JPS63132337A - マイクロプロセッサのスタツク領域を用いる制御方式 - Google Patents

マイクロプロセッサのスタツク領域を用いる制御方式

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JPS63132337A
JPS63132337A JP27904686A JP27904686A JPS63132337A JP S63132337 A JPS63132337 A JP S63132337A JP 27904686 A JP27904686 A JP 27904686A JP 27904686 A JP27904686 A JP 27904686A JP S63132337 A JPS63132337 A JP S63132337A
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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、マイクロプロセッサを用いるプログラムの実
行゛に際して、プログラム中のコール命令およびリター
ン命令などの実行において好適に用いられるスタック領
域を用いる制御方式に13!Irる。 従来技術 電子計算機などにおいて、プログラムを実行する場合、
実行されるプログラムは電子計算機に備えられる読出し
/♂゛込み自在な記憶手段に取込まれる。電子ff1−
 W +ffに備えられるマイクロプロセッサは、この
記憶手段に記憶されたプログラムを、アドレス順に読取
って逐次実行していく。 −力、一般にプログラムを実行する際に、同一内容の処
理が数多(表われる場合、この同一処理を行なうプログ
ラム部分を、いわゆるサブルーチンとして独立させ、主
プログラムにおいてこのようなサブルーチンを必要とす
る箇所では、rことえぼコール(CΔLL)9令を用い
て処理ステップを前記サブルーチンに移し、サブルーチ
ンの末尾に記述されるリターン(RE T )命令によ
って、主プログラムの前記コール命令の直後のステップ
に処理を移すようにしている。 ここで、アドレス指定できる記憶寥量がたとえば64キ
ロバイトより大きな電子=I算(茂では、用いられるマ
イクロプロセッサ1こ閃して前述したようなサブルーチ
ンに閃するコール命令として、77− :I −ル(F
 CA L L ) 命令ト二7 フtk (CA L
L)命令とが用いられている。前者はこのような記憶手
段のどのアドレスへでも処理を■多すことができ、後者
は一定の範囲内のみに処理を移すことができる。一方、
前記サブルーチンの末尾に記述されるリターン命令も、
前記2種類のコール命令に対応して、ファーリターン(
FRET)命令とニアリターン(RE T )命令の2
種類が用いられる。 第6図はこのような従来技術のマイクロプロセッサにお
いてmi記コール命令およびリターン命令を実行する際
に用いられる構成を示す図である。本従来技術では、ア
ドレス指定可能な全記憶領域を複数のブロックに区分す
る。また現在読取り中の命令がどのブロックに含まれる
命令であるかを表わすブロックデータが記憶され、プロ
グラムカウントのために用いられるセグメントレジスタ
1と、セグメントレジスタ】によって指定されたブロッ
ク中において、現在読取り中の命令がどの位置であるか
を示すプログラムカウンタ2と、前記セグメントレジス
タ1および/またはプログラムカウンタ2の記憶内容が
記憶されるスタンク頌j成(アドレス指定可能なメモリ
中に設定される記憶領域)3と、このスタック領域3に
おいて前記データが記憶されるアドレスを指定するスタ
ックポインタ4とが含まれる。 ここで前記ニアコール命令を実行した場合には、スタッ
ク領域3のスタックポインタ・1で指示されるアドレス
には、プログラムカウンタ2の記憶内容のみ力’ :E
2 寸こされる。またファーコール命令を実行した場合
には、スタック領域3にはセグメントレジスタ1およシ
ブログラムカウンタ2の記憶内容が、ともに記t!され
る。すなわち前記ニアコール命令は、セグメントレジス
タ1の記憶内容を変化させる必要のない、同一ブロック
内のステップをコールするコール命なである。 第7[21は実行されるプログラムの処理手順を示す図
であり、f58図はスタック領域3の記憶態様を示f図
