JPS62152064A - Single-chip microcomputer - Google Patents

Single-chip microcomputer

Info

Publication number
JPS62152064A
JPS62152064A JP60294169A JP29416985A JPS62152064A JP S62152064 A JPS62152064 A JP S62152064A JP 60294169 A JP60294169 A JP 60294169A JP 29416985 A JP29416985 A JP 29416985A JP S62152064 A JPS62152064 A JP S62152064A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
cpu
path
data path
external
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
JP60294169A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Okamoto
渉 岡本
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
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP60294169A priority Critical patent/JPS62152064A/en
Publication of JPS62152064A publication Critical patent/JPS62152064A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Multi Processors (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the processing capacity of a single-chip microcomputer by providing internal address data buses independently of plural CPU respectively and incorporating bus controllers. CONSTITUTION:A CPU 100 gives access to its own address data bus 102 and a CPU 101 gives access to external hardware resources. Under such conditions, an address data bus 103 of the CPU 101 is connected to an address bus 108 via a bus controller 113. Here the CPU 100 gives access to an internal memory 104 and an internal I/O interface 105 via the bus 102. while the CPU 101 gives access to an external memory 111 and an external I/O interface 112 via an external address data bus. As a result, no competition is caused between buses. Under such conditions, the CPU 100 tries to give access to the external hardware resources on a bus 110. There the competition occurs in the bus 108 and the CPU 101 is held. As a result, an overhead is produced. However a bus switching action causes no overhead since the controller 113 switches buses at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の中央処理装置を内蔵した高性能シングル
チップマイクロコンピュータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-performance single-chip microcomputer incorporating a plurality of central processing units.

特に同一半導体基盤上に複数の中央処理装置を備え各中
央処理装置ごとに内部アドレス・データパスおよびメモ
リ・入出力インターフェイスを内蔵しかつ前記複数中央
処理装置の共有する外部アドレス・データパスへのアク
セスを、各中央処理装置に対し可能とするパス制御装置
を内蔵した高性能シングルチップマイクロコンピュータ
に係ワる。
In particular, it has multiple central processing units on the same semiconductor substrate, each central processing unit has a built-in internal address/data path, memory/input/output interface, and access to an external address/data path shared by the multiple central processing units. The present invention relates to a high-performance single-chip microcomputer with a built-in path control device that enables each central processing unit to perform the following steps.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

集積回路の集積密度増大に伴い、マイクロコンピータの
機能・性能は急速に向上し、多種多様な周辺回路(A/
Dffi換器、タイマ、DMA制御回路など)の集積回
路化と相ともなって様々な形態のマイクロコンピュータ
システムが構成され、使用されるKいたっている。
As the integration density of integrated circuits increases, the functions and performance of microcomputers rapidly improve, and a wide variety of peripheral circuits (A/
Along with the integration of circuits (DFFI converters, timers, DMA control circuits, etc.), various types of microcomputer systems have been constructed and used.

しかし、周辺集積回路の制御(工10処理)に要求され
るリアルタイム処理の高度化およびデータ処理量の増大
に伴い中央処理装置(以下CPUと略記する)へ要求さ
れる処理能力も飛躍的に増大しており、単一のCPUで
の処理は物理的限界に達しつつある。
However, as the real-time processing required to control peripheral integrated circuits (10 processes) increases and the amount of data processed increases, the processing capacity required of the central processing unit (hereinafter abbreviated as CPU) also increases dramatically. Processing by a single CPU is reaching its physical limits.

例えば、周辺集積回路からの処理袂求は、通常割込みの
形態でCPUへ通知され、CPUは対応したI10処理
・データ処理を行うが、周辺集積回路の増大に伴い、割
込み数も増加しCPUの実行する対応したI10処理・
データ処理量も増大している。
For example, a processing request from a peripheral integrated circuit is normally notified to the CPU in the form of an interrupt, and the CPU performs the corresponding I10 processing and data processing, but as the number of peripheral integrated circuits increases, the number of interrupts also increases, and the CPU Corresponding I10 processing to be executed
The amount of data processed is also increasing.

CPUは、これらの処理をリアルタイムに実行する必要
があるが、単−CPUで処理する場合負担が太きすぎる
ため、リアルタイム性をある程度犠牲にして処理せざる
をえない状況にある。
It is necessary for the CPU to execute these processes in real time, but since the burden of processing on a single CPU is too heavy, there is no choice but to sacrifice real-time performance to some extent.

リアルタイム性を犠牲にしないためにはCPUK対する
負荷を何らかの方法で軽減する必要があり、従来は複数
CPUを用いた分散処理システムが用いられている。
In order not to sacrifice real-time performance, it is necessary to reduce the load on the CPUK by some method, and conventionally, a distributed processing system using multiple CPUs has been used.

分散処理システムは、CPUの行なう処理をその機能に
よってI10処理・データ処理等に分割し、各処理に専
用CPUを割シ当てたシステムを構成することにより、
システムの処理能力を向上したものである。8 上述シタマイクロコンピュータシステムの構成を第6図
に示す。
A distributed processing system divides the processing performed by the CPU into I10 processing, data processing, etc. according to its function, and configures a system in which a dedicated CPU is assigned to each processing.
This improves the processing power of the system. 8. The configuration of the above-mentioned microcomputer system is shown in FIG.

以下同図に基づき説明する。This will be explained below based on the same figure.

第6図において、メモリ1は読出しのみ可能なもの、も
しくは読出し・書込みともに可能なもの、または両者の
混在したものとする。(以下メモリと記した場合、前記
メモリ1と同意味とする)データ処理を行うCPU2は
、自身のアドレス・データハス8ヲ介L、マドレス・デ
ータパス7へ結合される。
In FIG. 6, the memory 1 is assumed to be readable only, readable and writable, or a mixture of both. (The term "memory" hereafter has the same meaning as the memory 1) The CPU 2 that performs data processing is coupled to its own address/data path 8 and address/data path 7.

