JPS6269317A - マイクロプロセツサ - Google Patents

マイクロプロセツサ

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Publication number
JPS6269317A
JPS6269317A JP60209168A JP20916885A JPS6269317A JP S6269317 A JPS6269317 A JP S6269317A JP 60209168 A JP60209168 A JP 60209168A JP 20916885 A JP20916885 A JP 20916885A JP S6269317 A JPS6269317 A JP S6269317A
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JP
Japan
Prior art keywords
instruction
program
storage means
data
address
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
JP60209168A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Mizuguchi
博 水口
Kenichi Suehiro
憲一 末廣
Yutaka Oota
豊 太田
Norihide Kinugasa
教英 衣笠
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60209168A priority Critical patent/JPS6269317A/ja
Publication of JPS6269317A publication Critical patent/JPS6269317A/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 本発明はデータ処理効率が高いマイクロプロセッサの構
成に関するものである。
従来の技術 近年、ノイマン方式のマイクロプロセッサはあらゆる方
面で多用されており、その構成としては、順次実行され
る命令群からなるプログラムを格納するプログラム格納
手段と、ディジタルデータの読み書きが可能なデータ格
納手段と、ディジタルデータの演算を実行する演算手段
と、前記データ格納手段の入出力端子と前記演算手段の
入出力端子を接続するデータバスと、前記プログラム格
納手段から送出される命令に基づいて前記データ格柄手
段と前記演算手段の動作をコントロールするコントロー
ル手段と、命令の実行タイミング信号を発生するタイミ
ングジェネレータと、前記タイミングジェネレータの出
力に基づいて前記プログラム格納手段に格納された特定
の命令を選択する命令選択手段を備えていることに特徴
づけられる。
また、その代表的な構成が特公昭58−33584号公
報(以下、文献1と略記する。)に示されている。
発明が解決しようとする問題点 ところで、前記文献1に示されるようなノイマン方式の
マイクロプロセッサはあらかじめ定められた順序にした
がってデータの処理を実行していくために、単独のプロ
グラムでは処理の並列実行(いわゆるマルチタスク)が
困難であり、このため、データや命令の格納エリアを共
有する複数のCPU (中央演算処理ユニット)とそれ
ぞれが併行して実行される複数のプログラムを有する装
置が提案され、実際の製品としても、時分割で動作する
2個のCPUを同一チップ上に有する8ビツトのワンチ
ノブマイクロンピニータMN1880シリーズ、 MN
1890シリーズが松下電子工業(株)によって製品化
されている。
共通の命令格納エリアにそれぞれが時分割で実行される
2系統のプログラムを格納する場合には、各プログラム
に対応する2系統の命令選択手段(プログラマブルカウ
ンタや、アドレスラッチとアドレス計算用の加算器など
に代表される。)が必要となるが、その場合、システム
リセ、ノド時をはじめとする各プログラムの開始アドレ
スが問題となる。すなわち、命令格納エリアを2等分し
て用いれば、実質的に2系統の分離された命令格納エリ
アを有しているのと同じであるから開始アドレスの問題
は生じない反面、2系統のプログラムのそれぞれの容量
が等しくならない限り、無駄な空きエリアが生じてしま
う。これに対し2て、2系統のプログラムのうち第1の
プログラムに対しては命令格納エリアをO番地から連続
して割り当て、続いて、第2のプログラムを格納する方
法は、命令格納エリアの効率的な利用が図れる反面、第
2のプログラムの開始アドレスが第1のプログラムの容
量に依存するため、内部に第2のプログラムの開始位置
情報を保持しておく必要があった。
問題点を解決するための手段 前記した問題点を解決するために本発明のマイクロプロ
セッサは、低位アドレスから高位アドレスにかけて連続
して配置されて順次実行される命令群からなる第1のプ
