JPS62266624A - 計数装置 - Google Patents

計数装置

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JPS62266624A
JPS62266624A JP11141086A JP11141086A JPS62266624A JP S62266624 A JPS62266624 A JP S62266624A JP 11141086 A JP11141086 A JP 11141086A JP 11141086 A JP11141086 A JP 11141086A JP S62266624 A JPS62266624 A JP S62266624A
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hardware
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JP11141086A
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Toshinori Tamura
田村 俊則
Mitsue Abe
阿部 美津江
Yukio Maehashi
幸男 前橋
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NEC Corp
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NEC Corp
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    • 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
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4812Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked
    • G06F9/4831Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked with variable priority
    • G06F9/4837Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked with variable priority time dependent

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  • General Physics & Mathematics (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、所定のカウントクロックを計数し、かつ処理
要求を発生するハードウェアカウンタと、プログラムお
よび各種データを記憶するメモリ部と、前記処理要求に
基づく処理と前記プログラムによる処理とを選択的に実
行する中央処理装置を備えた計数装置に関する。
(従来の技術) 第3図はこの種の計数装置の従来例のブロック図、第4
図はそのタイムチャートである。
マイクロコンピュータ100は、実行部+01 、プロ
グラムメモリ102、データメモリ101、割込み制御
部104およびカウントクロック!05−1をカウント
する上位mビット、下位nビットで、周期Toのハード
ウェアカウンタ105を存し、これらは内部バス106
を介して相互に接続されている。現在実行中の命令が格
納されているアドレスを記憶するプログラムカウンタ(
以下、PCと記す)1011 、実行部101の動作状
態を示すプログラム・ステータス・ワード(以下、PS
Wと記す)101−2および汎用レジスタセット+01
−3を有する実行部101はプログラムメモリ102か
ら逐次命令コードを読出して実行し、処理データはデー
タメモリ103上に格納される。
次にハードウェアカウンタ105の動作について以下に
述べる。ハードウェアカウンタ105はカウントクロッ
ク105−1が入力されるたびにカウントアツプ動作を
行う。カウント動作を開始してから下位nビットからキ
ュリーが発生するまでの時間T1は TI=T6X2Tl となり、この時間T、が上位mビットのインクリメント
周期になる。すなわち上位mビットがインクリメントさ
れる周期は下位nビットからキャリーが発生するrox
2nに一度ということになる。ハードウェアカウンタ1
05がカウンタ動作を開始してからT。x 2 ”+″
’の時間が経過するとハードウェアカウンタ105はオ
ーバフローを発生し、割込み要求信号線105−2をア
クティブにする。割込み要求信号線105−2がアクテ
ィブになったことを検知して割込み制御部104は実行
部101へ割込み処理実行要求線104−1をアクティ
ブにする。実行部101は現在実行しているプログラム
を中断し、P C101−1、P S W 101−2
および汎用レジスタセット101−3を退避した後にプ
ログラムメモリ102内に記憶されている処理を実行す
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の計数処理装置では、カウンタのビット数
が測定しようとする周期、すなわちカウンタがオーバフ
ローを起こすまでの時間とカウントクロック周波数によ
って決定され、カウンタの分解能を良くしようと思えば
、カウントするクロックの周波数を大きくする必要があ
るためにカウント数が多くなり、また長周期の測定を行
おうとすると、同様にカウント数が多くなるためにカウ
ンタのビット数を多くしなくてはならなくなり、その結
果回路規模が増大しコスト面から考えても好ましくない
という欠点がある。ところが、先に述べたようにカウン
タの上位側のビットがインクリメントされる周期は下位
側のビットにくらべて非常に長く、かならずしも有効に
利用されているとは言いがたく、ハードウェアの負担が
