JPS61194534A - マイクロプロセツサ - Google Patents

マイクロプロセツサ

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Publication number
JPS61194534A
JPS61194534A JP3382285A JP3382285A JPS61194534A JP S61194534 A JPS61194534 A JP S61194534A JP 3382285 A JP3382285 A JP 3382285A JP 3382285 A JP3382285 A JP 3382285A JP S61194534 A JPS61194534 A JP S61194534A
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JP
Japan
Prior art keywords
instruction
program
value
output signal
selection circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3382285A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Ishikawa
淳 石川
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3382285A priority Critical patent/JPS61194534A/ja
Publication of JPS61194534A publication Critical patent/JPS61194534A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/223Execution means for microinstructions irrespective of the microinstruction function, e.g. decoding of microinstructions and nanoinstructions; timing of microinstructions; programmable logic arrays; delays and fan-out problems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、マイクロプロセッサに関し、特にその制御方
式に関する。
(従来技術) 近年LSI技術の発展にともない1つの情報処理装置に
多くのマイクロプロセッサが使用されるようになった。
特にかってはワイヤードロジックで組んでいた論理をマ
イクロプロクラム制御に置き換えハード量を削減すると
、ともにプログラムを変更することで幅広く多種の制御
が行えるようになった。
しかし従来、情報処理装置に使用されているマイクロプ
ログラムはフェッチ及び命令実行回路が1対しかなく、
命令実行時間が長いとマイクロ命令フェッチ関連回路が
動作していない時間帯が存在し、ハードウェアの動作効
率が低くなるという欠点がある。
又、制御プログラムでは1つのマイクロプロセッサが2
つ以上の独立した処理を扱うことが多いが、これは割込
技術によって処理されているものの、マイクロ命令の実
行時間が長いとタイムリーに処理出来ない場合がある。
このような場合、個別に処理を行わせるようにマイクロ
プロセッサを追加すれば良いのだが、その分ハード量が
増大してしまう欠点がある。
(発明の目的) 本発明の目的は従来のマイクロプロセッサにおける欠点
を除去すると共にサイクルタイムの時分割化と論理回路
の共通化によシ、より少ないノ1−ド量で、まったく別
個に2つのプログラム管理が出来るマイクロプロセッサ
を提供することにある。
(発明の構成) 本発明によれば、命令格納メモリより供給されるマイク
ロ命令の読出しから実行までの動作を、読出動作と実行
動作に分けそれぞれがクロックに同期して行われるマイ
クロプロセッサにおいて、前記マイクロ命令を前記クロ
ックに同期して取込む命令レジスタと、前記クロックに
より2つの状態を交互を示す信号を供給する状態制御回
路と、次に読出すべき命令のアドレスを格納している第
1及び第2のプログラムカウンタと、該プログラムカウ
ンタの出力信号を前記状態制御回路・8の出力信号によ
シ単−選択し、命令格納メモリへ供給す6第1選択回路
と、前記プログラムカウンタの出力信号を前記状態制御
回路の出力信号により単一選択出力する第2選択回路と
、該第2選択回路の出力信号と実行中の命令によシ次の
命令のフェッチアドレスを算出し、前記プログラムカウ
ンタに供給する加算器と、前記第1及び第2プログラム
