JPS6091472A - Microprocessor integrated circuit - Google Patents

Microprocessor integrated circuit

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Publication number
JPS6091472A
JPS6091472A JP59189866A JP18986684A JPS6091472A JP S6091472 A JPS6091472 A JP S6091472A JP 59189866 A JP59189866 A JP 59189866A JP 18986684 A JP18986684 A JP 18986684A JP S6091472 A JPS6091472 A JP S6091472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
bus
input
output
latch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59189866A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
モニール エルーデイワリイ
エドワード ヒユイ
リチヤード パン
ヘムラー ケイ.ヒンガー
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.)
Fairchild Semiconductor Corp
Original Assignee
Fairchild Camera and Instrument Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fairchild Camera and Instrument Corp filed Critical Fairchild Camera and Instrument Corp
Publication of JPS6091472A publication Critical patent/JPS6091472A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロプロセサ集積回路設計の実施上の改良
に関するものである。本マイクロプロセサ集積回路設計
は一部には改善したマイクロプロセサ性能と機能性とを
与える回路構成に関するものである。本発明は更に一部
には改良した集積回路構造乃至形態に関するものである
。特に、本発明は改良したデータ経路多重動作配列及び
バス動作構成に関するものである。本発明は更に集積回
路性能を改善する特別の接地バランス構成に関するもの
である。本発明は更に改良したレジスタファイル貯蔵回
路に関するものである。本発明は更にマイクロプロセサ
集積回路及び関連した適用分野における改良したタイミ
ング回路に関するものである。本発明は更に改良したリ
ードオンリーメモリ(ROM)回路に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in the implementation of microprocessor integrated circuit designs. The present microprocessor integrated circuit design is directed, in part, to a circuit configuration that provides improved microprocessor performance and functionality. The invention further relates in part to improved integrated circuit structures and topologies. More particularly, the present invention relates to an improved data path multiplexing arrangement and bus operating configuration. The present invention further relates to a special ground balance configuration that improves integrated circuit performance. The present invention is a further improved register file storage circuit. The invention further relates to improved timing circuits for microprocessor integrated circuits and related applications. The present invention relates to a further improved read only memory (ROM) circuit.

従来、広範な種類の集積回路マイクロプロセサが知られ
ている。米国における全ての主要な半導体製造業者は、
0MO8構成か又はバイポーラ集13− 積回路構成であって集積注入論理(I2L)乃至はI2
Lとトランジスタートランジスタ論理(TTL)構成に
形成されたマイクロプロセサ集積回路を販売している。
A wide variety of integrated circuit microprocessors are known in the art. All major semiconductor manufacturers in the United States
0 MO8 configuration or bipolar integrated circuit configuration with integrated injection logic (I2L) or I2
The company sells microprocessor integrated circuits formed in transistor-to-transistor logic (TTL) configurations.

例えば、フェアチアイルドカメラアンドインストルメン
トコーポレーションから市販されているF9445マイ
クロプロセサ集積回路は高性能のI2LとTTL結合型
集積回路である。該集積回路に関する更に詳細な説明は
、以下の米国特許出願中においてなされている。
For example, the F9445 microprocessor integrated circuit available from Fairchild Camera and Instrument Corporation is a high performance combined I2L and TTL integrated circuit. A more detailed description of the integrated circuit is provided in the following US patent applications: US Pat.

米国特許出願第167.614号、発明者Ilamra
j K、 IIingarh、「結合型集積注入論理・
トランジスタートランジスタ論理マイクロプロセサ集積
回路設計(COMBINED INTEGRATED 
INJECTION MICROPROCESSORI
NTEGRATED CIRCUIT DESIGN)
J、1980年7月11日出願。
U.S. Patent Application No. 167.614, Inventor Ilamra
J K, IIingarh, “Coupled Integral Injection Logic
Transistor Transistor Logic Microprocessor Integrated Circuit Design (COMBINED INTEGRATED
INJECTION MICROPROCESSORI
NTEGRATED CIRCUIT DESIGN)
J, filed on July 11, 1980.

米国特許出願第167.607号、発明者Michae
l G。
U.S. Patent Application No. 167.607, Inventor: Michael
lG.

Mldadejovsky、「マイクロプロセサ集積回
路用のサイクルカウンタ(CYCLE C0UNTER
FOrl MICROPROCESSORINTEGR
ATED CIRCUIT)J、1980年7月11日
出願。
Mldadejovsky, “Cycle Counter for Microprocessor Integrated Circuits”
FORl MICROPROCESSORINTEGR
ATED CIRCUIT) J, filed on July 11, 1980.

マイクロプロセサ集積回路の設計に関する技術はかなり
確立されているが、高性能マイクロプロセサにおいてよ
り高レベルの機能性及び性能を得る為にマイクロプロセ
サ集積回路の設計において更に改良を行なう必要性があ
る。
Although the art of microprocessor integrated circuit design is fairly well established, there is a need for further improvements in microprocessor integrated circuit design to obtain higher levels of functionality and performance in high performance microprocessors.

本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、改良し
た形態のデータ経路多重動作及びバス動作構成を提供す
ることを目的とする。本発明の別の目的とするところは
、注入バスの幅を減少させており且つ回路全体に渡って
適切なバイアス条件を持ったI2L集積回路を提供する
ことである。本発明の更に別の目的とするところは、マ
イクロプロセサ集積回路用の改良したレジスタファイル
セル構成を提供することである。本発明の更に別の目的
とするところは、本発明に基づくレジスタファイルセル
用の改良したタイミング回路を提供することである。本
発明の更に別の目的とするところは、マイクロプロセサ
集積回路内のROMの効率的なレイアウトを可能とする
ROM構成を提供することである。本発明の更に別の目
的とするところは、ROM内にストアされているマイク
ロコードへ迅速にアクセスすることを可能とするROM
構成を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an improved data path multiplexing operation and bus operation configuration. Another object of the present invention is to provide an I2L integrated circuit with reduced injection bus width and proper bias conditions throughout the circuit. Yet another object of the present invention is to provide an improved register file cell configuration for a microprocessor integrated circuit. It is a further object of the invention to provide an improved timing circuit for a register file cell according to the invention. Yet another object of the present invention is to provide a ROM structure that allows efficient layout of ROM within a microprocessor integrated circuit. Yet another object of the present invention is to provide a ROM that allows quick access to microcode stored within the ROM.
It is to provide configuration.

本発明に基づくマイクロプロセサ集積回路は第1複数個
のレジスタからなるレジスタファイルを有している。該
第1複数個のレジスタの各々は第2複数個の局所的(ロ
ーカル)バスの1つに接続されている。これらの局所的
バスは多重手段によって主要(メイン)バスへ接続され
ている。
A microprocessor integrated circuit according to the present invention has a register file comprising a first plurality of registers. Each of the first plurality of registers is connected to one of a second plurality of local buses. These local buses are connected to the main bus by multiplexing means.

本発明の別の特徴によれば、マイクロプロセサ集積回路
はデータ経路内に主要注入(インジェクタ)バスと接地
帰還バスとを有している。少なくとも1つの分岐接地バ
スが設けられている。接地バランス抵抗が接地帰還バス
と分岐接地バスとを接続している。
According to another feature of the invention, the microprocessor integrated circuit has a main injector bus and a ground return bus in the data path. At least one branch ground bus is provided. A ground balance resistor connects the ground return bus and the branch ground bus.

本発明の更に別の特徴によれば、メモリ貯蔵回路が一対
の出力を具備したラッチを有している。
According to yet another feature of the invention, the memory storage circuit has a latch with a pair of outputs.

該ラッチへのデータ入力を制御する為に該ラッチへのデ
ータ入力及びイネーブル信号入力が設けられている。該
貯蔵回路は一対の出力イネーブル信号入力を有しており
、その各々は該対出力の一方を制御する様に接続されて
いる。
A data input and an enable signal input to the latch are provided to control data input to the latch. The storage circuit has a pair of output enable signal inputs, each connected to control one of the pair of outputs.

本発明の更に別の特徴によれば、タイミング回路は複数
個の入力に応答して発生される入力タイミングパルスを
受け取るべく接続されている遅延手段を有している。該
遅延手段の出力は出力ゲートへ遅延したタイミングパル
スを供給すべく接続されている。該出力ゲートも入力タ
イミングパルスを受け取るべく接続されている。該出力
ゲートの出力は、例えば、本発明のラッチメモリセルに
よってラッチイネーブルタイミング回路として使用され
る。
According to yet another feature of the invention, the timing circuit includes delay means connected to receive input timing pulses generated in response to a plurality of inputs. The output of the delay means is connected to provide a delayed timing pulse to the output gate. The output gate is also connected to receive an input timing pulse. The output of the output gate is used, for example, by the latch memory cell of the present invention as a latch enable timing circuit.

本発明の更に別の特徴によれば1本発明のマイクロプロ
セサ集積回路において使用されているD型フリップフロ
ップ回路は、マスター部とスレーブ部とを有している。
According to yet another feature of the invention, the D-type flip-flop circuit used in the microprocessor integrated circuit of the invention has a master section and a slave section.

D入力からマスター部へのデータの入力はクロック入力
によって制御される。
The input of data from the D input to the master section is controlled by the clock input.

クロック入力とは独立的なりリア及びプリセット入力は
、任意の以前の状態からフリップフロップからの一対の
出力に対して該フリップフロップに17一 対し所望の状態を設定すべく機能する。
The input and preset inputs, independent of the clock input, function to set the desired state of the flip-flop 17 for a pair of outputs from the flip-flop from any previous state.

本発明の更に別の特徴によれば、本マイクロプロセサ集
積回路は、ワード、ビット及びページの形態で配列され
ている第1複数個のX及びYのアドレス可能なメモリ位
置を具備したROMを有している。X方向は各ページ上
で第2複数個のワードの1つをアドレスする。Y方向は
第3複数個のページの1つと第4複数個のピッ1〜の1
つをアドレスする。
According to a further feature of the invention, the microprocessor integrated circuit has a ROM with a first plurality of X and Y addressable memory locations arranged in words, bits and pages. are doing. The X direction addresses one of the second plurality of words on each page. The Y direction is one of the third plurality of pages and one of the fourth plurality of pages 1 to 1 of the fourth plurality.
Address one.

本発明の更に別の特徴によれば、特にROMと共に使用
すべく適合されたデコード回路は、複数個のマルチプル
エミッタページ選択トランジスタを有している。各ペー
ジ選択トランジスタのマルチプルエミッタの1つは該デ
コード回路がら出力を供給すべく接続されている。各ペ
ージ選択トランジスタのマルチプルエミッタの別の1つ
はそのトランジスタのベースへ接続されており、基準電
位を受け取っている。
According to yet another feature of the invention, a decode circuit particularly adapted for use with ROM includes a plurality of multiple emitter page select transistors. One of the multiple emitters of each page select transistor is connected to provide an output from the decode circuit. Another one of the multiple emitters of each page select transistor is connected to the base of that transistor and receives a reference potential.

これらの特徴をマイクロプロセサ集積回路に設けること
によって、該回路の性能を向上させることが可能である
。本発明のこれらの特徴の任意の1つ又は幾つかの結合
によって改良した性能を提供することが可能であるが、
本発明の1実施例ではこれらの全ての特徴を単一のマイ
クロプロセサ集積回路に組み込むものである。
By providing these features in a microprocessor integrated circuit, it is possible to improve the performance of the circuit. Although it is possible to provide improved performance by any one or a combination of several of these features of the invention,
One embodiment of the invention incorporates all of these features into a single microprocessor integrated circuit.

