JPS6356733A - Microcomputer system - Google Patents

Microcomputer system

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Publication number
JPS6356733A
JPS6356733A JP20223586A JP20223586A JPS6356733A JP S6356733 A JPS6356733 A JP S6356733A JP 20223586 A JP20223586 A JP 20223586A JP 20223586 A JP20223586 A JP 20223586A JP S6356733 A JPS6356733 A JP S6356733A
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JP
Japan
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instruction
signal
memory
data
bus
Prior art date
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Pending
Application number
JP20223586A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Miura
勝己 三浦
Masahiro Nomura
昌弘 野村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve an instruction execution speed, etc., without starting a bus cycle which outputs the address of a fetch destination by a microprocessor (MP) by allowing the MP to control the operation of a memory chip directly and perform close coupling operation. CONSTITUTION:An instruction code fetch cycle consists of T3 timing succeeding to one-time T3 timing. The execution control part 100-7 of the microprocessor 100 makes all control signals inactive so as to avoid a collision against a previous bus cycle in the front half of the T1 timing. Thus, the execution control part 100-7 makes an RD signal 105 active in the T3 timing period and controls the rising and falling of an IRD signal 107 to update an IP101-4 continuously, thereby fetching instruction codes continuously from a memory 101-1 where the address information on the instruction code fetch destination is inserted in the output bus cycle in the middle.

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およびメモIj t=含
trマイクロコンピュータシステムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a microcomputer system including a microprocessor and a memory.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、マイクロプロセッサの性能は、プロセス技術の改
良等に伴う動作周波数の向上あるいはパイプライン方式
の採用等のアーキテクチャにおける改良によって著しく
向上し、非常に高速な命令実行が実現されている。しか
し、マイクロプロセッサを中心にメモリ、周辺入出力装
置等から構成されるマイクロコンピュータシステムを考
えた場合、マイクロプロセッサ内部は非常に高速に動作
する墨ができるものの、メモリのアクセススピードの制
限から、マイクロプロセッサの命令実行に命令コードの
フェッチが追いつかず、バスネックが発生して、マイク
ロプロセッサの命令実行が待ち状態に入ってしまう為、
システム全体の性能の向上が抑えられている。
In recent years, the performance of microprocessors has significantly improved due to improvements in operating frequency due to improvements in process technology, etc., and improvements in architecture such as adoption of a pipeline system, and extremely high-speed instruction execution has been realized. However, when considering a microcomputer system consisting of a microprocessor, memory, peripheral input/output devices, etc., although the inside of the microprocessor can operate at very high speed, due to the limitations of memory access speed, The instruction code fetch cannot keep up with the processor's instruction execution, causing a bus neck and causing the microprocessor's instruction execution to enter a wait state.
Improvement in overall system performance is suppressed.

第7図にマイクロプロセッサ、プログラム及びデータ格
納用メモリよりm成されるマイクロコンピュータシステ
ムの従来例を示す。
FIG. 7 shows a conventional example of a microcomputer system consisting of a microprocessor, a program, and a memory for storing data.

第7図に示すマイクロコンピュータシステムは、データ
の入出力処理、@算処理及びマイクロコンピュータシス
テム全体を制御するマイクロプロセッサ800と、マイ
クロプロセッサ800から入出力されるマルチプレクス
されたアドレス情報と命令コード及び入出力データをデ
マルチプレクスする為のアドレスラッチ801と、マイ
クロプロセッサ800が実行するプログラムが格納され
たプログラムメモリ802と、マイクロプロセッサ80
0の処理データを格納するデータメモリ803から構成
され、これらのユニットが、アドレス情報と命令コード
及び入出力データがマルチプレクスされたアドレス/デ
ータバス804(以下AI)バスと記すQと、AL)バ
ス804からアドレスラッチ801によってデマルチプ
レクスされたアドレスバス805(以下Aバスと記す−
によって接続されている。
The microcomputer system shown in FIG. 7 includes a microprocessor 800 that controls data input/output processing, arithmetic processing, and the entire microcomputer system, and multiplexed address information, instruction codes, and information input/output from the microprocessor 800. An address latch 801 for demultiplexing input/output data, a program memory 802 in which a program executed by the microprocessor 800 is stored, and the microprocessor 80
These units include an address/data bus 804 (hereinafter referred to as AI) bus in which address information, instruction codes, and input/output data are multiplexed; Address bus 805 (hereinafter referred to as A bus) demultiplexed from bus 804 by address latch 801
connected by.

更にマイクロプロセッサ800は、次に実行する命令コ
ードが格納されているプログラムメモリ802内のアド
レスを指すプログラムカウンタ800−1(以下PCと
記す)と、PC800−1をインクリメントするインク
リメンタ800−2と、プログラムメモリ802から先
読みした命令コードを蓄えておく命令キュー800−3
と、命令キエー800−3から読み出した命令コードを
保持するインストラクションレジスタ800−4(以下
IRと記す)と、lR800−4に格納された命令コー
ドをデコードして命令実行に係わる各種制御信号を出力
するインストラクションデコーダ800−5と、インス
トラクションデコーダ800−5からの制御信号を受け
て命令処理を実行する処理実行部800−6と、マイク
ロプロセッサ800全体の動作を制御する実行制御部8
00−7から構成されている。
Furthermore, the microprocessor 800 includes a program counter 800-1 (hereinafter referred to as PC) that points to an address in the program memory 802 where an instruction code to be executed next is stored, and an incrementer 800-2 that increments the PC 800-1. , an instruction queue 800-3 that stores instruction codes read ahead from the program memory 802;
, an instruction register 800-4 (hereinafter referred to as IR) that holds the instruction code read from the instruction register 800-3, and an instruction register 800-4 (hereinafter referred to as IR) that decodes the instruction code stored in the IR 800-4 and outputs various control signals related to instruction execution. an instruction decoder 800-5, a processing execution unit 800-6 that executes instruction processing in response to a control signal from the instruction decoder 800-5, and an execution control unit 8 that controls the overall operation of the microprocessor 800.
It consists of 00-7.

処理実行部800−6から実行制御部800−7へは、
命令実行に伴いデータメモリ803とのデータリード/
ライトサイクルの起動を要求するバスリクエスト信号5
oo−s(以下BRQ信号と記す。)と、アクセス先の
データメモリ803のアドレス情報を乗せるアドレスm
5oo−9が出力され、実行制御部800−7は、デー
タリード/ライトサイクルの起動要求を受付けると、処
理実行部80〇−6へアクノリッジ信号800−10 
(以下ACK信号と記す−を出力する。また、命令キュ
ー80〇−3から実行制御部800−7へは、命令キュ
ー80〇−3に適当数の命令コードが入っていて命令コ
ード読み出しが可能になっている事を示すキューレディ
信号5oo−11(以下Q a 11 Y信号と記す)
と、命令キ、−800−3内の命令コードが一杯でおる
事を示すキューフル信号800−12(以下QFUL信
号と記すQが出力される。
From the processing execution unit 800-6 to the execution control unit 800-7,
Data read/read from data memory 803 as instructions are executed
Bus request signal 5 requesting start of write cycle
oo-s (hereinafter referred to as BRQ signal) and an address m carrying address information of the data memory 803 to be accessed.
5oo-9 is output and the execution control unit 800-7 receives the data read/write cycle activation request, and sends an acknowledge signal 800-10 to the processing execution unit 800-6.
(hereinafter referred to as ACK signal) is output from the instruction queue 800-3 to the execution control unit 800-7.The instruction queue 800-3 contains an appropriate number of instruction codes, and the instruction codes can be read. Queue ready signal 5oo-11 (hereinafter referred to as Q a 11 Y signal) indicating that
Then, a queue full signal 800-12 (hereinafter referred to as QFUL signal) indicating that the instruction code in the instruction key -800-3 is full is output.

マイクロプロセッサ800は、アドレス情報と入出力デ
ータがマルチプレクスされたADババス04に接続され
てお、Q、ADババス04を通して、プログラムメモリ
802からの命令コードの読み出し及びデータメモリ8
03とのデータの読み出し/書き込みを行なう。
The microprocessor 800 is connected to an AD bus 04 on which address information and input/output data are multiplexed, and reads instruction codes from the program memory 802 and reads out instruction codes from the data memory 8 through the AD bus 04.
Data is read/written to/from 03.

