JPS61289445A - クロツク制御方式 - Google Patents

クロツク制御方式

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JPS61289445A
JPS61289445A JP60132447A JP13244785A JPS61289445A JP S61289445 A JPS61289445 A JP S61289445A JP 60132447 A JP60132447 A JP 60132447A JP 13244785 A JP13244785 A JP 13244785A JP S61289445 A JPS61289445 A JP S61289445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
memory
circuit
clock
program
Prior art date
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Pending
Application number
JP60132447A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Sako
和也 佐古
Tatsuo Ito
辰男 伊藤
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61289445A publication Critical patent/JPS61289445A/ja
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速プロセッサで直接低速メモリをアクセス
可能にするマイクロコンピュータシステムのクロック制
御方式に関する。
〔従来の技術〕
汎用プロセッサに限らずディジタル信号処理等の各種専
用プロセッサが普及し、また回路技術、製造技術の向上
に伴いこれらプロセッサが高速化する中で、周辺デバイ
スの速度は必ずしもプロセッサの速度に追従していない
のが現状である。
従来、高速プロセッサ用のメモリとしては一般にRAM
 (ランダム・アクセス・メモリ)やROM(リード・
オンリー・メモリ)が使用されてきた。RAMにはダイ
ナミック型とスタティック型があり、またROMにはマ
スク型やヒユーズ型等があるが、いずれも高速且つ大容
量化が進められている。
しかし、RAMは揮発性であるため、プロセッサを動作
させる場合に外部ハードウェアからプログラムを書込む
(IPL)必要があり、しかも一旦電源をオフにすると
メモリ内容が消去されてしまうので再書込みが必要にな
る(これを避けるには保持回路が必要)。一方、ROM
は不揮発性であるのでRAMのような問題はないが、プ
ログラム内容の変更が容易でないため、一度作成したR
OMは用途が限定され、汎用性がない。このため、少量
生産時やソフトウェア開発時には通さない。
上述したRAMとROMの機能を併せもつのがEP−R
OM (電気的書込み可能なROM)やEEP−ROM
 (電気的書込み/消去可能なROM)であるが、これ
らはいずれも低速であるので、高速プロセッサから直接
アクセスすることはできない。第7図はこの説明図で、
(alはデータリード時におけるCPU側の規格、(b
)はそのときのメモリ側の規格である。CLKはクロッ
ク、MENはメモリ・イネーブル、AO〜Allはアド
レス、DO〜D15はデータ、T CLK はCPUク
ロック周期、TdlはCLKの立下りからMENの立上
りまで遅延時間、Tsu’ はデータバス・セットアツ
プ時間、Ta2はメモリ側アクセス時間である。
動作を説明する。CPU側から次に読出すべきアドレス
AO〜Allが出力されると(斜線部)、これが安定し
た時点でMENがH(ハイ)になる。
このAO〜AllとMENを受けたメモリはTd1+T
d2遅れてDo−D15(プログラム、命令)を出力し
、これをCPU側で受は取る(斜線部)と1回の読出し
が終了する。このときメモリからDO〜D15が読出さ
れ、それをCPUが受取るのに必要な時間Tm(マージ
ン)が必要であるので、メモリ側に要求されるアクセス
スピードは、Ta2が下式を満たすものである必要があ
る。
TCLK   (Tdl +Tsu’+Tm)≧Td2
ところがEP−ROM+7)Ta2は一般にRAMやR
OMより大きい。そこで、高速プロセッサでEP−RO
Mを扱う場合には何らかのインターフェース回路が必要
となる。第5図はその一例で、■はディジタル信号処理