である。第6図〜第8図を参照して、ニアコール命令の
実行処理についで工明する。第7図に示す主プログラム
5中において、サブルーチンl〜がコール命令「cAL
LJでニアフールされると、スタックポインタ4の記憶
内容はたとえば2(バイト)だけ減算され、これによっ
て指示されるスタック領域3のアにレス位置に、主プロ
グラム5の命令のアドレスをカウントするプログラムカ
ウンタ2の記憶内容が記憶される。 このようにしてサブルーチン「l〜」6が実行され、末
尾のニアリターン命令がマイクロブロセ・ンサ (図示
せず)などによって読取られると、スタックポインタ4
によって指示されるスタック領域3のアドレスの記憶内
容が読出され、主プログラム5の前記コール命令に引き
続く処理が続行される。 この後スタックポインタ4の内容は2だけ加算される。 第9図は従来技術におい゛ζ7フーコール命令を実行す
る処理手順を示r図であり、第10図はスタック領域3
の記憶内′ざを示す図である。第6図、第9図および1
10図を参照して、ファーコール命令の実行処理につい
で誂明する。第9図に示される主プログラム5のファー
コール命令「FcALLJによって、最終的に読出され
て実行されるのはf59図に示すサブルーチン「A」6
であるが、このサブルーチン6の末尾を、主プログラム
5からのファーコール命令に対応するファーリターン命
令「FRETJにしておくと、このサブルーチンGを同
一プロンク内からはコールできないため、サブルーチン
6の末尾はニアリターン命令「RET」としておく。 このため、サブルーチン6が属する同一プロソり内に、
第9図に示すコール命令と7フーリターン令令とからの
みなるサブルーチン「13 J6 aを設定する。rな
わち末尾がニアリターン命令rRET」であるサブルー
チン6は、同一セグメント内からコールされることがで
き、また異なるセグメントからも後述されるようにコー
ルされることができる。 主プログ2ム5でファーコール命令が読取られると、第
6図示のスタックポインタ4は2だけ加算され、第10
図に示針当初のスタック位置A3から、第2のスタック
位置A4にスタック領域3の指示アドレスを変更する。 このスタック位r!!A4に、セグメントレジスタ1の
記憶内容が記憶される。スタックポインタ4は引続いて
2だけ加算され、前記スタ・ンク位置Δ4がらスタック
位r!IA5にスタックm域3の指示アドレスを変更す
る。 このスタック位fiA5に、プログラムカウンタ2の記
憶内容が書込まれる。続いてプログラムカウンタ2に、
サブルーチンrBJ6aのアドレスが言送まれる。以下
、同様にしてサブルーチン「A」6がコールされる。 サブルーチン6が実1テされ、末尾のリターン命令rR
ETJが読取られると、スタックポインタ・tの指示す
るスタック置載3におけるスタック位置A5の記憶内容
が読取られて、プログラムカウンタ2へ転送される。ス
タックポインタ4−の記憶内容は2だけ減算され、スタ
ックm域3のスタック位置A4を指示する。このスタ7
り位置A4の記憶内容が読出され、セグメントレジスタ
11こ転送される。スタックポインタ4の記憶内容はさ
らに2だけ減算される。このようにして第9図示の主プ
ログラム5におけるファーコール命令のアドレスが指示
され、引続く処理ステップが実行される。 発明が解決しようとする問題点 上述したような従来技術では、サブルーチンの末尾がニ
アリターン命令で終了しているとき、このサブルーチン
を含む前記一定のブロック内がらはニアコール命令でコ
ールすることができる(すれども、その他の領域からコ
ールしようとすると、ファーリターン命令を含むi敗ス
テップの命令を用いる必要があり、処理手順が繁雑にな
ってしまうという問題点があった。また前記サブルーチ
ンが7フーリターン命令で終了しているとき、前記ニア
コール命令が可能な同一ブロック内からコールする場合
であっても、7フーコール命介を用い、なければならず
、前述したようなスタック領wJ、3への記憶データ量
の相違により、スタック領域3のメモリ容量をこのよう
なファーコール命令およびファーリターン命令のために
むやみに増大しなければならないという間m点があった
。 本発明の目的は、上述の間Z点を解決し、使用するメモ
リtffiを節減することができるとともに。 プログラムの作成手順も簡易化されるスタックm域を用