マイクロプロセッサ800への入力制御信号としては、
マイクロプロセッサ800内の)・−ドウエアの初期設
定を行なう為のリセット信号806があり、マイクロプ
ロセッサ800からの出力制御信号としては、アドレス
ラッテ801がADババス04上のアドレス情報をラッ
チするタイミングを与えるアドレスラッチイネーブル信
号807(以下ALE信号と記すQと、マイクロプロセ
ッサ800がデータメモリ803からのデータ読み出し
及びプログラムメモリ802からの命令コードフェッチ
を行なう為のリード信号808(以下RD倍信号記すゆ
と、デーメモリ803へのデータ書き込みを行なう為の
ライト信号809(以下W凡信号と記すψがある。ここ
で、R1J信号808とWR信号809は、ロウアクテ
ィブの信号である。
As input control signals to the microprocessor 800,
There is a reset signal 806 for initializing the hardware (in the microprocessor 800), and as an output control signal from the microprocessor 800, the address latte 801 provides the timing for latching the address information on the AD bus 04. Address latch enable signal 807 (hereinafter referred to as ALE signal Q), read signal 808 (hereinafter referred to as RD double signal) for the microprocessor 800 to read data from data memory 803 and fetch instruction code from program memory 802, There is a write signal 809 (hereinafter referred to as W signal) for writing data into the data memory 803. Here, the R1J signal 808 and the WR signal 809 are row active signals.

次に第7図に示すマイクロコンピュータシステムのバス
サイクル動作に関して述べる。
Next, the bus cycle operation of the microcomputer system shown in FIG. 7 will be described.

マイクロプロセッサ800のバスサイクルは、複数のク
ロックから成る3つの基本動作ステート及びをきステー
トから構成されておシ、実行制御部800−7がパスサ
イクルの基本タイミング信号であるBl、 B2.B3
の3つの動作信号及びバスサイクルが窒き状態でおる事
を示すBI倍信号出力する事によって、プログラムメモ
リ8o2からの命令コードフェッチサイクルと、命令実
行によるデータメモリ803とのデータリード/ライト
サイクルのバスサイクルを制御している。
The bus cycle of the microprocessor 800 is composed of three basic operating states and a three-way state consisting of a plurality of clocks. B3
By outputting the three operation signals and the BI double signal indicating that the bus cycle is stalled, the instruction code fetch cycle from the program memory 8o2 and the data read/write cycle with the data memory 803 due to instruction execution are controlled. Controls the bus cycle.

次に、 (1)命令コードフェッチサイクル (2)  データリード/ライトサイクルの2つの基本
バスサイクルのタイミングチャートを示し、各ユニット
の動作を説明する。命令コードフェッチサイクルのタイ
ミングチャートを第8図に、データリードサイクルのタ
イミングチャートを第9−1図に、データライトサイク
ルのタイミングチャートを第9−2図に示す。
Next, we will show timing charts of two basic bus cycles: (1) instruction code fetch cycle, and (2) data read/write cycle, and explain the operation of each unit. A timing chart of the instruction code fetch cycle is shown in FIG. 8, a timing chart of the data read cycle is shown in FIG. 9-1, and a timing chart of the data write cycle is shown in FIG. 9-2.

(1)命令コードフェッチサイクル 命令コードフェッチサイクルは、t31.B2.B3の
3つのタイミングから成る。
(1) Instruction code fetch cycle The instruction code fetch cycle is performed at t31. B2. Consists of three timings: B3.

マイクロプロセッサ800は、BlタイミングでALE
信号807を立ち上げる。次に、前のパスサイクルにお
けるデータとのAI)バス804上での競合を避ける為
、Blタイミングの後半で、AL)ハス804上にプロ
グラムメモリ802内の次に1tみ出すべき命令コード
のアドレス情報をPC800−1から出力し、その後B
1タイミングの後縁でALE信号807を立ち下げる。
The microprocessor 800 performs ALE at the Bl timing.
Raise signal 807. Next, in order to avoid contention on the AI) bus 804 with the data in the previous pass cycle, in the latter half of the Bl timing, the address of the instruction code to be extracted next in the program memory 802 is placed on the AL) bus 804. Output the information from PC800-1, and then
The ALE signal 807 falls at the trailing edge of one timing.

アドレスラッチ801は、ALEg号807の立ち下が
シで、AL)バス804上のアドレス情報を取シ込む。
The address latch 801 receives the address information on the AL bus 804 at the falling edge of the ALEg number 807.

B2タイミング及びB3タイミングでは、Aバス805
上には、アドレスラッチ801からアドレス情報が出力
されている。
At B2 timing and B3 timing, A bus 805
At the top, address information is output from the address latch 801.

マイクロプロセッサ800は、B2タイミング後半で命
令コードフェッチサイクル準備の為にAI)バス804
を70−ティング状態にした後、B33タイミング間R
D信号808をアクティブにする。これによりAバス8
05上のアドレス情報で指されたプログラムメモリ80
2からADババス 0 =1上にデータが出力され始め
る。
The microprocessor 800 uses the AI) bus 804 in preparation for the instruction code fetch cycle in the second half of the B2 timing.
After setting the B33 timing to the 70-ting state, R
Activate D signal 808. As a result, A bus 8
Program memory 80 pointed to by the address information on 05
From 2 onwards, data begins to be output on AD bus 0=1.

そして、マイクロプロセッサ8ooは、Al)バス80
4上に読み出された命令コードが有効になるB3タイミ
ング内の所定のクロックで、ADババス04上の命令コ
ードを命令キュー800−3に取シ込む。
And the microprocessor 8oo has an Al) bus 80
The instruction code on the AD bus 04 is taken into the instruction queue 800-3 at a predetermined clock within the B3 timing when the instruction code read on the AD bus 04 becomes valid.

(2)  データリード/ライトサイクルデータリード
/ライトサイクルも命令コードフェッチサイクル同様、
Bl、B2.B3の3タイミングから成る。
(2) Data read/write cycle The data read/write cycle is similar to the instruction code fetch cycle.
Bl, B2. It consists of 3 timings of B3.

マイクロプロセッサ800は、BlタイミングでALE
信号807を立ち上げる。次に、前のバスサイクルにお
けるデータとのAI)バス804上での競合を避ける為
、B1タイミングの後半で、処理実行部800−6から
アドレス1soo−9上に出力されたアクセス先のデー
タメモリ803内のアドレス情報を、At)バス804
上に出力し、その後B1タイミングの後縁でALE信号
807を立ち下げる。アドレスラッチ801は、ALE
信号807の立ち下がりで、ADババス04上のアドレ
ス情報を取シ込む。B2タイミング及びB3タイミング
では、Aバス805上には、アドレスラッチ801から
アクセス先のデータメモリ803内のアドレス情報が出
力されている。
The microprocessor 800 performs ALE at the Bl timing.
Raise signal 807. Next, in order to avoid contention on the AI) bus 804 with data in the previous bus cycle, in the latter half of the B1 timing, the data memory of the access destination is output from the processing execution unit 800-6 to address 1soo-9. Address information in 803 is transferred to At) bus 804
Then, at the trailing edge of the B1 timing, the ALE signal 807 falls. Address latch 801 is ALE
At the falling edge of the signal 807, the address information on the AD bus 04 is input. At B2 timing and B3 timing, address information in the data memory 803 to be accessed is output from the address latch 801 onto the A bus 805.

データリードサイクルの場合、マイクロプロセッサ80
0は、B2タイミング後半でリードサイクル準備の為に
ADババス04をフローティング状態にした後、B3タ
イミング期間RD信号808をアクティブにする。これ
によりAバス805上のアドレス情報で指されたデータ
メモリ803からADババス04上にデータが出力され
始める。
For data read cycles, the microprocessor 80
0 makes the RD signal 808 active during the B3 timing period after setting the AD bus 04 in a floating state in preparation for a read cycle in the latter half of the B2 timing. As a result, data starts to be output onto the AD bus 04 from the data memory 803 pointed to by the address information on the A bus 805.

そして、マイクロプロセッサ800は、ADババス04
上に読み出されたデータが有効になるB3タイミング内
の所定のクロックで、ADババス04上のデータを取シ
込む。
The microprocessor 800 then runs the AD Babus 04
The data on the AD bus 04 is input at a predetermined clock within the B3 timing when the data read above becomes valid.

データライトサイクルの場合、マイクロプロセッサ80
0は、B3タイミング期間W几信号809をアクティブ
にすると共にAI)バス804上に書き込みデータを出
力する。そして、At)バス804上のデータが有効に
なるB3タイミング内の所定のクロックで、AI)バス
804上のデータは、Aバス805上のアドレス情報で
指されるデータメモリ803へ書き込まれる。
For data write cycles, the microprocessor 80
0 activates the W signal 809 during the B3 timing period and outputs the write data on the AI) bus 804. Then, at a predetermined clock within the B3 timing when the data on the At) bus 804 becomes valid, the data on the AI) bus 804 is written to the data memory 803 indicated by the address information on the A bus 805.