専用の高速プロセッサ(Main CPU) 、2は高
速のメモリブロック、3は低速のプログラム転送回路で
ある。CPUIの周辺にはクロック発生回路11、リセ
ット回路12、電源回路13、I10コントローラ14
等があり、これらのハードとメモリブロック2内のプロ
グラムを組合せることで1つの信号処理システムが構成
される。本例は主にプログラム開発ツールとして使用さ
れるもので、−例としてA/D (アナログ/デジタル
)およびD/A (デジタル/アナログ)の各変換機能
を有する回路15を接続してローパスフィルタ(L P
 F)機能を実現している。
CPUIとメモリブロック2の間はデータバスD−BU
SとアドレスバスA−BUSで接続され、それらの間に
は双方向パストランシーバ41と一方向バソファ42が
介在する。
メインのメモリブロック2にはメモリ21 (RAMI
)とメモリ22  (RAM2) 、およびメモリコン
トローラ(デコーダ)23が含まれる。第6図はメモリ
コントローラ23の詳細で、端子■にはCPUIからの
ライトイネーブルWEが、また端子■にはメモリイネー
ブルMENが、更に端子■にはアドレスADR(H)が
それぞれ入力する。端子■■はRAMI、RAM2に対
するメモリイネーブル出力EN、端子■■はそのライト
イネーブル出力WENである。このメモリコントローラ
はアドレスADR(H)でRAMI、RAM2の選択を
切替える簡易なデーコダである。表1にこのデコード論
理を示す。
表   1 プログラム転送回路3はサブのメモリブロック5とサブ
の低速プロセッサ6を備え、その周辺にはクロック発生
回路61、リセット回路62、電源回路63がある。ま
た、データバスD−BUSには双方向パストランシーバ
71が、アドレスバスA−BUSには一方向バッファ7
2が介在している。メモリブロック5はメモリ51  
(RAM3)とメモリ52  (EP−ROM)の他に
アドレスデコーダ53を備え、このEP−ROMがプロ
グラムの保存場所となる。
動作を説明する。電源回路13.63をオンにすると、
先ずサブのCPU6が動作を開始し、メインCPUIと
メインメモリブロック2の間のバストランシーバ41と
バッファ42をオフにして両者の間のバスを分離する。
これとは逆にパストランシーバ71とバッファ72をオ
ンにしてサブCPU5側のバスをメインメモリブロック
72に接続する。そして、サブCPU6でメモリブロッ
ク5をアクセスし、そのEP−ROMから読出したデー
タ(メインCPUIが実行するプログラム)をメインメ
モリブロック2のRAMIに転送する。
これを所定のアドレスまで実行したらトランシーバ71
とバッファ72をオフにし、代りにトランシーバ41と
バッファ42をオンにする。このときまでメイン側のリ
セット回路12にはサブCPU6からリセット制御信号
Rが入力されているのでメインCPUIはリセット状態
にあり、停止している。そして、プログラム転送が完了
して信号RがオフになるとメインCPUIは動作(例え
ばLPF処理)を開始する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したシステムはEP−ROMにプログラムを保存し
、それをRAMIに移して高速CPU 1が動作するの
で、開始時のツールとしてはEP−ROM内のプログラ
ムのデパックが容易であり、しかも通常動作時は高速処
理が可能である。しかしながら、■メインメモリに高速
RAMを使用する場合、バス制御回路41.42やプロ
グラム転送回路3が必要で、システムが大規模且つ高価
になる、■メインメモリに高速ROMを使用すれば周辺
回路は不要となるが、プログラム変更が困難であるので
プログラム開発ツールとしては使用できない、■バス制
御回路41.42を介してメモリをアクセスするので、
その分スルーレートが低下する、等の欠点がある。本発
明はこの点を改善しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、プログラムを格納した書換え可能な低速メモ
リと、該低速メモリからのプログラムが転送されて通常
動作時に使用される高速メモリと、これらメモリをアク
セスするプロセッサと、該プロセッサに対し動作クロッ
クを供給するクロック発生制御回路とを備え、該クロッ
ク発生制御回路は、該プロセッサが該低速メモリから該
高速メモリにデータ転送するときは低速クロックを出力
し、また該プロセッサが該高速メモリだけをアクセスす
るときは高速クロックを出力するものであることを特徴
とするものである。
〔作用〕
高速プロセッサはクロックが高速でも動作可能というこ