I10処理を行うCPU3は、自身のアドレス・データ
パス9を介してアドレス・データパス7へ結合される。
The CPU 3, which performs I10 processing, is coupled to the address and data path 7 via its own address and data path 9.

アドレス・データパス7にはメモリ1、I10*(転)
upxasファミリ・ユーザーズマニエアルP593 
(インテルジャパン@J) K−例が挙げられている。
Address/data path 7 has memory 1, I10* (transfer)
upxas family user's manual P593
(Intel Japan @J) K-Example is given.

インターフェイス6が接続されている。Interface 6 is connected.

CPU3はI10インター7エイス6にデータの書込み
、読出しを行うことKより外部機器とデータのやりとり
を行う。
The CPU 3 writes and reads data to and from the I10 interface 7 and the 8th 6, and exchanges data with external equipment.

第6図に示すマイクロコンピュータシステムにおいては
、CPU2.CPU3のプログラムおよびデータはアド
レス・データパス7上のメモリ1に格納され、またI1
0インターフェイス6はアドレス・データパス7に接続
されており、命令コードのフェッチ、各種演算データの
メモリに対する読み出し書込みの際また、I10インタ
ーフェイス6に対するデータの書込み読出しの際、CP
U2は、メモリ1にアドレス・データパス7を介しアク
セスし、CPU3はメモリ1、I10インターフェイス
6にアドレス・データパス7を介してアクセスする。
In the microcomputer system shown in FIG. 6, CPU2. Programs and data for CPU 3 are stored in memory 1 on address/data path 7, and also in memory 1 on address/data path 7.
The 0 interface 6 is connected to the address/data path 7, and the CP is
U2 accesses memory 1 via address and data path 7, and CPU 3 accesses memory 1 and I10 interface 6 via address and data path 7.

しかし、アドレス・データパス7へは同時に1つのCP
UL、かアクセスできず、CPU2.CPU3はホール
ド解除信号線4,5によってアドレス・データパス70
割り当てを行“う。
However, only one CP can be connected to address/data path 7 at the same time.
Unable to access UL, CPU2. The CPU 3 connects the address/data path 70 to the hold release signal lines 4 and 5.
Make the assignment.

いま、CPU2がデータ処理を実行中であるとする。C
PU3はホールド状態にある。
Assume that the CPU 2 is currently executing data processing. C
PU3 is in a hold state.

CPU2はデータ処理を終了後、自身をホールド状態に
して、アドレス・データパス7を解放すると同時にホー
ルド解除信号線4に信号を出力する。
After completing the data processing, the CPU 2 puts itself into a hold state, releases the address/data path 7, and outputs a signal to the hold release signal line 4 at the same time.

CPU3はホールド状態を解除され、アドレス・データ
パス7を獲得してI10処理を実行する。
The CPU 3 is released from the hold state, acquires the address/data path 7, and executes the I10 process.

I10処理終了後、CPU3は自身をホールド状態にし
て、アドレス・データパス7を解放すると同時にホール
ド解除信号線5に信号を出力する。
After completing the I10 process, the CPU 3 puts itself into a hold state, releases the address/data path 7, and outputs a signal to the hold release signal line 5 at the same time.

CPU3は、ホールド状態より解除され、アドレス・デ
ータパス7を獲得してデータ処理を蒋開する。
The CPU 3 is released from the hold state, acquires the address/data path 7, and begins data processing.

上記動作において、CPUが自身をホールド状態として
、ホールド信号層を操作する動作は、CPU命令(ホー
ルド命令など)によって実行される。
In the above operation, the CPU puts itself in a hold state and operates the hold signal layer by a CPU command (such as a hold command).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した従来のマイクロコンピュータシステムにおいて
は、アドレス・データパス8、アドレス・データパス9
が1つのアドレス・データパス10に結合されており、
CPU2.CPU3が動作する時に必らずアドレス・デ
ータパス10にアクセスするため、常時アドレス・デー
タパス10の奮い合いが起り、CPU2.CPU3は同
時にプログラムを実行することが不可能であり、CPU
3が工10処理実行中は、CPU2のデータ処理実行が
停止するため、マイクロコンピュータシステムの処理能
力が著しく低下する欠点があった。
In the conventional microcomputer system described above, an address/data path 8, an address/data path 9
are combined into one address data path 10,
CPU2. Since the address/data path 10 is always accessed when the CPU 3 operates, the address/data path 10 is always busy, and the CPU 2. It is impossible for CPU3 to execute programs at the same time, and CPU3
During execution of processing 3 and step 10, data processing by the CPU 2 is stopped, resulting in a disadvantage that the processing capacity of the microcomputer system is significantly reduced.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係るシングルチップマイクロコンビ一一夕は、
同−半導体基盤上に複数のCPUを集積したシングルチ
ップマイクロコンピュータにおいて、 前記複数のCPUがそれぞれ専用のアドレス・データパ
スを介しアクセスする前記各CPUに対応した内蔵のメ
モリ・入出力インターフェイス装置と前記各CPUが外
部メモリ・外部入出力インターフェイス装置にアクセス
できることを可能とするため前記複数CPUの共有する
アドレス・データパスと、前記各CPUが前記アドレス
・データパスへのアクセスを指定された任意アドレス領
域において可能とするパス制御装置とを集積したことを
大きな特徴としている。
The single-chip microcombination device according to the present invention is
- In a single-chip microcomputer in which a plurality of CPUs are integrated on a semiconductor substrate, a built-in memory/input/output interface device corresponding to each of the CPUs, which the plurality of CPUs access through dedicated address/data paths; An address/data path shared by the plurality of CPUs to enable each CPU to access an external memory/external input/output interface device, and an arbitrary address area in which each CPU is designated to access the address/data path. A major feature is that it integrates a path control device that enables the

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図に、本発明に係るシングルチップマイクロコンピ
ュータのブロック図を示す。
FIG. 1 shows a block diagram of a single-chip microcomputer according to the present invention.