この様に、プログラムメモリ802からの命令コードフ
ェッチサイクルと命令実行に伴うデータメモリ803と
のデータリード/ライトサイクルは、同一のバスサイク
ル数で実行され、Bl、B2゜B3から成る1回のバス
サイクルで、命令コードフェッチ、データリード、デー
タライトのいずれか1つが行なわれる。
In this way, the instruction code fetch cycle from the program memory 802 and the data read/write cycle with the data memory 803 associated with instruction execution are executed in the same number of bus cycles, and one bus cycle consisting of B1, B2 and B3 is executed. In each cycle, one of instruction code fetch, data read, and data write is performed.

実行制御部800−7は、命令キュー800−3からの
QRDY信号800−11 、 QFUL信号800−
12と、処理実行部800−6からのBRQ信号800
−8の状態によって、Bl、B2.B3.BIの基本タ
イミング信号の出力タイミングを制御すると共K、デー
タリード/ライトサイクルと命令コードフェッチサイク
ルの起動の優先順位を制御しており、次にこの実行制御
部800−6の制御についてタイミングチャートを示し
て述べる。
The execution control unit 800-7 receives the QRDY signal 800-11 and the QFUL signal 800- from the instruction queue 800-3.
12 and a BRQ signal 800 from the processing execution unit 800-6.
-8 depending on the state of Bl, B2. B3. In addition to controlling the output timing of the basic timing signal of BI, it also controls the starting priority of the data read/write cycle and the instruction code fetch cycle. Show and describe.

QRI)Y信号800−11がアクティブの場合を第1
0図に、QRI)Y信号800−11がインアクティブ
の場合を第11図に示す。
QRI) When the Y signal 800-11 is active, the first
FIG. 11 shows a case where the QRI)Y signal 800-11 is inactive.

(1)Q几DY信号800−11がアクティブの場合Q
RDY信号800−11がアクティブの場合には、BR
Q信号800−8がインアクティブの期間、命令キュー
800−3からQFUL信号800−12が出力されて
命令キュー800−3内の命令コードが一杯になる迄、
命令コードフェッチサイクルを゛起動する。命令キュー
800−3からのQFUL信−号800−12がアクテ
ィブになった場合には、実行制御部800−7は、BR
Q信号800−8がアクティブになるか、あるいはQF
LIL信号800−12が再びインアクティブになる迄
BIを出力し、ババスサイクルをアイドル状態に保つ。
(1) If the Q-DY signal 800-11 is active, the Q
When RDY signal 800-11 is active, BR
While the Q signal 800-8 is inactive, the QFUL signal 800-12 is output from the instruction queue 800-3 until the instruction code in the instruction queue 800-3 becomes full.
Initiate an instruction code fetch cycle. When the QFUL signal 800-12 from the instruction queue 800-3 becomes active, the execution control unit 800-7
Q signal 800-8 becomes active or QF
BI is output until the LIL signal 800-12 becomes inactive again, keeping the Babas cycle in an idle state.

BRQ信号800−8がアクティブになった場合、デー
タリード/ライトサイクルの起動優先順位が命令コード
フェッチサイクルの起動優先順位より高い為、現任実行
中のバスサイクル(もしあれば)終了後、直ちにデータ
リード/ライトサイクルを起動する。
When the BRQ signal 800-8 becomes active, the start priority of the data read/write cycle is higher than the start priority of the instruction code fetch cycle. Initiate a read/write cycle.

第10図は、BIプサイクル中データライトサイクルが
受付けられた場合を示す。
FIG. 10 shows a case where a data write cycle is accepted during a BI cycle.

(2)  QRDY信号800−11がインアクティブ
になった場合 QRDY信号800−11がインアクティブになった場
合には、BRQ信号800−8の状態に係わりなく、連
続的に命令コードフェッチサイクルを起動する。
(2) When the QRDY signal 800-11 becomes inactive When the QRDY signal 800-11 becomes inactive, the instruction code fetch cycle is started continuously regardless of the state of the BRQ signal 800-8. do.

この場合には、命令コードフェッチサイクルの起動後先
順位がデータリード/ライトサイクルの起動後先順位よ
シ高い為、B几Q信号800−8がアクティブになって
も、連続した命令コードフェッチサイクルによって、Q
RDY信号800−11がアクティブになる迄、データ
リード/ライトサイクルの起動は、待たされる。
In this case, since the priority order after activation of the instruction code fetch cycle is higher than the priority order after activation of the data read/write cycle, even if the B-Q signal 800-8 becomes active, consecutive instruction code fetch cycles By Q
Activation of the data read/write cycle is delayed until the RDY signal 800-11 becomes active.

第11図は、QRff)Y信号800−11がアクティ
ブになる迄、データライトサイクルの起動が待たされて
いる場合を示している。
FIG. 11 shows a case where activation of the data write cycle is delayed until the QRff)Y signal 800-11 becomes active.

〔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、メモリのアクセス速度からの制限、及ヒパッケーシ
のピン数制限によるアドレスとデータの多重化により、
命令コードフェッチとデータリード/ライトのパスサイ
クルに要するサイクル数が多くなっており、結果として
マイクロプロセッサ内の命令実行時間に比較して、相対
的に該命令の命令コードフェッチに要する時間が長くな
ってしまい、パスネックの発生する頻度が高まっている
In the above-mentioned conventional microcomputer system, multiplexing of addresses and data is caused by limitations from memory access speed and limitations on the number of pins of the package.
The number of cycles required for instruction code fetch and data read/write pass cycles is increasing, and as a result, the time required to fetch the instruction code for the instruction is relatively longer than the instruction execution time in the microprocessor. As a result, path necks are occurring more frequently.

このパスネックの発生によう、命令キューを備える事に
よる命令コードの先取り効果が得られないだけでなく、
命令キュー内の命令コードの不足によって、マイクロプ
ロセッサの命令実行自体が待たされてしまう、あるいは
マイクロプロセッサが命令コード7エツチサイクルの起
動を優先させる為に、命令実行に伴うデータリード/ラ
イトサイクルの起動が待たされ、その結果命令実行時間
が長く引き延ばされてしまうという事により、命令実行
に係わるハードウェア資源に無駄を生じ、システム全体
の性能低下を化いている。
When this pathneck occurs, not only is it impossible to obtain the effect of prefetching the instruction code by providing an instruction queue, but also
Due to a lack of instruction codes in the instruction queue, the microprocessor's instruction execution itself is forced to wait, or the microprocessor prioritizes the activation of the instruction code 7 etching cycle, causing data read/write cycles to start in conjunction with instruction execution. As a result, the instruction execution time is extended for a long time, which wastes hardware resources related to instruction execution and reduces the performance of the entire system.

また、マイクロプロセッサとメモリの間にラッチ、ドラ
イバ等多くの付加ノ・−ドクエアを必要とする為、シス
テムの経済効率を損なうと共に、部品点数の増加により
信頼性の低下を引き起こしている。
Furthermore, many additional nodes such as latches and drivers are required between the microprocessor and the memory, which impairs the economic efficiency of the system and reduces reliability due to an increase in the number of parts.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

本発明のマイクロコンピュータシステムは、各種データ
及びプログラムを記憶する第一の記憶手段及び第二の記
憶手段(以下、特に断わりのない限カ単に記憶手段)と
、プログラムjlC基づく命令実行によりデータ処理を
行なうデータ処理手段と、第一の記憶手段あるいは第二
の記憶手段のどちらか一方を選択する選択手段と、記憶
手段との処理データの転送及び記憶手段からのプログラ
ムの転送を制御する転送制御手段と、命令実行に先行し
て記憶手段から読み出したプログラムの命令コードを格
納する命令格納手段と、記憶手段の記憶内容の位置情報
を格納する指示手段と、指示手段の内容を更新する更新
手段とを備えてお)、転送制御手段は、選択手段による
選択情報の送出及び記憶手段とデータ処理手段とのデー
タ転送における読み出し先、薔き込み先を指示する指示
情報の送出に続いて、指定された記憶手段に対するデー
タの転送を行なう第一の転送手段と、選択手段による選
択情報の送出及び指示手段への指示情報の送出に続いて
、指示手段で指定される記憶手段から命令格納手段への
転送を行なう第二の転送手段と、選択手段による選択情
報の送出及び更新手段に対して更新ff11m信号を出
力し、指示手段の内容を更新する事により、指示情報を
送出する事無しに記憶手段から命令格納手段への連続転
送を行なう第三の転送手段と、第一の転送手段、第二の
転送手段および第三の転送手段を所定の優先順位で選択
する転送選択手段を有している。
The microcomputer system of the present invention includes a first storage means and a second storage means (hereinafter simply referred to as storage means unless otherwise specified) that store various data and programs, and data processing by executing instructions based on a program jlC. a data processing means to perform the processing, a selection means for selecting either the first storage means or the second storage means, and a transfer control means for controlling the transfer of the processed data to and from the storage means and the transfer of the program from the storage means. an instruction storage means for storing the instruction code of the program read from the storage means prior to execution of the instruction; an instruction means for storing positional information of the storage contents of the storage means; and an update means for updating the contents of the instruction means. ), the transfer control means, following the sending of the selection information by the selection means and the sending of instruction information instructing the read destination and the data transfer destination in the data transfer between the storage means and the data processing means, a first transfer means for transferring data to a storage means specified by the instruction means; and a first transfer means for transferring data to the storage means designated by the instruction means; By outputting an update ff11m signal to the second transfer means that performs the transfer and the means for sending and updating selected information by the selection means and updating the contents of the instruction means, the storage means can be stored without sending instruction information. and a transfer selection means for selecting the first transfer means, the second transfer means, and the third transfer means in a predetermined priority order. .

