JPS626253B2

JPS626253B2 -

Info

Publication number: JPS626253B2
Application number: JP54028083A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yasutake
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1979-03-10
Filing date: 1979-03-10
Publication date: 1987-02-09
Also published as: JPS55121541A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は小型電子式計算機における演算装置に
関する。この程従来の演算装置としては第１図に示すも
のが一般的に用いられている。第１図において１
１は各種マイクロ命令がストアされている制御部
で、この制御部１１からは演算用メモリである
RAM（ランダムアクセスメモリ）１２の被演算
数記憶用レジスタの行アドレスを指定する信号
SU、演算数記憶用レジスタの行アドレスを指定
する信号FU、被演算数記憶用レジスタの列アド
レスあるいは処理開始列アドレスを指定する信号
SL及び演算数記憶用レジスタの列アドレスある
いは処理終了列アドレスを指定する信号FL、数
値コード信号CO、演算命令、転送命令等のオペ
レーシヨンコードOP、自己の次アドレスを指定
する信号NAが各々バスラインａ〜ｇを介して並
列的に出力される。そして、バスラインｇを介し
て出力する信号NAは、アドレス変換回路１０を
介してアドレスバツフア１３に一時的に記憶され
る。アドレスバツフア１３の出力は、アドレス部
１４に入力する。このアドレス部１４は、アドレ
スバツフア１３から入力される信号に従つて制御
部１１のアドレス指定を行なう。また、オペレー
シヨンコードOPはバスラインｆを介してオペレ
ーシヨンデコーダ１５に供給される。このオペレ
ーシヨンデコーダ１５はオペレーシヨンコード
OPをデコードしてタイミングデコーダ１６へ与
える。このタイミングデコーダ１６は、オペレー
シヨンデコーダ１５からの指令及びタイミング信
号発生回路１７から与えられるタイミング信号に
従つてゲート制御信号を出力し、このゲート制御
信号がゲート回路１８，１９へ、アツプ／ダウン
カウント指令がカウンタ２０へ、一致検出指令が
一致回路２１へ、加算／減算指令がアダー回路２
６へ、判断指令がアドレス変換回路１０へ、読出
し／書込み指令Ｒ／W₁がRAM１２へ出力され
る。更に、読出し／書込み指令Ｒ／W₂がデータ
記憶用メモリ（図示せず）へ出力される。しかして、上記制御部１１から出力される行指
定アドレスSU及びFUは、各々バスラインａ，ｂ
を介してゲート回路１８に印加され、これらゲー
ト回路１８の出力は、バスラインｈを介して
RAM１２の行アドレス入力端子UAに入力する。
また、制御部１１から出力されるRAM１２の列
アドレスあるいは処理開始列アドレスSL、及び
列アドレスあるいは処理終了列アドレスFLはそ
れぞれバスラインｃ，ｄを介してゲート回路１９
に加えられる。そして、上記ゲート回路１９の出
力はバスラインｉを介して、RAM１２の列アド
レス入力端子LAに入力すると共に、列アドレス
CAとして外部に出力される。また、上記ゲート
回路１９の出力は、カウンタ２０へ供給される。
このカウンタ２０は、所定のタイミング信号によ
りカウント動作を行うもので、通常はタイミング
信号が入力される毎に１ずつカウントアツプする
が、タイミング制御回路１６からダウンカウント
指令が与えられた場合にはタイミング信号が入力
される毎に１ずつダウンカウントする。そして、
上記カウンタ２０の出力はRAM１２の列アドレ
ス入力端子LA及び上記外部へ加えられると共に