CPU 100はアドレス・データパス102を介して
内部メモリ104、内部I10インターフェイス105
にアクセスする。
The CPU 100 connects to an internal memory 104 and an internal I10 interface 105 via an address/data path 102.
access.

CPU100は、パス制御装#113によって結合され
たアドレス・データパス102,108を介しバッファ
109で結合された外部アドレス・データパス110を
介して外部メモリ111、外部I10インターフェイス
112にアクセスする。
The CPU 100 accesses an external memory 111 and an external I10 interface 112 via address/data paths 102 and 108 coupled by a path controller #113 and an external address/data path 110 coupled by a buffer 109.

同様にCPUl0Iはアドレス・データパス103を介
して内部メモリ107・内部I10インターフェイス1
06にアクセスする。
Similarly, CPU10I connects internal memory 107 and internal I10 interface 1 via address/data path 103.
Access 06.

CPUl0Iはパス制御装置113によって結合された
アドレス・データパス103,108を介し、バッファ
109で結合された外部アドレス・データパス110を
介して外部メモ!7111、外部工10インターフェイ
ス112にアクセスする。
CPU10I is connected to the external memory ! 7111, access the external engineering 10 interface 112.

パス制御装置113はアドレス・データパス108をア
ドレス・データパス102またはアドレス・データパス
103へ結合する。
Path controller 113 couples address datapath 108 to address datapath 102 or address datapath 103.

パス制御装置113はホールド信号線114,115を
ハイレベルとし、各々CPU100.CPU 101を
ホールド状態にする機能を有する。
The path control device 113 sets the hold signal lines 114, 115 to high level, and the CPU 100. It has a function of placing the CPU 101 in a hold state.

レジスタ書込み信号IJI 116 、117は各々C
PU100、CPUl0Iがパス制御装置113内のレ
ジスタにデータを書込む時ハイレベルにする。
Register write signals IJI 116 and 117 are each C
When the PU100 and CPU10I write data to the register in the path control device 113, the signal is set to high level.

内部ハードウェア資源アクセス信号線118゜119は
各々CPU100.CPUl0Iが内部ノ・−ドウエア
資源(CPU100に対し内部メモリ104゜内部I1
0インターフェイス105が対応し、CPU101に対
し内部メモIJ107.内部I10インターフェイス1
06が対応している。)にアクセスする時ハイレベルに
する。
Internal hardware resource access signal lines 118 and 119 are connected to the CPU 100. CPUl0I is an internal node hardware resource (internal memory 104° for CPU100, internal I1
0 interface 105 corresponds to the internal memo IJ107. Internal I10 interface 1
06 is compatible. ) is set to high level when accessing.

次に、パス制御装置113の構成を、第2図に基づき説
明する。
Next, the configuration of the path control device 113 will be explained based on FIG. 2.

パス制御装置113はパススイッチ信号発生部200.
201とパススイッチ付きアービタ部202から構成さ
れる。
The path control device 113 includes a path switch signal generation section 200.
201 and an arbiter section 202 with a path switch.

パススイッチ信号発生部200,201は各々内蔵して
いるレジスタの値に基づき、アドレス・データパス10
2をアドレス・データパス108に、アドレス・データ
パス103をアドレス・データパス10Bに結合するか
どうか判別し、パス結合を行う場合はアドレス・データ
パス102に対してはパス結合要求信号線203をノ・
イレベルにする。また、アドレス・データパス103に
対しては、パス結合要求信号線204をハイレベルにす
る。
The path switch signal generators 200 and 201 switch the address/data path 10 based on the values of their respective built-in registers.
2 to the address/data path 108 and the address/data path 103 to the address/data path 10B. If path coupling is to be performed, the path coupling request signal line 203 is connected to the address/data path 102. of·
Level up. Furthermore, for the address/data path 103, the path coupling request signal line 204 is set to high level.

パススイッチ信号発生部200,201内のレジスタは
各々CPU100.CPUl0Iの命令により書変えら
れ、この時CPU100.CPUl0Iは各々レジスタ
書込み信号線116,117をノーイレベルにする。
The registers in the path switch signal generators 200 and 201 are respectively connected to the CPU 100. It is rewritten by the instruction of CPU10I, and at this time CPU100. CPU10I sets register write signal lines 116 and 117 to a no-y level.

パススイッチ付きアービタ部202は、パス結合要求信
号線203,204に従いパス結合と同時に、内部ハー
ドウェア資源アクセス信号線118゜119のレベルに
従いCPU100.CPUl0Iをホールド状態にする
機能を有する。
The arbiter unit 202 with a path switch connects the paths according to the path joining request signal lines 203 and 204, and simultaneously connects the CPU 100. It has a function to put CPUl0I in a hold state.

パス制御装置113はCPU100のアドレス・データ
パス102.CPUl0Iのアドレス・データパス10
3をアドレス・データパス108へ結合するがその際の
パス競合の様子を表1にまとめて示す。
The path control device 113 controls the address/data path 102 . CPU10I address/data path 10
3 is coupled to the address/data path 108, and table 1 summarizes the path contention at that time.