ログラムと高位アドレスから低位アドレスにかけて連続
して配置されて順次実行される命令群からなる第2のプ
ログラムを格納するプログラム格納手段と、命令の実行
タイミング信号を発生するタイミングジェネレータの出
力に基づいてプログラム格納手段に格納された前記第1
のプログラムの特定の命令を選択する第1の命令選択手
段と、前記第1の命令選択手段による命令の選択に続い
て、前記プログラム格納手段に格納された第2のプログ
ラムの特定の命令を選択する第2の命令選択手段を備え
ている。
作用 本発明では前記した構成によって、データ処理効率が高
く、メモリ利用効率の良いマ・イクロプロセッサを得る
ことができる。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
第1図は本発明の一実施例におけるマイクロプロセッサ
の構成図を示したものであり、順次実行される命令群か
らなるプログラムが格納されるプログラマブルロジソク
アレイ (命令を格納する読みだし専用メモリがその中
心をなし、図中においてPLAなる略記号で示されてい
る。以下PLAと略3己する。)100と、ディジタル
データのF&み書きを行うランダムアクセスメモリ (
図中においてRAMなる略記号で示されている。以下、
RAMと略記する。)200およびレジスタファイル2
50と、ディジタルデータの算術および論理演算を実行
する第1の演算器(−最にはA L IJなる略記号で
示される。)300および第2の演算器350と、前記
RAM200および前記レジスタファイル250の共通
の入出力端子と前記演算器300.350の入出力端子
を接続するデータバス400と、前記PLA100から
送出される命令に基づいて前記RAM200.  レジ
スタファイル250と前記演算器300,350の動作
をコントロールするコントロールバス450と、外部ク
ロック入力端子10に供給されるクロック信号をもとに
命令の実行タイミング信号を発生するタイミングジェネ
レータ(図中においてTGなる略記号で示されている。
)500と、前記タイミングジェネレータ500の出力
に基づいて前記PLA100に格納された特定の命令を
選択する第1のプログラマブルカウンタ(図中において
PCIなる略記号で示されている。)600と、前記第
1のプログラマブルカウンタ600による命令の選択に
続いて前記タイミングジェネレータ500の出力に基づ
いて前記PLA100の特定の命令を選択する第2のプ
ログラマブルカウンタ(図中においてPO2なる略記号
で示されている。)650を備えている。また、前記タ
イミングジェネレータ500の出力信号がクロック信号
とじて供給される16ビツトのカウンタ800と、前記
カウンタ800のカウント値を前記データバス400に
送出するためのスイッチ回路900と、前記カウンタ8
00の特定のビット出力信号と前記第1のプログラマブ
ルカウンタ600の特定のカウント値を示す出力信号(
例えば、[000・・00]をデコードする出力信号、
)の周波数比較を行って、プログラムが無限ループに突
入したときなどに前記第1のプログラマブルカウンタ6
00と前記前記第2のプログラマブルカウンタ650を
リセットする周波数比較器1000を備えている。さら
に、前記タイミングジェネレータ500の出力信号をク
ロック信号とし、外部信号入力端子20に印加される信
号のエツジが到来したときもしくはプログラムによって
スタートさせられたときに動作するタイマー1100と
、前記タイマー1100の出力信号によってマスターラ
ッチ部のデータがスレイブランチ部に転送されるマスタ
ースレイブ形式の出力ボート1200と、前記データバ
ス400に送出されるデータを取り込んでアナログ電圧
に変換するD−Aコンバータ1300と、前記コントロ
ールバス450に送出される指令にしたがって前記デー
タバス400に特定のデータを送出する読みだし専用メ
モリ (図中においてROMなる略記号で示されている
。以下、ROMと略記する。)1400と、前記RAM
200および前記レジスタファイル250のアドレスを
選択する(前記RAM200および前記レジスタファイ
ル250はたがいに異なるアドレス上に配置されている
。)アドレスデコーダ1500ならびに前記ROM14
00のアドレスを選択するアドレスデコーダ1600を
備えている。なお、入力コントローラ170oは、外部
信号入力端子30,40,50,60,70.80に印
加される入力信号のエツジが到来したときに、その時点
のカウンタ800のカウント値をレジスタファイル25
0の中の特定のレジスタに転送させる(同時に複数の入
力信号のエツジが到来したときには、複数のレジスタが
選択される。)とともに、図示されてはいない入力信号
受は付はフラグをセットする機能を有している。
以上のように構成されたマイクロプロセッサについて、
第1図に示し・た構成図と、第2図に示した主要部のタ
イミングチャートによりその動作を説明する。