カウンタに対応する第1′及び第2レジスタ群と、該第
1及び第2レジスタ群め出力信号を前記状態制御回路の
出力信号に応じて単一選択出力する第3及び第4の選択
回路と、該第3及び第4の選択回路の出力信号を入力と
してマイクロ命令に従い演算を行い結果を前記第1及び
第2のレジスタ詳に供給する演算器とを含み、第1の選
択回路が第1のプログラムカウントの値を出力して喬令
を7エッチしている間、前サイクルで第2のプログラム
カウントがフェッチしたマイクロ命令を第2レジスタ群
を使用し実行つつ、第2のプログラムカウントの更新を
行い、次のサイクルでは、第2のプログラムカウンタの
値が第1の選択回路を介して供給されフェッチ動作を行
らとと本に、第1のプログラムカウンタがツーエッチし
てまた命令を第1oLI/yスタ群蟻を用いて実行する
ことによシ、交互に2つのマイクロプログラムを実行出
来ることを特徴とするマイクロプロセッサが得られる。
(★施例) 次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
1図において、本発明の一実施例は命令格納メモリ(図
示せず)上り供給されたマイクロ命令め読出から実行量
での動作を、“読出し動作と実行動作に分けそれ′ぞれ
がクロックに同期して行われる妥イクロプロセッサで命
令格納メモリよシ供給されたマイクロ命令を前記タロツ
クに同期し6一 て取込む命令レジスタ12と、前記クロックにより2つ
の状態を交互に示す信号を供給する状態制御回路8と、
次に読出すべき命令のアドレスを格納している第1、お
よび第2のプログラムカウンタ1,2と、前記プログラ
ムカウンタ1,2の出力信号を前記状態制御回路8の出
力信号により単一選択し、命令格納メモリへ供給する第
1の選択回路5と、前記プログラムカウンタ1,2の出
力信号を前記状態制御回路8の出力信号により単一選択
出力する第2の選択回路4と、前記第2お選択回路4の
出力信号と、実行中命令により、次の命令のフェッチア
ドレスを算出し前記プログラムカウンタ1,2に供給す
る加算器7を有するシーケンス回路とを含む。更に本発
明の一実施例は第1および第2プログラムカウンタ1,
2に対応する第1および第2のレジスタ群9.10と、
前記第1および第2のレジスタ群の出力信号を前記状態
制御回路8の出力信号に応じて単一選択出力する第3及
び第4の選択回路5.6と、前記第3および第4の選択
回路5,6の出力信号を入力として、マイクロ命令に従
い演算を行い結果を前記第1.第2のレジスタ詳に供給
する演算器11とを含む。
第1及び第2プログラムカランタ1,2は読出すべきマ
イクロ命令のアドレス全それぞれ別個に格納している。
カウンタ1,2へのデータの取込みはステージ制御用フ
リップフロップで構成濱れる状態制御回路8の出力(ス
テージ)信、@81.82=の立上シで行う。
第1の選択回路3はマルチプレクサにより構成され、第
1プログラムカウンタ1と第2プログラムカウンタ2の
出力信号ヲステージ信’、j−818によって選択出力
し命令が格納されている命令格納メモリ(図示せず)に
命令のメモリアドレス信号31aをライン31を介して
供給する。このマルチプレクサ3はステージ信号81a
の論理が″1”だと第1のプログラムカウンタ1側を′
O”だと第2プログラムカウンタ2の値を出力する。
第2の選択回路4はマルチプレクサで構成され、第1の
プログラムカウンタ1と第2のプログラムカウンタ2の
出力値を選択出力する。但しその選択はステージ信号8
1aを反転した信号であるステージ信号828によって
なされる。つまりステージ信号82aの論理値が)”だ
と第2のプログラムカウンタ2を、1だと第1のプログ
ラムカウンタ1を選択する。
加算器7は$2のマルチプレクサ4の出力信号と、マイ
クロ命令の解析結果によってライン131を介して供給
される加算値(ジャンプ命令だとジャンプ値それ以外な
ら1”)とを入力し、次に実行すべきマイクロ命令のア
ドレスを算出し、第1及び第2のプログラムカウンタ1
.2に供給する。
状態制御回路8はDタイプの7リツプ70ツブで、ライ
ン83より供給されるクロック83aの立上によってそ
の出力値を反転する。ライン81およびライン82の信
号はフリップフロップ8の出力信号B1a、 82aで
ライン82の信号82aはライン8−1の信号81gの
極性が反転した信号である。
第1のレジスタ群(レジスタファイル)9は第1のプロ
グラムカウンタ1に格納されていたアドレスによって読
出されたマイクロ命令によって使用される2ボートの汎
用レジスタ群である。第2のレジスタ群(レジスタファ
イル)10は同様に第2のプログラムカウンタ2に格納
されていたアドレスによって読出されたマイクロ命令に
よって使用される2ボートの汎用レジスタ群である。
第3の選択回路5及び第4の選択回路6は第1及び第2