CPU100.CPUl0Iが点線で囲まれた領域30
0で示されるパスアクセスを行っている時、CPU10
0.CPUl0Iの少くとも一方は自身の内部アドレス
・データパスをアクセスしておシ、パス競合は起らない
CPU100. Area 30 where CPUl0I is surrounded by a dotted line
When accessing the path indicated by 0, the CPU 10
0. At least one of the CPU10Is is accessing its own internal address data path and no path conflict occurs.

CPU100.CPUl0Iが点線で囲まれた領域30
1で示されるパスアクセスを行っている時、パスアクセ
スが外部アドレス・データパスへ集中するため、パス競
合が起る。この時、パス制御装置113はCPUl0I
をホールド状態とするため、オーバレッドが生じる。
CPU100. Area 30 where CPUl0I is surrounded by a dotted line
When performing path accesses indicated by 1, path conflicts occur because the path accesses are concentrated on the external address/data path. At this time, the path control device 113
is placed in a hold state, causing overreading.

上記記述で述べたように、本発明に係るシングルチップ
マイクロコンピュータにおいては、パス競合が起るのは
各CPUが同時に外部アドレス・データパスにアクセス
した時のみで、他の場合には起らない。
As stated above, in the single-chip microcomputer according to the present invention, path conflict occurs only when each CPU accesses the external address/data path at the same time, and does not occur in other cases. .

しかも、製造プロセス技術の進歩によシ、内蔵メモリ量
は増加の一途をたどり、各CPUは内蔵メモリにより必
要なメモリ量の大部分をまかなえるようになり外部アド
レス・デー1タパスへのアクセスは頻歩となると考えら
れる。
Moreover, as manufacturing process technology advances, the amount of built-in memory continues to increase, and each CPU can now cover most of the required amount of memory with built-in memory, making access to the external address/data path less frequent. It is thought that it will be Ayumu.

よって、外部アドレス・データへのアクセスは、主とし
てCPU間での同期・通信処理が行われる時になされる
が、マルチCPUシステムにおいては、上記同期・通信
処理に費される時間は、実行時間のごく一部にすぎない
Therefore, access to external addresses and data is mainly performed when synchronization and communication processing is performed between CPUs, but in a multi-CPU system, the time spent on the synchronization and communication processing is a small portion of the execution time. That's just part of it.

従って、本発明に係るシングルチップマイクロコンピュ
ータにおいては、コンピュータシステムの処理能力が大
巾に向上している。
Therefore, in the single-chip microcomputer according to the present invention, the processing power of the computer system is greatly improved.

、次に1第3図に基づきパススイッチ付きアービタ部2
02の構成・動作をより詳細に述べる。
, then 1 Based on FIG.
The configuration and operation of 02 will be described in more detail.

パススイッチ付きアービタ部202はパススイッチ40
0,401、アービタ制御部402から構成されている
The arbiter section 202 with a path switch is the path switch 40
0,401, and an arbiter control section 402.

パス切換え信号1fM403,404.パス結合要求信
号線203,204がロウレベルで、CPU100゜C
PUl0Iが各々内部アドレス・データパス102゜1
03へアクセスしているとする。
Path switching signal 1fM403, 404. The path connection request signal lines 203 and 204 are at low level, and the CPU is at 100°C.
PUl0I are each internal address data path 102゜1
Assume that you are accessing 03.

パス結合要求信号線203がハイレベルになると、アー
ビタ制御部402は内部ノ・−ドウエア資源アクセス信
号線119がハイレベルなのでホールド信号線115を
操作せず、パス切換え信号線403をハイレベルトシ、
アドレス・データパス102をアドレス・データパス1
08へ結合する。アドレス・データパス108はバッフ
ァ109を介して外部アドレス・データパス110と結
合しているので、CPU100は外部ハードウェア資源
にアクセスする。
When the path joining request signal line 203 becomes high level, the arbiter control unit 402 does not operate the hold signal line 115 because the internal node hardware resource access signal line 119 is high level, and sets the path switching signal line 403 to high level.
address/data path 102 to address/data path 1
Join to 08. Address datapath 108 is coupled to external address datapath 110 via buffer 109 so that CPU 100 accesses external hardware resources.

その後、パス結合要求信号1I1203がロウレベルに
なると、アービタ制御部402はパス結合信号線403
をロウレベルとしアドレス・データパス102とアドレ
ス・データパス108との結合を解除する。
After that, when the path coupling request signal 1I1203 becomes low level, the arbiter control unit 402 controls the path coupling signal line 403.
is set to a low level, and the coupling between the address/data path 102 and the address/data path 108 is released.

前記初期状態において、内部ノ・−ドウエア資源アクセ
ス信号線119がロウレベルの時、アービタ制御部40
2はアドレス・データパス102をアドレス・データパ
ス108に結合する際、ホールド信号線115をハイレ
ベルとし、CPUl0Iをホールド状態にする。そして
、アドレス・データパス102とアドレス・データパス
108との結合を解除する際、アドレス・データパス1
03をアドレス・データパス108に結合し、ホールド
信号1115t−ロウレベルとし、CPUl0Iに命令
実行を再開させる。
In the initial state, when the internal node hardware resource access signal line 119 is at a low level, the arbiter control unit 40
2 sets the hold signal line 115 to a high level when coupling the address/data path 102 to the address/data path 108, and puts the CPU10I in a hold state. Then, when the address/data path 102 and the address/data path 108 are uncoupled, the address/data path 1
03 is coupled to the address/data path 108, and the hold signal 1115t is set to low level, causing the CPU 10I to resume instruction execution.

逆に、初期状態において内部ハードウェアアクセス信号
線118がロウレベルである場合も同様に片方のCPU
がホールド状態にされる。ただし、この場合、ホールド
状態にされるCI’UFiCPU101のまlでめる。
Conversely, if the internal hardware access signal line 118 is at low level in the initial state, one CPU
is placed on hold. However, in this case, the CI'UFiCPU 101, which is placed in a hold state, can be put in a batch.