以下、添付の図面を参考に本発明の具体的実施の態様に
付いて詳細に説明する。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1A図及び第1B図は、本発明に基づくマイクロプロ
セサ集積回路50を示している。このマイクロプロセサ
50は5つの主要部分から構成されており、即ち、それ
らはデータプロセサ52と、マイクロプログラム制御5
4と、アドレスプロセサ56と、インタラブド・フォー
ルトプロセサ5゛8と、タイミングユニット60である
1A and 1B illustrate a microprocessor integrated circuit 50 in accordance with the present invention. This microprocessor 50 consists of five main parts, namely a data processor 52, a microprogram control 5
4, an address processor 56, an interlaced fault processor 5'8, and a timing unit 60.

16ビツト幅データプロセサ部52がマイクロプロセサ
50内の全てのデータ処理に関して責任を持っている。
A 16-bit wide data processor section 52 is responsible for all data processing within microprocessor 50.

データプロセサ52は以下に説明する機能的ブロックを
有している。17ビツト演算論理ユニツト(ALU)6
2は64においてA入力バス66からの入力を受け取り
、又68においてプレシフタ及びマスク69を介してB
入カバスフ0からの入力を受け取る。ALU62からの
出力は、72においてALUバス74へ供給され、又7
6においてシフタ及びマスク78を介してシフタバス8
0へ供給される。レジスタファイル82は16個の汎用
レジスタR11−Rl5と6個の作業レジスタとを包含
している。レジスタファイル82は84においてALU
バス74からの入力を受け取り、且つ86及び88の夫
々においてA入力バス66及びB入カバスフ0へ入力を
供給する。
Data processor 52 has functional blocks described below. 17-bit arithmetic logic unit (ALU) 6
2 receives input from the A input bus 66 at 64 and also receives input from the B input bus 68 via a preshifter and mask 69.
Receives input from input bus 0. The output from ALU 62 is provided to ALU bus 74 at 72 and
6 via the shifter and mask 78 to the shifter bus 8
0. Register file 82 includes 16 general purpose registers R11-R15 and 6 working registers. The register file 82 is connected to the ALU at 84.
It receives inputs from bus 74 and provides inputs to A input bus 66 and B input bus 0 at 86 and 88, respectively.

メモリデータレジスタ90は94においてマルチプレク
サ92から入力を受け取り、夫々96及び98において
、A入力バス66及びB入カバスフ0へ入力を供給する
。マルチプレクサ92は100においてALUバス74
からの入力を受け取り、且つ104において情報バス1
02からの入力をうけとる。マルチプレクサ92は又1
06においてマイクロプログラム制御部54内の命令レ
ジスタ108へ入力を供給する。命令レジスタ108は
110において六入力バス66へ入力を供給する。2つ
のタイマー112及び114は、116においてシフタ
バス80からの入力を受け取り、且つ118においてA
入力バス66へ入力を供給する。定数ROM120は1
24においてROMアドレスレジスタ122からのRO
Mアドレスをうけとる。ROMアドレスレジスタ122
は126においてシフタバス80からの入力を受け取る
Memory data register 90 receives input from multiplexer 92 at 94 and provides inputs to A input bus 66 and B input bus 0 at 96 and 98, respectively. Multiplexer 92 connects ALU bus 74 at 100
and receives input from information bus 1 at 104.
Receives input from 02. The multiplexer 92 is also 1
At 06, input is provided to the instruction register 108 in the microprogram control unit 54. Instruction register 108 provides input to six input bus 66 at 110. Two timers 112 and 114 receive input from shifter bus 80 at 116 and input from A at 118.
Provides input to input bus 66 . Constant ROM120 is 1
RO from ROM address register 122 at 24
Receive M address. ROM address register 122
receives input from shifter bus 80 at 126 .

ステータスレジスタ130は132においてALU62
からの及び134においてシフタバス80からの入力を
受け取る。このステータスレジスタ130は136にお
いて六入カバス66へ入力を供給する。
The status register 130 registers the ALU 62 at 132.
and from the shifter bus 80 at 134 . This status register 130 provides an input to the six-input bus 66 at 136 .

マイクロプログラム制御部54内の命令レジスタ108
は、命令レジスタ108内にフェッチされた新しい命令
を152においてマツピングPLA150へ供給する。
Instruction register 108 in microprogram control unit 54
provides the new instruction fetched into instruction register 108 to mapping PLA 150 at 152 .

マルチプレクサ156は160において、実行ルーチン
及び実効アドレスルーチンを有しているマイクロ制御ス
トア162へ入力を供給する。マイクロ制御ストア16
2は166においてマイクロプログラムレジスタ164
21− へ3つの出力フィールドを発生する。マイクロプログラ
ムレジスタ1d4へ供給される次のアドレスフィールド
は168においてマルチプレクサ156へ供給される。
Multiplexer 156 provides input at 160 to microcontrol store 162, which contains execution routines and effective address routines. Micro control store 16
2 at 166 microprogram register 164
21- generates three output fields to. The next address field provided to microprogram register 1d4 is provided at 168 to multiplexer 156.

マルチプレクサ156も170においてインクリメンタ
172へ入力を供給する。インクリメンタ172は17
6において次のアドレスレジスタ174へ入力を供給す
る。次のアドレスレジスタ174は178においてマル
チプレクサ156へ入力を供給する。マイクロプログラ
ムレジスタ164は182においてマイクロ制御ストア
162からの分岐フィールド出力を分岐PLA180へ
供給する。分岐P LA 180は183においてマル
チプレクサ156へ入力を供給する。分岐条件は184
においてデータプロセサ部52によって分岐PLA18
0へ供給される。
Multiplexer 156 also provides an input to incrementer 172 at 170 . Incrementer 172 is 17
6 provides an input to the next address register 174. Next address register 174 provides an input to multiplexer 156 at 178 . Microprogram register 164 provides the branch field output from microcontrol store 162 to branch PLA 180 at 182 . Branch P LA 180 provides an input to multiplexer 156 at 183. Branch condition is 184
Branch PLA 18 by data processor section 52 at
0.

マイクロプログラムレジスタ164を介して供給される
マイクロ制御ストア162からの第3出カフイールドは
データプロセサ52内の全てのコンポーネントの動作を
制御し、且つ186においてデータプロセサ部52へ供
給される。
A third output field from microcontrol store 162 provided via microprogram registers 164 controls the operation of all components within data processor 52 and is provided to data processor section 52 at 186 .

−??− アドレスプロセサ56は命令カウンタ(IC)200を
有しており、それは202においてA LUバス74か
ら入力を受け取る。I C2’00は204においてA
入力バス66へ命令アドレスを供給する。IC200は
更に208において情報バスマルチプレクサ206へ又
212においてインクリメンタ210へ命令アドレスを
供給する。インクリメンタ210からの出力が214に
おいてIC200へ供給され、又218においてメモリ
アドレスレジスタ(MAR)216へ供給される。
−? ? - Address processor 56 has an instruction counter (IC) 200, which receives input at 202 from ALU bus 74. I C2'00 is A at 204
Provides an instruction address to input bus 66. IC 200 also provides the instruction address to information bus multiplexer 206 at 208 and to incrementer 210 at 212. The output from incrementer 210 is provided to IC 200 at 214 and to memory address register (MAR) 216 at 218.

MAR216への付加的な入力は、220において情報
バス102によって又222においてALUバス74に
よって供給される。MAR216は全てのオペランドに
対するアドレスを決定し、且つ224においてアドレス
出力をイクリメンタ210へ又情報バスマルチプレクサ
206へ供給する。情報バスマルチプレクサへの付加的
入力は226においてALUバス74によって供給され
る。
Additional inputs to MAR 216 are provided by information bus 102 at 220 and by ALU bus 74 at 222. MAR 216 determines the addresses for all operands and provides address outputs at 224 to incrementer 210 and to information bus multiplexer 206. Additional input to the information bus multiplexer is provided by ALU bus 74 at 226.

情報バスマルチプレクサ206の出力は228において
情報バス102へ供給される。インクリメンタ210は
データプロセサ部52のIC及びオペランドアドレスア
ップデート並列操作を提供する。
The output of information bus multiplexer 206 is provided to information bus 102 at 228. Incrementer 210 provides IC and operand address update parallel operations for data processor section 52.

マイクロプロセサ50の内部的に発生されるか又は外部
的に発生されるかということに拘らず、インタラブド・
フォールトプロセサ部58は全てのインタラブド即ち中
断とフォールト即ち欠陥とを処理する。インタラブ1へ
・フォールトプロセサ58はベンディング(未決)イン
タラブドレジスタ(PNP)250を有している。フォ
ールトレジスタ・論理(FT)252は254において
PIR250へ入力を供給する。フォールト入力は25
6においてFT252へ、又258においてシフタバス
80から供給される。FT252からの出力も260に
おいてA入力バス66へ供給される。PIR250への
付加的なインタラブド入力は、262において供給され
ると共に264においてシフタバス80から供給される
。PIR250からの出力は266においマスク・イン
タラブドイネーブル論理268へ供給される。マスクレ
ジスタ(MK)270は272においてマスク・インタ
ラブドイネーブル論理268へ入力を供給する。MK2
70への入力は274においてシフタバス80から供給
される。マスク・インタラブドイネーブル論理268は
276においてプライアリティーエンコーダ278へ出
力を供給する。
Whether generated internally or externally to microprocessor 50,
Fault processor section 58 handles all interrupts and faults. To Interlab 1 - Fault processor 58 has a bending (pending) interconnected register (PNP) 250 . Fault register logic (FT) 252 provides input to PIR 250 at 254 . Fault input is 25
6 to the FT 252 and from the shifter bus 80 at 258. The output from FT 252 is also provided at 260 to A input bus 66. Additional interwoven inputs to PIR 250 are provided at 262 and from shifter bus 80 at 264. The output from PIR 250 is provided at 266 to mask interleaved enable logic 268 . Mask register (MK) 270 provides an input to mask interleaved enable logic 268 at 272 . MK2
Input to 70 is provided at 274 from shifter bus 80. Mask interleaved enable logic 268 provides an output at 276 to priority encoder 278 .

プライアリティーエンコーダ278は280においてラ
ッチ282へ出力を供給する。ラッチ282は284に
おいてA入力バス66へ出力を供給する。
Priority encoder 278 provides an output to latch 282 at 280 . Latch 282 provides an output to A input bus 66 at 284 .

タイミングユニット60は、マイクロプロセサ50の内
部動作及び異なったバス動作に必要な内部及び外部スト
ローブを発生する。内部入力は、292においてタイミ
ングアービトレーションユニット290へ及びそこから
供給される。マイクロプロセサ50の外部的な入力は2
94においてタイミングアービトレーションユニット2
90へ及びそこから供給される。
Timing unit 60 generates internal and external strobes necessary for internal operations of microprocessor 50 and different bus operations. Internal inputs are provided at 292 to and from timing arbitration unit 290 . The external inputs of the microprocessor 50 are 2
At 94, the timing arbitration unit 2
90 and from there.

第2図の状態線図に示した如く、マイクロプロセサ50
に対する基本的なマシンサイクルは、3゜25− 4又は5CPUクロツクサイクル乃至は状態を有してい
る。第2図に示した記号は以下の如き意味を有している
As shown in the state diagram of FIG.
The basic machine cycle for a computer has 3.25-4 or 5 CPU clock cycles or states. The symbols shown in FIG. 2 have the following meanings.