本発明ではマイクロプロセッサと、命令コードフェッチ
先のアドレスを指すポインタとポインタを更新するイン
クリメンタとプログラム及び読み出し専用データを格納
するROM(第一のメモリ)と読み出し/書き込み両用
のデータを格納するRAM(第二のメモリ)及び、第一
のメモリあるいは第二のメモリのどちらかを選択するメ
モリセレクタとを単一半導体基板上に設けたメモリチッ
プから成ルマイクロコンピュータシステムを提供してい
る。
In the present invention, a microprocessor, a pointer pointing to the address of the instruction code fetch destination, an incrementer for updating the pointer, a ROM (first memory) for storing a program and read-only data, and a RAM for storing read/write data The present invention provides a microcomputer system consisting of a memory chip in which a second memory (second memory) and a memory selector for selecting either the first memory or the second memory are provided on a single semiconductor substrate.

以上の構成において、マイクロプロセッサはメモリチッ
プ内のポインタの更新タイミングを制御する。従って、
命令コードフェッチ先のアドレスを出力する事無く、メ
モリチップ内のメモリからの命令コードの連続読み出し
が可能となる。これにより、本発明は命情コードフェッ
チサイクルの短縮化を図り、マイクロプロセッサに必要
十分な量の命令コードを供給する事によって、パスネッ
クの発生を最小限に抑えると共に、命令キューを備える
事による命令コードの先取逆効果を高めており、マイク
ロコンピュータシステムの性能向上に関して独創的内容
を有する。
In the above configuration, the microprocessor controls the update timing of the pointer in the memory chip. Therefore,
It becomes possible to continuously read instruction codes from the memory in the memory chip without outputting the address of the instruction code fetch destination. As a result, the present invention aims to shorten the critical code fetch cycle, supply a necessary and sufficient amount of instruction codes to the microprocessor, minimize the occurrence of pathnecks, and provide an instruction queue. It enhances the reverse effect of code preemption and has original content regarding improving the performance of microcomputer systems.

また、メモリから情報の読み吊しを行なう場合その情報
がプログラムであるかデータであるかということと、1
もOM(第一のメモリ)あるいはRAM(第二のメモリ
)のどちらから読み出すのかということとを独立にマイ
クロプロセッサがメモリチップへ指示する機構を有する
ことにより、読み出し専用データをプログラムと同一の
ROMに配置することを実現できるという潰れた効果が
得られる0 〔実施例 1〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Also, when reading and suspending information from memory, it is important to consider whether the information is a program or data, and
By having a mechanism in which the microprocessor independently instructs the memory chip whether to read from OM (first memory) or RAM (second memory), read-only data can be stored in the same ROM as the program. Example 1 Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図に本発明によるマイクロコンピュータシステムの
一実施例のブロック図を示す。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a microcomputer system according to the present invention.

第1図に示すマイクロコンピュータシステムは、データ
の入出力処理、演算処理及びマイクロコンピュータシス
テム全体を制御するマイクロプロセッサ1(JOと、マ
イクロプロセッサ100が実行するプログラム及びプロ
グラム実行に必要な処理データの内読み出し専用データ
を格納するメモリ101−1と、読み出し/書き込み両
用のデータを格納するメモリ101−2とを格納するメ
モリ101−1を内戚したメモリチップ101より構成
されている。また、メモリ101−1はマスクROM。
The microcomputer system shown in FIG. 1 includes a microprocessor 1 (JO) that controls data input/output processing, arithmetic processing, and the entire microcomputer system, a program executed by the microprocessor 100, and processing data necessary for program execution. The memory chip 101 includes a memory 101-1 that stores read-only data and a memory 101-2 that stores read/write data. -1 is a mask ROM.

メモリ101−2はRAMとなっている。The memory 101-2 is a RAM.

次にマイクロプロセッサ100の各構成ユニットを説明
する。マイクロプロセッサ100は、次に実行する命令
コードが格納されているメモリチップ101のメモリ1
01−1内のアドレスを指すプログラムカウンタ100
−1(以下PCと記す)と、PCloo−1をインクリ
メントするインクリメンタ100−2と、メモリ101
−1から先読みした命令コードを蓄えておく命令キュー
100−3と、命令キュー100−3から読み出した命
令コードを保持するインストラクションレジスタ100
−4(Ju下IRと記す)と、■几100−4に格納さ
れた命令コードをデコードして命令実行に係わる各種制
御信号を出力するインストラクションデコーダ10〇−
5と、インストラクションデコーダ100−5からの制
御信号を受けて命令処理を実行する処理実行部100−
6と、マイクロプロセッサ100全体の動作を制御する
実行制御部100−7から構成されている。
Next, each constituent unit of microprocessor 100 will be explained. The microprocessor 100 stores the instruction code to be executed next in the memory 1 of the memory chip 101.
Program counter 100 pointing to address within 01-1
-1 (hereinafter referred to as PC), an incrementer 100-2 that increments PCloo-1, and a memory 101.
An instruction queue 100-3 that stores instruction codes read ahead from -1 and an instruction register 100 that holds instruction codes read from the instruction queue 100-3.
-4 (denoted as IR under Ju), and an instruction decoder 100- that decodes the instruction code stored in the box 100-4 and outputs various control signals related to instruction execution.
5, and a processing execution unit 100- that executes instruction processing upon receiving a control signal from the instruction decoder 100-5.
6, and an execution control section 100-7 that controls the overall operation of the microprocessor 100.

マイクロプロセッサ100の構成ユニット間の制御信号
の種類と制御関係を次に説明する。処理実行部100−
6から実行制御部100−7へは、命令実行に伴いメモ
リチップ101内のメモリ101−1とのデータリード
サイクルの起動またはメモリ101−2とのデータリー
ド/ライトサイクルの起動を要求するバスリクエスト信
号100−8(以下BRQ信号と記すQと、分岐処理サ
イクルの起動を要求するブランチ信号100−9(以下
BR倍信号記すQと、メモリ101−1またはメモリ1
01−2のアクセス先のデータアドレス情報あるXAは
分岐先のプログラムアドレス情報を乗せるアドレス嶽1
00−10が出力され、実行制御部100−7は、デー
タリード/ライトサイクルの起動要求あるいは分岐処理
サイクルの起動要求を受付けると、処理実行部100−
7へアクノリッジ信号100−11(以下λCK信号と
記す−を出力する。また、命令キュー100−3から実
行制御部100−7へは、命令キュー100−3に適当
数の命令コードが入っていて命令コード読み出しが可能
になっている事を示すキューレディイざ号100−12
(以下Q凡DYと記す−と、命令キュー100−3内の
命令コードが一杯である事を示すキューフル信号100
−13(以下QFUL信号と記す−が出力される。
The types of control signals and control relationships between the constituent units of the microprocessor 100 will be explained next. Process execution unit 100-
6 to the execution control unit 100-7, a bus request requesting activation of a data read cycle with the memory 101-1 in the memory chip 101 or activation of a data read/write cycle with the memory 101-2 in response to instruction execution. A signal 100-8 (hereinafter referred to as BRQ signal Q), a branch signal 100-9 (hereinafter referred to as BR multiplication signal Q) requesting activation of a branch processing cycle, and memory 101-1 or memory 1
01-2 access destination data address information XA is address 1 carrying the branch destination program address information
00-10 is output, and when the execution control unit 100-7 receives a request to start a data read/write cycle or a request to start a branch processing cycle, the processing execution unit 100-7
An acknowledge signal 100-11 (hereinafter referred to as λCK signal) is output to the instruction queue 100-3 to the execution control unit 100-7. Queue ready number 100-12 indicates that instruction code reading is possible.
(Hereinafter referred to as DY), a queue full signal 100 indicates that the instruction code in the instruction queue 100-3 is full.
-13 (hereinafter referred to as QFUL signal) is output.

