JPS61112271A - デ−タ処理装置 - Google Patents

デ−タ処理装置

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JPS61112271A
JPS61112271A JP23311784A JP23311784A JPS61112271A JP S61112271 A JPS61112271 A JP S61112271A JP 23311784 A JP23311784 A JP 23311784A JP 23311784 A JP23311784 A JP 23311784A JP S61112271 A JPS61112271 A JP S61112271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cpu
circuit
output
signal
decoder
Prior art date
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Pending
Application number
JP23311784A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Akao
赤尾 泰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP23311784A priority Critical patent/JPS61112271A/ja
Publication of JPS61112271A publication Critical patent/JPS61112271A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4204Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
    • G06F13/4234Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a memory bus
    • G06F13/4243Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a memory bus with synchronous protocol

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Information Transfer Systems (AREA)

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】 [技術分野] この発明は、データ処理技術に関し、例えばシングルチ
ップ・マイクロコンピュータにおけるマイクロプロセッ
サとその周辺回路の動作方式に適用して有効な技術に関
する。
[背景技術] 従来の例えば[株]日立製作所製HD6803のような
シングルチップ・マイクロコンピュータ(以下シングル
チップマイコンと称する)は、CPU(マイクロプロセ
ッサ)と、入出力インタフェースやタイマのような周辺
回路との間でデータのやりとりが確実に行なわれるよう
にするため。
CPUと周辺回路は互いに同期して動作するようにされ
ていた。
そのため、シングルチップマイコンにおける周辺回路の
動作速度が制限されたり、周辺回路の設計の自由度が低
いという問題点があった。
つまり、CPUは周辺回路に比べて回路規模が大きいた
め、周辺回路よりも動作速度が遅くなってしまうので、
この動作速度の遅いCPUに同期して周辺回路を動作さ
せるようにすると、周辺回路のもつ機能を最大限に引き
出して、最高のスピードで動作させるようなことができ
ない。しかも。
常にCPUとの同期を考えて周辺回路を設計しなければ
ならないので、設計の自由度が低くなってしまう。
〔発明の目的] この発明の目的は、シングルチップマイコンに。
おけるCPUの周辺回路の動作速度を向上させるととも
に1周辺回路の設計の自由度を増大させるようなデータ
処理技術を提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては1本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。
[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、CPUと周辺回路との間でデータのやりとり
を行なう際に、データの受授の準備が整うまでCPUに
対してそのアクセスを引き延ばすような要求信号を発生
させる手段を各周辺回路に設けることによって、CPU
に対し周辺回路を非同期かつ高い周波数のクロックで動
作できるようにし、これによって周辺回路の動作速度を
向上させるとともに1周辺回路の設計の自由度を増大さ
せるという上記目的を達成するものである。
[実施例] 第1図は1本発明をシングルチップマイコンに適用した
場合の一実施例を示すもので1図中鎖線Aで囲まれた部
分は、シリコンのような一個の半導体基板上に形成され
る。
この実施例のシングルチップマイコンMCUは、特に制
限されないが、プログラムに従って内部の実行ユニット
等を制御するCPU (マイクロプロセッサ)■と、こ
のCPUIの動作プログラム等が格納されたROM (
リード・オンリ・メモリ)2、主にCPUIの作業領域
を提供するRAM3゜タイマ回路5.入出力インタフェ
ース回路6等から構成され、これらは内部アドレスバス
7および内部データバス8を介して互いに接続されてい