いた制御方式を提供する。ことである。 間ffl、−γを解決するための手段 本発明は、プログラムの実行に際してプログラムカウン
トに用いられる!2′s1のレジスタおよび/または第
2のレジスタの記憶内容が順次的に記憶されるスタック
領域を用いる制御方式であって、第1の種類のコール(
CA L L )命令と、第2の種類のコール(CA 
L L )命令とを↑q別する判別用データが記憶され
る第3のしνスタと、第3のレジスタにおける判別用デ
ータが記憶されるアドレスであって、上記第1お上V第
2の種類のコール命令を読取る毎に予め定められた数置
が加算され、リターン(RE T )命令を読取る毎に
予め定められた数値が減算されるそのようなアドレスが
記憶されるfiS4のレジスタとヲf h、リターン命
令の読取り毎に、第4のレジスタのデータによって指定
される第3のにノスタの7ドレスにおける判別用データ
を読取り、この1判別用データに従って、スタックm域
がら第1および/′または第2のレジスタが記憶してい
た記憶内容をそれぞれ読出すようにしたことを特徴とす
るスタックm域を用いる制御方式である。 作  用 本発明に従えば、第1の種類または!m2の種類のコー
ル命令を実行するに当たって、第1のレジスタまたは/
および第2のレジスタの記憶内容がスタック領域に記憶
される。このときf14のレジスタは第3のレジスタの
アドレスを記憶しており、このアドレスは上記第1およ
び第2の種類のコール命令を読取る毎に、予め定められ
た数値が加算される。すなわち第3のレジスタの前記加
算によって得られたアドレスに、上記判別用データが記
憶される。 リターン命令が読取られると、第4のレジスタが記憶し
ている第3のレジスタのアドレスは、前記予め定められ
た数値だけ減算される。第3のレジスタにおいて、上記
ha iによって得られたアドレスの?IJ別データを
読取れば、r1?7回のコール命令が第1または第2の
種類のコール命令のいずれであったかを判別できる。こ
の判別結果に従ってスタック領域から第1または/およ
び第2のレジスタが記憶していた記憶内容がそれぞれ読
出され、前記コール命令の7ドレスを知ることができる
。 実施例 ttS1図は本発明の一実施例に従うマイクロプロ・ 
セッサ11に関連する構成を示すブロック図である。P
tSi図を参照して、本実施例について説明する。本実
施例に従うマイクロプロセッサ11には、B +C+D
 +E tl(、L l/ノスタ、スタックポインタ1
2、ブログラムカ9ンタ13、セグメントレジスタ]4
およびファーコール/ニアコールの?ffVすのために
用いられるtII別用レノしタ15などを含むレジスタ
ファイル16が補えられる。レジスタフアイル16は内
部バス17に接続され、この内部バス17にはマイクロ
プロセンサ11に入力される命令語を解読する命令レジ
スタ18が接続され、この命令レジスタ18には制御回
路19が接続される。 内部バス17にはアキュムレータ20および状態レジス
タ21も接続され、アキュムレータ20には算術論理回
路(ALU)22が接続される。一方、このようなマイ
クロプロセッサ11にはデータバス23およびアドレス
バス24などを介してRAM(ランダムアクセスメモリ
)やROM  (リードオンリメモリ)などによって実
現され、アドレス指定可能なメモリ空間を有する記憶手
段25が接続される。こ、の記憶手段25中には、後述
するようなスタック頭載26が設定される。また内部バ
ス17には、後述するような7フーコール/ニアコール
を判別するために用いられるレジスタポインタ27が接
続される。 第2図は本実施例に従う処理手順を示す図である。第2
図を参照して、本実施例は主プログラム28やサブルー
チン29,30.31などの7フーコール命令rFCA
LLJや、ニアコール命令「CALL」など(こよって
コールされるサブル−チンの末尾のリターン命令を、1
肖述の従来技術と異なり単一のリターン命令「RETJ
とし、第1図に示rごとくマイクロプロセッサ11に、
判別用レジスタ15およびレジスタポインタ27などの
21−ドウエアを追加して、単一のリターン命令によっ
て7T−コール命令およびニアコール命令にす・を応し
ようとするものである。 第3図は判別用レジスタ15およびレジスタポインタ2
7の記憶態様を説明する図であり、第4図は記憶手段2