のレジスタファイル9.IOの出力を選択するマルチプ
レクサで、その制御はライン82の信号82aによって
なされる。ダイン82の信号&2.a・i)1 ml 
t”o”なら第2のレジスタファイル10の出力信号を
、論理パ1”なら第1のレジスタファイル9の出力信号
を選択する。
演算器11はマイクロ命令の指示に従い第3及び第4の
マルチプレクサ59.6の出力信号を演算し、その結果
を第1及び第2のレジスタファイル9..10にライン
111を介して供給する。命令レジスタ1;2はクロッ
ク83aの立上りに開明して、読出されたマイクロ命令
を取込むレジスタである。デコーダ13は命令レジスタ
12に保持されたマイクロ命1令を解析する。
次に本実施例の動作について説明する。
第2図は、本実施例のタイムチャートを示す。
第2図において、AI、 A2. A3は第1のプログ
ラムカウンタ1に、Bl、 B2. B3は第2のプロ
グラムカウンタ2に格納されているマイクロ命令で、仏
1)は□メモリのアドレスA1に格納されていた命令の
内容とする。
TIプサイルでライン83のクロック83aが60″か
ら61”への立上り時、フリップフロップ8の出力信号
81aはM]11”1”になる。ライン82のステージ
信号82aはステージ信号81aの反転信号&で論jル
)”となる)第1のマルチプレクサ3はステージ信号8
1aにより第1プログラムカウンタ1の値A1をライン
31よりメモリへ供給し、命令のフェッチを開始する。
第2のマルチプレクサ4はライン82のステージ信号よ
り第2のプログ2ムカウンタ2の値B1を選択し加算器
7へ供給する。
命令レジスタ12はライン121を介して先に第2のプ
ログラムカウンタ2の値によって読出された命令(Bl
)をクロック83aの立上りで取込み、この命令をデコ
ーダ13で解析して実行を行う。
第3のマルチプレクサ5及び第4のマルチプレクサ6は
ともにステージ信号82aの出力値″O”により第2の
レジスタファイル10の出力信号を選択する。デコーダ
13の解析結果に従い演算器11は、第2のレジスタフ
ァイル10の値を演算しライン111へ出力し第2のレ
ジスタファイル10は演算結果をとり込む。加算器7は
デコーダ13の解析によりライン131より供給される
値と第2のプログラムカウンタ2の値B1とを加算し、
次に読出すべきアドレスB2を算出する。
サイクルT2ではステージ信号81aは′0″′、ステ
ージ信号82aは1”となる。第1のマルチプレクサ3
はステージ信号81aの値により第2のプログラムカウ
ンタ2を選択する。第2のプログラムカウンタ2はステ
ージ信号82の立上によりサイクルT1゛°で算出した
アドレス値B2を取込み、この値が第1のマルチプレク
サ3を介してメモリに供給されフェン・チ動作を開始す
る。
命令レジスタ12はクロック83aの立上りで、サイク
ルIll 1でフェッチしたマイクロ命令(A1)を取
込む。
第3及び第4のマルチプレクサ5,6゛はステージ信号
82 aに従い第1のレジスタファイル9を選択し演算
器i1はデコーダ13よりマイクロ命令(AI)が指示
しそいる演算器を第1のレジスタファイル90函力値を
用いて行う。
加算器7は第2のマルチプレクサ4がステージ信号82
aにより第1プログラムカウンタ1の値A1とデコーダ
13の出力値により次に読出すべきマイクロ命令のアド
レスA2を算出す不。
サイクルT3になるとサイクルT′1と同様にステージ
信号81aはt1177、ステージ信号82aは加”と
なり、第1のプログラムカウンタ1はA2を取込み、命
令レジスタ12はサイクルT2でフェッチしたメモリア
ドレスB2の内容(B2)を取込み解析し第2レジスタ
フアイル10の値を用いて実行する。第1のマルチプレ
クサ3は第1のプログ2ムカウンタ1を選択しアドレス
A2のマイクロ命令をフェッチする。        
  、・以上T4 + T 5サイクルも同様に動作し
、第1及び第2“のプログラムカウンタ1,2が管理す
るプログラムを交互に実行する。  □ (発明の効果) 本発明は以上説明したように、プログラムカウンタとレ
ジスタ群とを2個持つと共に他の部分を共用化させ、1
つのプログラムの命令フェッチ時に他のプログラムの実
行フェイズをオーバラップさせることにより、2つのマ
イクロプロセッサを使用するよシ少ないハード量で効率
的にプログラムを実行出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
、本実施例の動作を示す図である。 1.2・・・・・・プログラムカウンタ、3,4,5.
6・・・・・・マルチプレクサ、7・・・・・・加算器
、8・旧・・フリップフロップ、、9.10・・・・・
・レジスタファイル、11・川・・演算器、12・・・
・・・命令レジスタ、13・・・・・・デコーダ、31