内部ハードウェアアクセス信号線1ts 、119が同
時にロウレベルとなる場合、アービタ制御部402はC
PU100の外部ハードウェア資源に対するアクセスを
優先する。
If the internal hardware access signal lines 1ts and 119 go low at the same time, the arbiter control unit 402
Priority is given to access of the PU 100 to external hardware resources.

次に、パススイッチ信号発生部200,201は同一構
成とし、パススイッチ信号発生部200のより詳細な構
成および動作を述べる。
Next, the path switch signal generation sections 200 and 201 have the same configuration, and a more detailed configuration and operation of the path switch signal generation section 200 will be described.

パススイッチ信号発生部200は、その内部レジスタで
指定されたアドレス領域をCPU 100がアクセスす
る時、外部アドレス領域へ自動的にアクセスするようパ
ス結合要求信号線203をハイレベルとする。
When the CPU 100 accesses the address area specified by the internal register, the path switch signal generating unit 200 sets the path connection request signal line 203 to a high level so as to automatically access the external address area.

例えば、第4図においてCPU100のアドレス空間5
01のアドレス領域503をCPU100がアクセスす
る時、パス結合要求信号線203がハイレベルになるよ
う、パススイッチ信号発生部200内のレジスタにデー
タが設定されているとパススイッチ付きアービタ部20
2は、CPU100がアドレス領域503をアクセスす
る時、アドレス・データパス102をアドレス・データ
パス108に結合する。
For example, in FIG. 4, the address space 5 of the CPU 100
When the CPU 100 accesses the address area 503 of 01, data is set in the register in the path switch signal generation unit 200 so that the path connection request signal line 203 becomes high level.
2 couples the address data path 102 to the address data path 108 when the CPU 100 accesses the address area 503.

以下、第5図を参照して説明する。This will be explained below with reference to FIG.

第5図において、比較器601はレジスタ603の値を
アドレス・データパス102のアドレス値と比較し、ア
ドレス値がレジスタ603の値より小さくなければ信号
線605をノ・イレベルとする。
In FIG. 5, comparator 601 compares the value of register 603 with the address value of address/data path 102, and if the address value is smaller than the value of register 603, sets signal line 605 to the NO level.

信号線605は、比較器602の入力信号線でもちる。The signal line 605 is used as an input signal line of the comparator 602.

比較器602は同様にレジスタ604の値とアト   
−レス・データパス102のアドレス値と比較しアドレ
ス値がレジスタ604の値より大きくなければ、信号線
605がハイレベルの時のみパス結合要求信号線203
をハイレベルにする。他の場合、パス結合要求信号線2
03をノ・イレペルにする。
Comparator 602 similarly compares the value of register 604 with the value of register 604.
- Compare the address value of the address data path 102 and if the address value is not larger than the value of the register 604, the path connection request signal line 203 will be used only when the signal line 605 is at high level.
to a high level. In other cases, path joining request signal line 2
Make 03 No Ireperu.

他の場合、パス結合要求信号線203は常にロウレベル
となる。
In other cases, the path coupling request signal line 203 is always at a low level.

従って、アドレス・データパス102上のアドレス値が
レジスタ603とレジスタ604で与えられる値の範囲
内にある時のみパス結合要求信号線203がハイレベル
となり、その結果パススイッチ付きアービタ部202は
、アドレス・データパス108を結合する。
Therefore, only when the address value on the address/data path 102 is within the range of values given by the registers 603 and 604, the path joining request signal line 203 becomes high level, and as a result, the arbiter unit with path switch 202 - Combine data paths 108.

前記状態をCPU100.CPUl0Iのアドレス空間
図によって第5図に示した。
The state is expressed by the CPU 100. It is shown in FIG. 5 by the address space diagram of CPUl0I.

wJ4図は、CPUl0(1)7ドレス空間図501゜
CPUl0Iのアドレス空間図502から構成されてお
り、アドレス壁間図501において斜線で示されたアド
レス領域503がレジスタ603.604によって指定
されたアドレス領域である。ここでレジスタ603の値
は゛アドレス領域の下限アドレス、レジスタ604の値
はアドレス領域の上限アドレスである。また、アドレス
空間図501.502において矢印504で示された領
域が、CPU100゜CPUl01が共にアクセス可能
なアドレス領域である。
The wJ4 diagram is composed of a CPU10(1)7 address space diagram 501 and an address space diagram 502 of CPU10I, and the address area 503 indicated by diagonal lines in the address space diagram 501 is the address specified by the register 603.604. It is an area. Here, the value of the register 603 is the lower limit address of the address area, and the value of the register 604 is the upper limit address of the address area. Furthermore, the area indicated by the arrow 504 in the address space diagrams 501 and 502 is an address area that can be accessed by both the CPUs 100 and 101.

レジスタ603,604にはCPU100の命令によっ
て任意データを書込むことができ、このときCPU10
0はレジスタ書込み信号線116をハイレベルとする。
Arbitrary data can be written to the registers 603 and 604 according to instructions from the CPU 100.
0 makes the register write signal line 116 high level.

CPU100が前記アドレス領域503にアクセスする
際、パス制御装置113が動作し外部ハードウェア資源
に対し自動的にアクセスが行われる。
When the CPU 100 accesses the address area 503, the path control device 113 operates and automatically accesses external hardware resources.

