順マイグロ命令が
置かれるブロックの先頭番地を示すようＣ二なっている
０これは、ＯＰコード長が２ビツトの命令語の場合、Ｏ
Ｆコードの上位４ビツトだけではマイクロプログラムの
格納先頭番地を特定することができないためである・こ
の場合、（ＪＰコードの上位４ビツトだけで特定できる
のは、ＵＰコード長が７ビツトの命令語の各ＩＵＰコー
ドに対応する各マイクロプログラムの格納先頭番地の上
位アドレス、ｆなわち各マイクロプログラムの各先順マ
イクロ命令が置かれるブロックの先頭番地だけである。

なお、　ｌ（０Ｍ２１０に代え、最長のＵＰコード（こ
の例では７ビツトのＯＰコード）に対応するフィールド
（この例ではビットθ〜ビット６）のコード情報をＲ（
ＪＭアドレヌとする命令解読用ＲＯＭを使用した場合、
いずれのＲ（ＪＭアドレスに対してもｊ）。−Ｄ６は対
応するマイクロプログラムの正しい格納先頭番地を示す
ことができる。Ｌかし、この場合ｕｐコードの短い命令
語Ｃ二対しては必映以上に多（のＲＯＭＩ域を割り当て
ることになり、後述する制御記憶３００の有効利用は図
れるものの、命令解読用ＲＯＭの必要容量が増加するた
め、その効果が相殺されてしまう０命令回路２２０はアンドゲート２２１〜２２３とオアゲ
ート２２４〜２２５とを有しているＯアンドゲート２２
１〜２２３の一方の入力端子にはｌＲ１００に保持され
ている命令語のピット４〜６の各ビット情報が入力され
、アンドゲート２２１〜２２３の他方の入力端子（二は
ＲＯＭ２１０から出力されるＲＯＭ出力データＤ０、Ｄ
６のり、が人力される◎アンドゲート２２１〜２２３の
各出力はオアゲート２２４〜２２６の一方の入力端子に
入力され、オアゲート２２４〜２２６の他方の入力端子
（二はＲＯＭ出力データＤ０〜Ｄ６のＤ１〜Ｄ、が入力
される。しかしてＲ（ＪＭ出力データＤ０〜Ｄ−の上位
３ビツトであるＤｏ−Ｄ雪と、万アゲート２２４〜２２
６の出力との連結情報（６ビツト）はｌＲ１００Ｉ−保
持されている命令語のＣＰコード番一対応するマイクロ
プログラムの格納先頭番地として命令解読装置２θ０か
ら出力される。３００は命令処理用の各種マイクロプロ
グラムが格納されている制御記憶、４００は制御記憶３
００（一対する読み出しアドレスを与えるマイクロアド
レスレジヌタ（以下　ＡＲと称する）である。

命令解読装置２００から出力される上記格納先頭番地は
ｋＲ４００に置数される。ＡＲ４００はカウンタ機能を
有しており、２ヌテツブ以上のマイクロプログラムの実
行に際しては、インクリメントされる。なお、ＡＲ４（
７（７１−は、制砲紀憧３００から読み出されたマイグ
ロ命令力腎分岐命令である場合、当該マイグロ命令で指
定されている分岐先アドレスが保持されるよう１二なっ
ている。

次５；本発明の一実施例の動作を説明する、今。

ＯＰコード長が４ビツトであり、ＵＰコードが“０００
０″である命令語がＩＲＪＯ（７に保持されているもの
とする。この場合、ＲＯＭ２７０のアドレスＡ、％Ａ、
は”ｏｏｏｏ’となり、前記表から明らかなよう（：Ｒ
ＯＭ２１０から＠ｏｏｏｏｏｏｏ’のＲＯＭ出力ヂータ
１）。〜Ｄ、が出力される〇このＲＯＭ出力データＤ。

−Ｄ−は合成回路２２０に入力されるｏ　ＲＯＭ出力デ
ータＤ、〜Ｄ６のうち最下位ビットＤ６は合成回路２２
０内のアンドゲート２２１〜２２３に人力され。

これ（二よりアンドゲート２２１〜２２３の出力はそれ
ぞれ“Ｏｍとなる。アンドゲート２２１〜２２３の出力
はオアゲート２２４〜２２６の一方の入力端子に入力さ
れ、オアゲート２２４〜２２６の他方の入力端子ζ１は
ＲＩＪＭ出力データＤ０〜Ｄ、のｌ）、〜Ｄｌが入力さ
れる。明らかなようＫ１Ｄ６＝’Ｏ″の場合、′ｆなわ
ち対応する命令語のＵＰコード長が４ビツト（最短のＵ
Ｐコード長）の場合、オアゲート２２４〜２２６の出力
はＲＬＩＭ出力データＪ）ｏ−Ｄ、中のり、　〜Ｄ。