とで、低速クロックで動作できないわけではない。そこ
で、該プロセッサを低速クロックで動作させれば、低速
メモリから高速メモリに直接データ転送することができ
、他にデータ転送回路等を必要としない。しかも、該プ
ロセッサを高速クロックで動作させれば高速メモリの能
力に応じた高速処理が可能となるので、このようなりロ
ック発生制御回路を設けるだけで、データ転送に要する
大規模な周辺回路が不要となり、且つ1台のプロセッサ
で低、高速のメモリを使い分けることができる。以下、
図示の実施例を参照しながらこれを詳細に説明する。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例で、(a)はシステム全体の
概略ブロック図、(b)はメモリマツプである。
本発明では同じCPUJIが低速メモリ52(例えばE
P−ROM)のみならず高速メモリ21,22 (RA
M)もアクセスする。10はこのためのクロック発生制
御回路である。メモリマツプはEP−ROM、RAM1
.RAM2(7)順に続き、EP−ROMにプログラム
が保存されている。RAM1はこのプログラムが複写さ
れるエリアであり、またRAM2はデータおよびワーク
エリアとして使用される。CPUIの周辺にはリセット
回路12、電源回路13、I10コントローラ14、A
/DおよびD/A変換器15がある。これは第5図と同
様であるが、同図のプログラム転送回路3やバス制御回
路41.42は不要である。
クロック発生制御回路10は例えば第2図(a)のよう
に、クロック制御回路10aとクロック発生回路10b
からなる。クロック制御回路10aはリセット回路12
のリセット信号R3Tの立上りから所定のセントアップ
時間Tsu経過するとクロック制御信号CTLを立上げ
る。同図(b)はこのタイムチャートで、リセット信号
R3Tは電源PSの立上りを抵抗R1とコンデンサC1
で遅延させ、それをバッファBで整形して作成する。ス
イッチSWは電源投入後にリセットする場合に用いる。
このリセット信号RSTは一方でCPUIをリセットす
るために用いられるが、本例のようにクロック制御回路
10aに入力するとTsuだけ遅延されてクロック制御
信号CTLになる。この遅延時間Tsuは抵抗R2とコ
ンデンサC2および抵抗R3゜R4で決定される。
クロック発生回路10bは水晶発振回路OSCの出力を
1 / n分周器DIV+または1/an分周器DIV
?で分周してクロックCLKを発生する。
Gl、G2はこれら分周器の入力選択ゲートで、クロッ
ク制御信号CTLで排他的に開閉する。G1はアンドゲ
ート、G2はインヒビットゲートであるので、電源投入
後は先ず1/an分周器DIV2の出力がクロックCL
K (a>lであるので低速)となり、信号CTLがH
になると1 / n分周器DIV+の出力(高速)がク
ロックCLKとなる。
CPUIはリセット解除直後の低速クロックCLKから
動作可能となり、EP−ROMのアドレス000から動
作を開始する。この詳細を第3図に示す。EP−ROM
のアドレス000から途中までは転送プログラムで、こ
れを順次実行すると同じEP−ROMのアドレス△△△
〜ロロロに格納されたメインプログラムがRAMIに転
送される。このときのCPU動作はEP−ROMからの
読出しとRAMIへの書込みであるが、いずれも低速ク
ロ7りで行われる。低速クロックの最後の動作はアドレ
ス△Δ△−1であり、これを実行してRAMIの先頭ア
ドレスロロロ+1ヘジャンプすると、以後は高速クロッ
クで動作する。第3図(a)はこの転送プログラムの内
容を示し、また(b)はこれにより転送されるメインプ
ログラムの概要を示す。
上述したクロックCLKの低速から高速への切換えは、
CPUIがアドレスΔΔΔ−1を読出してからアドレス
ロロロ+1を読出すまでの間に行われるのが理想的であ
る。但し、タイマ型のクロック制御回路10aでセット
アツプ時間Tsuの管理が厳密に行えない場合は、低速
から高速への切換えが遅れる方向にマージンをとる。こ
のようにすると、メインプログラムの初期が低速クロッ
クで実行されるだけであり、フィルタ機能のように同じ
プログラムを永久に繰り返す場合には全く問題とならな
い。これに対し、Tsuが短かいとプログラム転送を完
了しない段階で高速モードに切換るので、EP−ROM
からの読出し不良になることが予想される。
第4図はクロ7り制御回路10aの他の例で、+8>は
カウンタ型、(1))はプログラム制御型である。
(a)のクロック制御回路は、クロック発生回路の発振
回路O8Cの出力をカウンタCNTでカウントし、リセ