5中のスタック領域26の記憶態様を示す図であり、第
5図は本実施例に従う処理手順を説明するフローチャー
トである。第1図〜第5図を参照して、本実施例の処理
手順について説明する0本実施例では第2図に示すよう
に、主プログラム28からサブルーチン「cJ29をコ
ールし、サブルーチン1−Cl2O中からサブルーチン
1’DJ30をコールし、この中からさらにサブルーチ
ン[EJ31をコールする場合を想定して説明する。 Pt55図のステ・ンブn 1  でマイクロプロセン
サ11は、主プログラム28に記述された命令を逐次読
込む。ステップ112  では読込まれた命令が7フー
コール命令か否かを1゛4断する。ここで主プログラム
28においで、一般に71−コール命令「FCALLJ
以外の命令が処]′!!!されるとき、この↑)斯は否
定となり、処理はステップ113  に移る。ステップ
n 3  では読込まれた命令がニアフール命令rcA
LLJであるかどうかの判断をイテない、主プログラム
28でニアコール命令以外の命令が処理されている場合
を想定すると、この判断は否定となり、処理はステップ
114  に移る。ステップロ4では、読込まれた命令
がリターン命令であるかどうかの?JI断を行ない、リ
ターン命令でない命令を実行している場合を想定すると
、処理はステップ115  に移り、上述のようなコー
ル命令およびリターン命令以外の命令の処理を行なう。 この処理が終了すれば、プログラムカウンタ13は+1
インクリメントされ、ステップ111  に戻って次の
アドレスの命令を読込む。この一連の処理が繰返される
。 主プログラム28にはファーコール命令[FCALLC
Jが記述されており、これによって処理はステップ11
7に移る。ステップn7では、レジスタポインタ27の
記憶内容によって設定される1゛ス別用レジスタ15の
アドレスに、1゛1別用データ「1」をS込む。ここで
レジスタポインタ27は初期状態では「0」が設定され
ており、したがって前記↑り市川データ「1」は第3図
に示すように、判別用レジスタ15のf:tSO番地に
記憶される。 ステップn8  ではレジスタポインタ27の値が+1
インクリメントされ、ステップn9  では当初第4図
に示すスタック領域26のスタック位置B1を指示しで
いたスタックポインタ12の記憶内容が+2(バイト)
だ(ナインクリメントされ、fjIJ4図に示すスタッ
ク位置B2を指示する。このスタック位r11132に
セグメントレジスタ14の記憶内容が書込まれる。 ステップ+110  ではスタックポインタ12の値が
、同様に+2インクリメントされ、スタック領域26の
スタック位fiI33を指示する。ステップ1111 
 ではプログラムカウンタ13の内容が+1インクリメ
ントされ、その結果がスタックRJ42Gのスタック位
置B3に書込まれる。この後、ステップ+112  で
スタックポインタ12の値が+2インクリメントされ、
スタック領域2Gにおけるスタック位rf1B4を指示
する。ステップ1113  ではプログラムカウンタ1
3に、前記コールさj′したサブルーチン「cJ29の
先頭アドレスをセットする。この後、処理iよステップ
111  に戻る。 コールされたサブルーチン「cJ29において、コール
命令およびリターン命令ではないその他の命令を読込ん
でいる間は、前述のステップ口1〜n6からなる処理を
順次繰返す。ここで第2図に示すように、サブルーチン
「cJ29でニアコール命令「cALL  DJをステ
ップn1 で読込んだとさ、ステップ113の判断は否
定、ステップ1113の判断はiテ定となり、処理はス
テップn14  に移る。ステップn14  では読込
んだ命令がニアコール命令であるため、前記ステップ1
18  において得られたレジスタポインタ27の記憶
内容「1」で指示される判別用レジスタ15のアドレス
「1」に、判別用データrOJを書込む。 ステップ1115では、前記ステップ
【18と同様に、
レジスタポインタ27が+1インクリメントされ、ステ
ップ1116  では前述したようにスタ・ンクポイン
タ12によって指示されているスタック領域2Gのスタ
ック位1B41こ、プログラムカウンタ13の値が+1
インクリメントされた値が記憶される。 ステップn17  では、スタックポインタ12の値が
+2インクリメントされ、スタ・ツク″8I′l域26
