JPS62117038A - マイクロプログラム制御装置 - Google Patents

マイクロプログラム制御装置

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JPS62117038A
JPS62117038A JP25727985A JP25727985A JPS62117038A JP S62117038 A JPS62117038 A JP S62117038A JP 25727985 A JP25727985 A JP 25727985A JP 25727985 A JP25727985 A JP 25727985A JP S62117038 A JPS62117038 A JP S62117038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction
address
microprogram
cycle
control device
Prior art date
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Pending
Application number
JP25727985A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromasa Nakagawa
中川 博雅
Tsunenori Umeki
梅木 恒憲
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS62117038A publication Critical patent/JPS62117038A/ja
Priority to US08/062,183 priority patent/US5454088A/en
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
    • G06F9/26Address formation of the next micro-instruction ; Microprogram storage or retrieval arrangements
    • G06F9/262Arrangements for next microinstruction selection
    • G06F9/264Microinstruction selection based on results of processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロプログラム制御装置に関し、マイク
ロプログラム(以下μプログラムと記す)ROMのアド
レス指定を逐次アドレス指定方式で行う場合、μプログ
ラムROMからの逐次アドレスを命令サイクル値のみ変
換することにより、このアドレス指定方式の簡略化を図
ったものである。
〔従来の技術〕
第3図は、例えばエレクトロニクス(g16cLro−
nics) 1981年1月27日号、 P2O3〜P
ILLに記載された従来の逐次アドレス指定方式を使っ
たマイクロコンビエータによるマイクロプログラム制御
のブロック図である。このマイクロプロセッサは8ビツ
トマイクロコンピユータである。図において、1は8ビ
ツトデータバス、2は命令レジスタ、3は命令レジスタ
2の内容をマルチプレクサ及びアドレスデコーダ5に送
るアドレス信号線、8はμプログラムROM12への8
ビツト信号線、11はμプログラムROM12から出力
された次サイクルのμプログラムROM12の逐次アド
レス(8ビツト)信号、13はデータバス部25とpプ
ログラムROM12間の制御線(43ビツト)、26は
マルチプレクサ5に対するセレクタ信号線である。
第4図に第3図のμプログラム制御におけるタイミング
チャートを示す。この第4図中でΦはシステムクロンク
、IFはデータバス1から命令レジスタ2へ命令コード
を取り込むための命令フェッチ信号、IRは命令レジス
タ2の内容であり、IPによりデータバス1から取り込
んだオペレーションコードが記憶されている。 MDI
はμプログラムROMアドレスで8ビツト幅である。5
l−S3はデータバス部25の制御線13をコントロー
ルするためのμプログラムROM12の出力である。
次に第3図及び第4図によりこのμプログラム制御の動
作について説明する。第4図のタイミングチャートは第
3図のマイクロプログラム制御で、1つの命令(4サイ
クル命令)を実行した時のものである。命令コードがA
Ah(以下りは16進表記を示す)という仮の命令につ
いて説明する。
第4図において、IP(6号が“H”の時、命令レジス
タ2にデータバスlからの命令コード8ビツトが取り込
まれる。この次のサイクルで、μプログラムROM12
からのマイクロコードの一部である逐次アドレス8ビッ
ト指定用信号線11からの出力は、同じマイクロコード
の一部であるマルチプレクサ及びアドレスデコーダ5に
対してコントロールしているセレクタ信号線26によっ
てマルチプレクサ5には取り込まれない、この場合、命
令レジスタ2の内容、つまり命令コードの8ビツトが、
マルチプレクサ5を通してμプログラムROM12のア
ドレス(第4図ではAAh)とな、す、マイクロコード
に従ってデータバス部25に対し制御信号を出力する。
次の2サイクル目のμプログラムROM12に対するア
ドレスは、セレクタ信号26によりマルチプレクサ5人
力を切り換えることにより前号イクルのμプログラムR
OM12からの逐次アドレス8ビツトが入力される。こ
の方式により逐次アドレスはランダムな値を出力するこ
とができる。
以降のサイクルは、この命令が終了するまでμプログラ
ムROM12のアドレスとしては前サイクルで出力され
たアドレスを入力して順次コントロールして行く。第4
図では、MDIは1サイクル目か、ら順にA A h 
−A 3 h−B 4 h−→C5hと出力可能である
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような従来の逐次アドレス指定方式では、命令コー
ドのビット幅が8ビツトクラスの場合、CPUをコント
