JPS60241130A - Microprocessor - Google Patents

Microprocessor

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JPS60241130A
JPS60241130A JP59098085A JP9808584A JPS60241130A JP S60241130 A JPS60241130 A JP S60241130A JP 59098085 A JP59098085 A JP 59098085A JP 9808584 A JP9808584 A JP 9808584A JP S60241130 A JPS60241130 A JP S60241130A
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data
bit
data bus
memory
instruction
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Toshio Yasui
安井 利夫
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency with execution of a logical operation by using the logical units of each bit and arithmetic operation units of plural bits and setting exclusive data buses to those units respectively. CONSTITUTION:A microprocessor contains the 1st and 2nd data buses 11 and 12. Then a logical unit 13 which executes the logical operations for each bit is connected to the bus 11; while an arithmetic operation unit 14 connected to the bus 12 respectively. In addition, an input/output port 15 and a data memory 16 are connected between both buses 11 and 12 in a common state. A program counter 18 is actuated by the signal of a clock generating circuit 17. Thus the address of a program memory 19 is designated. The output data of the memory 19 is decoded by an instruction decoder 20, and the units 13 and 14 are connected selectively to the buses 11 and 12 respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、論理演算と共に数学的な算術演算をも効果
的に簡甲なプログラムによって実行させるマイクロプロ
セッサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a microprocessor that allows not only logical operations but also mathematical arithmetic operations to be effectively executed by a simple program.

[発明の背景技術] 例えば、8ビツトのデータバスを備えたマイクロプロセ
ッサにあっては、ビット同士の論理演算を実行するには
、ビットシフト命令を多用して演算を進行させなければ
ならない。このため、非常に効率の悪い演算側−を実行
しなければならない。
[Background Art of the Invention] For example, in a microprocessor equipped with an 8-bit data bus, in order to execute logical operations between bits, bit shift instructions must be used frequently to proceed with the operations. Therefore, very inefficient arithmetic operations must be performed.

例えば、入力ボートP1としてP10〜p17を備え、
出力ボートP3としてP30〜P37を備えるモトロー
ラ社製マイクロプロセッサMC6801を用いて、入力
ボートβ10とpHからのビット単位の論理積演算を行
ない、その結果を出力ボートP32に出力するプログラ
ムは次のようになる。
For example, the input boat P1 includes P10 to p17,
The following is a program that uses a Motorola microprocessor MC6801 equipped with P30 to P37 as the output boat P3 to perform a bitwise AND operation on the input boat β10 and pH, and outputs the result to the output boat P32. Become.

L D A A ’P I 0LA ANDA PI 0LA ANDA #804 STAA MEMORY LDAA P3 ANDA #$FB ORA MEMORY STAA P3 ここで、MEMORYとして示した数値は、上記MC6
801がアクセス可能なRAMの任意の番地を表わして
いる。すなわら、この例では非常に単純な論理演算を実
行するために10ステツプが必要となるものである。
L D A A 'PI 0LA ANDA PI 0LA ANDA #804 STAA MEMORY LDAA P3 ANDA #$FB ORA MEMORY STAA P3 Here, the value shown as MEMORY is the MC6 above.
801 represents an arbitrary address of the RAM that can be accessed. In other words, in this example, 10 steps are required to perform a very simple logical operation.

このようなビット単位の論理演算を効率良く実行させる
ためには、例えばモトローラ社製の1ピツI・マイクロ
プロセッサMC14500が効果的に使用できる。しか
し、このような1ピツマイクロプロセツサによって複数
ビットに対する演算、例えばカウント動作を実行させる
場合には、非常に効率の悪い状態となる。すなわち、こ
のような1ビツトマイクロプロセツサによって6段のカ
ウンタ回路を実現しようとすると、このカウンタの各段
に対してそれぞれ9ステツプのプログラムが必要であり
、その他クロツク用として5ステツプ必要な状態となる
。したがって、合計59ステツプ必要な状態となる。つ
まり、各命令をいずれも1ワードと考えると、59ワー
ドのプログラムメモリを消費するものであり、データメ
モリとしては13ビツトを消費する状態となる。
In order to efficiently execute such logical operations on a bit-by-bit basis, for example, the 1PIT microprocessor MC14500 manufactured by Motorola Corporation can be effectively used. However, when such a one-bit microprocessor is used to perform operations on a plurality of bits, such as a counting operation, the efficiency is extremely low. In other words, if a 6-stage counter circuit is to be implemented using such a 1-bit microprocessor, a 9-step program is required for each stage of the counter, and an additional 5 steps are required for the clock. Become. Therefore, a total of 59 steps are required. That is, if each instruction is considered as one word, it will consume 59 words of program memory, and 13 bits will be consumed as data memory.