大きい割には有効に活用されていない。
C問題点を解決するための手段〕 本発明の計数装置は、メモリ部中に存在し、ハードウェ
アカウンタの上位桁を保持するカウントレジスタと、ハ
ードウェアカウンタがオーバフローを発生すると、中央
処理装置がプログラム実行にかかわる状態を保持したま
ま前記カウントレジスタに記憶したデータの演算および
転送処理(以下、これらデータの演算および転送処理を
まとめてマクロサービスという)を行うように制御する
カウント制御手段を有することを特徴とする。
マクロサービスは、ハードウェアカウンタからのI10
要求が発生するとそれまでの処理を中断し、実行部中の
プログラムカウンタ、PSW、汎用レジスタセット等を
保持したままインクリメントおよび転送処理を行ない、
マクロサービスが終了すると中断していたプログラムの
実行を再開するため、マクロサービスは特別なハードウ
ェアな付加することなく、また一連の処理は実行制御部
により全て自動的に行われるためマクロサービスのため
の処理用のソフトウェアを作成する必要もない。
従来の割込み機能だけでハードウェアカウンタのビット
数を減らそうとすると、ハードウェアカウンタでオーバ
フローが発生するたびに従来のソフトウェア割込み処理
を実行するために、PClPSW、汎用レジスタセット
の退避・復帰処理、割込みプログラムへの分岐処理、お
よび命令の読出しく以下、前記処理をオーバヘッドと記
す)を行わなければならない。その結果、カウントデー
タの値のインクリメントおよび転送処理という本来の処
理よりもオーバヘッドのためにCPUは多くの時間をさ
くことになり、ビット数が削減されればされるほどI1
0要求の発生が多くなりCPUの効率は低下する。とこ
ろが、本発明ではハードウェアカウンタのビット数を削
減してもデータメモリ中の領域を上位側カウンタのカウ
ント値格納領域として利用し、あわせてマクロサービス
の機能を有することにより、オーバヘッドを必要とせず
にカウントデータの値のインクリメントおよび転送処理
が行え、CPUの処理能力の低下を極力抑えることがで
きる。また、複数本のカウンタを備えた情報処理装置に
おいてこれら複数本のカウンタに対して本実施例で述べ
たマクロサービスを適用すると、削減することができる
ハードウェアの量はカウンタの本数が多くなればなるほ
ど多くなりハードウェアの負担をかなり減らすことがで
き、実用的効果はさらに大きくなる。
(実施例) 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の計数装置の一実施例を示すブロック図
である。
本実施例では従来からの割込み処理要求を広く解釈し、
周辺装置あるいは内部回路からの処理要求(以下、前記
割込み要求をT10要求と記す)としてとらえる。
ビット数nのハードウェアカウンタ105はカウントク
ロック105−1をカウントし、オーバフローが発生す
るとオーバフロー信号105−2を出力する。オーバフ
ロー発生により行なわれる処理を制御するカウンタ処理
制御部500は、 T10要求を制御する I10要求
制御部205、中央処理装置に対して処理を要求するI
1010処理実求線205−1、I10処理形態を指定
する I1010処理実態指定線205−2およびT1
0処理実行要求線205−1と T10処理実行形態指
定線205−2を受けて中央処理装置(以下、CPUと
記す)51Oの動作を制御するT10要求受付は部20
6を有する。CPU510は、次に実行するプログラム
メモリ102のアドレスを指すP C1011、CP 
U310全体の動作状態を示すP S W 101−2
 、処理中のデータを保持する汎用レジスタセット10
1−3 、算術論理演算機能を持つ算術論理演算ユニッ
ト(以下、ALUと記す)201、実行すべき命令を保
持する命令レジスタ202、命令レジスタ202の内容
を解読し、各種制御信号を発生する命令デコーダ203
、命令デコーダ203の出力によりCPU510全体の
動作を制御する実行制御部204を有する。また、デー
タメモリ部103はソフトウェアカウンタとしてmビッ
トのカウントデータを格納するカウントデータ格納領域
103−1を有する。上記各部はすべて内部バス106
に接続されている。
次に、カウンタ処理における動作について述べる。
nビットのハードウェアカウンタ105はカウントクロ
ック105−1をカウントし、その結果オーバフローが
発生すると、オーバフロー信号105−2を出力する。
 I10要求制御部205はオーバフロー信号105−
2を受けてT10要求受付は部206に対するI101
0処理実求線205−1をアクティブレベルとし、同時
に I1010処理実態指定線205−2をハイレベル
にする。 T10要求受付は部206はI1010処理
実求線205−1がアクティブとなったときに170処
理実行形態指定線205−2がハイレベルであることを
検出し、マクロサービスによる処理を行うことを検知す
る。このT10要求をマクロサービスで処理するため、
 T10要求受付は部206は実行制御部204を制御
してP C10i1のインクリメントを禁止し、P C
l01−1 、  P S W 101−2 、汎用レ
ジスタセット+013の値を保持したまま、以下に示す
処理を開始する。
まず、 I10要求制御部205は、ソフトウェアカウ
ンタ103−1のデータを読出し、次に読出したデータ
をインクリメントし、再びソフトウェアカウンタ103
−1に格納する。以上一連の処理で1回のマクロサービ
スにおけるソフトウェアカウンタデータのインクリメン
トおよび転送処理が終了する。モしてハードウェアカウ
ンタ105かオーバフローを発生するたびに上記マクロ
サービスを繰り返し、その結果ソフトウェアカウンタ1
03−1からオーバフローが発生したことを検知すると
実行制御部204は以下に述べる従来の割込み処理を行
なう。実行制御部204からのソフトウェアカウンタの
オーバフロー信号204〜1がアクティブになると、 
I10要求制御部205は I1010処理実求線20