ロールする制御パターン(制御線43ビツト)が256
通り以上になった時、コントロール不可能となる。
そこで命令コードのビット幅が8ビツト以上のビット幅
を持つマイクロコントローラ及びマイクロプロセッサ、
例えば16ビツト幅の命令コードを考慮した場合、μプ
ログラムROM12に対して第3図の従来の方法と同様
に逐次アドレスを16ビツト幅にしたアクセス方式を実
現することは、非常に効率が悪い。またこの場合、デー
タバス部25をコントロールする制御パターンも216
通りの逐次アドレスが出力可能であるが、このような方
式は現実的でない、さらにマイクロコントローラあるい
はマイクロプロセッサにおいて命令コードは、例えば演
算命令、転送命令、ジャンプ命令等の命令タイプ指定用
ビット、アドレシングモード指定ビット等から構成され
ている種類のものが多いが、特に、命令コード幅が16
ビツトクラスになると、命令タイプとアドレシングモー
ドが非常に多く、従来の逐次アドレス指定方式では、十
分なパフォーマンスは達成されない。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、μプログラムROMのアドレスを3つの成
分に分類し、命令実行サイクル値の指定のみを逐次アド
レス指定方式でアクセスして、命令コードのビット数が
増加してデータバスのコントロール数(制御パターン数
)が増えても、集積回路上でシンプルにμプログラムR
OMの逐次アドレスを指定できるマイクロプログラム制
御装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るμプログラム制御装置は、μプログラム
ROMのアドレス入力を、3つのアドレス成分、即ち、
命令レジスタ内にある命令コードから決定され、命令実
行中ば固定である命令タイプ及びアドレシングモードと
、μプログラムROMからクロ7り順に逐次出力される
命令サイクル値とにより構成し、上記命令サイクル値を
逐次アドレス指定によってμプログラムROMをアクセ
スするようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、μプログラム、ROMからの逐次
アドレス指定を命令サイクル値めみに限定しているから
、命令コードのビット数が増加したマイクロコンピュー
タ等における逐次アドレス指定方式においても非常に効
率が良く、しかも十分なパフォーマンスが達成できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
第1図において、1はデータバス、2は命令レジスタ、
12はμプログラムROM、5.6は命令レジスタ2内
の命令コードを入力し、μプログラムROM12に対す
るアドレスを発生する第1゜第2のアドレスデコーダ、
17〜20はpプログラムROM12出力のマイクロコ
ードをデータバス部25上にある各制御ビットに対して
デコードするための回路(以下ナノプログラムメモリ:
nROMと記す)、21〜24はnROMからデータバ
ス部25への出力信号線、13〜16はμプログラムR
OM12からnROM17〜20への出力信号線、7は
μプログラムROM12の出力から命令のサイクル値を
指定する逐次アドレス指定用のデコーダである。
さらに11はμプログラムROM12からの逐次アドレ
ス信号線、8〜10はアドレスデコーダ5〜7からμプ
ログラムROM12へのアドレス出力線(4010,八
020. AD30)である。本実施例ではアドレスデ
コーダ7により逐次アドレス措定を行う。また、4は命
令レジスタ2からnROM17〜20に対し命令コード
を送るための信号線である。
次にこのμプログラム制御の動作について説明する。第
2図は第1図のμプログラム制御である1つの命令(4
サイクル命令)を実行した時のタイミングチャートを示
したものである。命令コードがAAAAhという仮の命
令について説明する。
第2図において、IF倍信号“H″の時、命令レジスタ
2にデータバスlからの命令コード16ビツトが取り込
まれる。この次のサイクルで、アドレスデコーダ5.6
により命令レジスタ2に取り込んだ命令コードから命令
タイプとアドレシングモードに関係する成分を分離し、
μプログラムROM12のアドレスとする。第2図では
1サイクル目からの出力が例えばAOhとBOhとする
この値は、その命令が完了するまで保持されている。1
ザイクル目のアドレスデコーダ7は、常に命令がスター
トするサイクル値(第2図では1hである)にセット可
能なようにμプログラムROM12からマイクロコード
を取り込んでおく。
次サイクル以降、即ち2.3.4サイクル目は、この後
順にμプログラムROM12の一部から逐次アドレスと
して出力する。第2図では、例えば3h→5h→6hで
ある。各サイクル毎にμプログラムROM12からの出
力はnROM17〜20に送られ、命令レジスタ2の一
部の命令コードと組み合わせてデータバス部25に対し
て制御信号を出力する。
このような本実施例では、μプログラムROM12から
の逐次アドレスを命令サイクルのみに限定しているので
、命令コードのビット数の増加したマイクロコンピュー
タ及びマイクロコントローラにおける逐次アドレス指定
方式においても、これらを集積回路上に実現する場合、
逐次アドレスを指定するμプログラムROM内のマイク
ロコードを節約できる。さらにマイクロコードを作成す
る時、アドレス成分を命令タイプとアドレシングモード
、及び命令サイクル値に分離して行え、非常に効率の良
い開発が可能となる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、μプログラムROM
のアドレス入力を命令タイプ、アドレシングモード、及
び命令サイクル値の各成分に分離し、μプログラムRO
Mからの逐次アドレス指定を命令サイクルのみに限定し
、他の命令タイプとアドレシングモードの2つのアドレ
ス成分は命令実行中保持するようにしたので、命令コー
ドのビット数の増加したマイクロコンピュータ及びマイ
クロコントローラにおける逐次アドレス指定方式におい
ても、集積回路上に実現する場合、逐次アドレスを指定
するμプログラムROM内のマイクロコードを節約でき
、かつマイクロコードを作成する時アドレス成分が命令