ットされてから所定値に達するとキャリー出力Carr
yを出す。これが前述のセントアップ時間Tsuに相当
し、このキャリー出力でフリップフロップFFを反転す
る。こOFFはリセットされるとQ出力をLにし、クロ
ック入力があるとQ出力をHにするので、これをクロッ
ク制御信号CTLとして使用する。(b)のプログラム
制御型はフリップフロップFFのクロック入力をCPU
の出力ボートで制御する。この出力ボートはCPUIが
プログラム転送を終了したときにLからHにするので確
実である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、簡単なハードウェア
を使用するだけで高速プロセッサが直接低速メモリをア
クセスすることができるので、低コスト且つ小型の高速
プロセッサ用ソフトウェア開発ツールが実現できる。ま
た、高速プロセッサのプログラムをマスクROM化する
必要がないため、プロセッサやメモリに汎用性を持たせ
ることができ、効率的な少量生産に向く利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図はクロ
ック発生制御回路の一例を示す説明図、第3図は第1図
のシステムの動作説明図、第4図はクロック制御回路の
他の例を示すブロック図、第5図は従来のマイクロコン
ピュータシステムの一例を示す構成図、第6図はそのメ
モリコントローラの詳細図、第7図はプロセッサとメモ
リの動作速度の関係を示すタイムチャートである。 図中、1は高速プロセッサ、10はクロック発生制御回
路、12はリセット回路、21.22は高速メモリ、5
2は低速メモリである。 出 願 人  富士通テン株式会社 代理人弁理士  青  柳   稔 e:I                      
                        H
噴     Jl    ψ  ヒ   −、E   
  CL   01:   (J   L)−味

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  プログラムを格納した書換え可能な低速メモリと、該
    低速メモリからのプログラムが転送されて通常動作時に
    使用される高速メモリと、これらメモリをアクセスする
    プロセッサと、該プロセッサに対し動作クロックを供給
    するクロック発生制御回路とを備え、該クロック発生制
    御回路は、該プロセッサが該低速メモリから該高速メモ
    リにデータ転送するときは低速クロックを出力し、また
    該プロセッサが該高速メモリだけをアクセスするときは
    高速クロックを出力するものであることを特徴とするマ
    イクロコンピュータシステムのクロック制御方式。
JP60132447A 1985-06-18 1985-06-18 クロツク制御方式 Pending JPS61289445A (ja)

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JP60132447A JPS61289445A (ja) 1985-06-18 1985-06-18 クロツク制御方式

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JPS61289445A true JPS61289445A (ja) 1986-12-19

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JP60132447A Pending JPS61289445A (ja) 1985-06-18 1985-06-18 クロツク制御方式

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JP (1) JPS61289445A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0267652A (ja) * 1988-09-01 1990-03-07 Mitsubishi Electric Corp マイクロコンピュータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0267652A (ja) * 1988-09-01 1990-03-07 Mitsubishi Electric Corp マイクロコンピュータ

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