A=アサ−テッド(アクティブ) NA=ノッ1−アサ−テッド ALBR=ALU分岐サイクル(5状態)−内部信号 ABRT=アボート条件−内部信号 BUSREQ=バスリクエスト BUSGNT=バス許可入力 BUSLOCK=バXC]ツク RDYA=RDYA入力 RDYD=RDYD入力 Sz=高インピーダンス状態−C,PUドライバは3−
状態。
A = asserted (active) NA = not 1 - asserted ALBR = ALU branch cycle (5 states) - internal signal ABRT = abort condition - internal signal BUSREQ = bus request BUSGNT = bus permission input BUSLOCK = bus RDYA=RDYA input RDYD=RDYD input Sz=high impedance state -C, PU driver is 3-
situation.

状態S。、 S4. S、からなる3−状態サイクルは
、ALU62に対して完全に内部的な動作に使用される
。状態S。、S□+ S21 S3からなる4−状態サ
イクルはバスの1つを使用する最小長さ動作に使用され
る。状態S。= s、、 s2. s3.5aA= 9
g − 又はS。、s4.s s s からなる5SI S A
 t sA −状態サイクルは、マイクロプログラム制御ストア16
2内の次のアドレスを決定する為にALU62の現在の
操作の結果を使用する操作に対して適用される。この5
−状態サイクルは更にアボート条件に続く操作にも適用
される。全てのタイミングサイクルは状態S。で開始し
、その状態において、タイミングユニット60はバスサ
イクル又は内部ALUサイクルを開始させるのに必要な
制御情報を受け取る。
Condition S. , S4. The 3-state cycle consisting of S is used for operations completely internal to ALU 62. Condition S. , S□+S21 S3 is used for minimum length operations using one of the buses. Condition S. = s,, s2. s3.5aA=9
g - or S. , s4. 5SI S A consisting of s s s
tsA - state cycle microprogram control store 16
This applies to operations that use the results of the current operation of ALU 62 to determine the next address in ALU 62. This 5
- State cycles also apply to operations following an abort condition. All timing cycles are in state S. In that state, timing unit 60 receives the necessary control information to initiate a bus cycle or an internal ALU cycle.

BUSGNT、RDYA又はRDYD外部入力を操作す
ることによってバスサイクルを拡張することが可能であ
る。これらの信号は、第2図に示した如く、バス102
が別のマイクロプロセサ50又はダイレクトメモリアク
セス(DMA)装置、状態S1であるアドレスフェーズ
又は状態S3であるデータフェーズに夫々割り当てられ
ている場合に、マイクロプロセサ50を高インピーダン
ス状態SZに維持する。
It is possible to extend the bus cycle by manipulating the BUSGNT, RDYA or RDYD external inputs. These signals are routed to bus 102 as shown in FIG.
The microprocessor 50 is maintained in a high impedance state SZ when the microprocessor 50 is assigned to another microprocessor 50 or a direct memory access (DMA) device, an address phase in state S1 or a data phase in state S3, respectively.

第3図はマイクロプロセサ50への及びそこからの外部
入力を示している。マイクロプロセサ50へのクロック
人力300は302における〇−20M1lzCP U
 CL K信号と304における100kHzタイマー
CLK信号とを有している。外部リクエスト306は、
308においてマイクロプロセサ50を低アクティブ状
態に初期値化させるR E S E T信号と、C0N
REQ信号とを有しており、後者の信号はマイクロプロ
セサ50が現在の命令を実行した後にコンソール操作を
低アクティブ状態に初期値化させる。
FIG. 3 shows external inputs to and from microprocessor 50. Clock power 300 to microprocessor 50 is 0-20M1lzCPU in 302
CLK signal and a 100kHz timer CLK signal at 304. The external request 306 is
The R E S E T signal initializes the microprocessor 50 to a low active state at 308 and the C0N
REQ signal, the latter signal initializing console operation to a low active state after microprocessor 50 executes the current instruction.

マイクロプロセサ50には全部で9個のインタラブド人
力310が供給される。パワーダウンインタラブド用の
PWRDN INT信号312は、コンフィグレーショ
ンレジスタ内のインタラブミルモードピットに応じて、
その正向端乃至は高レベルでアクティブとなる。314
におけるUSR6INT乃至USR5INT信号はユー
ザインタラブドであって、コンフィグレーションレジス
タ内のインタラブドモードビットに応じて、正向端乃至
は高レベルでアクティブとなる。316におけるIOL
よ INT及びl0L2 INT信号は入出力レベルイ
ンタラブトであって、ユーザインタラブドの数を拡張す
る為に使用することの可能な高アクティブ入力である。
A total of nine interconnected forces 310 are supplied to the microprocessor 50. The PWRDN INT signal 312 for power-down interconnected is set according to the interconnected mill mode pit in the configuration register.
It becomes active at its front end or at a high level. 314
The USR6INT through USR5INT signals are user-interconnected and are active at the positive end or at a high level, depending on the interwoven mode bit in the configuration register. IOL in 316
Y INT and l0L2 The INT signal is an input/output level interrupt and is a high active input that can be used to expand the number of user interrupts.

フォール1−人力は318においてマイクロプロセサ5
0へ供給される。320におけるMEMPRT ER倍
信号メモリプロテクトエラーを表しており、外部メモリ
管理ユニット(MMU)及び/又は外部ブロックプロテ
クトユニット(BPU)によって発生される低アクティ
ブ入力である。
Fall 1 - Human power is microprocessor 5 in 318
0. The MEMPRT ER signal at 320 represents a memory protect error and is a low active input generated by an external memory management unit (MMU) and/or an external block protect unit (BPU).

それは、後述するBUS BUSY信号によって、CP
Uバスサイクル内のフォールトレジスタ252のビット
O又はCPUバスサイクルでない場合にはピッ1−1内
にサンプルされる。322におけるMEM PARER
倍信号メモリパリティ−エラーを表しており、BUS 
BUSY信号によってフォールトレジスタ252のビッ
ト2内にサンプルされる低アクティブ入力である。EX
TADRER信号324は外部アドレスエラーを表し、
BUS BUSY信号によってフォールトレジス29− タ252のビット5又はビット8内にサンプルされる低
アクティブ入力である。326における5YSFLTo
信号及び5YSFLT□信号はシステムフォールトを表
し、正面端でアクティブとなりビット7又はビット13
及び14を夫々フォールトレジスタ252内にセットす
る。
It is activated by the BUS BUSY signal, which will be described later.
Sampled in bit 0 of fault register 252 in a U bus cycle or in pins 1-1 if it is not a CPU bus cycle. MEM PARER in 322
Double signal indicates memory parity error, and BUS
Low active input sampled into bit 2 of fault register 252 by the BUSY signal. EX
TADRER signal 324 represents an external address error;
BUS - Low active input sampled into bit 5 or bit 8 of fault register 252 by the BUSY signal. 5YSFLTo in 326
The 5YSFLT□ signal represents a system fault and is active at the front edge, bit 7 or bit 13.
and 14 are set in the fault register 252, respectively.

328におけるIBo乃至■B15情報バス入力及び出
力信号は、16ビツト情報バス102上でアクティブ双
方向の時間多重されたアドレス及びデータ情報を表す。
The IBo to B15 information bus input and output signals at H.328 represent active bidirectional time multiplexed address and data information on the 16-bit information bus 102.

バス102はマイクロプロセサ50に割り当てられてい
ないバスサイクルの間3状態にある。IBゎ信号は最大
桁ビットである。
Bus 102 is in three states during bus cycles that are not assigned to microprocessor 50. The IB2 signal is the most significant bit.

マイクロプロセサ50からのステータスバス出力は33
0において供給される。332におけるAKO乃至AK
3アドレスキー信号は、メモリアクセス用の外部MMU
内のアクセスロックと整合するべく使用される高アクテ
ィブ出力である。不整合は幾つかの可能な状態の内の1
つであって、MMUによって320におけるMEM P
RT E−に信号をその低アクティブ状態とさせる。3
3490− におけるASO乃至AS3アドレス状態信号は高アクテ
ィブ出力であって、それは外部MMUにおいてページレ
ジスタグループを選択する。
The status bus output from the microprocessor 50 is 33.
Supplied at 0. AKO to AK in 332
3 address key signal is external MMU for memory access
is a high active output used to match the access lock within the Inconsistency is one of several possible states
MEM P in 320 by MMU
Forces the RT E- signal to its low active state. 3
The ASO to AS3 address status signal in the 3490- is a high active output that selects a page register group in the external MMU.

エラー出力は336において供給される。338におけ
る再起不能エラー信号UNRCV ERは高アクティブ
出力であって、再起不能と類別されるエラーの発生を表
す。このエラーが発生した命令はアボートされる。34
0における主要エラー信号MAJ ERは高アクティブ
出力であって、主要と類別されるエラーの発生を表す。
An error output is provided at 336. The non-restartable error signal UNRCVER at 338 is a high active output indicating the occurrence of an error that is classified as non-restartable. The instruction in which this error occurs is aborted. 34
The major error signal MAJ ER at 0 is a high active output and represents the occurrence of an error classified as major.

このエラーが発生した命令もアボートされる。The instruction in which this error occurred is also aborted.

マイクロプロセサ50からのディスクリート出力は34
2に供給される。344におけるダイレクトメモリアク
セサイネーブル信号DMA ERは高アクティブであり
、DMAがイネーブルされていることを表す。外部リク
エスト信号RESE下がアクティブである場合にDMA
がディスエーブルされる。346におけるNML PW
RUP信号は高アクティブであり、マイクロプロセサ5
0が初期値化シーケンスにおいて内蔵されているテスト
を成功裡に完了したことを表す。348における新たな
スタート信号5NEWは高アクティブであり、新たな命
令が次のサイクルにおいて実行をスタートさせることを
表す。この情報は命令トレーシングに有用である。35
0における1〜リガ一ゴーリセツト信号TRIGOR8
Tは低アクティブディスクリート出力である。
There are 34 discrete outputs from the microprocessor 50.
2. The direct memory access enable signal DMA_ER at 344 is active high, indicating that DMA is enabled. DMA when external request signal RESE is active
is disabled. NML PW in 346
The RUP signal is high active and the microprocessor 5
0 indicates successful completion of the built-in tests in the initialization sequence. The new start signal 5NEW at 348 is active high, indicating that a new instruction will start execution in the next cycle. This information is useful for instruction tracing. 35
1 at 0 to reset signal TRIGOR8
T is the low active discrete output.

マイクロプロセサ50への及びそこからのバス制御入力
及び出力は352において与えられる。
Bus control inputs and outputs to and from microprocessor 50 are provided at 352.

354における読取乃至書込出力信号R/Wはデータの
流れの方向を表す。高信号は読取乃至は入力操作を表し
、且つ低信号は書込乃至は出力操作を表す。354にお
ける出力は、マイクロプロセサ50に割り当てられてい
ないバスサイクルの間3状態である。356におけるM
/IOメモリ又はI10出力信号は、現在のバスサイク
ルがメモリ(高)であるか又はI10動作(低)である
かを表す。出力356は、マイクロプロセサ50に割り
当てられていないバスサイクルの間3状態である。35
8におけるD/Iデータ乃至命令出力31− 信号は、高である場合に現在のバスサイクルアクセスが
データ用のものであり一方低である場合に命令用のもの
であることを表す。出力358は、マイクロプロセサ5
0に割り当てられていないバスサイクルの間3状態であ
る。360におけるアドレスストローブ信号5TRBA
は、ストローブの高から低への遷移において外部ラッチ
内においてメモリ乃至はXIOアドレスを高アクティブ
出力にラッチさせる為に使用される。出力360は。
The read/write output signal R/W at 354 represents the direction of data flow. A high signal represents a read or input operation, and a low signal represents a write or output operation. The output at 354 is tristate during bus cycles not assigned to microprocessor 50. M in 356
The /IO memory or I10 output signal indicates whether the current bus cycle is memory (high) or I10 operation (low). Output 356 is tristate during bus cycles not assigned to microprocessor 50. 35
The D/I data to command output 31- signal at 8 indicates that the current bus cycle access is for data when high, while for an instruction when low. Output 358 is the microprocessor 5
It is in 3 states during bus cycles that are not assigned to 0. Address strobe signal 5TRBA in 360
is used to latch the memory or XIO address to the high active output in an external latch on the strobe high to low transition. The output 360 is.