タイプとアドレシングモード及び命令サイクル値に分離
して行えるので、非常に効率の良い開発が可能となる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるμプログラム制御(
逐次アドレス方式)装置のブロック図、第2図はその動
作を説明するためのタイミングチャート図、第3図は従
来のμプログラム制!II(逐次アドレス方式)のブロ
ック図、第4図はその動作を説明するためのタイミング
チャート図である。 1・・・データバス、2・・・命令レジスタ、5,6゜
7・・・アドレスデコーダ、12・・・μプログラムR
OM、17〜20・・・nROM、25 ・・・データ
バス部。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マイクロプログラム制御でコントロールする計算
    機で、マイクロプログラム方式によりマイクロプログラ
    ムメモリに蓄えられたマイクロコードを使用してCPU
    内にあるデータバス部を制御する制御装置において、 データバスから命令コードを取り込みそれを記憶する命
    令レジスタを備え、 この命令レジスタから上記マイクロプログラムメモリを
    アクセスするアドレスを発生する回路として、上記命令
    レジスタの命令コードの特定ビットから命令タイプをデ
    コードする第1のアドレスデコーダと、上記命令コード
    の他の特定ビットから命令のアドレシングモードをデコ
    ードする第2のアドレスデコーダとを有し、 さらに上記アドレスを発生する回路として上記マイクロ
    プログラムメモリに対して命令の各サイクル毎にアクセ
    スするタイミングを指定するための第3のアドレスデコ
    ーダを備えたことを特徴とするマイクロプログラム制御
    装置。
  2. (2)上記3つのアドレスデコーダからのアドレス指定
    により上記マイクロプログラムメモリから読み出される
    マイクロコードと上記命令レジスタの命令コードの一部
    のビットの組み合わせからなるマイクロコードをデコー
    ドして上記データバス部の各ブロックをコントロールす
    るデコード手段を備えたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のマイクロプログラム制御装置。
  3. (3)上記マイクロプログラムメモリに対して命令の各
    サイクル毎にアクセスする方式が、前サイクルのマイク
    ロプログラムメモリ出力の一部が次サイクルでのアドレ
    ス成分の一部を構成する逐次アドレス指定方式であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
    マイクロプログラム制御装置。
  4. (4)本制御装置の各回路は半導体集積回路上で構成さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
    第3項のいずれかに記載のマイクロプログラム制御装置
JP25727985A 1985-11-15 1985-11-15 マイクロプログラム制御装置 Pending JPS62117038A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25727985A JPS62117038A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 マイクロプログラム制御装置
CA000522823A CA1270572A (en) 1985-11-15 1986-11-13 Microprogram control device
GB8627257A GB2184578B (en) 1985-11-15 1986-11-14 Microprogram control device
US08/062,183 US5454088A (en) 1985-11-15 1993-05-17 Microprogram control device for controlling data path section including designation of instruction cycle values

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25727985A JPS62117038A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 マイクロプログラム制御装置

Publications (1)

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JPS62117038A true JPS62117038A (ja) 1987-05-28

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ID=17304166

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JP25727985A Pending JPS62117038A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 マイクロプログラム制御装置

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CA (1) CA1270572A (ja)
GB (1) GB2184578B (ja)

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Publication number Publication date
GB2184578A (en) 1987-06-24
GB8627257D0 (en) 1986-12-17
GB2184578B (en) 1989-10-04
CA1270572A (en) 1990-06-19

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