る。
上記CPUIは、特に制限されないが、次に読出す命令
やデータのアドレスを保持するプログラムカウンタ、プ
ログラムの命令が順番にフェッチされる命令レジスタ、
マイクロプログラムが格納されたマイクロROM、この
マイクロROMから読み出されたマイクロ命令をデコー
ドして制御信号を形成する制御用デコーダ、アキューム
レータ等の各種レジスタやALU (演算論理ユニット
)等によって構成されている。
そして、この実施例では、タイマ回路5のような周辺回
路内に、CPUIからアドレスバス7上に出力されるア
ドレス信号をデコードして、対応するレジスタ11を選
択するデコーダ12とともに、このタイマ回路5を制御
するために設けられたコントロール部9から出力される
タイミング信号tcと、デコーダ12の出力との論理積
をとるANDゲート回路13および上記デコーダ12と
ANDゲート回路13の出力によってセット、リセット
されるフリップフロップ14とが設けられている。フリ
ップフロップ14の出力Qは、CPU1にウェイト信号
として供給されるようにされている。
第1図において、タイマ回路5内に代表的に示されてい
るレジスタ11は、例えば時間設定用の定数レジスタで
、このようなレジスタはこれ以外にも複数個設けること
ができる。また、タイマ回路5内には、図示しないが定
数レジスタ以外にも時刻データを保持するカウンタレジ
スタやインクリメンタのようなカウンタおよびこのカウ
ンタと定数レジスタの内容とを比較して一致した時点で
タイマ信号を出力するコンパレータ等が設けられており
、これらの各種回路がコントロール部9から出力される
タイミング信号jl+  i2+  j3等に従って所
定の順序に従って動作することにより。
タイマ機能が実現される。
そして、上記各レジスタ11等に対応してそれぞれデコ
ーダ12が設けられており、CPU1から出力されるア
ドレス信号によって、対応するゲート15が開かれるこ
とにより、選択されたレジスタにデータを書き込んだり
、そのレジスタの内容をCPU1が読み取ることができ
るようにされている。
一方、この実施例では、CPUIを動作させるクロック
φCとは全く非同期のタイミング信号t1〜tcによっ
てタイマ回路5が動作されるようにされている。しかし
て、タイマ回路5内のいずれか1つのレジスタを選択す
るアドレス信号が。
CPUIからアドレスバス7上に出力されて、デコーダ
、12の出力信号(デコード信号)がハイレベルに変化
されると、それによって、フリップフロップ14がセッ
トされてその出力Qがハイレベルに変化される。すると
、CPU1は、そのときアドレスバス7に出力している
アドレス信号をそのまま保持するようなウェイト状態さ
れる。これによって、デコーダ12の出力はそのアドレ
ス信号がなくなるまでハイレベルに維持される。
また、デコーダ12のデコード信号は、ANDゲート回
路13に供給され、ANDゲート回路13の他方の入力
端子には、第2図に示すように、CPU1との間でデー
タのやりとりのために割当てられたサイクルTcの間だ
けハイレベルにされるタイミング信号tcが印加されて
いる。
従って、ANDゲート回路13の出力は、デコーダ12
からのデコード信号が入っていてもタイミング信号tc
が入って来るまではロウレベルに保持される。そして、
タイミング信号tCと同期してハイレベルに変化され、
これによってフリッププロップ14がリセットされ、C
PUIに対するウェイト要求が解除される。
一方、CPU1から出力されるアドレス信号のサイクル
が引き延ばされている間、CPUIはリード状態または
ライト状態を保持するようになっでおり、ライト状態で
はフリップフロップ14の出力Qによるウェイト要求が
解除されるまで、書込みデータをデータバス8上に出し
続ける。また。
リード状態ではウェイト要求がなくなるまでデータバス
8上のデータを取り込む状態を保持し7タイミング信号
tcに同期して、レジスタ11の内容を読み取る。
以上のように、この実施例によると、CPUIヵ1.ツ
ユ5 (7) IJ −)’ /うイ81...イウ、
い。いZ r     ”’も、タイマ回路5内のサイ
クルがTcに入るまでアクセス状態が引き延ばされ、第
2図に示すようにリード/ライト・サイクルが従来はT
aのようにクロックφCの一すイクル分であったものが
、Tbのようにタイミングtcの立下がりまで延ばされ
る。
しかるに、この実施例によると、CPU1と非同期にタ
イマ回路5を動作させても、正確にレジスタのリード/
ライトを行なうことができる。そのため、CPU 1よ
りも高速で動作できるタイマ回路5をその最大の動作速
度で動作させるようtこタイミング信号t、〜tcを形
成してやることができる。その結果、CPU1の動作ク
ロックφCと同期したタイミング信号によって動作され
ることにより、第3図(B)に示すようなサイクルで動
作していたタイマ回路を、例えば同図(C)に示すよう
に高い周波数のサイクルで動作させることができるよう
になり、これによってタイマの分解能およびスピードを
向上させることができる。
なお、上記実施例において、フリップフロップ14から
供給されるウェイト要求信号に茫づいて。
タイマ回路5のアクセスを引き延ばすための具体的な手
段としては1例えば+ 6809系のマイクロコンピュ
ータのように、低速のメモリをアクセスする場合にアド
レスのサイクルタイムを引き延ばすため、メモリレディ
信号のような制御信号を入力可能な端子(MRDY)を
備えたものがあるので、そのようなマイクロコンピュー
タにおける技術を応用して、上記実施例における周辺回
路アクセスの際にCPUの動作を引き延ばしてやるよう