一致回路２１の一方の入力端に加えられる。この
一致回路２１の他方の入力端には制御部１１から
バスラインｄに出力される処理終了列アドレス
FLが与えられる。この一致回路２１の一致出力
はタイミングデコーダ１６へ入力される。一方上記演算用メモリであるRAM１２は、例
えばＸ，Ｙ，Ｚのレジスタが設けられている。こ
のレジスタＸ，Ｙ，Ｚは前記行指定アドレスFU
あるいはSUより出力される行アドレスによつて
アドレス指定される。また、上記各レジスタの桁
は前記列アドレスFLあるいはSLによつて指定さ
れ、読出し、書込みはタイミングデコーダ１６か
ら出力される読出し／書込み指令Ｒ／W₁によつ
て指定される。しかして、上記行及び列アドレス
によりアドレス指定された演算数、被演算数、あ
るいは転送等のために読出されたデータは、出力
端子DOより並列４ビツトのデータとして出力さ
れ、ゲート回路２２を介してラツチ回路２３，２
４へ送られる。そして、上記ラツチ回路２３の出
力は、ゲート回路２５を介してアダー回路２６の
入力端ｂに供給されると共にバツフア２７へ送ら
れる。このバツフア２７は所定のタイミング信号
により入力信号を読込むもので、その出力は行ア
ドレスRAとして外部に出力される。また、上記
ラツチ回路２４の出力はゲート回路２８を介して
データバスDBに出力されると共にアダー回路２
６の入力端ａに加えられる。また、上記アダー回
路２６の出力端ｃから出力されるキヤリー信号は
アダー回路２６の出力端ｄからオア回路２９を介
して取出されるデータと共にアドレス変換回路１
０へ入力される。さらに、アダー回路２６の出力
端ｄから出力されるデータは、データバスDBを
介して外部から入力されるデータと共にゲート回
路３０に加えられ、このゲート回路３０の出力は
RAM１２のデータ入力端DIに加えられる。上記
ゲート回路３０及び前記ゲート回路１８，１９，
２２，２５，２８は、タイミングデコーダ１６か
ら出力される信号によつて制御される。上記の構成において、制御部１１から出力され
る行指定アドレスSU、FU及び列指定アドレス
SL，FLによつてRAM１２内の被演算数記憶用Ｘ
レジスタ及び演算数記憶用Ｙレジスタが指定さ
れ、演算データの書込みあるいは読出しが行われ
る。すなわち、行指定アドレスSU，FUによつて
RAM１１内のレジスタが指定され、列指定アド
レスSL，FLによつてレジスタの列指定が行われ
る。今例えば「Ａ＋Ｂ＝Ｃ」の演算を行うものと
すれば、演算データＡ，Ｂは外部からデータバス
DB及びゲート回路３０を介してRAM１２に入力
され、Ｘレジスタ及びＹレジスタに書込まれる。
そして、このＸ及びＹレジスタに書込まれたデー
タＡ，Ｂは、ゲート回路２２を介してそれぞれ異
なるタイミングでラツチ回路２３，２４に１桁毎
に読出される。このラツチ回路２３，２４に読出
されたデータはゲート回路２５，２８を介して同
時にアダー回路２６へ入力され、加算処理され
る。このアダー回路２６で加算された結果は、ゲ
ート回路３０を介してRAM１２へ入力され、Ｘ
レジスタへ書込まれる。しかして、このように
RAM１２に対し、複数桁のデータの書込みある
いは読出しを行う場合は、制御部１１からは処理
開始列アドレスSL及び処理終了列アドレスFLが
与えられる。上記処理開始列アドレスSLはゲー
ト回路１９を介してカウンタ２０にセツトされ、
このカウンタ２０のカウント内容がRAM１２へ
列アドレスとして送られる。このカウンタ２０の
内容はRAM１２の読出しあるいは書込みが１桁
行われる毎にタイミングデコーダ１６からのタイ
ミング信号に同期して順次＋１され、次の列アド
レスを指定する。また、カウンタ２０の内容は一
致回路２１へ送られて処理終了列アドレスFLと
常に比較されてる。そして、カウンタ２０の内容
が処理終了列アドレスFLに一致するまでカウン
トアツプされると、一致回路２１からタイミング