まず、第2図Aは第1図の外部クロック入力端子IOに
供給されるクロック信号波形を示したものであり、第2
図Bはタイミングジェネレータ500を介してカウンタ
800およびタイマー1100、入力コントローラ17
00供給されるクロック信号波形を示したものであり、
第2図C2Dはそれぞれタイミングジェネレータ500
を介して第1.第2のプログラマブルカウンタ600゜
650に供給されるクロック信号波形を示したものであ
る。また、第2図EはPLAlooからコントロールバ
ス450に送出される命令の実行サイクルを表している
。さらには、第2図Fはデータバス400に送出される
データの切り換えサイクルを表している。
つまり、第1のプログラマブルカウンタ600によって
PLAI OOの特定の命令が選択されて、第2図Eの
M記号を付したタイミングにおいてコントロールバス4
50にその命令が送出された後に、第2のプログラマブ
ルカウンタ650によって選択された命令が、第2図E
のS記号を付したタイミングにおいてコントロールバス
450に送出されることになる。第2図Fに示されたデ
ータバス400の切り損え期間が第2図Eに示されたコ
ントロールバス450のそれに比べて半分になっている
のは、第2図Bの信号波形がアクティブレベルにある期
間を入力コントローラ1700によるカウンタ800の
カウント値のレジスタファイル250への転送に割り当
てているためである。
なお、第1.第2のプログラマブルカウンタはそれぞれ
第2図C,Dの矢印を付したエツジにおいてカウント値
を更新させられるが、第2図Eにおいて、実際に命令が
コントロールバス450に送出されるタイミングが半周
期遅らされているのは、PLAlooでの遅延マージン
を考慮したためである。
このようにして、PLAlooに格納された2系統のプ
ログラムを時分割で実行することができる。
第3図はPLAlooと第1のプログラマブルカウンタ
600および第2のプログラマブルカウンタ650の接
続関係と、PLAlooの内部のプログラム格納部にお
ける2つのプログラムの配置状況を示した構成図で、1
0ビツト(最大で1024バイトのプログラムエリアを
想定している。)のアップカウント形式の第1のプログ
ラマブルカウンタ600の各ビットの反転出力は3ステ
ートインバーダ601〜610を介してPLAlooの
アドレスデコーダ110に供給され、同じ(10ビツト
のアップカウント形式の第2のプログラマブルカウンタ
650の各ビットの非反転出力は3ステートインバーダ
651〜660を介して前記アドレスデコーダ110に
供給されている。また、PLAlooのプログラム格納
部120は、第1のプログラマブルカウンタ600によ
って実行されるプログラムが格納されたエリアAと、第
2のプログラマブルカウンタ650によって実行される
プログラムが格納されたエリアBに2分され、プログラ
ム格納部120からの命令コードはインストラクション
バス130を介してインストラクションデコーダ140
に供給され、コントロールコードに変換されたうえでコ
ントロールバス450に送出される。なお、第2のプロ
グラマブルカウンタ650の出力を3ステートインバー
タ651〜660によって反転させてアドレスデコーダ
110へ供給していることからもわかるように、プログ
ラム格納部120のエリアAには第3図のa方向に連続
した命令が配置されているが、エリアBにはb方向に連
続した命令が配置されている。すなわち、第1のプログ
ラマブルカウンタ600によって選択されて実行される
第1のプログラムはその命令群が低位アドレスから高位
アドレスにかけて連続して配置され、その開始アドレス
は [00・・・000]番地となり、第2のプログラ
マブルカウンタ650によって選択されて実行される第
2のプログラムはその命令群が高位アドレスから低位ア
ドレスにかけて連続して配置され、その開始アドレスは
[11・・・111]となる。
したがって、システムリセット時などにおいては、第1
.第2のプログラマブルカウンタ600゜650を単に
リセットするだけで第1.第2のプログラムのいずれを
もその開始アドレスから実行させることができ、また第
1.第2のプログラムの終了アドレスには互いにオーバ
ーラツプすること以外の制限は何ら加わらないから、メ
モリ容量が許される限りにおいては、プログラム格納部
120のエリアを効率良く使用することができる。
発明の効果 本発明のマイクロプロセッサは以上の説明からも明らか
なように、低位アドレスから高位アドレスにかけて連続
して配置されて順次実行される命令群からなる第1のプ
ログラムと高位アドレスから低位アドレスにかけて連続
して配置されて順次実行される命令群からなる第2のプ
ログラムを格納するプログラム格納手段(PLAloo
)と、ディジタルデータの読み書きが可能なデータ格納
手段(RAM200)と、ディジタルデータの演算を実
行する演算手段(演算器300,350)と、前記デー
タ格納手段の入出力端子と前記演算手段の入出力端子を