その時、CPTJIOIが外部ハードウェア資源に対し
アクセスを行っていた場合は、パス制御装置113はホ
ールド信号線115をハイレベルとし、CPUl0Iを
ホールド状態にしてCPU100のアクセスを優先させ
る。
At that time, if CPTJIOI is accessing an external hardware resource, the path control device 113 sets the hold signal line 115 to a high level, puts the CPUIOI in a hold state, and gives priority to the access of the CPU 100.

次に、具体的に第1図、第7図に基づき本発明に係るシ
ングルチップマイクロコンピュータの動作を説明する。
Next, the operation of the single-chip microcomputer according to the present invention will be specifically explained based on FIGS. 1 and 7.

CPU100が自身のアドレス・データパス102にア
クセスし、CPUl0Iが外部ハードウェア資源にアク
セスしている時、CPUl0Iのアドレス・データパス
103はパス制御装置113によってアドレス・データ
パス108へ結合されている。また、この時ホールド信
号線114,115はロウレベル、パス制御装置1・1
3内レジスタへの書込み信号線116.117はロウレ
ベルである。また、内部ハードウェア資源アクセス信号
線118はハイレベル、内部ハードウェアf2源アクセ
ス信号線119はロウレベルである。
When CPU 100 is accessing its own address datapath 102 and CPU10I is accessing external hardware resources, CPU10I's address and datapath 103 is coupled to address and datapath 108 by path controller 113. Also, at this time, the hold signal lines 114 and 115 are at low level, and the path control devices 1 and 1
The write signal lines 116 and 117 for the internal register 3 are at low level. Further, the internal hardware resource access signal line 118 is at high level, and the internal hardware f2 source access signal line 119 is at low level.

このとき、CPU100は、内部アドレス・データパス
102を介して内部メモIJ104、内部I10インタ
ーフェイス105にアクセスI、、CPUl0Iは外部
アドレス・データパス110を介して外部メモリ111
、外部I10インターフェイス112にアクセスを行う
ため、パスの競合は起らない。
At this time, the CPU 100 accesses the internal memory IJ104 and the internal I10 interface 105 via the internal address/data path 102, and the CPU 10I accesses the external memory 111 via the external address/data path 110.
, accesses the external I10 interface 112, so no path conflict occurs.

このとき、コンピュータシステムは第7図の表の点線で
囲まれた領域300で示されるパスアクセスを打ってい
る。
At this time, the computer system is accessing the path indicated by the area 300 surrounded by dotted lines in the table of FIG.

前記状態で、cpalooがパス制御装置113内のレ
ジスタで指定されるアドレス領域をアクセスすると、パ
ス制御装置113はホールド信号線115をハイレベル
とし、CPUl0Iをホールド状態にすると同時にアド
レス・データパス102をアドレス・データパス108
に結合し、CPU100゜CPUl0Iは表1の点線で
囲まれた領域301で示されるパスアクセスを行う。
In the above state, when cpaloo accesses the address area specified by the register in the path control device 113, the path control device 113 sets the hold signal line 115 to high level, puts the CPU10I in the hold state, and at the same time turns the address/data path 102 on. Address/data path 108
The CPU 100°CPUl0I performs the path access shown in the area 301 surrounded by the dotted line in Table 1.

この状態で、CPU100は、外部アドレス・データパ
ス110上の外部ハードウェア資源に対しアクセスを行
う。
In this state, the CPU 100 accesses external hardware resources on the external address/data path 110.

このとき、アドレス・データパス108の奪い合いがC
PU100.CPUl0Iの間で起りCPU101がホ
ールド状態となるためオーバヘッドが生じるが、パス制
御装置113は高速にパスを切換えるので、パス切換え
によるオーバヘッドはない。
At this time, the competition for the address/data path 108 is C
PU100. This occurs between the CPUs 10I and 101, which causes the CPU 101 to go into a hold state, which causes overhead, but since the path control device 113 switches paths at high speed, there is no overhead due to path switching.

次に、CPU100がパス制御装置113内のレジスタ
で指定されたアドレス領域へのアクセスを終了するとパ
ス制御装置113はホールド信号線115をロウレベル
とし、CPUl0Iをl実行状態にすると同時に、アド
レス・データパス103 をアドレス・データパス10
8へ結合し、CPU100.CPU101は点線で囲ま
れた領域300で示されるパスアクセスを行う。よって
、この時パス競合は起らない。
Next, when the CPU 100 finishes accessing the address area specified by the register in the path control device 113, the path control device 113 sets the hold signal line 115 to low level, puts the CPU10I into the l execution state, and at the same time 103 to address/data path 10
8 and connects to CPU100. The CPU 101 performs path access indicated by an area 300 surrounded by a dotted line. Therefore, no path contention occurs at this time.

初期状態において、CPU100.CPUl0Iが各自
の内部アドレス・データパス102,103へアクセス
している時、CPUl0Iは内部ハードウェア資源アク
セス信号線119をハイレベルとし、内部ハードウェア
資源にアクセスを行っておシ、パス競合が起らないため
パス制御装置113はパス切換えのみ行って、ホールド
信号線115の操作は行わない。
In the initial state, the CPU 100. When the CPU10I is accessing its own internal address/data path 102, 103, the CPU10I sets the internal hardware resource access signal line 119 to high level, accesses the internal hardware resource, and path conflict occurs. Therefore, the path control device 113 only performs path switching and does not operate the hold signal line 115.

上記記述は、CPUl0Iがパス制御装置113内のレ
ジスタで指定されるアドレス領域をアクセスする時も、
外部ハードウェア資源へのアクセスは、CPU100が
優先されるという事実を除いて成立する。
The above description also applies when CPUl0I accesses the address area specified by the register in the path control device 113.
Access to external hardware resources is established except for the fact that CPU 100 has priority.