となる。ＲＯＭ出力データＤ０〜Ｄ、中の上位３ビツト
であるり。−Ｄ、とオアゲート２４〜２６の出力の連結
情報は対応するマイクロブロダラムの格納先頭番地とし
て命令解読装置２００（の合成回路２２０）から出力さ
れるｏ　Ｄ　＠　＝“０”であるこの例では、上記格納
先順番地はＤ・〜Ｄ、すなわち“００００００”である
０すなわち。

ＵＰコードが”ｏｏｏｏ″である命令語の命令処理用マ
イクロプログラムは“ｏ　ｏｏ　ｏ　ｏｏ”番地から始
まることが命令解読装置２０Ｏｆ二より解読される〇一
方、ＵＰコードが”ｏｏｏｉ”である命令語の場合、Ｒ
ＯＭ出力データ１）。〜Ｄ、は前記表から明らかなよう
に“００００１１０”となる０この場合も１１＠＝“０
”であり（対応する命令語の（ＪＰコード長が４ビツト
であることが示され）、マイクロプログラムの格納先順
番地はＤ０〜Ｄ。

で示されるため”０００　Ｄ　７　ｊ”となる。この格
納先頭番地を’　ｏｏｏｏｇｌ　”でな（て＋ｏｏｏｏ
ｘ’とした理由は、（ＪＰコードが”ｏｏｏｏ’である
命令語の“ｏｏｏｏｏｏ”番地から始まる命令処理用マ
イクロプログラムが３ステツプを要するからである◎こ
のように本実施例Ｃ二よれば、マイクロプログラムの格
納先頭番地なＲ（ＪＭ２１０で生成すること（二より、
各プログラムのサイズ（所要ステップ数）（１応じてそ
れぞれの先頭番地を任意の値（二設定できるので、各プ
ログラムにすき間のできないよう（二制御記憶３００内
ζニブログラム配置ができる。

次ｔ：、ＩＲｔθθに保持されている命令語が７ビツト
長の（ＪＰコードの命令語である場合８二ついて説明す
る◇今、この命令語のＯＰコードが”Ｊ６ＪＯ＊＊＊”
（＊は”１″または０＃いずれでも良いことを示Ｔ）で
あるものとすると。

Ｒ（ＪＭ２１０から出力されるｌ（ＯＭ出力データＤｏ
−Ｄ６は前記表から明らかなように”ＪＪＯ（＃す［株
］１”となる。Ｄ、＝−”ｌ″の場合、アンドゲート２
２１〜２２３は開状態となる・アントゲ−）　’）　２
１〜２２３１−はｌＲ１００ｃ二保持されている命令語
のピット４〜６のコード情報が入力されており、当該コ
ード情報はアンドゲート２２１〜２２３を介してオアゲ
ート２２４〜２２６の一方の入力端子Ｃ二人力される。

一方、オアゲート２２４〜２２６の他方の入力端子には
ＲＯＭ出力データＤ０〜Ｄ、中のり、〜Ｄ、が入力され
ている。Ｄ、＝“１”の場合丁なわちＯＰコード長が７
ビツトの命令語の場合、Ｉ）、〜Ｄ８）１”００Ｑ’と
なるようＩ：、Ｉ？（ＪＭ２７１７のＲＯＭ内答があら
かじめ設定されており、したがってこの場合のオアゲー
ト２２４〜２２６の出力はＩＲＪ（／（ｊに保持されて
いる命令語のビット４〜ビツト６のコード情報、すなわ
ち７ビツトのＵＰコードのうち最短のＵＰコード（４ビ
ツト）のフィールドを除いた残りのフィールドのコード
情報Ｃニ一致する。Ｒ（ＪＭ出出力データウ０〜Ｄ中の
上位３ビツトである１］。−Ｄ、とオアゲート２２４〜
２２６の出力の連結情報は対応するマイクロプログラム
の格納先頭番地として命令解読装置２　ｏ　ｏ（の合成
回路２２ｏ）がら出力される。ＩＪ、　＝”１″である
この例では上述したようにオアゲート２２４〜２２６の
出力は２ビツトのＵＰコードのうち最短の（ＪＰコード
のフィールＦを除いた残りのフィールド、Ｔなわちビッ
ト４〜６のコード情報であり、当該コード情報ｌ二より
マイクロプログラムの格納先頭番地の下位３ビツトが示
される。そして、この格納先順番地の上位３ビツトは、
ＲＯＭ出力データ１３ｏ−Ｄ、中の上位３ビツトである
Ｌ）。〜Ｄ、−二よって示される口すなわち７ビツト長
の（ＪＰコードの命令語の場合、ＲＬＩＭ出力データＤ
ｏ〜１）６中のり。〜Ｄ、は、ｕｐコードの上位４ビツ
トを共通とする命令Ｑ、　（二対窓するマイグロブログ
ラムの格納先順番地の上位３ビツトを共通ｌニホしてＳ
す、各命令語によって異なる各格納先順番地の下位３ビ
ツトは７ビツト長のｕｐコードの下位３ヒツトｇ二よっ
て示される◎いいかえれば、２ビツト長のＯＰコードの
命令語の場合、ｌ（（ＪＭ出力テータ１）。〜■）６中
のＪＪｏ−Ｄ、は、（ＪＰコードの上位４ビツトを共］
…とＴる各命令語に二対窓するマイクロプログラムの先
頭マイグロ命令が直かれる制御記憶、？　００１７９　
ノ共ｉＱ　ＯＪ　フ０ツクの先頭（起点）アドレスを示
し、７ビツト長のＵＰコードの−Ｆ下位３ビツト当該ブ
ロックに置かれている先頭マイクロ命令の相対的な格納
位置を示すブロック内相対アドレスを示している０７ビ
ツト長の（ＪＰコードの場合１合成回路２２０は上記起
点アドレス（−。