マイクロプロセサ50に割り当てられていないバスサイ
クルの間3状態である。アドレスレディー信号RDYA
は362に供給される信号で、バスサイクルのアドレス
フェーズを拡張する為に使用される高アクティブ入力で
ある。364におけるデータストローブ信号5TRBD
は、メモリ及びXIOサイクル内でデータをストローブ
する為に使用される低アクティブ出力である。364に
おける出力は、マイクロプロセサ50に割り当てられて
いないバスサイクルの間3状態である。366における
データレディー信号RDYDは、バス33− 32− サイクルのデータフェーズを拡張する為に使用される高
アクティブ入力である。より低速のメモリ装置に対処す
る為に、RDYDがアクティブでない限り、待ち状態が
挿入される。
There are three states during bus cycles that are not assigned to microprocessor 50. Address ready signal RDYA
is a high active input used to extend the address phase of the bus cycle. Data strobe signal 5TRBD in H.364
is a low active output used to strobe data within the memory and XIO cycles. The output at 364 is tristate during bus cycles not assigned to microprocessor 50. The data ready signal RDYD at 366 is a high active input used to extend the data phase of the bus 33-32- cycle. To accommodate slower memory devices, wait states are inserted unless RDYD is active.

バスアービトレーシ目ン入力及び出力が370において
マイクロプロセサ50へ及びそこから供給される。37
2における出力信号BUSREQは低アクティブ出力で
あり、マイクロプロセサ50がバスを要求していること
を表す。この信号は、マイクロプロセサ50がバスを獲
得しバスサイクルをスタートさせると非アクティブとな
る。外部アービターから374に供給されるBUSGN
T信号は低アクティブ入力であり、マイクロプロセサ5
0が現在プライアリティーバスリクエストを有している
ことを表す。バスがロックされていない場合、マイクロ
プロセサ50は次のCPUクロックの開始と共にバスサ
イクルを開始させる。376におけるBUS BUSY
信号は、バスサイクルの始めと終りを確立する為に使用
される低アクテオブ双方向信号である。フォールトレジ
スタ252内にビットをサンプルする為に、後端の低か
ら高への遷移が使用される。この信号は、マイクロプロ
セサ50に割り当てられていないバスサイクルにおいて
3状態である。然し乍ら、マイクロプロセサ50は、マ
イクロプロセサ50以外のバスサイクルフォールトをフ
ォールトレジスタ252内にラッチする為にBtJS 
BUSY線376をモニタする。378におけるBUS
LOCK信号は、引き続くバスサイクルに対してバスを
ロックする為に使用される低アクティブの双方向信号で
ある。ロックされていないバスサイクルの間、BUS 
LOCKはBUS BUSYを模倣する。
Bus arbitration inputs and outputs are provided at 370 to and from microprocessor 50. 37
The output signal BUSREQ at 2 is a low active output, indicating that microprocessor 50 is requesting the bus. This signal becomes inactive when microprocessor 50 acquires the bus and begins a bus cycle. BUSGN supplied to 374 from external arbiter
The T signal is a low active input and the microprocessor 5
0 indicates that there is currently a priority bus request. If the bus is not locked, microprocessor 50 initiates a bus cycle with the start of the next CPU clock. BUS BUSY in 376
The signal is a low active bidirectional signal used to establish the beginning and end of a bus cycle. The trailing low to high transition is used to sample the bit into fault register 252. This signal is tristate on bus cycles not assigned to microprocessor 50. However, microprocessor 50 uses BtJS to latch bus cycle faults other than microprocessor 50 into fault register 252.
Monitor BUSY line 376. BUS in 378
The LOCK signal is a low active, bidirectional signal used to lock the bus for subsequent bus cycles. During unlocked bus cycles, BUS
LOCK imitates BUS BUSY.

マイクロプロセサ50に割り当てられていないバスサイ
クルの間、BUS LOCKは3状態である。
During bus cycles not assigned to microprocessor 50, BUS LOCK is in three states.

マイクロプロセサの配線380は接地されている。配線
382は公称+5■で225mAの■CC入力をマイク
ロプロセサ50へ供給する。配線384は、公称+1.
3V及び1.4AノvINJ1及びvINJ2人力をマ
イクロプロセサ50へ供給する。
The microprocessor wiring 380 is grounded. Wire 382 provides a 225 mA ■ CC input to microprocessor 50 at a nominal +5 ■. Wiring 384 is nominally +1.
3V and 1.4A voltage vINJ1 and vINJ2 are supplied to the microprocessor 50.

第4図は、本発明において使用されるマイクロ制御スト
ア162を実施する為のROM4.OOのブロック線図
である。アドレス部分402はメモリ部分404内の列
アドレスを有しており、それは406に示した如くペー
ジ及びピッl−配向されている。このROMは410に
おいて行アドレスされている。X方向において、各ペー
ジ内の200個のワードの1つがアドレスされ、且つY
は4つのページの1つをアドレスする。
FIG. 4 shows ROM 4.0 for implementing the microcontrol store 162 used in the present invention. FIG. 2 is a block diagram of OO. Address portion 402 contains column addresses within memory portion 404, which are page and pill-oriented as shown at 406. This ROM is row addressed at 410. In the X direction, one of the 200 words in each page is addressed, and in the Y
addresses one of four pages.

第5図は、ROM4.OOをアクセスする為に使用され
るデコード回路450を示している。速度を考慮すると
、ノードC上の電圧を制限することが望ましい。従って
、ノードAは4Vbeに設定されノードBは3Vbeに
設定される。 l−ランジスタQ1は高ベース容量ノー
ドを充電し、ダイオードQ3を放電する。1−ランジス
タQAI、QA2゜QA3.QA4は4つのページの1
つを選択する為のものである。回路の好適実施形態にお
いては、Vccはスタートアップ時に最小の4.5vで
ノードAにおいて4Vbeである。
FIG. 5 shows ROM4. A decode circuit 450 is shown that is used to access OO. For speed considerations, it is desirable to limit the voltage on node C. Therefore, node A is set to 4Vbe and node B is set to 3Vbe. The l-transistor Q1 charges the high base capacitance node and discharges the diode Q3. 1-transistor QAI, QA2°QA3. QA4 is 1 of 4 pages
This is for selecting one. In the preferred embodiment of the circuit, Vcc is 4Vbe at node A with a minimum of 4.5V at startup.

一35= 第6図は、第4図のROM400と共に使用される基準
回路500を示している。この基準回路は、高容量ノー
ドC(第5図)上の電圧の振れを制限することによるR
OM4.OOの速度にとって重要である。更に、基準回
路500は、ROM内の各X線にいくつのエミッタコン
タクトが接続されているかということに依存して、異な
る負荷の為に必要とされる各xi内のカスタム抵抗を制
限することに貢献する。200Xアドレスの各々に対し
て一定の抵抗のみが必要であるに過ぎず、ROM400
に対するレイアウト時間を短縮している。トランジスタ
QBIのベース502は極めて僅かの電流を流すに過ぎ
ず、Iojは基本的に■。
-35= FIG. 6 shows a reference circuit 500 used with ROM 400 of FIG. This reference circuit reduces the R
OM4. Important for OO speed. Additionally, the reference circuit 500 limits the custom resistance within each xi required for different loads depending on how many emitter contacts are connected to each x-ray in the ROM. To contribute. Only a constant resistor is needed for each of the 200X addresses, and the ROM400
The layout time has been reduced. The base 502 of the transistor QBI conducts only a very small current, and Ioj is basically ■.

と等しい。is equal to

第7図はノードB(第5図)に接続されている基準回路
520を示しいる。エミッタ522は3Vbeに設定さ
れている。マイクロプロセサ朶積回路50に要求される
電流条件が高い為に、即ち全電流Ij、njが約1.4
Aである為に、注入バス及び接地バス602,604の
夫々における電圧降下を37− 36− 注意深く制御することが重要である。集積回路50の全
ての部分に対して適切なバイアス状態を維持する為に、
集積回路50の動作温度範囲に渡って全ての■2Lトラ
ンジスタVBIE上に最大電圧差の25mVを維持せね
ばならない。
FIG. 7 shows reference circuit 520 connected to node B (FIG. 5). Emitter 522 is set to 3Vbe. Since the current conditions required for the microprocessor integrated circuit 50 are high, that is, the total current Ij, nj is approximately 1.4.
A, it is important to carefully control the voltage drop on each of the injection and ground buses 602, 604. In order to maintain proper bias conditions for all parts of integrated circuit 50,
A maximum voltage differential of 25 mV must be maintained on all 2L transistors VBIE over the operating temperature range of integrated circuit 50.

第8図及び第9図は、本マイクロプロセサ集積回路内の
I2Lパワーの詳細を示している。注入バス602に対
して、バス602を横切っての電圧降下は降下抵抗60
6(第8図)の値の中に考慮されている。降下抵抗60
6の値は注入分岐路608内の電流を決定し、それはそ
の分岐路608に接続されているI2Lトランジスタの
数によって設定される。接地バス604に対しては、通
常、接地バス604の幅が増加され、その結果オーミッ
ク電圧降下を減少させて完全な接地状態、即ちどこもが
ゼロポル1−の状態に近づく。然し乍ら、この結果を得
る為には、その電流が高い為にバス604の寸法は著し
く大きくなる。
Figures 8 and 9 show details of the I2L power within the present microprocessor integrated circuit. For injection bus 602, the voltage drop across bus 602 is reduced by drop resistor 60.
6 (FIG. 8). descending resistance 60
The value of 6 determines the current in injection branch 608, which is set by the number of I2L transistors connected to that branch. For ground bus 604, the width of ground bus 604 is typically increased to reduce the ohmic voltage drop and approach a perfect ground condition, ie, zero pol 1- everywhere. However, to achieve this result, the dimensions of bus 604 would be significantly larger due to the higher current.

本発明によれば、この様な制限を取り除く為に接地バラ
ンスを行なっている。接地電圧をゼロに減少させようと
する代りに、実際の接地電圧を接地バランス抵抗610
を介して成る基準電圧値のVGrefに上昇させている
。従って、主要接地バス604を横切っての電圧降下は
その抵抗610の値の中に考慮されている。
According to the present invention, ground balance is performed to eliminate such restrictions. Instead of trying to reduce the ground voltage to zero, the actual ground voltage is connected to the ground balance resistor 610.
The reference voltage value VGref is increased through the reference voltage VGref. Therefore, the voltage drop across main ground bus 604 is accounted for in the value of resistor 610.

チップ50の全電力散逸を最小に抑える為に、VGre
fを可及的に小さく抑えることが必要である。VGer
fの値は基本的に主要接地バス604を横切っての最大
電圧降下V、 G M A XとVGMAXの点に最も
近接した接地バランス抵抗を横切っての最大電圧降下V
GRとによって決定される。
To minimize the total power dissipation of chip 50, VGre
It is necessary to keep f as small as possible. VGer
The value of f is essentially the maximum voltage drop V across the main ground bus 604 and the maximum voltage drop V across the ground balance resistor closest to the points GMAX and VGMAX.
GR.

一方、VGRの値は接地電流Igと最小の得られる抵抗
値Rminとによって決定される。
On the other hand, the value of VGR is determined by the ground current Ig and the minimum obtained resistance value Rmin.