デコーダ１６へ一致信号が送られ、これにより
RAM１２に対する読出しあるいは書込み処理を
終了する。なお、RAM１２のレジスタに対し、
１桁のみアクセスする場合はカウンタ２０を使用
せず、制御部１１から出力する列アドレスSL，
FLによつてレジスタの所定桁を指定する。このように従来の演算装置では、複数桁の演算
を行う場合、最初、カウンタに処理開始列アドレ
スをセツトし、その後このカウンタを順次カウン
トアツプすることによつて演算用レジスタの列ア
ドレスを指定するようにしており、列アドレスの
指定にカウンタ及び一致回路が必要であり、回路
構成が複雑となると共にコストアツプの原因とな
つている。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、複
数桁の演算を行う場合でもカウンタ及び一致回路
を設けずに演算用レジスタの列アドレスを指定で
き、回路構成を簡略化し得ると共にコストの低下
を計り得る演算装置を提供することを目的とす
る。以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第２図において３１は各種マイクロ命令がス
トアされている制御部で、例えばROM（リード
オンリメモリ）によつて構成される。この制御部
３１からは演算用メモリであるRAM（ランダム
アクセスメモリ）３２の被演算数記憶用Ｘレジス
タの行アドレスを指定する信号SU、演算数記憶
用Ｙレジスタの行アドレスを指定する信号FU、
上記Ｘレジスタの行アドレスあるいは処理開始列
アドレスを指定する信号SL、上記Ｙレジスタの
列アドレスあるいは処理終了列アドレスを指定す
る信号FL、演算命令、転送命令等のオペレーシ
ヨンコードOP、自己の次アドレスを指定する信
号NA等が各々バスラインを介して並列的に出力
される。そして、上記制御部３１から出力される
次アドレス信号NAは、アドレス変換回路３０を
介してアドレスバツフア３３に一時的に記憶さ
れ、アドレス部３４へ入力される。このアドレス
部３４はアドレスバツフア３３から入力される信
号に従つて制御部３１のアドレス指定を行う。ま
た、制御部３１から出力されるオペレーシヨンコ
ードOPは、オペレーシヨンデコーダ３５を介し
てタイミングデコーダ３６へ供給される。このタ
イミングデコーダ３６は、オペレーシヨンデコー
ダ３５からの指令及びタイミング信号発生回路３
７から与えられる第３図に示すタイミング信号φ
_１，φ_２，t₁〜t₃に従つて各種制御信号を出力す
る。また、上記制御部３１から出力される列指定
アドレスFL，SLは、ゲートG₁，G₂を介して
RAM３２の列アドレス入力端子LAへ入力され、
行指定アドレスFU，SUはそれぞれゲートG₃，
G₄を介してRAM３２の行アドレス入力端子UAへ
入力される。また、上記ゲートG₁，G₂の出力
は、主メモリへの列アドレスALとして外部へ出
力されると共にゲートG₃を介してアダー回路３
８の入力端ａに入力される。そして、上記RAM
３２の出力端子DOから読出されるデータは、ラ
ツチ回路L₁及びゲートG₅を介してアダー回路３
８の入力端ａに入力される。上記ラツチ回路L₁
はt₁，φ_１のタイミングで入力データを読込み、
t₁，φ_１のタイミングで出力する。また、上記ア
ダー回路３８の入力端ｂには、RAM３２の出力
端子DOから出力される読出しデータ、制御部３
１から出力される処理終了列アドレスFL、タイ
ミングデコーダ３６の出力ラインｇから出力され
る数値コードがそれぞれゲートG₇，G₈，G₉を介
して入力される。そしてアダー回路３８の出力端
ｃから出力されるキヤリー信号は、アダー回路３
８の出力端ｄからオア回路３９を介して取出され
るデータと共にアドレス変換回路３０へ入力され
る。さらに、アダー回路３８の出力端ｄから出力
されるデータは、バツフア４０及びラツチ回路