マイクロプロセッサ100は、アドレス情報と入出力デ
ータがマルチプレクスされたAL)バス102に接続さ
れており、AI)バス102を通してメモリチップ10
1内のメモIJIOI−1からの命令コード読み出し及
び、メモリ101−1とのデータ読み出し及びメモリ1
01−2とのデータ読み出し/書き込みを行なう。
The microprocessor 100 is connected to an AL) bus 102 on which address information and input/output data are multiplexed, and the memory chip 10 is connected to an AL) bus 102 on which address information and input/output data are multiplexed.
Read instruction code from memo IJIOI-1 in memory 101-1 and read data from memory 101-1 and memory 1
Read/write data with 01-2.

次にメモリチップ101の各構成ユニットについて説明
する。メモリチップ101は、マイクロプロセッサ10
0が実行するプログラム及びマイクロプロセッサ100
の読み出し専用処理データを格納するメモリ101−1
と、読み出し/書き込み両用の処理データを格納するメ
モ’JIOI−2と、メモリ101−1あるいはメモリ
101−2のどちらか一方を選択するためのメモリセレ
クタ101−3と、メモ1.1101−1内またはメモ
!7101−2内のセルを選択するアドレスデコーダ1
01−4と、 AI)バス102から入出力されるマル
チプレクスされたアドレス情報と入出力データをデマル
チプレクスする為のアドレスラッチ101−5と、マイ
クロプロセッサ100が次に実行する命令コードが格納
されているメモIJIOI−1内のアドレスを指すイン
ストラクションポインタ101−6(以下IPと記す)
と、IPIOI−6をインクリメントするインクリメン
タ101−7と、後述するマイクロプロセッサ100か
らの各種制御信号に基づいてメモリチップ101内の動
作を制御するバスインターフェイス部101−8から構
成され、これらのユニットが、メモリアドレス/データ
バス101−9(以下M A Dバスと記す−により接
続されている。
Next, each constituent unit of the memory chip 101 will be explained. The memory chip 101 is the microprocessor 10
0 executes the program and the microprocessor 100
Memory 101-1 for storing read-only processing data of
, a memory selector 101-3 for selecting either memory 101-1 or memory 101-2, and memory 1.1101-1 for storing processing data for both reading and writing. Inside or memo! Address decoder 1 that selects cells within 7101-2
01-4, an address latch 101-5 for demultiplexing multiplexed address information and input/output data input/output from the AI) bus 102, and an instruction code to be executed next by the microprocessor 100. instruction pointer 101-6 (hereinafter referred to as IP) pointing to the address in the memo IJIOI-1
, an incrementer 101-7 that increments IPIOI-6, and a bus interface section 101-8 that controls operations within the memory chip 101 based on various control signals from the microprocessor 100, which will be described later. are connected by a memory address/data bus 101-9 (hereinafter referred to as MAD bus).

次にマイクロプロセッサ100及びメモリチップ101
に入出力する制御信号について述べる。
Next, a microprocessor 100 and a memory chip 101
This section describes the control signals that are input and output.

マイクロプロセッサ100への入力制御信号としては、
マイクロプロセッサ100内の7−−ドウエアの初期設
定を行なう為のリセット信号103がある。マイクロプ
ロセッサ100からメモリチップ101への出力゛制御
信号としては、アドレスラッチ101−5が八1A1)
バス101−9上のアドレス情報をラッチするタイミン
グを与えるアドレスラッテイネーブル信号104(以下
ALE信号と記す−と、マイクロプロセッサ100がメ
モリチップ101内のメモIJIOI−1からの命令コ
ード読み出しあるいはメモリ101−1またはメモ1月
01−2からのデータ読み出しを行なう為のリード信号
105(以下RL)信号と記す−と、メモ1月01−2
へのデータ書き込みを行なう為のライト信号106(以
下WR倍信号記す−と、次命令の命令コードフェッチの
為、メモリチップ101内のIf’101−6をインク
リメンタ101−7によりインクリメントするタイミン
グ、及び°インクリメント結果のアドレス情報をIPI
OI−6へ書き込むタイミングを与えるインストラクシ
ョンリード信号107(以下IRD信号と記すψと、ア
ドレスデコーダ101−4に対するアドレスの出力元が
アドレスラッチ101−5であるかIPIOI−6であ
るかを選択するインストラクション/データ信号108
(以下I/D信号と記す−と、メモリセレクタ101−
3に対するメモリ選択指示がメモIJIOI−1である
かメモリ101−2であるかを意味するM88倍109
(以下M S信号と記す)がある。RD信号105とW
R信号106は、ロウアクティブの信号で、  i/l
)信号108は、ハイレベルの時に、アドレスデコーダ
へのアドレス出力元としてIPlol−6が選択され、
ロウレベルの時に、アドレスラッテ101−5が選択さ
れる。MS信号109は、ハイレベルの時に、メモリセ
レクタ101−3のメモリ指定先としてメモ’JIOI
−1が選択され、ロウレベルの時に、メモIJIOI−
2が選択される。
As input control signals to the microprocessor 100,
There is a reset signal 103 for initializing the 7--ware within the microprocessor 100. The address latch 101-5 is the output control signal from the microprocessor 100 to the memory chip 101.
An address latch enable signal 104 (hereinafter referred to as ALE signal) that provides timing to latch address information on the bus 101-9 causes the microprocessor 100 to read an instruction code from the memory IJIOI-1 in the memory chip 101 or read out an instruction code from the memory 101-9. 1 or the read signal 105 (hereinafter referred to as RL) signal for reading data from Memo January 01-2, and Memo January 01-2.
The write signal 106 (hereinafter referred to as WR multiplication signal) for writing data to the memory chip 101 and the timing at which If' 101-6 in the memory chip 101 is incremented by the incrementer 101-7 to fetch the instruction code of the next instruction. and °increment result address information as IPI
An instruction read signal 107 (hereinafter referred to as IRD signal ψ) that provides timing for writing to OI-6, and an instruction that selects whether the address output source for address decoder 101-4 is address latch 101-5 or IPIOI-6. /data signal 108
(hereinafter referred to as I/D signal) and memory selector 101-
M88 times 109 which means whether the memory selection instruction for 3 is the memory IJIOI-1 or the memory 101-2.
(hereinafter referred to as MS signal). RD signal 105 and W
The R signal 106 is a low active signal, i/l
) When the signal 108 is at a high level, IPlol-6 is selected as the address output source to the address decoder.
At low level, address latte 101-5 is selected. When the MS signal 109 is at a high level, the memory selector 101-3 selects the memory 'JIOI' as the specified memory destination.
-1 is selected and at low level, the memo IJIOI-
2 is selected.

また、マイクロプロセッサ100のアドレス空間は、R
OM空間とRAM1間に区別されており、これによりア
ドレス空間の2倍の容量のメモリをアクセスする。
Further, the address space of the microprocessor 100 is R
A distinction is made between the OM space and RAM1, which allows access to memory twice the capacity of the address space.

次に第1図に示すマイクロコンピュータシステムのバス
サイクル動作に関して述べる。
Next, the bus cycle operation of the microcomputer system shown in FIG. 1 will be described.

マイクロプロセッサ100のバスサイクルは、板数のク
ロックから成る3つの基本動作ステート及び生きステー
トから構成されている。実行制御部100−7は、バス
サイクルの基本タイミング信号であるTI、T2.’I
’3の3つの動作信介及びバスサイクルが空き状態であ
る事を示すTI倍信号作シ、この基本タイミング信号に
従って、前述のメモリチップ101に対する各棟の制御
信号を出力する事により、メモリ101−1からの命令
コードフェッチサイクルと、命令実行に伴うメモリ10
1−1及びメモリ101−2とのデータリードサイクル
と、メモリ101−2とのデータライトブイクルのバス
サイクルを制御している。
The bus cycle of the microprocessor 100 consists of three basic operating states and a live state, each consisting of a number of clocks. The execution control unit 100-7 receives basic timing signals TI, T2 . 'I
By outputting the control signals for each block to the memory chip 101 described above according to the three operation signals indicated by '3' and the TI double signal indicating that the bus cycle is idle, and this basic timing signal, the memory 101- Instruction code fetch cycle from 1 and memory 10 associated with instruction execution
1-1 and the memory 101-2, and the bus cycle of the data write vehicle with the memory 101-2.

次に、 (1)命令コードフェッチサイクル (2)  データリードサイクル (3)  データライトサイクル (4)分岐処理サイクル 04つの基本バスサイクルのタイミングチャートを示し
、各ユニット及び制御信号の動作を説明する。命令コー
ドフェッチサイクルのタイミングチャートを第2図に、
メモリ101−1に対してデータリードを行なう場合の
データリードサイクルのタイミングチャートを第3−1
図に、メモIJ 101−2に対してデータリードを行
なう場合のデータリードサイクルのタイミングチャート
を第3−2図に、メモリ101−2に対してデータライ
トを行なう場合のデータライトサイクルのタイミングチ
ャートを第4図に、分岐処理サイクルのタイミングチャ
ートを第5図に示す。
Next, a timing chart of four basic bus cycles (1) instruction code fetch cycle (2) data read cycle (3) data write cycle (4) branch processing cycle will be shown, and the operation of each unit and control signal will be explained. The timing chart of the instruction code fetch cycle is shown in Figure 2.
The timing chart of the data read cycle when reading data from the memory 101-1 is shown in Part 3-1.
Figure 3-2 shows a timing chart of a data read cycle when data is read from the memory IJ 101-2, and Figure 3-2 is a timing chart of a data write cycle when data is written to the memory 101-2. is shown in FIG. 4, and a timing chart of the branch processing cycle is shown in FIG.