第10図は、本発明の一部を形成するレジスタファイル
データ経路バス構成600を示している。
FIG. 10 illustrates a register file data path bus configuration 600 that forms part of the present invention.

第10図に示したバス動作構成はマイクロプロセサ50
内のデータ経路に対して実施されている。
The bus operation configuration shown in FIG.
This has been implemented for the data path within.

このバス動作構成は、2−レベルアドレス動作構成、即
ち主要アドレスと局所アドレスを有する構成を反映して
いる。主要アドレスは、例えばレジスタファイル、IR
,MDR,IC,MAR等のALUへの入力を決定する
。レジスタファイルにおいては、局所的アドレスが選択
されている特定のレジスタを決定する。アドレス動作構
成はALUへの2つの入力(A及びBバス)に対し同一
である。これらのバスの一方のバスの動作に付いてのみ
説明する。
This bus operational configuration reflects a two-level addressing configuration, ie, having a primary address and a local address. The primary address is e.g. register file, IR
, MDR, IC, MAR, etc. are determined. In the register file, the local address determines the particular register being selected. The addressing configuration is the same for the two inputs to the ALU (A and B buses). Only the operation of one of these buses will be described.

レジスタファイル82をアドレスするのに5ビツトアド
レス(32の内の1つ)が必要であり、Aアドレスに対
しては5ビット又Bアドレスに対しては5ビツトが必要
である。各々が最大16個のレジスタ622を有する2
つのページが4ビツトアドレス(16の内の1つ)を使
用して並列的にアドレスされる。各ページは別の局所的
バス624へ接続されている。主要バス626に対して
2つの局所的バス624の1つを選択する、即ち多重動
作させる為に、5番目のアドレスピッl〜がレジスタフ
アイル82主要アドレス選択信号と結合される。
A 5-bit address (one of 32) is required to address register file 82, with 5 bits required for the A address and 5 bits for the B address. 2 each having up to 16 registers 622
The two pages are addressed in parallel using 4-bit addresses (1 of 16). Each page is connected to a separate local bus 624. To select or multiplex one of the two local buses 624 for the main bus 626, a fifth address pin l~ is coupled with the register file 82 main address selection signal.

基本的には、バス動作構成は全伝播遅れを減少39− させる。簡単なバス構成では、全てのレジスタが単一の
局所的バスに接続される場合もある。その場合、局所的
バスは、配線容量に加えて、最大32個のコレクタの全
負荷容量を有する。そのかわりに2本の局所的バス62
4を有する構成を使用することにより、各局所的バスの
容量は半分に減少される。その結果、局所的バスアクセ
ス時間において約8ナノ秒が減少される。簡単化された
アドレスデコーダ(32の内の1つの代りに16の内の
1つ)は、ALUサイクルにおける伝播遅れを1つの付
加的なゲート遅れだけ減少させる。従って、上述したア
ドレス動作構成は、ALUサイクルにおける伝播遅れを
約12ナノ秒だけ減少させる。
Fundamentally, the bus operating configuration reduces the total propagation delay. In a simple bus configuration, all registers may be connected to a single local bus. In that case, the local bus has a total load capacitance of up to 32 collectors in addition to the wiring capacitance. Instead, two local buses 62
By using an arrangement with 4, the capacity of each local bus is reduced by half. As a result, approximately 8 nanoseconds is reduced in local bus access time. The simplified address decoder (one of 16 instead of one of 32) reduces the propagation delay in the ALU cycle by one additional gate delay. Therefore, the addressing configuration described above reduces the propagation delay in an ALU cycle by about 12 nanoseconds.

チップレイアウトにおける幾つかの付加的な利点が本バ
ス動作構成を使用することによって得られる。各レジス
タは3つの制御信号、即ち1個のクロック信号(WRI
TE)と二重ボートレジスタ用の2個の出力イネーブル
信号(READ)を必要とする。本局所バス2本構成を
使用すること41− 40− により、2個のレジスタが同じREAD信号を共用する
ことが可能であるが、WRITE信号に共用するもので
はなく、従って、制御信号の数を1/3だけ減少させて
いる。制御信号の数はデータ経路の幅を決定するもので
あるから、それはチップのレイアウトにおいて特に重要
である。そのことによるチップ面積の節約は、ビット当
たりの付加的な局所バスに起因する面積の増加を著しく
相殺する。
Several additional advantages in chip layout are obtained by using the present bus operating configuration. Each register has three control signals: one clock signal (WRI
TE) and two output enable signals (READ) for the dual boat register. By using this two-local bus configuration, it is possible for two registers to share the same READ signal, but not for the WRITE signal, thus reducing the number of control signals. It has been reduced by 1/3. It is particularly important in chip layout because the number of control signals determines the width of the data path. The chip area savings thereby significantly offset the area increase due to the additional local bus per bit.

第11図はマイクロプロセサ集積回路50のレジスタフ
ァイル82内で使用されている改良されたラッチ二重ポ
ートランダムアクセスメモリ(RAM)回路900を示
している。この目的の為に通常使用されるD型フリップ
フロップの代りに、回路900は多数の利点を提供して
いる。二重ボートD型フリップフロップは実施上12個
のゲートを必要とするが、回路900は10個のゲート
を必要とするに過ぎない。本発明のマイクロプロセサ集
積回路50においてこの様にゲート数を減少させること
の重要性は、マイクロプロセサ集積回路50内のI”L
ゲートの25%はレジスタファイル内にあるという事実
によって示される。レジスタファイル内の各セルにおい
て2個のゲートを節約するということは、各セルに対す
る入力パワーにおいて15%の減少を生じ、且つセル面
積において10%の減少を生じる。
FIG. 11 shows an improved latch dual port random access memory (RAM) circuit 900 used within register file 82 of microprocessor integrated circuit 50. In place of the D-type flip-flop typically used for this purpose, circuit 900 offers a number of advantages. A dual port D flip-flop requires 12 gates in practice, but circuit 900 only requires 10 gates. The importance of reducing the number of gates in the microprocessor integrated circuit 50 of the present invention is that
This is indicated by the fact that 25% of the gates are in the register file. Saving two gates in each cell in the register file results in a 15% reduction in input power to each cell and a 10% reduction in cell area.

レジスタファイルセルをラッチで構成する場合には、タ
イミングの問題及びラッチ出力信号におけるグリッチに
関する問題を解決することが必要であった。タイミング
問題は、レジスタファイルへのデータ入力は共通入力デ
ータバス上の他のレジスタによって共用されるという事
実から発生する。これらの他のレジスタはD型フリップ
フロップ形態で実施され、且つそれらはエツジトリガー
される。従って、これらの他のレジスタのDフリップフ
ロップをエツジトリガーする上で使用される主要クロッ
クパルスから特別のラッチイネーブル信号ENを発生さ
せることが必要である。EN信号のパルス幅は、セル9
00内に適切なデータ入力のみがラッチされる様に調節
される。EN信号は、上述した如く、第16図及び第1
7図に示した回路から発生される。
When implementing register file cells with latches, it was necessary to solve timing problems and problems related to glitches in the latch output signals. Timing issues arise from the fact that the data input to the register file is shared by other registers on a common input data bus. These other registers are implemented in D-type flip-flop form, and they are edge triggered. It is therefore necessary to generate a special latch enable signal EN from the main clock pulse used to edge trigger the D flip-flops of these other registers. The pulse width of the EN signal is
Adjustments are made so that only data inputs appropriate within 00 are latched. As mentioned above, the EN signal is
7 is generated from the circuit shown in FIG.

EN信号の先端に続くラッチ出力信号QA及びQB内に
グリッチが発生することを回避する為に補正機能も必要
とされていた。データがレジスタファイル内にラッチさ
れた後にサイクルの後期において出力イネーブル信号で
丁T及び−0]「■)1アドレスデコーダからレジスタ
ファイルに到達するので、レジスタファイル出力バス」
―には何等グリッチが現れることはない。
A correction function was also required to avoid glitches in the latch output signals QA and QB following the leading edge of the EN signal. After the data is latched into the register file, the output enable signal in the later part of the cycle is used to reach the register file from the register file output bus.
- No glitches appear.

第11図に示した二重ボートラッチセル900は、ゲー
ト1−5を具備した基本ラッチセル920と、ゲー1へ
8からなる入力バッファ922と、ゲート6及び7から
なる2個の出力ゲー1〜924とを有している。更に、
ゲート9及び]Oからなる出力イネーブルバッファ92
6も設けられている。所望により、出力ゲー1−92 
/1をゲー1−5に接続して出力信号QA及びQT3の
極性を変えることが可能である。
The dual boat latch cell 900 shown in FIG. 924. Furthermore,
Output enable buffer 92 consisting of gate 9 and]O
6 is also provided. If desired, output game 1-92
/1 can be connected to gates 1-5 to change the polarity of the output signals QA and QT3.

動作に付き説明すると、ラッチイネーブル信号43− ENがアサートされると(低アクティブ)、ラッチ92
0が透過性となり、入力データDがゲート4及び5上に
ラッチされる。ラッチ出力924は、出力イネーブル信
号OEA及びOEBがアサートされていない限り、開回
路のままである・従って、ラッチイネーブル信号ENを
非アサート状態とすることが可能であり、且つラッチ9
20は不透過性となる。出力イネーブル信号○EA及び
OEBは任意の時間にアサート状態(低アクティブ)と
なることが可能であり、ゲート4及び5上にラッチされ
たデータは互いに独立的にQA及びQB出力へ転送され
る。WRITE動作中、ゲート4の出力にグリッチが現
れることがある。READ動作を2個のゲート遅れを越
えてWRITE動作より遅延させることが可能であれば
、そのグリッチはQA及びQB出力に現れることはない
To explain the operation, when the latch enable signal 43-EN is asserted (low active), the latch 92
0 becomes transparent and input data D is latched onto gates 4 and 5. Latch output 924 remains open circuit unless output enable signals OEA and OEB are asserted; therefore, latch enable signal EN can be deasserted and latch 924
20 becomes opaque. Output enable signals EA and OEB can be asserted (active low) at any time, and the data latched on gates 4 and 5 are transferred to the QA and QB outputs independently of each other. During a WRITE operation, a glitch may appear at the output of gate 4. If it is possible to delay the READ operation from the WRITE operation by more than two gate delays, the glitch will not appear on the QA and QB outputs.

第12図は、本発明に基づき非同期クリア及びプリセッ
トを有するD型フリップフロップ回路700を示してい
る。第13図は回路700に対する真理値表である。第
14図乃至第16図は、回45− 44− 路700の動作を理解するのに有用な波形線図である。
FIG. 12 shows a D-type flip-flop circuit 700 with asynchronous clear and preset in accordance with the present invention. FIG. 13 is a truth table for circuit 700. 14-16 are waveform diagrams useful in understanding the operation of circuit 45-44-700.

フリップフロップ700はマスター部702とスレーブ
部704とを有している。マスター部702の出力はノ
ードA及びBにおいてである。
Flip-flop 700 has a master section 702 and a slave section 704. The outputs of master section 702 are at nodes A and B.

スレーブ部の入力は、ノードA、B、C,Dにおいてで
ある。CLKクロック入力信号はマスター部とスレーブ
部702,704の両方を制御する。
The inputs of the slave section are at nodes A, B, C, and D. The CLK clock input signal controls both master and slave sections 702,704.