5−1を再びアクティブにするとともに従来の割込み要
求を発生するためにI10処理実行形態指定線205−
2をロウレベルとする。すると、 I10要求受付は部
206は割込処理プログラムを起動し、従来の(n÷m
)ビットカウンタのオーバフロー発生時と同様のソフト
ウェアによる割込処理を実行する。
第2図は、カウントクロック105−1 、ハードウェ
アカウンタ105のビットn、ハードウェアカウンタ1
05のオーバフロー信号105−2 、ソフトウェアカ
ウンタ103−1のビットm、ソフトウェアカウンタ1
03−1のオーバフロー信号のタイミングチャートであ
る。カウントクロック105−1の周期をT、とする。
ハードウェアカウンタ105の最上位桁ビットnは時間
Tox2°−1に1回インクリメントされ、時間ToX
2n間隔でハードウェアカウンタ105のオーバフロー
信号105−2が発生し、マクロサービスが実行される
。マクロサービスによってソフトウェアカウンタ103
−1がインクリメントされつづけると、ソフトウェアカ
ウンタ103−1の最上位桁ビットmは時間Tox2”
’−’に1回インクリメントされ、その結果時間ToX
 2 n 軸間隔でソフトウェアカウンタ103−1の
オーバフロー信号が発生する。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、ハードウェアカウンタか
ら発生するI10要求により実行部が自動的にデータメ
モリ中の上位カウンタとして利用しているカウントデー
タ格納領域中のカウント値をアクセスしてそのカウント
値を再びもとのカウントデータ格納領域へ格納すること
より、ハードウェアカウンタのビット数を削減しても、
オーバヘッドを必要とせずにカウントデータの値のイン
クリメントおよび転送処理が行え、CPUの処理能力の
低下を極力抑えることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の計数装置の一実施例を示すブロック図
、第2図はそのタイムチャート、第3図は従来例のブロ
ック図、第4図は従来例のタイムチャートである。 +00−・・・・・マイクロコンピュータ101・・・
・・・実行部 101−1・・・プログラムカウンタ(pc)101−
2・・・プログラム・ステータス・ワード(psw) +01:l−・・汎用レジスタセット 102・・・・・・プログラムメモリ 103・・・・・・データメモリ 103−1・・・ソフトウェアカウンタ104・・・・
・・割込み一制御部 104−1・・・割込み要求線 +05・・・・・・ハードウェアカウンタ106・・・
・・・内部バス 201・・・・・・算術論理演算ユニット(ALU)2
02・・・・・・命令レジスタ 203・・・・・・命令レコーダ 2Q4・・・・・・実行制O11部 204−1・・・ソフトウェアカウンタ103−1のオ
ーバフロー信号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 所定のカウントクロックを計数し、かつ処理要求を発生
    するハードウェアカウンタと、プログラムおよび各種デ
    ータを記憶するメモリ部と、前記処理要求に基づく処理
    と前記プログラムによる処理とを選択的に実行する中央
    処理装置を備えた計数装置において、 前記メモリ部中に存在し、前記ハードウェアカウンタの
    上位桁を保持するカウントレジスタと、前記ハードウェ
    アカウンタがオーバフローを発生すると、前記中央処理
    装置が前記プログラム実行にかかわる状態を保持したま
    ま前記カウントレジスタに記憶したデータの演算および
    転送処理を行うように制御するカウント制御手段を有す
    ることを特徴とする計数装置。
JP11141086A 1986-05-14 1986-05-14 計数装置 Granted JPS62266624A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11141086A JPS62266624A (ja) 1986-05-14 1986-05-14 計数装置

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JP11141086A JPS62266624A (ja) 1986-05-14 1986-05-14 計数装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62266624A true JPS62266624A (ja) 1987-11-19
JPH0531775B2 JPH0531775B2 (ja) 1993-05-13

Family

ID=14560454

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JP11141086A Granted JPS62266624A (ja) 1986-05-14 1986-05-14 計数装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03134737A (ja) * 1989-10-19 1991-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd マイクロプロセッサ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54124929A (en) * 1978-03-22 1979-09-28 Fujitsu Ltd Timer unit
JPS60183639A (ja) * 1984-03-02 1985-09-19 Nec Corp デ−タ処理装置

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JPH0531775B2 (ja) 1993-05-13

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