(1)  命令コードフェッチサイクル命令コードフェ
ッチサイクルは、1回のT1タイミングと連続するT3
タイミングから成る。マイクロプロセッサ100の実行
制御部100−7は、T1タイミング前半では、前のバ
スサイクルとの競合を避ける為、全ての制御信号をイン
アクティブにする。
(1) Instruction code fetch cycle The instruction code fetch cycle consists of one T1 timing and consecutive T3 timing.
Consists of timing. The execution control unit 100-7 of the microprocessor 100 makes all control signals inactive during the first half of the T1 timing to avoid conflict with the previous bus cycle.

次に、実行制御部100−7は、TIタイミング後半か
ら1/L)信号108をハイレベルにし、更にMS信号
109’(i−ハイレベルにする。これにより、メモリ
テップ101内の命令コードが格納されたメモリ101
−1に対するアドレスの出力光として11’1O1−6
が選択され、バスインターフェイス部101−8は、I
PIOI−6の値をアドレスデコーダ101−4に出力
し、更にメモリセレクタはメモリ101−1を選択する
Next, the execution control unit 100-7 sets the 1/L) signal 108 to high level from the latter half of the TI timing, and further sets the MS signal 109' (i- to high level. As a result, the instruction code in the memory step 101 is Stored memory 101
11'1O1-6 as address output light for -1
is selected, and the bus interface unit 101-8
The value of PIOI-6 is output to the address decoder 101-4, and the memory selector further selects the memory 101-1.

次に、実行制御部100−9が、T33タイミング間)
LD信号105をアクティブにする事により、バスイン
ターフェイス部101−8は、IPIOI−6及びメモ
リセレクタ101−3で指されるメモリ101−1内の
命令コード情報を、MAL)バス101−9を介して、
ADババス02上に出力する。
Next, the execution control unit 100-9 (between timing T33)
By activating the LD signal 105, the bus interface section 101-8 transfers the instruction code information in the memory 101-1 pointed to by the IPIOI-6 and the memory selector 101-3 via the MAL) bus 101-9. hand,
Output to AD bus 02.

実行制御部100−7は、AL)バス102上の命令コ
ードが有効になるT3タイミング内の所定のクロックで
、AL)バス102上の命令コードを命令キュー100
−3に取り込むと共に、ハイレベルであったIR,D信
号107を、′r3タイミングの後半で立ち下げ、T3
タイミングの後縁で再び立ち上ける。
The execution control unit 100-7 transfers the instruction code on the AL) bus 102 to the instruction queue 100 at a predetermined clock within the T3 timing when the instruction code on the AL) bus 102 becomes valid.
At the same time, the IR and D signals 107, which were at high level, are brought down in the latter half of the 'r3 timing, and T3
Stand up again at the trailing edge of timing.

これにより、メモリチップ101のバスインターフェイ
ス部101−8は、If七り信号107の立ち下がりで
、インクリメンタ101−7にIPI O1−6のアド
レス値を出力してインクリメントを行ない、次にIRD
信号107の立ち上がシで、インクリメントされた結果
のアドレス値を、I)’101−6に書き戻して、アド
レス情報を更新する。
As a result, the bus interface section 101-8 of the memory chip 101 outputs the address value of IPI O1-6 to the incrementer 101-7 at the falling edge of the If7 signal 107 to increment it, and then
When the signal 107 rises, the incremented address value is written back to I)' 101-6 to update the address information.

以降、連続して、実行制御部Zoo−7がT33タイミ
ング間81)信号105をアクティブにし、IRLI信
号107の立ち上げ、立ち下げを制御する事によ5.I
PIOl−6が連続的に更新され、途中命令コードフェ
ッチ先のアドレス情報を出力するバスサイクルを挿入す
る事無しに、更新されたIPlol−6で指されるメモ
リ1oi−iから連続的に命令コードをフェッチする事
ができる。
Thereafter, the execution control unit Zoo-7 continuously activates the signal 105 during the T33 timing 81) and controls the rise and fall of the IRLI signal 107, thereby performing 5. I
PIOl-6 is updated continuously, and the instruction code is continuously read from the memory 1oi-i pointed to by the updated IPlol-6 without inserting a bus cycle that outputs the address information of the instruction code fetch destination. can be fetched.

命令コードフェッチサイクルの期間、実行制御部100
−7は、I/I)信号108とMS信号109とをハイ
レベルに保ち、これにより、バスインターフェイス部1
01−8は、メモリ101−1へのアドレス情報の出力
元として、IPlol−6を選択している。
During the instruction code fetch cycle, the execution control unit 100
-7 keeps the I/I) signal 108 and the MS signal 109 at high level, thereby causing the bus interface section 1
01-8 selects IPlol-6 as the output source of address information to the memory 101-1.

(2)  データリードサイクル データリード/ライトサイクルは、 TI 、T2 。(2) Data read cycle Data read/write cycle is TI, T2.

T3の3タイミングから成る。またデータリードはメモ
リ101−1及びメモリ101−2のどちらrこも行な
われる。
It consists of three timings, T3. Further, data reading is performed in both memory 101-1 and memory 101-2.

まずデータリードがメモIJIOI−1に対して行なわ
れる場合を説明する。マイクロプロセッサ100の実行
制御部100−7は、メモリチップ101内のアドレス
ラッチ101−5にアクセス先のアドレス情報を書き込
む為に、TIタイミングでALE信号104を立ち上げ
る。ALE信号の立ち上がりにより、バスインターフェ
イス部101−8は、アドレスラッテ101−5の入力
ゲートを開き、アドレスラッチ101−5には、MAD
バスの内容が入力される。
First, the case where data reading is performed on the memory IJIOI-1 will be explained. The execution control unit 100-7 of the microprocessor 100 raises the ALE signal 104 at the TI timing in order to write address information of the access destination into the address latch 101-5 in the memory chip 101. In response to the rise of the ALE signal, the bus interface section 101-8 opens the input gate of the address latch 101-5, and the address latch 101-5 receives the MAD signal.
The contents of the bus are entered.

次に、実行制御部100−7は、前のバスサイクルとの
競合を避ける為、T1タイミングの後半から、処理実行
部100−6からアドレスilOO−10上に出力され
た、アクセス先のメモIJIOI−1内のアドレス情報
を、ADババス02上に出力し、■/D信号108をロ
ウレベルにし、MS信号をハイレベルにする。I/D信
号108をロウレベルにすることにより、メモリチップ
101内のアドレスデコーダ101−4に対するアドレ
スの出力元として、アドレスラッテ101−5が選択さ
れ、ADババス02上のアドレス情報がMADバス10
1−9上に出力される為、アドレスデコーダ101−4
には、 AI)バス102上のアドレス情報が、NIA
Dバス1o1−9.アドレスラ:/ f 101−5を
介して出力される。また、MS信号109をハイレベル
にすることによりメそりセレクタ101−3はメモリ1
01−1を選択するため、アドレスデコーダ101−4
上のアドレス情報はメモ!j 101−1に与えられる
Next, in order to avoid conflict with the previous bus cycle, the execution control unit 100-7 outputs the memory IJIOI of the access destination output from the processing execution unit 100-6 to the address ilOO-10 from the latter half of the T1 timing. The address information within -1 is outputted onto the AD bus 02, the ■/D signal 108 is set to low level, and the MS signal is set to high level. By setting the I/D signal 108 to a low level, the address latte 101-5 is selected as the address output source to the address decoder 101-4 in the memory chip 101, and the address information on the AD bus 02 is transferred to the MAD bus 10.
Address decoder 101-4 because it is output on 1-9.
The address information on the AI) bus 102 is
D bus 1o1-9. Addressra: /f Output via 101-5. Furthermore, by setting the MS signal 109 to a high level, the memory selector 101-3
In order to select 01-1, address decoder 101-4
Make a note of the address information above! j given to 101-1.