L₂，L₃へ入力される。上記バツフア４０はタイ
ミングデコーダ３６から与えられる出力命令によ
り入力データを読込み、主メモリの行アドレス
AUとして外部へ出力する。ラツチ回路L₂はt₁，
φ_１のタイミングで入力データを読込むと共に
t₃，φ_２のタイミングで出力する。このラツチ回
路L₂の保持データは、ゲートG₁₀を介して読出さ
れ、主メモリの列アドレスALとして外部へ出力
されると共にゲートG₆を介してアダー回路３８
の入力端ａへ送られる。また、ラツチL₃は、ア
ダー回路３８からのデータの他、外部からのデー
タ_DINが入力されており、t₂，φ_１のタイミング
で入力データの読込みを行うと共にt₂，φ_２のタ
イミングで出力する。このラツチ回路L₃の保持
データはRAM３２のデータ入力端子DIへ入力さ
れると共に外部への出力データＤ_OUTとなる。しかして、前記タイミングデコーダ３６はａ〜
ｍの出力ライｂを備えており、出力ラインａ〜ｃ
から出力される信号はゲートG₁〜G₄に制御信号
として入力される。この場合、ゲートG₃には出
力ラインＣから出力される信号がインバータ４１
を介して入力される。上記タイミングデコーダ３
６の出力ラインａ〜ｃから出力される信号は、複
数桁指定の演算を行う場合と一桁指定の演算を行
う場合とでその出力タイミングが異なるもので、
次表に示すように設定される。

【表】また、タイミングデコーダ３６の出力ラインｄ
からは主メモリに対する読出し、書込み命令Ｒ／
W²、出力ラインｅからはRAM３２に対する読出
し、書込み命令Ｒ／W¹、出力ラインｆからはゲ
ートG₁₀への制御信号が出力される。さらに、タ
イミングデコーダ３６の出力ラインｇからは数値
「１」の２進化コードが４ビツト並列に出力され
上記したようにゲート回路G₉を介してアダー回
路３８へ送られる。また、タイミングデコーダ３
６の出力ラインｈ，ｉ，ｊからはそれぞれタイミ
ング信号t₁，t₂，t₃に同期したゲート制御信号が
出力され、出力ラインｈの信号はゲートG₉へ入
力されると共にオア回路４２を介してゲートG₆
へ入力される。そして、出力ラインｉの信号はゲ
ートG₅，G₇へ入力され、出力ラインｊの信号は
ゲートG₈へ入力されると共にオア回路４２を介
してゲートG₆へ入力される。さらに、上記出力
ラインｊの信号はアンド回路４３へ入力されると
共にオア回路４４を介して減算命令としてアダー
回路３８へ入力される。上記アンド回路４３には
クロツクパルスφ_１が入力されると共にオア回路
３９の出力がインバータ４５を介して入力され、
その出力はオア回路４６を介してアドレスバツフ
ア３３へ読込み信号として送られる。また、上記
タイミングデコーダ３６の出力ラインｋからは減
算命令、出力ラインｌからは次アドレス読込み信
号φｅが出力され、減算命令はオア回路４４を介
してアダー回路３８へ送られ、次アドレス読込み
信号φｅはオア回路４６を介してアドレスバツフ
ア３３へ送られる。次に上記のように構成された本発明の動作を説
明する。今例えば１ワードタイムWTが16デジツ
トで、各デジツトがデジツト信号T₀〜T₁₅によつ
て指定されるものとし、RAM３２内のＸ及びＹ
レジスタ間の加算つまり「Ｙ_WT＋Ｘ_WT」の加算を
行い、その加算結果をＸレジスタ（Ｘ_WT）に書込
む場合、すなわち、複数桁指定の演算を行う場合
について説明する。なお、T₀〜T₁₅の各デジツト
においてはそれぞれt₁，t₂，t₃のタイミング信号
が出力される。しかして、上記の演算を開始する
際、制御部３１からRAM３２内のＹレジスタを
指定するアドレスとしてSU＝１、SL＝０が出力
され、Ｘレジスタを指定するアドレスとしてFU
＝０が出力される。また、処理終了列アドレスと
してFL＝15が出力される。さらに制御部３１か
らは加算動作を指令するオペレーシヨンコード
OPがオペレーシヨンデコーダ３５を介してタイ