[発明の目的] この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、例え
ばビット単位の論理演算が効率よく実行できるようにす
ると共に、複数ビットによる算術演算も効果的に実行す
ることができ、各種制御装置に対して効果的に使用でき
るようにするマイクロプロセッサを提供しようとするも
のである。
[Purpose of the Invention] The present invention has been made in view of the above points. For example, it is possible to efficiently execute logical operations in units of bits, and also to effectively execute arithmetic operations using multiple bits. , it is an object of the present invention to provide a microprocessor that can be effectively used in various control devices.

[発明の概要] すな、わち、この発明に係るマイクロプロセッサは、主
としてビット単位の論理演算を実行する論理ユニットと
、複数ビットの算術演算を実行する算術演算ユニツ1−
とを設け、これら各ユニットに対してそれぞれ専用のデ
ータバスを設定するようにしているものである。
[Summary of the Invention] In other words, the microprocessor according to the present invention mainly includes a logic unit that executes bit-wise logical operations and an arithmetic operation unit 1- that executes multi-bit arithmetic operations.
and a dedicated data bus is set for each of these units.

[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はその構成を示しているもので、このマイクロプ
ロセッサにあっては第1および第2のデータバス11お
よび12を備えている。第1のデータバス11は、1ビ
ツト構成のデータバスであって、この第1のデータバス
11に対しては、ビット単位の論理演算を実行する論理
ユニット 13しogic Unit−LLJ)が接続
設定されている。
FIG. 1 shows its configuration, and this microprocessor is provided with first and second data buses 11 and 12. The first data bus 11 is a data bus with a 1-bit configuration, and a logic unit 13 (Logic Unit-LLJ) that executes logical operations in bit units is connected to the first data bus 11. has been done.

また、第2のデータバス12は複数ビット例えば8ビツ
トで構成されているもので、この第2のデータバス12
に対しては例えば8ピツト構成のデータに対して算術演
算を実行する算術演算ユニット14(,7N/%rlt
hmetic Unit−AU)を接続設定している。
Further, the second data bus 12 is composed of a plurality of bits, for example, 8 bits.
For example, an arithmetic operation unit 14 (,7N/% rlt
hmetic Unit-AU) is connected.

このような第1および第2のデータバス11および12
に対しては、共通となる状態で入出hボート15が接続
設定され、またデータメモリ16が接続設定されている
ものである。
Such first and second data buses 11 and 12
, the input/output h-board 15 is connected and the data memory 16 is connected in a common state.

そして、クロック発生回路11で発生されたシステムク
ロック信号によって、プログラムカウンタ18を動作さ
せるようにするものであり、このカウンタ18の計数出
力によってプログラムメモリ19のアドレスを指定する
。このアドレス指定されたプログラムメモリ19は、そ
のアドレスに対応したデータを出力するもので、この出
力データは命令デコーダ20によって解読されるように
なる。
A program counter 18 is operated by the system clock signal generated by the clock generation circuit 11, and the address of the program memory 19 is designated by the count output of the counter 18. This addressed program memory 19 outputs data corresponding to that address, and this output data is decoded by the instruction decoder 20.