接続するデータバス400と、前記プログラム格納手段
から送出される命令に基づいて前記データ格納手段と前
記演算手段の動作をコントロールするコントロール手段
(コントロールバス450)と、命令の実行タイミング
信号を発生するタイミングジェネレータ500の出力に
基づいて前記プログラム格納手段に格納された前記第1
のプログラムの特定の命令を選択する第1の命令選択手
段(プログラマブルカウンタ600)と、前記第1の命
令選択手段による命令の選択に続いて、前記プログラム
格納手段に格納された第2のプログラムの特定の命令を
選択する第2の命令選択手段(プログラマブルカウンタ
650)を備えたことを特徴とするもので、データ処理
効率が高く、メモリ利用効率の良いマイクロプロセッサ
を得ることができ、大なる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるマイクロプロセッサ
の構成図、第2図は第1図の主要部のタイミングチャー
ト、第3図は第1図のPLAと第1、第2のプログラマ
ブルカウンタの接続関係とPLAの内部のプログラム格
納部における2つのプログラムの配置状況を示した構成
図である。 100・・・・・・PLA、200・・・・・・RAM
、300・・・・・・演算器、350・・・・・・演算
器、400・・・・・・データバス、450・・・・・
・コントロールバス、500・・・・・・タイミングジ
ェネレータ、600・・・・・・第1のプログラマブル
カウンタ、650・・・・・・第2のプログラマブルカ
ウンタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 低位アドレスから高位アドレスにかけて連続して配置さ
    れて順次実行される命令群からなる第1のプログラムと
    高位アドレスから低位アドレスにかけて連続して配置さ
    れて順次実行される命令群からなる第2のプログラムを
    格納するプログラム格納手段と、ディジタルデータの読
    み書きが可能なデータ格納手段と、ディジタルデータの
    演算を実行する演算手段と、前記データ格納手段の入出
    力端子と前記演算手段の入出力端子を接続するデータバ
    スと、前記プログラム格納手段から送出される命令に基
    づいて前記データ格納手段と前記演算手段の動作をコン
    トロールするコントロール手段と、命令の実行タイミン
    グ信号を発生するタイミングジェネレータと、前記タイ
    ミングジェネレータの出力に基づいて前記プログラム格
    納手段に格納された第1のプログラムの特定の命令を選
    択する第1の命令選択手段と、前記第1の命令選択手段
    による命令の選択に続いて前記タイミングジェネレータ
    の出力に基づいて前記プログラム格納手段に格納された
    第2のプログラムの特定の命令を選択する第2の命令選
    択手段とを具備してなるマイクロプロセッサ。
JP60209168A 1985-09-20 1985-09-20 マイクロプロセツサ Pending JPS6269317A (ja)

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JP60209168A JPS6269317A (ja) 1985-09-20 1985-09-20 マイクロプロセツサ

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JPS6269317A true JPS6269317A (ja) 1987-03-30

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ID=16568455

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JP60209168A Pending JPS6269317A (ja) 1985-09-20 1985-09-20 マイクロプロセツサ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013073424A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Kyocera Document Solutions Inc 情報処理装置及び情報処理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54138354A (en) * 1978-04-20 1979-10-26 Oki Electric Ind Co Ltd Microprocessor unit
JPS58213362A (ja) * 1982-06-07 1983-12-12 Toshiba Corp 1チツプマイクロコンピユ−タ

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