次に第13図乃至第16図を参考に、回路700の動作
に付いて説明する。V (cl、k)波形720(第1
4図)がV (m)よりも小さければ、最ホマスタ負荷
電圧であるマスター部702の出力は、ノードDにおけ
る入力の如何なる変化に拘らず固定されている。従って
、波形720がV (m)よりも大きい場合にのみノー
ドA及びBを変化させることが可能である。
Next, the operation of the circuit 700 will be explained with reference to FIGS. 13 to 16. V (cl, k) waveform 720 (first
4) is smaller than V (m), the output of the master unit 702, which is the highest master load voltage, is fixed regardless of any change in the input at node D. Therefore, it is possible to change nodes A and B only if waveform 720 is greater than V (m).

波形720がV (s)よりも大きい場合、最大スレー
ブ負荷電圧であるノードC及びDにおけるスレーブ部7
04の入力がノードA及びBの状態とは独立的に制御を
行なう。従って、波形720がV (s)よりも小さい
場合にのみマスター部746− O2からの出力をスレーブ部704にロードさせること
が可能である。
If the waveform 720 is greater than V(s), the slave section 7 at nodes C and D is the maximum slave load voltage.
The input of 04 provides control independently of the states of nodes A and B. Therefore, it is possible to load the output from the master section 746-O2 into the slave section 704 only when the waveform 720 is less than V(s).

回路700は負エツジトリガーされるので、V(m)は
常にV (s)よりも大である。マスター部への入力は
クロックパルス720によって制御さ九る。クロックパ
ルス720もマスター部とスレーブ部702.704と
を接続させる結合トランジスタ730の状態を規制する
。その動作シーケンスは以下の通りである。点732に
おいて、スレーブ704マスター702から分離し、点
734において、D入力からマスター部702へ情報を
供給し、点736において、D入力をディスエーブルさ
せ、点738において、マスター部702からスレーブ
部704へ情報を転送する。
Since circuit 700 is negative edge triggered, V(m) is always greater than V(s). The input to the master section is controlled by clock pulses 720. Clock pulse 720 also regulates the state of coupling transistor 730 connecting master section and slave section 702, 704. Its operation sequence is as follows. At point 732, slave 704 is separated from master 702, at point 734, information is provided from the D input to master section 702, at point 736, the D input is disabled, and at point 738, information is provided from master section 702 to slave section 704. Transfer information to.

非同期的クリア及びリセットに対する非同期入力は次の
通りである。CLEARへの高入力はQを低レベルへセ
ットし、PRESETへの高入力はQを高レベルにセッ
トし、CLEAR及びPRESETに同時的に高を与え
ると両方の出力を高とさせる。又、非同期的なCLEA
R及びPRESET入力は、従前の状態に拘らず、クロ
ック波形720とは独立的に、フリップフロップ700
を強制的に固定状態とさせる。CLEAR及びPRES
ET入力は、一連のCL E A R及びPRESET
入力がたとえ結合されたとしても、電流ホギングを減少
させる様に構成されている。
The asynchronous inputs for asynchronous clear and reset are: A high input to CLEAR sets Q low, a high input to PRESET sets Q high, and applying high to CLEAR and PRESET simultaneously causes both outputs to go high. Also, asynchronous CLEA
The R and PRESET inputs are connected to flip-flop 700 independently of clock waveform 720, regardless of their previous state.
is forced into a fixed state. CLEAR and PRES
The ET input is a series of CL E A R and PRESET
Even if the inputs are coupled, they are configured to reduce current hogging.

第17図は、3人力ANDゲー1−800と、2人力N
ANDゲート802と、インバータ806の組804と
で夫々構成される回路800,802.804のブロッ
ク線図である。第18図は、アイソプレーナI2L、即
ちI3L、ラッチイネーブル回路800,802,80
4の詳細を示している。第19図は、回路800,80
2,804において使用される波形830,832,8
34を示している。ANDゲート800への3個の入力
はANDゲート80C1を介してノードAにおいて信号
を発生させる。ノードAにおける信号はANDゲート8
00によって遅延されノードBに信号を与える。NAN
Dゲート802はノードA及びBにおける信号を使用し
てその出力端810に47− 負向パルス834を発生させる。このパルス834の幅
はインバータ806のゲート遅延によって制御される。
Figure 17 shows the three-man AND game 1-800 and the two-man N game.
FIG. 8 is a block diagram of circuits 800, 802, and 804 each configured with an AND gate 802 and a set 804 of inverters 806. FIG. 18 shows isoplanar I2L, ie, I3L, latch enable circuits 800, 802, 80.
4 details are shown. FIG. 19 shows circuits 800, 80
Waveforms 830, 832, 8 used in 2,804
34 is shown. The three inputs to AND gate 800 generate a signal at node A via AND gate 80C1. The signal at node A is AND gate 8
00 and provides a signal to Node B. NAN
D-gate 802 uses the signals at nodes A and B to generate a 47- negative going pulse 834 at its output 810. The width of this pulse 834 is controlled by the gate delay of inverter 806.

然し乍ら、パルス834の極性は出力NANDゲート8
02によって決定される。
However, the polarity of pulse 834 is
02.

第20図及び第21図は、第17図のラッチイネーブル
タイミング回路内のANDゲート800への3つの入力
を発生することに関する詳細を更に示している。クロッ
クパルスCPは、インバータ増幅器1006を介してD
フリップフロップ回路1000,1002.1004へ
供給される。
20 and 21 show further details regarding generating the three inputs to AND gate 800 in the latch enable timing circuit of FIG. 17. Clock pulse CP is passed through inverter amplifier 1006 to D
It is supplied to flip-flop circuits 1000, 1002, and 1004.

システムタイミング信号は配線1008.101Q、1
012を介してフリップフロップ1. OO0−100
4のD入力へ供給される。配線1014. 。
The system timing signal is wired 1008.101Q, 1
012 through flip-flop 1. OO0-100
4's D input. Wiring 1014. .

1016.1018上のフリップフロップ1000−1
−004のQ出力は、ANDゲート800への3つの入
力を構成する。これらのQ出力も配線1012.102
2,1024を介してANDゲ−1−1026へ供給さ
れる。ANDゲート1026は、レジスタファイル82
内で使用されているDフリップフロップ700(第12
図)をエツジ49− 48− トリガーする為に配線1028上に付加的な組のAパル
スを供給する。第21図は、クロックパルスCPとA及
びBパルスとの間のタイミング関係を示している。
Flip-flop 1000-1 on 1016.1018
The -004 Q outputs constitute the three inputs to AND gate 800. These Q outputs are also wired 1012.102
2,1024 to the AND game 1-1026. AND gate 1026 connects register file 82
D flip-flop 700 (12th
An additional set of A pulses is provided on wire 1028 to trigger edges 49-48- (FIG.). FIG. 21 shows the timing relationship between clock pulse CP and the A and B pulses.

以上説明した如く、新規な高性能マイクロプロセサ集積
回路及び前述した本発明の目的を達成することが可能な
この様なマイクロプセサ集積回路内に組み込む改良した
回路が提供されているということが当業者等にとって明
らかになったことと思料される。本発明のROM構成は
、集積回路50内において効率的なレイアラ1へを可能
とすると共にROM内にストアされているマイクロコー
ドを迅速にアクセスすることを可能とする。■2L集積
回路50の全体に渡って適切なバイアス条件を維持する
と共に、注入バスの幅を減少させてい′ る。本集積回
路50のデータ経路多重構成及びバス動作構成は改善さ
れた性能を提供することを可能としている。レジスタフ
ァイルセル900の構成は、チップ寸法及びパワー条件
を著しく節約することを可能としている。
From the foregoing, it will be appreciated by those skilled in the art that there is provided a novel high performance microprocessor integrated circuit and improved circuitry for incorporation within such a microprocessor integrated circuit capable of achieving the objects of the invention as set forth above. It is thought that this has become clear to people like him. The ROM configuration of the present invention allows efficient layering within integrated circuit 50 and allows for rapid access to microcode stored within the ROM. (2) Maintaining proper bias conditions throughout the 2L integrated circuit 50 while reducing the width of the injection bus. The data path multiplexing and bus operating configuration of the present integrated circuit 50 allows it to provide improved performance. The configuration of register file cell 900 allows significant savings in chip size and power requirements.

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。
Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention should not be limited only to these specific examples, and various modifications may be made without departing from the technical scope of the present invention. Of course, it is possible.

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

第1図は第1A図と第1B図との配置状態を示した説明
図、第1A図及び第1B図は本発明に基づいて構成され
たマイクロプロセサ集積回路の一般化した各ブロック線
図、第2図は第1A図及び第1B図に示したマイクロプ
ロセサ集積回路に対するタイミング発生器状態線図、第
3図は第1A図及び第1B図のマイクロプロセサ集積回
路であってそれに供給されたり又はそこから供給される
外部信号を示した説明図、第4図は本発明に基づいて構
成されたROMのブロック線図、第5図は本発明におい
て使用されるROM回路の概略回路図、第6図は本発明
において使用される別のROM回路の概略回路図、第7
図は本発明において使用される別のROM回路の概略回
路図、第8図及び第9図は本発明において使用されるバ
ス構成を示した各平面図、第10図は本発明において使
用されているレジスタファイルデータ経路バス構成のブ
ロック線図、第11図は本発明において使用されるラッ
チ回路の論理回路図、第12図は本発明において使用さ
れているフリップフロップ回路の概略回路図、第13図
は第12図の回路を理解するのに有用な真理値表を示し
た説明図、第14図乃至第16図は第11図の回路の動
作を理解するのに有用な各波形線図、第17図は本発明
において使用されるタイミング回路の論理回路図、第1
8図は第17図におけるタイミング回路の概略回路図、
第19図は第17図の論理回路図を理解するのに有用な
波形線図、第20図は第12図、第17図、第18図の
回路への入力を発生する回路の論理・ブロック線図、第
21図は第20図の回路の動作を理解するのに有用な波
形線図、である。 (符合の説明) 51− 50:マイクロプロセサ集積回路 52:データプロセサ 54:マイクロプログラム制御 56:アドレスプロセサ 58:インタラブト・フォールトプロセサ60:タイミ
ングユニット 特許出願人 フェアチアイルド カメラアンド インス
トルメント コーポレーション 53− 52− ■ 41報/l’ス 1 盲 ■ FIG、 I 。 偉 今 ル ジス91 FIG、lA l ?ッヒしり” +50 。 PLA 1 僕陣テlXシ1陀−1 71”L2A’f−9砿紐 ・ 841 ?Iレチ芦りり“ツ“ 嫌PLA 。 172 183 180 1 ■ イニクダメシタ マイqollグ4N)12/−754
。 、文yrLλ I J−ジ゛λ夕 I ■ 174 マイクDりυ2)6 1 178 1621 Lシ゛λ夕 1 861 ?イクo7’oり1う4撃1# −−−−−−−−−−−一−−−−−−−−−−−−−
−−−429429° “ オ面Fミ〜。 91壱v1 /l二μエイ21 FIG、4 402 X f5勾 □H FIG、9 L 射= 第1頁の続き 優先権主張 [相]198*9月12日[相]米国(U
S)10198坪9月12日[相]米国(US)+■1
飯B年9月12日[相]米国(US)1@発 間者 リ
チャード パン アメ サラ o発 明 者 ヘムラー ケイ、ヒン アメガー ウラ [株]530995 秒530996 秒530997 リカ合衆国、カリフォルニア 94086.サニーベル
。 ス ウオルフ ロード 813 リカ合衆国、カリフォルニア 95121.サン ノゼ
。 テ゛イエンド コート 3446
1 is an explanatory diagram showing the layout of FIGS. 1A and 1B; FIGS. 1A and 1B are generalized block diagrams of a microprocessor integrated circuit constructed based on the present invention; 2 is a timing generator state diagram for the microprocessor integrated circuit shown in FIGS. 1A and 1B, and FIG. 3 is a timing generator state diagram for the microprocessor integrated circuit shown in FIGS. FIG. 4 is a block diagram of a ROM configured according to the present invention, FIG. 5 is a schematic circuit diagram of a ROM circuit used in the present invention, and FIG. Figure 7 is a schematic circuit diagram of another ROM circuit used in the present invention.
The figure is a schematic circuit diagram of another ROM circuit used in the present invention, FIGS. 8 and 9 are plan views showing the bus configuration used in the present invention, and FIG. 10 is a schematic circuit diagram of another ROM circuit used in the present invention. 11 is a logic circuit diagram of a latch circuit used in the present invention. FIG. 12 is a schematic circuit diagram of a flip-flop circuit used in the present invention. The figure is an explanatory diagram showing a truth table useful for understanding the circuit of FIG. 12, and FIGS. 14 to 16 are waveform diagrams useful for understanding the operation of the circuit of FIG. 11. FIG. 17 is a logic circuit diagram of the timing circuit used in the present invention, the first
Figure 8 is a schematic circuit diagram of the timing circuit in Figure 17;
Figure 19 is a waveform diagram useful for understanding the logic circuit diagram in Figure 17, and Figure 20 is the logic/block diagram of the circuit that generates the inputs to the circuits in Figures 12, 17, and 18. The diagram, FIG. 21, is a waveform diagram useful for understanding the operation of the circuit of FIG. (Explanation of symbols) 51-50: Microprocessor integrated circuit 52: Data processor 54: Microprogram control 56: Address processor 58: Interrupt/Fault processor 60: Timing unit Patent applicant Fairchild Camera and Instrument Corporation 53-52 - ■ 41 reports/l'su 1 blind ■ FIG, I. Great now Rugis 91 FIG, lA l? "Hishiri" +50. PLA 1 Bokujin TelX Shi1-1 71"L2A'f-9 Kurihimo ・841? I hate PLA. 172 183 180 1 ■ Inikudameshita My Qollg 4N) 12/-754
. , sentence yrLλ I J-ji゛λ evening I ■ 174 Mike D ri υ2)6 1 178 1621 L line ゛λ evening 1 861 ? Iku o7'ori 1 U 4 stroke 1# ---
---429429° "Omen F Mi~. 91 1 v1 / l 2 μ A 21 FIG, 4 402 Month 12 [phase] United States (U.S.
S) 10,198 tsubo September 12th [phase] United States (US) +■1
September 12, 2015 [phase] United States (US) 1 @ Participant Richard Pan Amesarao Inventor Hemler Kay, Hin Amegar Ura [Co., Ltd.] 530995 seconds 530996 seconds 530997 United States, California 94086. Sunny Bell. 813 Wolf Road, United States, California 95121. San Jose. T-end coat 3446