ミングデコーダ３６へ送られる。これによりタイ
ミングデコーダ３６は出力ラインａから“０”信
号、出力ラインｂからT₀，t₁、出力ラインＣから
t₁のタイミング信号を出力すると共に他の出力ラ
インから各種制御信号を出力し、所定の加算動作
を行わせる。まず、t₁のタイミングで、タイミン
グデコーダ３６は、ゲートG₄，G₂を開いて制御
部３１からRAM３２へ行指定アドレスSU及び列
指定アドレスSLを与え、Ｙレジスタの０桁目の
内容を読出してt₁，φ_１のタイミングでラツチ回
路L₁へラツチする。このラツチ回路L₁に保持さ
れたデータは、t₁，φ_２のタイミングで出力され
る。次いでタイミングデコーダ３６からの制御信
号によりデータG₂及びゲートG₆，G₉が開かれ、
制御部３１から出力される列指定アドレスSLが
アダー回路３８の入力端ａへ入力されると共にタ
イミングデコーダ３６の出力ラインｇから出力さ
れる数値「１」のコードがアダー回路３８の入力
端ｂへ入力され、「SL＋１」の演算が行われる。
この場合列指定アドレスSLは「０」であるので
「０＋１＝１」となり、その演算結果「１」は
t₁，φ_１のタイミングでラツチ回路L₂にラツチさ
れる。次にt₂のタイミングでゲートG₃，G₁₀が開
かれ、制御部３１から出力される行アドレスFU
（１＝０）及びラツチ回路L₂から出力される列ア
ドレスによつてRAM３２のＸレジスタが指定さ
れる。この場合、ラツチ回路L₂にはt₁，φ_１のタ
イミングで「１」がラツチされているが、t₂のタ
イミングでは未だ出力側にシフトされていない。
従つて上記t₂のタイミングではラツチ回路L₂の出
力は「０」であり、RAM３２はＸレジスタの０
桁目が指定され、その内容がゲート回路G₇を介
してアダー回路３８の入力端ｂに読出される。こ
の時アダー回路３８の入力端ａにはラツチ回路
L₁の内容がゲート回路G₅を介して入力される。
従つて、上記Ｘレジスタの０桁目の内容とラツチ
回路L₁の内容（Ｙレジスタの０桁目の内容）と
がアダー回路３８で加算され、その加算結果が
t₂，φ_１のタイミングでラツチ回路L₃にラツチさ
れる。このラツチ回路L₃に保持された内容はt₂，
φ_２のタイミングで出力され、RAM３２へ入力
される。そして、t₃のタイミングでラツチ回路L₃
の内容がRAM３２のＸレジスタの０桁目に書込
まれる。すなわち、この時点では制御部３１から
出力される行アドレスFUが「０」であると共に
ラツチ回路L₂の出力が「０」となつているの
で、RAM３２内のＸレジスタの０桁目が指定さ
れる。さらに、このt₃のタイミングでラツチ回路
L₂の出力「０」をゲートG₁₀，G₆を介してアダー
回路３８の入力端へ入力すると共に、制御部３１
から出力される処理終了列アドレスFLをゲート
G₈を介してアダー回路３８の入力端ｂへ入力す
る。この時点ではタイミングデコーダ３６の出力
端子ｊから“１”信号が出力され、ゲートG₆，
G₈へ送られていると共にオア回路４４を介して
アダー回路３８の減算信号入力端子へ入力されて
いる。このためアダー回路３８において、ラツチ
回路L₂の内容（＝０）から処理終了列アドレス
FL（＝15）が減算される。この減算動作によつ
てラツチ回路L₂の内容と処理終了列アドレスFL
との一致比較が行われる。この比較動作において
ラツチ回路L₂の内容と処理終了列アドレスFLと
が不一致の場合は、アダー回路３８の出力端ｄか
ら「０」以外のデータが出力されるので、オア回
路３９の出力が“１”、インバータ４５の出力が
“０”となつてアンド回路４３の出力が禁止され
る。このためアンド回路４３からアドレスバツフ
ア３３には信号が送られず、アドレスバツフア３
３は次アドレスの読込みは行わない。そしてタイ
ミング信号t₃の後縁、つまりt₃，φ_２のタイミン
グで、ラツチ回路L₁は読込みデータ「１」を出
力する。以上でT₀デジツトに対する処理を終了し、次