,81.・82.83.111.121.131・・・
・・・ライン、−14= 31a・・・・・・メモリアドレス信号、81a、82
a・・・・・・ステージ信号、83a・・・・・・クロ
ック、1lla・・・・・・演算器の出力信号、121
a・・・・・・メモリからのデータ信号、131a・・
・・・・デコーダ出力信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 命令格納メモリより供給されるマイクロ命令の読出しか
    ら実行までの動作を、読出動作と実行動作に分けそれぞ
    れがクロックに同期して行われるマイクロプロセッサに
    おいて、前記マイクロ命令を前記クロックに同期して取
    込む命令レジスタと、前記クロックにより2つの状態を
    交互を示す信号を供給する状態制御回路と、次に読出す
    べき命令のアドレスを格納している第1及び第2のプロ
    グラムカウンタと、該プログラムカウンタの出力信号を
    前記状態制御回路8の出力信号により単一選択し、命令
    格納メモリへ供給する第1選択回路と、前記プログラム
    カウンタの出力信号を前記状態制御回路の出力信号によ
    り単一選択出力する第2選択回路と、該第2選択回路の
    出力信号と実行中の命令により次の命令のフェッチアド
    レスを算出し、前記プログラムカウンタに供給する加算
    器と、前記第1及び第2プログラムカウンタに対応する
    第1及び第2レジスタ群と、該第1及び第2レジスタ群
    の出力信号を前記状態制御回路の出力信号に応じて単一
    選択出力する第3及び第4の選択回路と、該第3及び第
    4の選択回路の出力信号を入力としてマイクロ命令に従
    い演算を行い結果を前記第1及び第2のレジスタ詳に供
    給する演算器とを含み、第1の選択回路が第1のプログ
    ラムカウントの値を出力して命令をフェッチしている間
    、前記サイクルで第2のプログラムカウントがフェッチ
    したマイクロ命令を第2レジスタ群を使用し実行つつ、
    第2のプログラムカウントの更新を行い、次のサイクル
    では、第2のプログラムカウンタの値が第1の選択回路
    を介して供給されフェッチ動作を行うとともに、第1の
    プログラムカウンタがフェッチしてまた命令を第1のレ
    ジスタ群9を用いて実行することにより交互に2つのマ
    イクロプログラムを実行出来ることを特徴とするマイク
    ロプロセッサ。
JP3382285A 1985-02-22 1985-02-22 マイクロプロセツサ Pending JPS61194534A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3382285A JPS61194534A (ja) 1985-02-22 1985-02-22 マイクロプロセツサ

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JP3382285A JPS61194534A (ja) 1985-02-22 1985-02-22 マイクロプロセツサ

Publications (1)

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JPS61194534A true JPS61194534A (ja) 1986-08-28

Family

ID=12397173

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JP3382285A Pending JPS61194534A (ja) 1985-02-22 1985-02-22 マイクロプロセツサ

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JP (1) JPS61194534A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63284604A (ja) * 1987-05-18 1988-11-21 Fanuc Ltd プログラマブル・コントロ−ル装置
JPS63310004A (ja) * 1987-06-12 1988-12-19 Omron Tateisi Electronics Co プログラマブル・コントロ−ラ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63284604A (ja) * 1987-05-18 1988-11-21 Fanuc Ltd プログラマブル・コントロ−ル装置
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