CPUl00.CPUl01が同時にパス制御装置11
3内のレジスタで指定されるアドレス領域をアクセスす
る場合は、CPU100.CPUl0Iは表1の点線で
囲まれた領域301で示されるパスアクセスを行う。
CPU100. At the same time, CPU101 and path control device 11
When accessing the address area specified by the register in CPU 100. CPU10I performs path access shown in area 301 surrounded by dotted lines in Table 1.

パス制御装置113は、アドレス・データパス102を
アドレス・データパス108へ結合すると同時にホール
ド信号線115をハイレベルとし、CPUl0Iをホー
ルド状態とする。
The path control device 113 couples the address/data path 102 to the address/data path 108 and at the same time sets the hold signal line 115 to a high level, thereby placing the CPU10I in a hold state.

CPU100の外部ハードウェア資源へのアクセスが終
了すると、パス制御装置113はホールド信号1115
をロウレベルとし、アドレス・データパス103をアド
レス・データパス108へ結合し、CPUl0Iに外部
ハードウェア資源へのアクセスを行わせる。
When the CPU 100 finishes accessing the external hardware resources, the path control device 113 issues a hold signal 1115.
is set to low level, the address/data path 103 is coupled to the address/data path 108, and the CPU 10I is allowed to access external hardware resources.

上記′#、施例においては、パス競合が起る場合、CP
U100のアクセスが優先さnるとしたが、CPUl0
1のアクセスkm先させても良い。
In the example above, if path contention occurs, the CP
It is assumed that the access of U100 is given priority, but the access of CPU100 is
It is also possible to make the access 1 km ahead.

その場合、パス競合が起きた時にホールド状態となるC
PUが入れ替るのみで、他の記述部分は変化しない。
In that case, C will be in a hold state when a path conflict occurs.
Only the PU is replaced, other description parts remain unchanged.

また、上記実施例においては内部アドレス・データパス
上のアドレス値に応じて自動的にパードウ主アによりパ
ス切換えを行うので、CPUfr?r令による実行に比
べ高速なパス切換えが実現される。
Furthermore, in the above embodiment, the path is automatically switched by the main address in accordance with the address value on the internal address/data path, so the CPUfr? Faster path switching is achieved compared to execution using the r instruction.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したよりに不発明に係るシングルチップマイク
ロコンピュータにおいては、複数のCPUを内蔵し各C
PUが独立に内部アドレス・データパスを所有している
ので、パスの奪い合いによるオーバヘッドが生シス、コ
ンピュータシステムの処理能力が大巾に向上する効果が
ある。
As explained above, the single-chip microcomputer according to the invention has a plurality of built-in CPUs, and each
Since each PU independently owns an internal address/data path, the overhead caused by competing for the path is eliminated, and the processing power of the computer system is greatly improved.

また、各CPUが他のCPLIと外部ハードウェア資源
を共有できるよう、1個の外部アドレス・データパスに
対し各CPUの内蔵アドレス・データパスを接続し、か
つ高速にパス切換えを行うパス制御装置を内蔵している
ので複数のCPUが同時に外部アドレス・データパスへ
アクセスした時のみパス競合が起シ、ホールド状態とな
るCPUが現われるが、他の場合にはパス競合は起らな
い。
In addition, in order to enable each CPU to share external hardware resources with other CPLIs, a path control device connects each CPU's built-in address/data path to one external address/data path and performs high-speed path switching. Because of this, path conflict occurs only when multiple CPUs access the external address/data path at the same time, causing some CPUs to enter the hold state, but in other cases, path conflict does not occur.

よって処理能力が大巾に向上する効果がある。This has the effect of greatly improving processing capacity.

CPUが命令によって値を設定できるレジスタ値で決る
。任意のアドレス領域にアクセスすると、パス制御装置
が自動的に外部アドレス・データパスにCPUの内部ア
ドレス・データパスを結合するので、パス切換えを行う
命令を実行する必要がなく、ソフトウェアのオーバヘッ
ドが大巾に減少することが可能である。
It is determined by register values that can be set by the CPU using instructions. When an arbitrary address area is accessed, the path control device automatically connects the CPU's internal address and data path to the external address and data path, so there is no need to execute instructions for path switching, and software overhead is large. It is possible to reduce the width.

さらに、パスの切換えがハードウェアによシ自動的に行
われるのでCPUの命令で実行する場合に比べ高速な切
換えが実現される。
Furthermore, since path switching is automatically performed by hardware, faster switching can be achieved than when switching is performed by CPU instructions.

また、パス切換えを行うアドレス空間領域の指定が柔軟
に行えるための、コンピュータシステムの設計も容易に
なる。、
Furthermore, design of a computer system is facilitated because address space areas for path switching can be specified flexibly. ,