にすればよい。
また、第1図の実施例では、タイマ回路5についてのみ
説明したが、入出力インタフェース回路6についても同
様に適用することができる。すなわち、入出力インタフ
ェース回路6内に、内部のレジスタに対応するデコーダ
と、その出力と適当な動作タイミング信号(tcに相当
する信号)を入力信号とするANDゲート回路およびこ
のANDゲート回路とデコーダの出力でセット、リセッ
トされるフリップフロップ等からなる適当な信号形成回
路を設ける。そして、CPU1と非同期で動作される入
出力インタフェース回路6がCPU1どの間でデータの
やりとりの準備ができるまでCPUIにウェイト要求を
入れて、CPUのアクセスを引き延ばしてやる。これに
よって、入出力インタフェース回路6をその最大動作速
度で動作させることができるようになる。
上記入出力インタフェース回路とは、いわゆる入出力ポ
ートの他シリアルコミュニケーション・インタフェース
のような入出力回路を含む。
[効果コ CPUと周辺回路との間でデータのやりとりを行なう際
に、データの受授の準備が整うまでCPUに対してその
アクセスを引き延ばすような要求信号を発生させる手段
を各周辺回路に設けたので、CPUに対し周辺回路を非
同期かつ高い周波数のクロックで動作できるようになる
という作用により、周辺回路の動作速度が向上されると
ともに。
周辺回路の設計の自由度が増大されるという効果がある
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが1本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、前記実施例にお
いては、CPUによる周辺回路のアクセスを引き延ばす
ウェイト要求信号を形成する回路を、デコーダ12の出
力とタイミング信号tcとを入力信号とするANDゲー
ト回路13とフリップフロップ14とによって構成して
いるが、ウェイト要求信号を形成する回路の構成は、種
々の変形例が容易に考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明をシングルチップマイコンに適用した
場合の一実施例を示すブロック図。 第2図は、そのタイマ回路を動作させるタイミング信号
と、タイマ回路アクセス時のCPUの動作タイミングの
一例を示す説明図。 第3図は1本発明を適用した場合と、しない場合のサイ
クルタイムの相異を示す説明図である。 1013.。PU(?イ、。プ。ヤッf)、2−12.
     ・°lROM (リード・オンリ・メモリ)
、3・・・・RAM (ランダム・アクセス・メモリ)
、5・・・・タイマ回路、6・・・・入出力インタフェ
ース回路、7・・・・内部アドレスバス、8・・・・内
部データバス、9・・・・コントロール回路、11・・
・・レジスタ、12・・・・デコーダ、13.14・・
・・信号形成手段(ANDゲート回路、フリップフロッ
プ)、15・・・・ゲート。 第  1  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、マイクロプロセッサと、タイマ回路あるいは入出力
    インタフェース回路のような周辺回路を備えたデータ処
    理装置において、上記周辺回路にはマイクロプロセッサ
    から出力されるアドレス信号に基づいて、その内部のレ
    ジスタを選択するデコーダと、このデコーダの出力とそ
    の周辺回路を動作させるタイミング信号とに基づいて、
    マイクロプロセッサから周辺回路へのアクセスが行なわ
    れたとき周辺回路が所定の状態になるまで、上記マイク
    ロプロセッサに対しアクセスの引き延ばしを要求する信
    号を発生する信号形成手段が設けられてなることを特徴
    とするデータ処理装置。
JP23311784A 1984-11-07 1984-11-07 デ−タ処理装置 Pending JPS61112271A (ja)

Priority Applications (1)

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JP23311784A JPS61112271A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 デ−タ処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23311784A JPS61112271A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 デ−タ処理装置

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Publication Number Publication Date
JPS61112271A true JPS61112271A (ja) 1986-05-30

Family

ID=16950032

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23311784A Pending JPS61112271A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 デ−タ処理装置

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JP (1) JPS61112271A (ja)

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