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1複数個のレジスタを有するレジスタファイルを
具備したマイクロプロセサ集積回路において、前記第1
複数個の各々が第2複数個の局所バスの1つに接続され
ており、前記局所バスが多重動作手段によって主要バス
に接続されていることを特徴とする回路。 2、特許請求の範囲第1項において、前記局所バスの各
々に接続されているレジスタを選択するアドレスデコー
ダと、前記第2複数個の局所バスの1つを選択する為の
第2アドレスデコーダとを有することを特徴とする回路
。 3、主要注入バスを具備したマイクロプロセサ集積回路
において、接地帰還バスと、少なくとも1本の分岐接地
バスと、前記接地帰還バスを前記分岐接地バスに接続さ
せている接地バランス抵抗とを有することを特徴とする
回路。 1− 4、特許請求の範囲第3項において、少なくとも1本の
分岐注入バスが注入降下抵抗によって前記主要注入バス
へ接続されていることを特徴とする回路。 5、特許請求の範囲第4項において、複数個の分岐注入
バスが各々注入降下抵抗を介して前記主要注入バスの両
端に接続されており、且つ各々が複数個の分岐接地バス
を具備する一対の接地帰還バスが設けられており、各分
岐接地バスは接地バランス抵抗を介してその主要接地バ
スへ接続されており、該分岐接地バス及び該分岐注入バ
スは互いに噛み合っていることを特徴とする回路。 6、 ラッチを有するメモリ貯蔵回路において、一対の
出力端と、前記ラッチへのデータ入力端と、前記ラッチ
への前記データ入力を制御するイネーブル信号入力端と
、各々が前記一対の出力端の1つを制御すべく接続され
ている一対の出力イネーブル信号入力端とを有すること
を特徴とする回路。 7、特許請求の範囲第6項において、本回路がクロック
信号に応答して該イネーブル信号入力2− を発生する回路と結合されており、該イネーブル信号の
幅が確立されて所望のデータを前記メモリ貯蔵回路内に
ラッチすることを特徴とする回路。 8、第1複数個のレジスタを有するレジスタファイルを
具備したマイクロプロセサ集積回路において、前記レジ
スタの各々が第2複数個の局所バスの1つに接続されて
おり、前記局所バスは多重動作手段によって主要バスへ
接続されており、前記第1複数個のレジスタの少なくと
も幾つかはメモリ貯蔵回路を有しており、該メモリ貯蔵
回路はラッチを有しており、該ラッチは一対の出力端と
前記ラッチへのデータ入力端と前記ラッチへの前記デー
タ入力を制御するイネーブル信号入力端と前記一対の出
力端の1つを制御すべく各々が接続されている一対の出
力イネーブル信号入力端とを具備していることを特徴と
する回路。 9、特許請求の範囲第8項において、主要注入バスと、
接地帰還バスと、少なくとも1本の分岐接地バスと、前
記接地帰還バスと前記分岐接地バスとを接続する接地バ
ランス抵抗とを有することを特徴とする回路。 10、マスター部とスレーブ部とを具備したD型フリッ
プフロップ回路において、D入力端から前記マスター部
へのデータの導入はクロック入力によって制御され、前
記クロック入力とは独立的なりリア及びプリセット入力
端が任意の従前の状態から前記フリップフロップ回路か
らの一対の出力に対して所望の状態をセットすべく機能
することを特徴とする回路。 11、ラッチ回路をイネーブルさせる為のタイミング回
路において、遅延手段がタイミングパルス発生手段から
のタイミングパルスを受け取るべく接続されており、前
記タイミングパルス発生手段は該タイミングパルスを発
生する為に複数個の入力を受け取るべく接続されており
、前記遅延手段は出力ゲートへ第1人力として遅延され
たタイミングパルスを供給すべく接続されており、前記
タイミングパルス発生手段は又前記出力ゲートへ第2人
力として遅延されないタイミングパルスを供給すべく接
続されており、ラッチイネーブル j− 信号が前記出力ゲートからの出力として供給されること
を特徴とする回路。 12、特許請求の範囲第11項において、前記タイミン
グ回路への複数個の入力はクロックパルスによって制御
される複数個のD型フリップフロップ回路によって供給
され、前記複数個のD型フリップフロップ回路は第2出
力ゲートへ該複数個の入力を供給すべく接続されており
、付加的なり型フリップフロップ回路用のトリガーパル
スが前記第2出力ゲートからの出力として供給されるこ
とを特徴とする回路。 13、特許請求の範囲第12項において、前記付加的な
り型フリップフロップ回路はマスター部とスレーブ部と
を有しており、D入力端から前記マスター部へのデータ
の導入は該トリガーパルスによって制御され、前記クロ
ック入力とは独立的なりリア及びプリセット入力が任意
の従前の状態から前記付加的なり型フリップフロップ回
路の各々からの一対の出力に対して所望の状態をセット
することを特徴とする回路。 5− 一4= 14、マイクロプロセサのレジスタファイル内のラッチ
メモリ回路をイネーブルさせるタイミング回路を有する
マイクロプロセサ集積回路において、前記タイミング回
路がタイミングパルス発生手段からタイミングパルスを
受け取るべく接続されている遅延手段を有しており、前
記タイミングパルス発生手段が該タイミングパルスを発
生する為に複数個の入力を受け取るべく接続されており
、前記遅延手段が出力ゲートへの第1人力として遅延さ
れたタイミングパルスを供給すべく接続されており、前
記タイミングパルス発生手段が更に前記出力ゲートへの
第2人力として遅延されていないタイミングパルスを供
給すべく接続されており、ラッチイネーブル信号が前記
出力ゲートから前記ラッチメモリ貯蔵回路へ出力として
供給されることを特徴とする回路。 15、特許請求の範囲第14項において、前記レジスタ
ファイル内においても、D型フリップフロップメモリ貯
蔵回路がマスター部とスレーブ部とを有しており、D入
力端からの前記マスター部6− へのデータの導入はクロック入力によって制御され、前
記クロック入力とは独立的なりリア及びプリセット入力
が任意の従前の状態から前記フリップフロップ回路から
の一対の出力に対して所望の状態をセットすべく機能す
ることを特徴とする回路。 16、特許請求の範囲第14項又は第15項において、
前記タイミング回路への該複数個の入力はクロックパル
スによって制御される複数個のD型フリップフロップ回
路によって与えられ、前記複数個のD型フリップフロッ
プ回路は第2出力ゲートへの該複数個の入力を供給すべ
く接続されており、前記り型フリップフロップメモリ貯
蔵回路用のトリガーパルスが前記第2出力ゲー1〜から
の出力として供給されることを特徴とする回路。 17、リードオンリーメモリを有するマイクロプロセサ
回路において、ワード、ビット及びページの形態で配列
された第1複数個のX及びYアドレス可能なメモリ位置
を設けてあり、X方向には各ページ上の第2複数個のワ
ードの1つをアクセスし、Y方向には第3複数個のペー
ジの1つと第4複数個のビットの1つをアクセスするこ
とを特徴とする回路。 18、特許請求の範囲第17項において、前記リードオ
ンリーメモリが複数個のページ選択トランジスタを具備
したデコード回路を有することを特徴とする回路。 19、特許請求の範囲第18項において、前記デコード
回路がプログラム可能な貯蔵トランジスタを有すること
を特徴とする回路。 20、特許請求の範囲第19項において、前記デコード
回路が前記ページ選択1−ランジスタの1つのコレクタ
と前記エミッタプログラム可能なトランジスタの別の1
つのエミッタとの間に接続されている第1基準回路を有
してtすることを特徴とする回路。 2、特許請求の範囲第18項乃至第20項の内の何れか
1項において、前記ページ選択トランジスタはマルチエ
ミッタトランジスタであり、その1個のエミッタが前記
デコード回路から出力トラ=7− ンジスタヘ出力を供給すべく接続されており、その第2
エミツタがそのトランジスタのベースと第2基準回路と
へ接続されていることを特徴とする回路。 22、リードオンリーメモリ用のデコード回路において
、複数個のマルチエミッタページ選択トランジスタを設
けてあり、各ページ選択トランジスタのマルチエミッタ
の1つが前記デコード回路から出力を供給すべく接続さ
れており、各ページ選択トランジスタのマルチエミッタ
の別の1つがそのトランジスタのベースに接続されると
共に基準電位を受け取るべく接続されていることを特徴
とする回路。 23、第1複数個のレジスタを有するレジスタファイル
を具備したマイクロプロセサ集積回路において、前記第
1複数個の各々が第2複数個の局所バスの1つに接続さ
れており、前記局所バスは多重動作手段によって主要バ
スへ接続されており、前記第1複数個のレジスタの少な
くとも幾つかはメモリ貯蔵回路を有しており、該メモリ
貯蔵−9= 8− 回路はラッチを有しており、該ラッチは一対の出力端と
前記ラッチへのデータ入力端と前記ラッチへの前記入力
を制御するイネーブル信号入力と各々が前記一対の出力
端の1つを制御すべく接続されている一対の出力イネー
ブル信号入力端とを具備しており、更に主要注入バスと
接地帰還バス、少なくとも1個の分岐接地バス、前記接
地帰還バスと前記分岐接地バスとを接続する接地バラン
ス抵抗とを有しており、前記レジスタファイル内の前記
レジスタの少なくとも幾つかはマスター部とスレーブ部
とを具備したD型フリップフロップから形成されており
、D入力端から前記マスターへのデータの導入はクロッ
ク入力によって制御され、前記クロック入力とは独立的
なりリア及びプリセット入力は任意の従前の状態から前
記フリップフロップ回路からの一対の出力に対して所望
の状態をセットすべく機能することを特徴とする回路。 2、特許請求の範囲第23項において、前記レジスタフ
ァイル内の前記レジスタの幾つかはメモリ貯蔵回路から
形成されており、該メモリ貯蔵−1〇 − 回路はラッチを有しており、該ラッチは一対の出力端と
前記ラッチへのデータ入力端と前記ラッチへの前記デー
タ入力を制御するイネーブル信号入力端と各々が前記一
対の出力端の1つを制御すべく接続されている一対の出
力イネーブル信号入力端とを具備していることを特徴と
する回路。 2、特許請求の範囲第24項において、前記マイクロプ
ロセサの前記レジスタファイル内の前記ラッチメモリ回
路をイネーブルする為のタイミング回路が設けられてお
り、前記タイミング回路がタイミングパルス発生手段か
らのタイミングパルスを受けとるべく接続されている遅
延手段を有しており、前記タイミングパルス発生手段が
該タイミングパルスを発生する為に複数個の入力を受け
取るべく接続されており、前記遅延手段が出力ゲートへ
第1人力として遅延されたタイミングパルスを供給すべ
く接続されており、前記タイミングパルス発生手段は更
に前記出力ゲートへ第2人力として遅延されていないタ
イミングパルスを供給すべく接続されており、ラッチイ
ネーブル信号が前記出力ゲートから前記ラッチメモリ貯
蔵回路への出力として供給されることを特徴とする回路
。 2、特許請求の範囲第23項乃至第25項の内の何れか
1項において、リードオンリーメモリが設けられており
、該リードオンリーメモリはワード、ビット及びページ
の形態で配列されている第1複数個のX及びYアドレス
可能なメモリ位置を有しており、X方向において各ペー
ジ上の第2複数個のワードの1つをアドレスし、Y方向
において第3複数個のページの1つ及び第4複数個のビ
ットの1つをアドレスすることを特徴とする回路。 2、特許請求の範囲第26項において、前記リードオン
リーメモリ用のデコード回路を設けてあり、該デコード
回路が複数個のマルチエミッタページ選択1〜ランジス
タを有しており、各ページ選択トランジスタのマルチエ
ミッタの1つが前記デコード回路から出力を供給すべく
接続されており、各ページ選択トランジスタのマルチエ
ミッタの別の1つがそのトランジスタのベースに接続さ
れていると共に基準電位を受け取るべく接続されている
ことを特徴とする回路。
[Claims] 1. A microprocessor integrated circuit comprising a register file having a first plurality of registers, wherein the first
A circuit characterized in that each of the plurality of local buses is connected to one of the second plurality of local buses, said local buses being connected to the main bus by multiplexing means. 2. In claim 1, an address decoder for selecting a register connected to each of the local buses; and a second address decoder for selecting one of the second plurality of local buses. A circuit characterized by having: 3. A microprocessor integrated circuit having a main injection bus, having a ground return bus, at least one branch ground bus, and a ground balance resistor connecting the ground return bus to the branch ground bus. Featured circuit. 1-4. The circuit of claim 3, wherein at least one branch injection bus is connected to the main injection bus by an injection drop resistor. 5. Claim 4, wherein a plurality of branch injection buses are each connected to both ends of the main injection bus via injection drop resistors, and each branch injection bus is provided with a plurality of branch ground buses. ground return buses are provided, each branch ground bus being connected to its main ground bus via a ground balance resistor, and wherein the branch ground bus and the branch injection bus are intermeshed with each other. circuit. 6. In a memory storage circuit having a latch, a pair of output terminals, a data input terminal to the latch, an enable signal input terminal for controlling the data input to the latch, each one of the pair of output terminals; and a pair of output enable signal input terminals connected to control the output enable signal. 7. In claim 6, the circuit is coupled to a circuit for generating the enable signal input 2- in response to a clock signal, the width of the enable signal being established to transmit the desired data to the A circuit characterized by latching within a memory storage circuit. 8. A microprocessor integrated circuit comprising a register file having a first plurality of registers, each of said registers being connected to one of a second plurality of local buses, said local bus being connected to one of a second plurality of local buses; connected to a main bus, at least some of the first plurality of registers having a memory storage circuit, the memory storage circuit having a latch, the latch having a pair of output terminals and a a data input to the latch; an enable signal input for controlling the data input to the latch; and a pair of output enable signal inputs each connected to control one of the pair of outputs. A circuit characterized by: 9. In claim 8, the main injection bath;