においでスタック位r!11”35を指示する。ステッ
プn18  ではプログラムカウンタ13に、ニアコー
ル命令「cALL  DJによってコールされるサブル
ーチン「DJ30の先頭アドレスをセットする。 この後、処理はステップ111  に戻る。 以下、サブル−チンl”DJ30にお(する7アーコー
ル命令1”FCALL  Elを読込む主での命令処理
と、これによってコールされるサブルーチン 「E」3
1の末尾のリターン命令[RETJ以前までの命令の実
行は、前述した処理が繰返し行なわれる。すなわちサブ
ルーチンl’−DJ30における7アーコール命令の実
行に当たっては、スタック領域26におけるスタック位
置B5にセグメントレジスタ14の値が、またスタック
位置B6にはプログラムカウンタ13の値がそれぞれ記
憶されている。またサブルーチンrEJ31がコールさ
れ終った段階で、主プログラム28の実行に関して3回
のコール命令が実行されたことになり、したがってレジ
スタポインタ27の値は「3」に設定され、判別用レジ
スタ15の第2番地には「1」が記憶される。 ここで、サブルーチン「EJ31が実行されてゆき、末
尾のリターン命令1”RETJが第5図のステップn 
1で読込まれると、ステップn2.n3の判断は否定と
なり、ステップ口4 の判断は17定となる。 したがって処理はステップ1119  に移り、レジス
タポインタ27の値が一1デクリメントされ、このとき
のレソスタポインタ27の記憶内容「2」によって、判
別用レジスタ15のPt52番地が指示される。ステッ
カ】20 ではレジスタポインタ27の記憶内容によっ
て指示された、flI別用市用しタ15のアドレスの記
憶内容が「0」であるかどうかの判断を行なう。 第3図に示すように本実施例の場合には、第2番地の記
憶内容は「1」であり、f1断は否定となって処理はス
テップ1121に移る。ステップn21では、スタック
領域26のスタック位r11BGを指示しているスタッ
クポインタ12の記憶内容が−2だけデクリメントサれ
る。ステップ1122  では、ステップn21  で
得られたスタックポインタ12の記憶内容によって指示
されるスタック領域2Gのスタック位r!IB5の記憶
内容が読取られ、プログラムカウンタ13に転送される
。 ステップn23  ではスタックポインタ12の記憶内
容が一2デクリメントされ、ステップr124でスタッ
クポインタ12はスタック領域2Gのスタック位rli
B Sを指示し、そのスタック位置B5の記憶内容がセ
グメントレジスタ14に取込まれる。すなわちセグメン
トレジスタ14およびフ゛ログラムカウンタ13の記憶
内容によって、@2図に示すサブルーチンrDj30の
ファーコール命令rFCALL  EJのアドレスが確
定され、この後、処理はステップn 1に戻る。 サブルーチン「DJ30のファーコール命令「FCAL
L  El以降、リターン命令rRETJまでは前述し
たステップ01〜ステツプn6の処理が繰返し行なわれ
る。サブルーチン「DJ30においてリターンの令「R
ETJを読取ると、第5図の70−チャートにおいて処
理はステヅプn1がらステップ+119を経てステップ
1120に到達する。ステップn20  にす3いてレ
ジスタポインタ27の記憶内容は「1」であり、判別用
レジスタの第1番地の記憶内容「0」が読取られ、処理
はステップ■125  に移る。ステップ++25  
ではスタックポインタ12の記憶内容が一2デクリメン
トされ、ステップ112Gではこれによってスタック領
域2Gにおいてスタ、り位置B4が指示される。このス
タック位置84の記憶内容がプログラムカウンタ13に
転送され、しjこがって第2図に示すサブルーチン「C
」29のニアコール命令「cALL  DJのアドレス
が確定され、処理はステップ111  に戻る。 これ以降、サブルーチン「EJ31のリターン命令「R
ETJの読取り時の処理およびサブルーチン「DJ30
のリターン命令1’RETJの読取り時における処理と
同様の処理が繰返され、最終的に主プログラム28の7
フーコール命令1’FcALLC」のアドレスが確定さ
れ、この命令以降の処理が続行される。 以上のようにして本実施例によれば、記憶手段25に記
憶された命令列のどのようなアドレスがら開始されるサ
ブルーチンであっても、そのリターン命令をニアリター