この命令デコーダ20は上記第1のデータバス11ある
いは第2のデータバス12に対して命令出力を供給する
ようになるもので、上記命令デコーダ20によって解読
された命令がビット単位の論理演算命令で、論理演算ユ
ニット13において実行可能な命令である場合には、第
1のデータバス11を選択して、上記論理ユニット13
、さらに入出力ボート15およびデータメモリ16をア
クセスするようになる。そして、所定のビット単位の論
理演算を実行させるようになる。
This instruction decoder 20 supplies an instruction output to the first data bus 11 or the second data bus 12, and the instruction decoded by the instruction decoder 20 is a logical operation instruction in bit units. , if the instruction is executable in the logic unit 13, the first data bus 11 is selected and the logic unit 13
, further accesses the input/output board 15 and data memory 16. Then, a predetermined bit-by-bit logical operation is executed.

また、命令デコーダ20において解読された命令が複数
ビットに対する算術演算命令(例えばINCA命令)で
あった場合には、複数ビット構成の第2のデータバス1
2が選択、されるもので、算術演算ユニット14、ざら
−に人出力ボート15およびデータメモリ16をアクセ
スするようになる。
Further, when the instruction decoded by the instruction decoder 20 is an arithmetic operation instruction for multiple bits (for example, an INCA instruction), the second data bus 1 having a multiple bit configuration is
2 is selected, the arithmetic operation unit 14, the output port 15 and the data memory 16 are accessed.

例えば、前述したマイクロプロセッサMCI4500の
命令体系で、前述したビット単位の論理演算例を10グ
ラムして示せば次の、ようになる。
For example, in the instruction system of the microprocessor MCI4500 mentioned above, if the above-mentioned bit-wise logical operation example is expressed in 10 grams, it will be as follows.

LD PIG AND pH STOP32 また、バイト単位の入力ボートP1の8ビツトの入力デ
ータを数値とみなして、そのデータ値を+1(インクリ
メント)してバイト単位の出力ボートP3に対して出力
するような演算にあっては、前記MC6801の命令体
系でプログラムすれば、次のようになる。
LD PIG AND pH STOP32 In addition, the 8-bit input data of the byte-based input port P1 is regarded as a numerical value, and the data value is incremented by 1 and output to the byte-based output port P3. If the program is programmed using the instruction system of the MC6801, the result will be as follows.

LADD Pi NCA STAA P3 すなわち、ビット単位の論理演算を主として実行する論
理ユニット13と、このユニット13に対して接続設定
される第1のデータバス11を使用した論理演算のプロ
グラム、および複数ヒツト構成のデータの演算を主とし
て実行する詐術演算ユニット14と、このユニット14
に対して接続設定される複数ビット構成の第2のデータ
バスを使用した上記算術演算のプログラムが、1つのマ
イクロプロセッサ内で実行できるようになるものであり
、データの処理効率が効果的に向上されるようになるも
のである。
LADD Pi NCA STAA P3 In other words, a logic unit 13 that mainly executes bit-wise logic operations, a logic operation program using the first data bus 11 connected to this unit 13, and a multi-hit configuration program. a fraud calculation unit 14 that mainly executes data calculations, and this unit 14;
The above arithmetic operation program using a second data bus with a multi-bit configuration connected to and set to can be executed within one microprocessor, effectively improving data processing efficiency. It is something that will come to be done.

第2図は上記のように構成されるマイクロプロセッサに
おいてカウンタ回路を実現する場合のさらに詳細にして
示した構成図で、この場合は算術演算ユニット14の一
部で構成される内部カウンタ141が使用される。そし
て、このマイクロプロセッサにあっては、通常の論理演
幹命令においてRAMで構成されるデータメモリ16、
リザルトレジスタ21、論理ユニット13、入出力ボー
ト15等は1ビツトのデータバス11を介してデータの
交換を行なっている。そして、ざらにカウント専用命令
群を実行させるために、データメモリ16とリザルトレ
ジスタ21に結合される内部カウンタ141は、上記デ
ータバス11とは異なる他の第2のデータバス12で接
続し、このデータバス12を介してデータの交換が実行
されるようにする。特にデータメモリ1Gと内部カウン
タ141との間では、例えば8ビツトのデータがまとめ
てやりとりが行われるようにする。
FIG. 2 is a more detailed block diagram showing the counter circuit in the microprocessor configured as described above. In this case, the internal counter 141, which is part of the arithmetic operation unit 14, is used. be done. In this microprocessor, a data memory 16 composed of RAM,
The result register 21, logic unit 13, input/output board 15, etc. exchange data via a 1-bit data bus 11. In order to roughly execute a group of count-only instructions, the internal counter 141 coupled to the data memory 16 and the result register 21 is connected via a second data bus 12 different from the data bus 11. The exchange of data is carried out via the data bus 12. In particular, between the data memory 1G and the internal counter 141, for example, 8-bit data is exchanged in batches.