次に、実行制御部100−7は、TIタイミングの後縁
でALE信号104を立ち下げる。これにヨリ、ハスイ
ンターフェイス部101−8i、ALE信号104の立
ち下がりで、アドレスラッチ101−5の入力ゲートを
閉じ、MADパス101−9上のアドレス情報をアドレ
スラッチ101−5にラッチする。
Next, the execution control unit 100-7 lowers the ALE signal 104 at the trailing edge of the TI timing. Following this, the input gate of the address latch 101-5 is closed at the fall of the ALE signal 104 in the hash interface section 101-8i, and the address information on the MAD path 101-9 is latched into the address latch 101-5.

メモリ101−1からのデータリードにおけるデータリ
ードサイクルの場合、実行制御部100−9は、T2タ
イミング後半でリードサイクル準備の為に、AL)バス
102を70−ティング状態にし、次にT3タイミング
期間RD信号105をアクティブにする。これにより、
バスインターフェイス部101−8は、アドレスラッチ
101−5のアドレス情報とメモリセレクタ101−3
のメモリ選択情報とで指されるメモ!JIOI−1内の
データを、MAL)バス101−9を介して、ADババ
ス02上に出力する。
In the case of a data read cycle for reading data from the memory 101-1, the execution control unit 100-9 sets the AL) bus 102 to a 70-ting state in the second half of the T2 timing in preparation for the read cycle, and then sets the AL) bus 102 to a 70-ting state in the second half of the T2 timing period. Activate the RD signal 105. This results in
The bus interface unit 101-8 provides address information of the address latch 101-5 and memory selector 101-3.
Memory selection information and notes pointed to by! The data in JIOI-1 is output onto AD bus 02 via MAL bus 101-9.

そして、実行制御部100−7は、ADバ、’(102
上に読み出されたデータが有効になるT3タイミング内
の所定のクロックで、ADババス02上のデータを読み
込む。
Then, the execution control unit 100-7 executes the AD bar, '(102
The data on the AD bus 02 is read at a predetermined clock within the T3 timing when the data read above becomes valid.

メモリ101−1からのデータリードにおけるデータリ
ードサイクルの期間、実行制御部100−7は、■/l
J信号108をロウレベルに、MS信号109をハイレ
ベルに保ち、これにより、バスインターフェイス部10
1−8は、メモリ101−1へのアドレス情報の出力元
として、アドレスラッチ101−5を選択している。
During the data read cycle when reading data from the memory 101-1, the execution control unit 100-7 performs
By keeping the J signal 108 at low level and the MS signal 109 at high level, the bus interface section 10
1-8 selects the address latch 101-5 as the output source of address information to the memory 101-1.

次にデータリードがメモIJIOI−2に対して行なわ
れる場合を説明する。マイクロプロセッサ100の実行
布1j御部100−7は、メモリチップ101内のアド
レスラッチ101−5にアクセス先のアドレス情@全書
き込む為に、T1タイミングでALE信号104を立ち
上げる。ALE信号の立ち上が9により、バスインター
フェイス部101−8は、アドレスラッチ101−5の
入力ゲートを開き、アドレスラッチ101−5には、M
Al)バスの内容が入力される。
Next, a case will be described in which data reading is performed on the memory IJIOI-2. The execution cloth 1j controller 100-7 of the microprocessor 100 raises the ALE signal 104 at timing T1 in order to write all address information @ of the access destination into the address latch 101-5 in the memory chip 101. At the rising edge 9 of the ALE signal, the bus interface section 101-8 opens the input gate of the address latch 101-5, and the address latch 101-5 receives the M signal.
Al) The contents of the bus are input.

次に、実行制御部100 7は、前のバスサイクルとの
地合を避ける為、T1タイミングの後半から、処理実行
部100−6からアドレス1v1iloO−10上に出
力された、アクセス先のメモリ101−2内のアドレス
情報を、 AI)バス102上に出力し、I/D信号1
08とMS信号をロウレベルにする。
Next, in order to avoid conflict with the previous bus cycle, the execution control unit 1007 selects the memory 101 to be accessed, which is output from the processing execution unit 100-6 to the address 1v1iloO-10, from the latter half of the T1 timing. -2 on the AI) bus 102, and outputs the address information in I/D signal 1
08 and MS signal to low level.

I/f)信号108’eロウレベルにすることにより、
メモリチップ101内のアドレスデコーダ101−4に
対するアドレスの出力元として、アドレスラッチ101
−5が選択され、ADババス02上のアドレス情報がM
ADバス101−9上に出力される為、アドレスデコー
ダ101−4には、ADババス02上のアドレス情報が
、MADバス101−9.アドレスラッチ101−5を
介して出力される。また、MS信号109をロウレベル
にすることによりメそりセレクタ101−3はメモリ1
01−2を選択するため、アドレスデコーダ101−4
上のアドレス情報はメモリ101−2に与えられる。
By setting the I/f) signal 108'e to low level,
The address latch 101 serves as an address output source for the address decoder 101-4 in the memory chip 101.
-5 is selected, and the address information on AD bus 02 is M
Since the address information on the AD bus 02 is output on the AD bus 101-9, the address decoder 101-4 receives the address information on the AD bus 101-9. It is output via address latch 101-5. Furthermore, by setting the MS signal 109 to low level, the memory selector 101-3
01-2, the address decoder 101-4
The above address information is given to memory 101-2.

次に、実行制御部100−7は、TIタイミングの後縁
でALE信号104を立ち下げる。これにヨシ、バスイ
ンターフェイス部101−8 id、 ALE信号10
4の立ち下がりで、アドレスラッチ101−5の入力ゲ
ートを閉じ、MADバス101−9上のアドレス情報を
アドレスラッチ101−5にラッチする。
Next, the execution control unit 100-7 lowers the ALE signal 104 at the trailing edge of the TI timing. In addition to this, bus interface section 101-8 id, ALE signal 10
4, the input gate of address latch 101-5 is closed, and the address information on MAD bus 101-9 is latched into address latch 101-5.

メモリ101−2からのデータリードにおけるデータリ
ードサイクルの場合、実行制御部100−9は、T2タ
イミング後半でリードサイクル準備の為に、 Al)バ
ス102をフローティング状態にし、次にT33タイミ
ング間RD信号105をアクティブにする。これにより
、バスインターフェイス部101−8は、アドレスラッ
チ101−5のアドレス情報とメモリセレクタ101−
3のメモリ選択情報とで指されるメモリ101−2内の
データを、MADバス101−9を介して、ALIバス
102上に出力する。
In the case of a data read cycle for reading data from the memory 101-2, the execution control unit 100-9 sets the Al) bus 102 in a floating state in preparation for the read cycle in the second half of the T2 timing, and then outputs the RD signal during the T33 timing. Activate 105. As a result, the bus interface section 101-8 receives the address information of the address latch 101-5 and the memory selector 101-8.
The data in the memory 101-2 indicated by the memory selection information No. 3 is output onto the ALI bus 102 via the MAD bus 101-9.

そして、実行制御部100−7は、ADババス02上に
読み出されたデータが有効になるT3タイミング内の所
定のクロックで、 AI)バス102上のデータを読み
込む。
Then, the execution control unit 100-7 reads the data on the AI) bus 102 at a predetermined clock within the T3 timing when the data read on the AD bus 02 becomes valid.

メモIJIOI−2からのデータリードにおけるデータ
リードサイクルの期間、実行制御部100−7は、i/
D信号108とMS信号109をロウレベルに保ち、こ
れにより、バスインターフェイス部101−8は、メモ
’1101−2へのアドレス情報の出力光として、アド
レスラッチ101−5を選択している。
During the data read cycle when reading data from the memo IJIOI-2, the execution control unit 100-7 controls the i/
By keeping the D signal 108 and the MS signal 109 at a low level, the bus interface section 101-8 selects the address latch 101-5 as the output light of the address information to the memo '1101-2.

(3)データライトサイクル データライトサイクルは、TI、T2.T3の3タイミ
ングから成る。またデータライトはメモリ101−2に
対してのみ行なわれる。
(3) Data write cycle The data write cycle consists of TI, T2. It consists of three timings, T3. Further, data writing is performed only to memory 101-2.

マイクロプロセッサ100の実行制御部100−7は、
メモリチップ101内のアドレスラッチ101−5にア
クセス先のアドレス情報を書き込む為に、T1タイミン
グでALE信号104を立ち上げる。
The execution control unit 100-7 of the microprocessor 100
In order to write the address information of the access destination into the address latch 101-5 in the memory chip 101, the ALE signal 104 is raised at timing T1.

ALE信号の立ち上がシにより、バスインターフェイス
部101−8は、アドレスラッチ101−5の入力ゲー
トを開き、アドレスラッチ101−5には、MAI)バ
スの内容が入力される。
When the ALE signal rises, the bus interface unit 101-8 opens the input gate of the address latch 101-5, and the contents of the MAI) bus are input to the address latch 101-5.

