JPS5981721A - マイクロコンピユ−タ周辺装置をアクセスする方法 - Google Patents

マイクロコンピユ−タ周辺装置をアクセスする方法

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JPS5981721A
JPS5981721A JP58180921A JP18092183A JPS5981721A JP S5981721 A JPS5981721 A JP S5981721A JP 58180921 A JP58180921 A JP 58180921A JP 18092183 A JP18092183 A JP 18092183A JP S5981721 A JPS5981721 A JP S5981721A
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JP
Japan
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microcomputer
preprogrammed
lead
microinstructions
instruction cycle
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Application number
JP58180921A
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English (en)
Inventor
ダグラス・ストリ−タ−・ド−デリン
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AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
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Publication date
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    • 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
    • G06F13/4243Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a memory bus with synchronous protocol

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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】 発明の背景 本発明はマイクロコンピュータに関し、特に、マイクロ
コンピュータのサイクルタイムよシも低速のアクセスタ
イムを持つ周辺装置をマイクロコンピュータが動作させ
るための制御回路に関する。
マイクロコンピュータは、多数の人力および出力リード
と、ある程度の内部メモリを持つよう設計されている。
これらの素子は、他の複雑な装置の制御システムとして
用いられることが多い。単一のマイクロコンピュータが
広範囲のシステムへの応用に用いられるため、マイクロ
コンピュータの設計者は広い汎−用件を素子に与える必
要がある。
マイクロコンピュータは、マイクロコンピュータ・メー
カによって定義された命令セット中よりユーザが選んだ
命令列を実行することによシ必要な仕事を行う。命令セ
ットの各命令ヲマイクロコンピュータが実行するとき、
内部クロックの制御のもとに幾つかの予め定めた内部機
械状態が出現する。この内部機械状態は、マイクロ命令
としても知られておシ、これがマイクロコンピュータに
も組込まれるようになった。ユーザが指定した命令の実
行を完了するまCに多くのマイクロ命令が実行される。
マイクロコンピュータによって実行するためにユーザが
用意する命令列は、内部プログラムメモリまたは外部プ
ログラムメモリまたはその両方に蓄えられる。
マイクロコンピュータの重要な特徴は、これを外界とリ
ンクさせるための人出力(工、10)リードの数でδる
。どのような仕事にせよ、マイクロコンピュータはデー
タおよび制御信号を、これらのリードを介し、て入力お
よび出力しなければならない。従って、これら−のリー
ドの数、およびこれの使用方法がマイクロコンピュータ
と他の装置とのインターフェイスの容易さを決定する。
通常、これらのリードは周辺装置に接続され、多くの信
号がマイクロコンピュータと装置との間で順次通信され
て、その外部装置に関する動作が遂行される。
あるマイクロコンピュータでは、リードのあるものは予
めプログラムされたリードであると呼ばれている。マイ
クロコンピュータでは、その基本命令セット内のある単
一の命令を予めプログラムしたリードの動作を伴う一連
の多数の動作に翻訳する。これらの予めプログラムされ
たリードを伴う一連の動作は、ある程度標準化されてお
シ、メモリのような市販されている種々の周辺装置はこ
の一連の動作によってアクセスできる。またこの一連の
動作は1命令サイクル中に実行される。
しかし、周辺装置がプロセッサのサイクルタイムよシも
低速でしか動作しないときに問題が生じる。
これに対する典型的な解決策としては、マイクロコンピ
ュータを低速化あるいは一時停止させるもの、周辺装置
を2回アクセスして最初の応答は無視するもの、周辺装
置をマイクロコンピュータの汎用■、′0リードにat
tし、数個の命令サイクルを用いたプログラム制御のも
とて一連の動作を行わせるもの、外部回路を用いて外部
装置に対するデータのバッファリングを行うもの、等が
ある。マイクロコンピュータを遅くするのは、現在のす
う勢に反し、このアクセスのみでなくすべての動作を遅
くしてしまう。マイクロコンピュータによっては一時停
止機能を持たないものもあるとともに、いずれにせよ外
部回路を必要とする。周辺装置によっては、2回アクセ
スできないものがある。汎用の人出力リードを用いる方
法は、通常よシ多数の汎用リード全必要とするために、
よシ多くの外部回路が必要となる。周辺装置のアクセス
制御のために外部回路を使用すると、複雑にがるととも
に高価につく。
従って、当業者にとっては、予め定められたアクセス命
令を持つマイクロコンピュータの制御のもとて低速の周
辺装置をアクセスする機能の必要性が増大した。
発明の要旨 マイクロコンピュータの内部メモリとプロケラムスペー
スが増大するにつれ、予めプログラムされた標準的なリ
ード群を必要とし、ない部分も増加した。特定のマイク
ロコンピュータをこれらの分野でよシ使い易くするため
に、製造業者は予めプログラムされたリード群のうちの
いくつかのリードについて、ユーザが独自の制御を与え
られるようにしはじめている。
予めプログラムしたリードに対して独自の制御が可能に
なると、ある周辺装置は完全なユーザ制御の下でアクセ
スし、他の周辺装置は同じリードを用いて特定の単一命
令によってアクセスすることが可能となる。すなわち、
マイクロコンピュータにおいて、周辺装置をアクセスす
るために単一のマイクロコンピュータサイクル中に単一
の予め定めた命令を用いる代りに、同じマイクロコンピ
ュータリードを制御するためにユーザが数個の命令を用
いることが可能である。個々のリードを制御して動作を
完了するのにはいくつかのコンピュータサイクルを必要
とするが、低速の周辺装置を低速で動作させながら、コ
ンピュータの池の命令の実行は遅くしないという利点が