次に、上記カウント専用命令群についてその動作状態を
説明すると、まずデータメモリ16に対してはリセット
データR,6ビツトのデータD1〜D6、直前のクロッ
クC′を並列的に記憶し、またリザルトレジスタ21で
はクロックCを記憶している。
Next, to explain the operating state of the above-mentioned count-only instruction group, first, reset data R, 6-bit data D1 to D6, and the immediately preceding clock C' are stored in parallel in the data memory 16, and the result The register 21 stores the clock C.

A) まず第3図の(A)に示すように、カウンタロー
ド命令を実行する(以下この命令をTMC=Trans
fer Memory to Counterと称する
)。
A) First, as shown in FIG. 3(A), execute a counter load instruction (hereinafter this instruction will be referred to as TMC=Trans
fer Memory to Counter).

この命令の実行時には、リザルトレジスク21の値を内
部カウンタ141のC信号(クロック信号)とし、デー
タメモリ16内の8ビツトをR信号(リセット信号)、
D1〜D6プリセツトデータ信号)、C′倍信号直前の
C信号)として内部カウンタ141に対してデータロー
ドする。
When this instruction is executed, the value of the result register 21 is set as the C signal (clock signal) of the internal counter 141, and the 8 bits in the data memory 16 are set as the R signal (reset signal),
The data is loaded into the internal counter 141 as the preset data signal D1 to D6 (preset data signal) and the C signal immediately before the C' multiplied signal).

B) 次に第3図の(Bitに示すように、カウント動
作命令(以下この命令をCN T −C0untと称す
る)を実行する。この命令は、内部カウンタ141内に
ロードされたデータによって第4図に示す真理値表にし
たがってカウント動作する。
B) Next, as shown in (Bit) in FIG. 3, a count operation instruction (hereinafter this instruction will be referred to as CN Counting is performed according to the truth table shown in the figure.

C) カウントストア命令(以下この命令をTCM =
 Transfer C0tlntClr to M 
elllOrVと称する)を実行する。この命令は、上
記7MC命令とは逆に内部カウンタ141内のデータを
データメモリ16、リザルトレジスタ21にストアする
。この場合、カウンタ141の最終段の出力をリザルト
レジスタ21にも返すことにより、カウンタのカスケー
ド接続が容易に行われる。
C) Count store instruction (hereinafter this instruction will be referred to as TCM =
Transfer C0tlntClr to M
ellOrV). This instruction stores the data in the internal counter 141 in the data memory 16 and result register 21, contrary to the 7MC instruction. In this case, the output of the final stage of the counter 141 is also returned to the result register 21, thereby facilitating cascade connection of the counters.

ここで、プログラムメモリ19にあっては、各命令毎に
アドレス番地が更新されるものである。
Here, in the program memory 19, the address is updated for each instruction.

尚、ここで示した例ではカウント専用命令群をTMC,
CNT、TCMの各命令に分割する状態で示したが、こ
れは1命令で上記3ステツプを実行するようにしてもよ
いことはもちろんである。
In addition, in the example shown here, the count-dedicated instruction group is TMC,
Although shown as being divided into CNT and TCM instructions, it goes without saying that the above three steps may be executed in one instruction.

そして、内部カウンタ141も特に6ビツトである必要
性はない。
The internal counter 141 also does not need to be 6 bits.