にT₁デジツトの処理に進む。このT₁デジツト以
後においてはT₀デジツトに比し、ゲート回路
G₁，G₂が遮断され、ラツチ回路L₂の出力がRAM
３２の列アドレスとなり、その他は上記T₀デジ
ツトの場合と同様の動作が行われる。すなわち、
このT₁デジツトにおいては、まずt₁のタイミング
で、行アドレスSUが「１」、ラツチ回路L₂の出力
が「１」となつていることからRAM３２内のＹ
レジスタの１桁目が指定され、その内容がラツチ
回路L₁に読出される。次いでアダー回路３８に
よりラツチ回路L₂の内容「１」に＋１され、そ
の加算結果がt₁，φ_１のタイミングでラツチ回路
L₂に読込まれる。次にt₂のタイミングで、行指定
アドレスFUが「０」、ラツチ回路L₂の出力が
「１」となつていることによりRAM３２内のＸレ
ジスタの１桁目の内容がアダー回路３８に読出さ
れ、ラツチ回路L₁の内容に加算される。この加
算結果はラツチ回路L₃にラツチされる。次いでt₃
のタイミングでこのラツチ回路L₃の内容がＸレ
ジスタの第１桁目に書込まれると共にラツチ回路
L₂の内容と処理終了列アドレスFLとの一致比較
が行われる。以下同様の動作が各デジツトにおいて順次行わ
れ、その加算処理が上位桁方向に順次進められ
る。そして最上位桁つまりT₁₅デジツトの処理を
終了するとその時のラツチ回路L₂の内容「15」
と処理終了列アドレスFLの値「15」とが一致
し、アダー回路３８の出溶端ｄからのデータ出力
が「０」となり、オア回路３９の出力が「０」、
インバータ４５の出力が「１」となり、クロツク
パルスφ_１が与えられた際にアンド回路４３の出
力が“１”となる。このアンド回路４３の出力は
オア回路４６を介してアドレスバツフア３３に送
られ、これによりアドレスバツフア３３に次のア
ドレスデータが読込まれて次の処理ステツプに進
む。このようにして複数桁指定の演算が行われる
が、１桁指定の演算の場合はタイミングデコーダ
３６の出力ラインａからt₂＋t₃の信号、出力ライ
ンｂ，ｃからはt₁の信号が出力され、制御部３１
からの行指定アドレス及び列指定アドレスによつ
て１桁の演算が行われる。以上述べたように本発明によれば、演算処理用
アダー回路を利用して処理開始列アドレスに順次
＋１し、その加算結果をラツチ回路にラツチして
複数桁指定演算に対する列指定アドレスを得るよ
うにし、更にアダー回路を利用して、ラツチ回路
の内容と処理終了列アドレスを比較したので、従
来必要としていた列アドレス用カウンタ及び一致
回路が不要となり、回路構成の簡易化及びコスト
の低下を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の演算装置を示す回路構成図、第
２図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第３
図は同実施例における各種タイミング信号を示す
タイミングチヤートである。３１……制御部、３２……RAM（ランダムア
クセスメモリ）、G₁〜G₁₀……ゲート、L₁〜L₃…
…ラツチ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１各種演算制御用プログラムを記憶している制
御部と、この制御部からの指令に従つて演算動作
するアダー回路と、上記制御部によつて行及び列
アドレスが指定され演算用入力データ及び上記ア
ダー回路の演算結果を記憶する記憶部と、複数桁
の演算処理を行う際上記制御部からの処理開始ア
ドレスを基準として上記アダー回路の空時間を利
用して順次＋１すると共にその加算結果をラツチ
回路にラツチして上記記憶部への列アドレスを得
る手段と、上記ラツチ回路の内容と上記制御部か
らの処理終了列アドレスとの一致比較を上記アダ
ー回路の減算動作により行いその一致検出により
上記演算処理を終了する手段とを具備したことを
特徴とする演算装置。