ブロック内相対アドレスを加算していることＣ二なる０トコろで、ＵＰコード長が２ビツトの命令語で２ヌテツ
ブ以上のマイクロプログラムを要Ｔる場合には、マイク
ロプログラムの格納先願番地にジャンプ命令を置くこと
により、制御記憶ＳＯＯ内の他のアドレス位置（領域）
に−、かれた後続のマイクロプログラムー二接続するこ
とかできる◎また。制ａ記憶３００のアドレスのピッ）
長に対し、Ｒ（ＪＭ２１０の出力のビット長が短い場合
直；は、不足分のピッ）＋二ついて′０“東、たは“１
″の固定の論理値を桶うためのゲート或いはこれに類す
るものが必要であることはいうまでもない０なお、前記実施例では１ＭＬ）Ｍ２１０がマイクロプロ
グラムの格納先願番地を生成Ｔるためのアドレス情報を
出力する機能と、ＵＰコード長を判断する機能とを併せ
もっている場合Ｃ二ついて説明したが、アドレス生成用
の１（（ＪＭ、υＰコード長判断用のＲ（ＪＭ　（或い
は（ＪＰコード長判断用のデコーダ）として別々（−設
けるようＣ二してもよい。また１本発明は削紀実施例Ｃ
二８ける（ＪＰコード長が７ピツト、４ピツトの２柚類
の命令語ｔ−限らず１種々のビット構成のｕｐコードの
各種命令語が適用されるマイグロブログラム制御方式に
応用Ｔることができることは勿論である□ 〔発明の効果〕以上詳述したようζ一本発明の命令解読装置によれは、
極めて簡単な構成でありながら（ＪＰコード長の異なる
各梅命令語の命令解おｃが高速で行なえ、かつ制卸記憶
を有効（二値用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ＣＢ）　（ｂ）は命令（ｕ　Ｐ、）コード長の異
なる爺令梧のフォーマットの一例ン示す図、第２図は本
発明の一実施例を示すブロック図である０２００・・・
命令解読装置、２１Ｏ・・・命令解読用ＲυＭ、２２０
・・・合ｂｘ回路、３００・・・制御記憶Ｏ出願人代理
人　弁理士　鈴　圧式　彦９３

Claims

【特許請求の範囲】命令処理用の各種マイグロブログラムが格納されている
制御記憶を有し、命令コード長の異なる各種命令語を処
理する情報処理装置１ｍ、おいて、上記命令語の命令コ
ードにおける最短の命令コード長の命令コードＣ二対応
するフィールドのコード情報に基づいて、当該命令語の
命令コードＣ二対応するマイクロプログラムの格納先頭
番地を生成するためのアドレス情報を出力する１（（Ｊ
Ｍと、上記コード情報≦−基づいて該当する命令語の命
令コード長を判断する判断手段と。この判断手段の判断結果に応じ、上記Ｒ（ＪＭから出力
される上記アドレス情報をそのまま、或いは当該アドレ
ス情報の下位アドレスに上記該当する命令語の命令コー
ド５−おける上記最短の命令コード長の命令コード≦二
対応するフィールドを除く残りのフィールドのコード情
報ン合敗し、上記該当する命令語の命令コードＣ一対応
するマイクロプログラムの格納先頭番地として上記制御
記憶Ｃ二出力する手段とを具備することを特徴とする命
令解読装置０