A circuit comprising a ground return bus, at least one branch ground bus, and a ground balance resistor connecting the ground return bus and the branch ground bus. 10. In a D-type flip-flop circuit equipped with a master section and a slave section, the introduction of data from the D input terminal to the master section is controlled by a clock input, and input terminals for rear and preset input terminals are independent of the clock input. operative to set a desired state for a pair of outputs from said flip-flop circuit from any previous state. 11. In a timing circuit for enabling a latch circuit, a delay means is connected to receive a timing pulse from a timing pulse generation means, and the timing pulse generation means has a plurality of inputs for generating the timing pulse. and the delay means is connected to provide a first delayed timing pulse to the output gate, and the timing pulse generating means is also connected to provide a second delayed timing pulse to the output gate. A circuit connected to provide a timing pulse, wherein a latch enable j- signal is provided as an output from said output gate. 12. In claim 11, a plurality of inputs to the timing circuit are provided by a plurality of D-type flip-flop circuits controlled by clock pulses, and wherein the plurality of D-type flip-flop circuits are controlled by clock pulses. 2. A circuit connected to supply said plurality of inputs to a two output gate, wherein a trigger pulse for an additional flip-flop circuit is supplied as an output from said second output gate. 13. In claim 12, the additional flip-flop circuit has a master section and a slave section, and the introduction of data from the D input terminal to the master section is controlled by the trigger pulse. and a preset input independent of the clock input sets a desired state for the pair of outputs from each of the additional flip-flop circuits from any previous state. circuit. 5-14=14. A microprocessor integrated circuit having a timing circuit for enabling a latch memory circuit in a register file of the microprocessor, wherein said timing circuit is connected to receive timing pulses from a timing pulse generating means. , wherein the timing pulse generating means is connected to receive a plurality of inputs for generating the timing pulse, and the delay means transmits the delayed timing pulse as a first input to an output gate. the timing pulse generating means is further connected to provide an undelayed timing pulse as a second input to the output gate, and the latch enable signal is connected from the output gate to the latch memory. A circuit characterized in that it is supplied as an output to a storage circuit. 15. In claim 14, also within the register file, the D-type flip-flop memory storage circuit has a master section and a slave section, and the input terminal from the D input terminal to the master section 6- Data introduction is controlled by a clock input, and an input and preset input independent of the clock input functions to set the desired state for the pair of outputs from the flip-flop circuit from any previous state. A circuit characterized by: 16. In claim 14 or 15,
The plurality of inputs to the timing circuit are provided by a plurality of D-type flip-flop circuits controlled by clock pulses, and the plurality of D-type flip-flop circuits provide the plurality of inputs to a second output gate. , and wherein a trigger pulse for the flip-flop memory storage circuit as described above is provided as an output from said second output gate. 17. In a microprocessor circuit having read-only memory, there is provided a first plurality of X- and Y-addressable memory locations arranged in words, bits, and pages, with a first plurality of X- and Y-addressable memory locations on each page in the A circuit characterized in that the circuit accesses one of a second plurality of words, and in the Y direction one of a third plurality of pages and one of a fourth plurality of bits. 18. The circuit according to claim 17, wherein the read-only memory includes a decoding circuit including a plurality of page selection transistors. 19. The circuit of claim 18, wherein the decoding circuit comprises a programmable storage transistor. 20. Claim 19, wherein the decoding circuit comprises a collector of one of the page select 1-transistors and another one of the emitter-programmable transistors.
1. A circuit comprising: a first reference circuit connected between two emitters; 2. In any one of claims 18 to 20, the page selection transistor is a multi-emitter transistor, and one emitter of the page selection transistor is an output transistor from the decoding circuit to an output transistor. connected to supply the second
A circuit characterized in that the emitter is connected to the base of the transistor and a second reference circuit. 22. In a decoding circuit for a read-only memory, a plurality of multi-emitter page selection transistors are provided, one of the multi-emitters of each page selection transistor is connected to supply an output from the decoding circuit, and each page A circuit characterized in that another one of the multiple emitters of the selection transistor is connected to the base of that transistor and is connected to receive a reference potential. 23. A microprocessor integrated circuit having a register file having a first plurality of registers, each of said first plurality being connected to one of a second plurality of local buses, said local bus having multiple registers. operating means connected to the main bus, at least some of the first plurality of registers having memory storage circuitry, the memory storage circuitry having a latch; The latch has a pair of outputs, a data input to said latch, an enable signal input for controlling said input to said latch, and a pair of output enable terminals each connected to control one of said pair of outputs. a signal input terminal, further comprising a main injection bus, a ground return bus, at least one branch ground bus, and a ground balance resistor connecting the ground return bus and the branch ground bus; At least some of the registers in the register file are formed from D-type flip-flops with a master part and a slave part, the introduction of data from the D input to the master is controlled by a clock input, 2. A circuit according to claim 1, wherein a clock input and a preset input, independent of the clock input, function to set a desired state for the pair of outputs from the flip-flop circuit from any previous state. 2. In claim 23, some of the registers in the register file are formed from memory storage circuits, the memory storage circuits having latches, and the latches comprising: a pair of outputs, a data input to said latch, an enable signal input for controlling said data input to said latch, and a pair of output enables each connected to control one of said pair of outputs; A circuit characterized in that it comprises a signal input terminal. 2. Claim 24, wherein a timing circuit is provided for enabling the latch memory circuit in the register file of the microprocessor, and the timing circuit receives a timing pulse from a timing pulse generating means. a delay means connected to receive a plurality of inputs for generating the timing pulse; and wherein the delay means is connected to receive a plurality of inputs for generating the timing pulse; the timing pulse generating means is further connected to provide a second non-delayed timing pulse to the output gate, and the latch enable signal is connected to provide a second delayed timing pulse to the output gate; A circuit characterized in that it is provided as an output from an output gate to the latch memory storage circuit. 2. In any one of claims 23 to 25, a read-only memory is provided, the read-only memory comprising a first memory arranged in the form of words, bits and pages. having a plurality of X and Y addressable memory locations, addressing one of the second plurality of words on each page in the X direction and one of the third plurality of pages and one of the third plurality of pages in the Y direction; A circuit characterized in that it addresses one of a fourth plurality of bits. 2. In claim 26, a decoding circuit for the read-only memory is provided, the decoding circuit having a plurality of multi-emitter page selection transistors, and a multi-emitter transistor for each page selection transistor. one of the emitters is connected to provide an output from the decoding circuit, and another one of the multi-emitters of each page select transistor is connected to the base of that transistor and connected to receive a reference potential; A circuit featuring:
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