ある。この構成は標準的な予め定めた単一命令によるア
クセスと共存させることができるため、高速の装置は通
常の単一命令でアクセスすると同時に、低速の装置は同
じリードを用いて複数のユーザ命令の実行によってアク
セスすることができる。低速の装置のアクセスのタイミ
ングはユーザによって正確に制御できるため、マイクロ
コンピュータのクロックに周辺装置のアクセスタイムと
は全体として無関係になる。
マイクロコンピュータのIloを特定のユーザの要求に
合わせることができるため、マイクロコンピュータの高
性能の仕様は、低速でないアクセスにはそのまま通用す
ることができる。
本発明とそのいくつかの目的、特徴および利点について
は、以下の実施例の説明と図面とによってよシ明確とな
ろう。
詳細な説明 牙1図は、たとえばインテル社のマイクロコンピュータ
8051のような市販のマイクロコンピュータ(10)
が高速および低速のアクセスを交互に行うために必要な
嵯気的接続を示している。このマイクロコンピュータは
、その予めプログラムされた19本の人出力リードのう
ちの18本について、ユーザがプログラム制御を行うこ
とが可能である。これら18本のリード(そのすべては
図示していない)は、周辺装置アドレスの下位8ビツト
に対応するリードA D O−、A D 7を含んでい
る。リードA3−A15(すべては図示していない)は
周辺装置アドレスの上位8ビツトに対応する。リードR
D*は、入力サイクル中であることを示し、その立上が
り時においてマイクロコンピュータがデータを受信する
ことを知らせる。リードW几*は出力サイクルを制御し
、その立上シ時においてデータが有効であることを周辺
装置に知らせる。
これらの信号は、図の4つの装置で共用される。これら
のうちの21固の12と15は十分高速で1命令アクセ
スで扱うことができるが、他の2つ、11および14は
低速である。
注意すべきことは、これらのうちの1つの装置中の内部
位置を指定するのに8ビツトアドレスAD O−AD 
7 Lか必要としないことで6、D、マイクロコンピュ
ータ10の上位アドレスビットの1つが所定の周辺装置
の1つを選択するのに用いられ、その装置のO8人力に
信号として印加されるみ リードADO77のプルアッ
プ低抗几〇−几7はこのマイクロコンピュータの独自の
設計のために、これらのリードをプログラム可能モード
で用いるのに必要なものである。
予めプログラムされたリードALE上の信号は、リード
ADD−7上のアドレスが有効であることを示すもので
、この信号はユーザがプログラムできない。従って、こ
のリードは高速の装置12および16のみに接続されて
いる。低速のため、単一の、予め決、められている命令
ではアクセスできない装置11および14のリードAL
Eには、プログラム可能汎用リードの1つであるPl、
0が接続されている。別の低速または高速の周辺装置も
同様にしてマイクロコンピュータに接続できる。
牙2図は、マイクロコンピュータの累算レジスタの内容
を、高速装置12の位置861(EX(16進)に出力
するのに、ユーザが使用する単一ステップのマイクロコ
ンピュータ命令を示している。マイクロコンピュータ1
0内の別のレジスタ(DPT几)(図示していない)の
内容は、リードAIOを高レベルにするような16ピツ
ト値に予めセットされている。この結果、装置120入
力O8が高レベルになる。このレジスタの他のビットは
アドレス86 HEX (86H)を表わしており、リ
ードALEが高レベルになったときにリードAD O−
Ag 7に現われる。
第6図は、数個のマイクロ命令(ユーザが指定した単一
の命令の結果として実行される)の動作を単一のマイク
ロコンピュータアクビスタイム内で示すタイミング図で
ある。時刻1人において、リードADI、AD2.およ
びADloが高レベルになって、装置12の位置86H
が指定される(リードA10は装置12のO8入力に接
続されている)。時刻1Bにおいて、リードALFJが
高レベルになり、すぐその後でこのリードが低レベルに
戻るときにアドレスが装置12に取シ込まれる。
次に10において、アドレスピットがリードAD1.A
D2から構成される装置12に書き込むデータビットが
リードADCI−AD7上に出力される。累算レジスタ
が値03Hを含んでいるものとすると、1Dにおいてり
一ドADOおよびADlが高レベルになる。時刻1Eに
おいて、データの書き込み準備のためにリードW几*が
低レベルになる。時刻1FにおいてリードW几*が高レ
ベルになシ、これによってデータ(リードADO−AD
7)が装置12の位置86Hに取シ込まれる。これらの
動作は1.予め用意され足単−の命令の制御のもとで、
1命令サイクル内に処理される。
第4図および第5図は、ユーザが用意した一連の命令を
示しておシ、これらは上記のマイクロ命令の動作を模擬
するものであるが、はるかに低速で行われるため、低速
の装置11へのアクセスを可能としている。サイクル1
内の第1の命令によって、リードA8が高レベルになシ
、これによって装置11のOSリードが付勢される。サ
イクル2における第2の命令によシ、所定の位置のアド
レス(86H)がバスADO−7に出力される。命令3
および4によシ、リードP1.0がオン・オフし、装置
11のALgリードに対しバス上に有効なアドレスが存
在することが知らされる。
命令5は、書き込むべきデータ(累算レジスタの内容=
03H)をバスADD−7に出力する。命令6および7
はリードW几*をオフ・オンにし、装置11に対してデ
ータが存在することを知らせる。命令8は装置11の選
択を解除する。I10リードに影響を与えない他の命令
(たとえばNOP )を上記の命令内に挿入することに
よシ、上のアクセスシーケンスの時間を任意に引き伸ば
すこともできる。
低速の装置へのアクセスを制御する命令は、マイクロコ
ンピュータの内部メモリ(1(S)に入れる必要がある
。これはI 、/ 0部の命令の取シ出しと、多ステッ
プ周辺装置アクでスルーチンとの干渉を防止するためで
ある。これらの命令群は、単一のユーザ命令または複数
個のユーザ命令によって使われる。マイクロコンピュー
タは工、70部の使用を制御し、複数命令のアクセスと
の干渉を防止する。
結論 低速の装置へのアクセスを制御するのに用いられるユー
ザ定義の命令群の個々の命令は、その順序で実行される
必要のないことに注意すべきでおる。部分的なアクセス
を行い、これを後で完成させるものとし、その間にマイ
クロコンピュータの動作を入れて、ユーザのプログラム
または予め定めたプログラム制御の下でリードを用いる
こともできる。
ここでは、マイクロコンピュータのリードをユーザプロ
グラム可能モードで動作させるために、アドレスデータ
バスに外部プルアップ抵抗を必要としたが、バスをユー
ザプログラム可能モードで用いるのに、外部回路を全く
必要トしないマイクロコンピュータを設計することも可
能である。また、ALEリードを含むすべての予めプロ
グラムされたリードに対して、ユーザがプログラム制御
を行うことを可能とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、マイクロコンピュータと周辺装置に接続され
たその人出力リードの回路図、牙2図は、マイクロコン
ピュータが高速の装置に出力するのに必要な単一の命令
を示す図、 第6図は、単一の命令の実行中の入出力リードの状態を
示す図、 第4図および第5図は低速の装置に出力するのに必要な
複数の命令と、その実゛朽中の人出力リードの状態を示
す図である。 〔主要部分の符号の説明〕