また、上記実施例では1ビツト構成の第1のデータバス
11と、複数ビット構成の第2のデータバス12との2
種類のデータバス構成として示したが、これはこのまま
の状態でさらに複数のデータバス構成に拡張できるもの
である。例えば、第1のデータバスを1ビツト構成とし
てビット単位の論理演算が実行されるようにし、第2の
データバスを8ヒツト構成として簡単な整数演算が実行
されるようにする。そして、さらに拡張設定される第3
のデータバスを32ビツト構成として、複雑な数値演算
が実行されるようにするものである。
Further, in the above embodiment, the first data bus 11 having a 1-bit configuration and the second data bus 12 having a multiple-bit configuration are used.
Although this is shown as one type of data bus configuration, this can be further expanded to a plurality of data bus configurations as is. For example, the first data bus is configured to have a 1-bit configuration so that bit-by-bit logical operations can be executed, and the second data bus is configured to have an 8-bit configuration so that simple integer operations can be executed. And, the third part which is further expanded.
The data bus has a 32-bit configuration so that complex numerical operations can be executed.

「発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、例えば1ビツト構成の
第1のデータバスに対してさらに複数ビット構成の第2
のデータバスが設定されるものであり、これらデータバ
スに対してそれぞれ論理ユニットおよび算術演算ユニッ
トが接続設定される状態とされている。そして、これら
ユニットによって1ビット単位の論理演算、ざらにカウ
ンタ動作、算術演算動作が選択的に実行されるようにな
るものであり、これら演算制御が簡単なプログラムによ
って効果的に実行することができ、各種制御演算システ
ムに対し簡単に応用可能な状態とされるものである。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, for example, a second data bus having a plurality of bits is added to the first data bus having a one-bit configuration.
data buses are set up, and logic units and arithmetic operation units are connected to these data buses, respectively. These units selectively execute 1-bit logical operations, rough counter operations, and arithmetic operations, and these operations can be controlled effectively by a simple program. , which can be easily applied to various control calculation systems.

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

第1図はこの発明の一実施例に係るマイクロプロセッサ
を説明する構成図、第2図は上記実施例に示したマイク
ロプロセッサでカウンタ動作を実行する場合を説明する
さらに詳細にして示した構成図、第3図の(A)〜(C
)はそれぞれ上記カウンタ動作の状態を説明する内部カ
ウンタおよびデータメモリの状態を示す図、第4図は同
じく真理値表を示す図である。 11・・・第1のデータバス、12・・・第2のデータ
バス、13・・・論理ユニット、14・・・算術演算ユ
ニット、15・・・入出力ポート、16・・・データメ
モリ、19・・・プログラムメモリ、20・・・命令デ
コーダ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a microprocessor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a more detailed configuration diagram illustrating a case in which the microprocessor shown in the above embodiment executes a counter operation. , (A) to (C) in Figure 3
) are diagrams showing the states of the internal counter and data memory to explain the states of the counter operations, respectively, and FIG. 4 is a diagram similarly showing a truth table. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... First data bus, 12... Second data bus, 13... Logic unit, 14... Arithmetic operation unit, 15... Input/output port, 16... Data memory, 19...Program memory, 20... Instruction decoder. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 主としてビット単位の論理演算を実行する論理ユニット
と、この論理ユニットに対して接続設定される第1のデ
ータバスと、主として複数ビットの算術演算を実行する
算術演算ユニットと、この算術演算ユニットに対して接
続設定される第2のデータバスとを具備したことを特徴
とするマイクロプロセッサ。
A logic unit that mainly performs bit-wise logical operations, a first data bus that is connected to this logic unit, an arithmetic operation unit that mainly performs multi-bit arithmetic operations, and a first data bus that is connected to this logic unit; A microprocessor comprising: a second data bus connected to the second data bus;
JP59098085A 1983-07-04 1984-05-16 Microprocessor Granted JPS60241130A (en)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5039436A (en) * 1973-08-10 1975-04-11
JPS54122052A (en) * 1978-03-15 1979-09-21 Nec Corp Arithmetic unit
JPS54158831A (en) * 1978-06-06 1979-12-15 Toshiba Corp Data processor
JPS5685157A (en) * 1979-12-15 1981-07-11 Toshiba Corp Information processor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5039436A (en) * 1973-08-10 1975-04-11
JPS54122052A (en) * 1978-03-15 1979-09-21 Nec Corp Arithmetic unit
JPS54158831A (en) * 1978-06-06 1979-12-15 Toshiba Corp Data processor
JPS5685157A (en) * 1979-12-15 1981-07-11 Toshiba Corp Information processor

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