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

第1図は本発明の一実IJa例のブロック図、第2図ホ
佐米のマイクロコンピュータシステムのブロック図、第
3図はパス制御装置のブロック図、第4図はパススイッ
チ付きアーとり部ブロック図、第5図はCPUのアドレ
ス空間図、第6図はパススイッチ信号発生部ブロック図
、第7図はパスアクセス状態を示す図である。 1・・・・・・メモ1ハ 2・・・・・・データ処理用
CPU、3・・・・・・I10処理用CPU14,5・
・・−・・ホールド解除信号i、6・・・・・・I10
インターフェイス、7,8゜9・・・・・・アドレス・
データパス、100,101−・・・・・CPU110
2,103,108・・・・・・内部アドレス・データ
パス、104,107・・・・・・内部メモ1ハ 10
5 、106・・・・・・内部工10インターフェイス
、109・・・・・・バッファ、110・・・・・・外
部アドレス・データパス、111・・・・・・外部メモ
リ、112・・・・・・外部I10インターフェイス、
113・・・・・・パス制御装置、 114゜115・
・・・・・ホールド信号線、116,117・・・・・
・レジスタ書込み信号線、118,119・・・・・・
内部ノ・−ドウエア資源アクセス信号線、ZOo、20
1・・・・・・パススイッチ信号発生部、2o2・・・
・・・パススイッチ付きアービタ部、203,204・
・・・・・パス結合要求信号線、300,301・・・
・・・パスアクセス状態を示す領域、400,401・
・・・・・パススイッチ、402・・・・・・アービタ
制御部、403,404・・・・・・パス切換え信号線
、501,502・・・・・・アドレス空間図、 50
3・・・・・・アドレス空間の一部分、504・・・・
・・矢印、601.602・・・・・・アドレス比較器
、603,604・・・・・・早 1 回 cputot 牛7凹
Fig. 1 is a block diagram of an IJa example of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a microcomputer system of Hosame, Fig. 3 is a block diagram of a path control device, and Fig. 4 is an armhole with a path switch. FIG. 5 is a block diagram of the CPU address space, FIG. 6 is a block diagram of a path switch signal generator, and FIG. 7 is a diagram showing a path access state. 1... Memo 1c 2... Data processing CPU, 3... I10 processing CPU 14, 5.
...Hold release signal i, 6...I10
Interface, 7,8゜9・・・・・・Address・
Data path, 100, 101-...CPU110
2,103,108...Internal address/data path, 104,107...Internal memo 1c 10
5, 106... Internal engineering 10 interface, 109... Buffer, 110... External address/data path, 111... External memory, 112... ...external I10 interface,
113...Path control device, 114°115.
...Hold signal line, 116, 117...
・Register write signal line, 118, 119...
Internal node-ware resource access signal line, ZOo, 20
1...Pass switch signal generation section, 2o2...
...Arbiter section with path switch, 203, 204.
...Path connection request signal line, 300, 301...
...Area indicating path access status, 400, 401.
...Path switch, 402...Arbiter control unit, 403, 404...Path switching signal line, 501, 502...Address space diagram, 50
3... Part of the address space, 504...
...Arrow, 601.602...Address comparator, 603,604...Fast 1 time cputot cow 7 depression

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 同一半導体基盤上に複数の中央処理装置(以下CPUと
呼ぶ)を集積したシングルチップマイクロコンピュータ
において前記複数のCPUがそれぞれ専用のアドレス・
データパスを介しアクセスする前記各CPUに対応した
内蔵のメモリ・入出力インターフェイス装置と、前記各
CPUが外部メモリ・外部入出力インターフェイス装置
にアクセスできることを可能とするため、前記複数CP
Uが共有するアドレス・データパスと前記各CPUが前
記アドレス・データパスへのアクセスを指定された任意
アドレス領域において可能とするパス制御装置とを集積
し、パスの使用効率を向上したことを特徴とするシング
ルチップマイクロコンピュータ。
In a single-chip microcomputer in which multiple central processing units (hereinafter referred to as CPUs) are integrated on the same semiconductor substrate, each of the multiple CPUs has a dedicated address.
A built-in memory/input/output interface device corresponding to each of the CPUs accessed via a data path, and a built-in memory/input/output interface device that allows each of the CPUs to access an external memory/external input/output interface device,
It is characterized by integrating an address/data path shared by the U and a path control device that allows each CPU to access the address/data path in a designated arbitrary address area, thereby improving path usage efficiency. A single-chip microcomputer.
JP60294169A 1985-12-26 1985-12-26 Single-chip microcomputer Pending JPS62152064A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60294169A JPS62152064A (en) 1985-12-26 1985-12-26 Single-chip microcomputer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60294169A JPS62152064A (en) 1985-12-26 1985-12-26 Single-chip microcomputer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62152064A true JPS62152064A (en) 1987-07-07

Family

ID=17804204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60294169A Pending JPS62152064A (en) 1985-12-26 1985-12-26 Single-chip microcomputer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62152064A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62210564A (en) * 1986-03-12 1987-09-16 Hitachi Ltd Processor
JPS62221062A (en) * 1986-03-20 1987-09-29 Nec Corp Single chip microcomputer
JPH07200490A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp Mpu

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62210564A (en) * 1986-03-12 1987-09-16 Hitachi Ltd Processor
JPS62221062A (en) * 1986-03-20 1987-09-29 Nec Corp Single chip microcomputer
JPH07200490A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp Mpu

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2770603B2 (en) Parallel computer
JPS6353678A (en) Vector processor
JPS5837585B2 (en) Keisan Kisouchi
JPS5841538B2 (en) Multiprocessor system instructions
CA1241762A (en) Interrupt mechanism for multi-microprocessing system having multiple busses
JPH06314205A (en) Establishment method for priority between interruption sources and data processing system
JPH05324348A (en) Single chip microcomputer
JPH023876A (en) Single-chip microcomputer
JPS62152064A (en) Single-chip microcomputer
JPH10283304A (en) Method and system for processing interruption request
JPS62221062A (en) Single chip microcomputer
JPS61136159A (en) Single chip microcomputer
JPS62150459A (en) Single chip microcomputer
JPH0478902A (en) Bus controller
JPS6240565A (en) Memory control system
JPH056333A (en) Multi-processor system
JPS6352240A (en) Data processor
CN115454907A (en) RISC-V instruction set-based multi-matrix node bus topological structure and working method thereof
JP2722908B2 (en) Single chip microcomputer
JPH01263858A (en) Multi-processor system
JPH0215152Y2 (en)
JPH05151143A (en) Interruption processing system for computer containing dma controller
JPS6266370A (en) Multiprocessor system
JPS60136853A (en) Data transfer system
JPH0247751A (en) Channel control system