ン命令の単一種類とすることができ、従来技術で指摘し
たようなスタック領域3(fjS8図およびf510図
参照)のむやみな占有を抑制することができる。また従
来技術で述べたようなコール命令およびリターン命令に
閃する補助的なプログラムを別途記憶させる必要はなく
、本発明が適用されるたとえばマイクロプロセッサなど
の利便性が格段に向上される。 効  果 以上のように本発明に従えば、第1の、FllMまたは
第2の種類のいずれのコール命令で呼出される命令であ
っても、その末尾のリターン命令を41一種類と[るこ
とができる。したがってプログラムの実行において、コ
ール命令の実行によって占有されるスタック命令のメモ
リ9 ffLを格段に低減できる。さらにリターン命令
の実行に際して、コール命令のfffl類に伴なう補助
的プログラムを設ける必要がなく、利便性が向上される
【図面の簡単な説明】
!jS1図は本発明の一実施例のマイクロプロセッサ1
1にl!l連する構成を示rブロック図、第2図は本実
施例の処理手順を示す図、第3図はレジスタポインタ2
7および11別用レジスタ15の記憶!rA様を示す図
、第4図はスタック領域2Gの記憶態様を示す図、第5
図は本実施例の処理手順を示iフローチャート、第6図
は従来技術のマイクロプロセッサなどのスタック領域3
に関連する構成を示すブロック図、fjST図は従来技
術の具体的な一処理手順を示°r図、fJs8ノはこの
手順におけるスタック領域3の記憶内容を示1図、第9
図は本従来技術の池の具体例の処理手順を示す図、第1
0図はこの処理−1′−順におけるスタック面域3の記
憶態様を示す図である。 11・・・マイクロプロセッサ、12・・・スタックポ
インタ、13・・・プログラムカウンク、14・・・セ
グメントレジスタ、】5・・・判別用レジスタ、25・
・・記憶手段、26・・・スタック領域、27・・・レ
ジスタポインタ、28・・・主プログラム、29〜31
・・・サブルーチン、31〜BG・・・スタック位こ第
2図 第3図 第6因 第7図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 プログラムの実行に際してプログラムカウントに用いら
    れる第1のレジスタおよび/または第2のレジスタの記
    憶内容が順次的に記憶されるスタック領域を用いる制御
    方式であって、 第1の種類のコール(CALL)命令と、第2の種類の
    コール(CALL)命令とを判別する判別用データが記
    憶される第3のレジスタと、 第3のレジスタにおける判別用データが記憶されるアド
    レスであって、上記第1および第2の種類のコール命令
    を読取る毎に予め定められた数値が加算され、リターン
    (RET)命令を読取る毎に予め定められた数値が減算
    されるそのようなアドレスが記憶される第4のレジスタ
    とを含み、リターン命令の読取り毎に、第4のレジスタ
    のデータによって指定される第3のレジスタのアドレス
    における判別用データを読取り、この判別用データに従
    って、スタック領域から第1および/または第2のレジ
    スタが記憶していた記憶内容をそれぞれ読出すようにし
    たことを特徴とするスタック領域を用いる制御方式。
JP61279046A 1986-11-22 1986-11-22 マイクロプロセッサのスタツク領域を用いる制御方式 Expired - Fee Related JPH0625969B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5786954A (en) * 1980-11-19 1982-05-31 Hitachi Ltd Software subroutine link system
JPS6014340A (ja) * 1983-07-01 1985-01-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> スタツク制御回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0625969B2 (ja) 1994-04-06

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