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 アクセスタイムがマイクロコンピュータの通常の
    命令サイクルタイムよシも低速であるような装置を含む
    周辺装置に対してあらかじめプログラムされたリードを
    介して該マイクロコンピュータからアクセスする方法に
    おいて、 該装置のあるものについては、該マイクロコンピュータ
    の単一命令サイクル内において該マイクロコンピュータ
    の内部クロックに従ったタイミングを持つアクセス制御
    信号を該あらかじめプログラムされたリードに印加する
    ステップと、 池の低速の該装置については、第1のマイクロコンピュ
    ータ命令サイクルにおいて第1のアクセス制御信号部分
    群を該あらかしめプログラムされたリードに印加し、ま
    たこれに続く該マイクロコンピュータ命令サイクルにお
    いて他の部分群の該アクセス制御信号を該あらかじめプ
    ログラムされたリードに印〃lするステップとを特徴と
    する方法。 2、特許請求の範囲第1項に従った方法において、最初
    に述べた該印加ステップ中に、あらかじめ定めた一群の
    マイクロ命令が実行され、該マイクロ命令の各々が該あ
    らかじめプログラムされたリード上の信号を制御し、か
    つ該あらかじめ定めた一群のマイクロ命令が単一の命令
    サイクル中に実行されることを特徴とする方法。 6、 特許請求の範囲第2項に従った方法において、該
    あらかじめ定めた一群のマイクロ命令が該マイクロコン
    ピュータ内に蓄えられ、外部信号制御に従って呼び出さ
    れることを特徴とする方法。 4、 特許請求の範囲第1項に従った方法において、該
    アクセス制御信号部分群が、別々に用意されたユーザ命
    令の制御のもとで、別々のマイクロコンピュータクロッ
    クサイクル中に該マイクロコンピュータによって順次作
    られることを特徴とする方法。
JP58180921A 1982-09-30 1983-09-30 マイクロコンピユ−タ周辺装置をアクセスする方法 Pending JPS5981721A (ja)

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Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/428,874 US4486833A (en) 1982-09-30 1982-09-30 Microprocessor peripheral control circuit
US428874 1989-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5981721A true JPS5981721A (ja) 1984-05-11

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ID=23700741

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CA1193744A (en) 1985-09-17

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