次に、実行制御部100−7は、前のバスサイクルとの
競合を避ける為、T1タイミングの後半から、処理実行
部1oo−sからアドレスIv11100−10上に出
力された、アクセス先のメモリ101−2内のアドレス
情報を、ALIバス102上に出力し、工/1)信号1
08とMS信号109をロウレベルにする。I/D信号
108がロウレベルになることにより、メモリチップ1
01内のアドレスデコーダ101−4に対するアドレス
の出力光として、アドレスラッチ101−5が選択され
、入Dバス102上のアドレス情報がMAL)バス10
1−9上に出力される為、アドレスデコーダ101−4
には、ADババス02上のアドレス情報が、MADバス
1O1−9,アドレスラッチ101−5を介して出力さ
れる。また、MS信号109をロウレベルにすることに
よりメモリセレクタ101−3はメモリ101−2を選
択するため、アドレスデコーダ101−4上のアドレス
情報はメモリ101−2に与えられる。
Next, in order to avoid conflict with the previous bus cycle, the execution control unit 100-7 selects the memory 100 to be accessed, which is output from the processing execution unit 1oo-s to the address Iv11100-10, from the second half of the T1 timing. -2 on the ALI bus 102, and
08 and the MS signal 109 are set to low level. When the I/D signal 108 becomes low level, the memory chip 1
The address latch 101-5 is selected as the address output light for the address decoder 101-4 in the MAL) bus 10.
Address decoder 101-4 because it is output on 1-9.
, address information on the AD bus 02 is output via the MAD bus 1O1-9 and address latch 101-5. Furthermore, since the memory selector 101-3 selects the memory 101-2 by setting the MS signal 109 to a low level, the address information on the address decoder 101-4 is given to the memory 101-2.

次に、実行制御部100−7は、TIタイミングの後縁
でALE信号104を立ち下げる。これにより、バスイ
ンターフェイス部101−8は、ALE信号104の立
ち下がりで、アドレスラッチ101−5の入力ゲートを
閉じ、MAI)バス101−9上のアドレス情報をアド
レスラッテ101−5にラッチする。
Next, the execution control unit 100-7 lowers the ALE signal 104 at the trailing edge of the TI timing. As a result, the bus interface section 101-8 closes the input gate of the address latch 101-5 at the falling edge of the ALE signal 104, and latches the address information on the MAI) bus 101-9 into the address latch 101-5.

データライトサイクルの場合、実行制御部100−7が
、T2タイミング後半からADババス02上に書き込み
データを出力する事により、メモリチップ101内のM
ADバス101−9上にADババス02上のデータが出
力される。
In the case of a data write cycle, the execution control unit 100-7 outputs write data to the AD bus 02 from the latter half of the T2 timing to
The data on AD bus 02 is output onto AD bus 101-9.

次に実行制御部100−7は、T33タイミング間W1
4信号106をアクティブにする。これにより、バスイ
ンターフェイス部101−8は、ADババス02上のデ
ータが有効になるT3タイミング内に、biADバス1
01−9上のデータを、アドレスラッチ101−5のア
ドレス情報とメモリセレクタ101−5のメモリ選択情
報とで指されるメモリ101−2へ書き込む。
Next, the execution control unit 100-7 executes W1 between T33 timings.
4 signal 106 is activated. As a result, the bus interface section 101-8 allows the biAD bus 1
The data on 01-9 is written to the memory 101-2 pointed to by the address information of the address latch 101-5 and the memory selection information of the memory selector 101-5.

データライトサイクルの期間、実行制御部10〇−7は
、I/I)信号108とMs信号109とをロウレベル
に保ち、これにより、バスインターフェイス部101−
sh、メモリ101−2へのアドレス情報の出力光とし
て、アドレスラッチ101−5を選択している。
During the data write cycle, the execution control unit 100-7 keeps the I/I) signal 108 and the Ms signal 109 at low level, thereby causing the bus interface unit 101-
sh, the address latch 101-5 is selected as the output light of the address information to the memory 101-2.

(4)分岐処理サイクル 分岐処理サイクルは、TI、T2.T3の3タイミンク
から成る。また分岐処理サイクルで読み出す命令コード
はメモIJIOI−1に格納されている。
(4) Branch processing cycle The branch processing cycle consists of TI, T2. Consists of 3 timings of T3. Further, the instruction code read in the branch processing cycle is stored in the memory IJIOI-1.

マイクロプロセッサ100の実行制御部100−7は、
’r1タイミングでAL、E信号104を立ち上げる。
The execution control unit 100-7 of the microprocessor 100
The AL and E signals 104 are raised at the 'r1 timing.

次に、実行制御部100−7は、前のバスサイクルとの
競合ヲ避ける為、Tlタイミングの後半から、処理実行
部100−6からアドレス1100−10上に出力され
たメモIJIOI−1内の分岐先のアドレス情報1、A
L)バス102上に出力し、I/D信号108とMS信
号109とをハイレベルにする。これにより、バスイン
ターフェイス部101−8は、ADババス02上の分岐
先のアドレス情報をM A Ll ハス101−9に出
力し、アドレスデコーダ101−4に対するアドレスの
出力元として、IPlol−6を選択すると共に、AL
E信号104とI/1)信号108が共に情イレベルに
なる事により、M A Dバス101−9からIPIO
I−6への入力ゲートを開く。この結果、MAL)バス
101−9上の分岐先のアドレス情報がIPIOI−6
に入力され、アドレスデコーダ101−4には、A1)
バス102上の分岐先のアドレス情報が、biADバス
101−9.IPIOl−6を介して出力される。更に
、メモリセレクタ101−3はメモリ101−1’に選
択するため、アドレスデコーダ101−4上のアドレス
情報はメモリ101−1に与えられる。
Next, in order to avoid conflict with the previous bus cycle, the execution control unit 100-7 starts from the second half of the Tl timing to write the information in the memo IJIOI-1 output from the processing execution unit 100-6 to the address 1100-10. Branch destination address information 1, A
L) Output on the bus 102 and set the I/D signal 108 and MS signal 109 to high level. As a result, the bus interface unit 101-8 outputs the address information of the branch destination on the AD bus 02 to the MA Ll hash 101-9, and selects IPlol-6 as the address output source for the address decoder 101-4. At the same time, AL
Since both the E signal 104 and the I/1) signal 108 become the information level, the IPIO is transferred from the MAD bus 101-9.
Open the input gate to I-6. As a result, the branch destination address information on the MAL) bus 101-9 is changed to IPIOI-6.
A1) is input to the address decoder 101-4.
The branch destination address information on the bus 102 is biAD bus 101-9. It is output via IPIOl-6. Furthermore, since the memory selector 101-3 selects the memory 101-1', the address information on the address decoder 101-4 is given to the memory 101-1.

次に、実行制御部100−7は、Tlタイミングの後縁
でALE信号104を立ち下げる。これによυ、バスイ
ンターフェイス部101−6は、ALE信号104の立
ち下がシで、IPIOI−6の入力ゲートを閉じ、MA
Dバス101−9上のアドレス情報をIPIOI−6に
ラッチする。
Next, the execution control unit 100-7 lowers the ALE signal 104 at the trailing edge of the Tl timing. Accordingly, the bus interface unit 101-6 closes the input gate of IPIOI-6 when the ALE signal 104 falls, and closes the input gate of the MA
Address information on D bus 101-9 is latched into IPIOI-6.

次に、実行制御部100−7が、T3メイミング期間R
D 信号105をアクティブにする4(により、バスイ
ンターフェイス部101−8は、IPIOI−6のアド
レス情報とメモリセレクタ101−3のメモリ選択情報
で指されるメモリ101−1内の分岐先の命令コード情
報を、MAL)バス101−9を介して、ADババス0
2上に出力する。
Next, the execution control unit 100-7 controls the T3 mapping period R.
Activate the D signal 105 4 (by which the bus interface unit 101-8 reads the instruction code of the branch destination in the memory 101-1 pointed to by the address information of IPIOI-6 and the memory selection information of the memory selector 101-3). The information is sent to the AD bus 0 via the MAL bus 101-9.
Output on 2.

実行制御部100−7は、Af)バス102上の命令コ
ードが有効になるT3タイミング内の所定のクロックで
、AI)バス102上の命令コードを台分キュー100
−3に取り込むと共に、ハイレベルであったIRL)信
号107を、T3タイミングの後半で立ち下げ、T3タ
イミングの後縁で再び立ち上げる。
The execution control unit 100-7 sends the instruction code on the AI bus 102 to the machine queue 100 at a predetermined clock within the T3 timing when the instruction code on the Af) bus 102 becomes valid.
At the same time, the IRL) signal 107, which was at a high level, falls at the latter half of the T3 timing and rises again at the trailing edge of the T3 timing.

これにより、メモリテップ101のバスインターフェイ
ス部101−8は、IRD信号107の立ち下がりで、
インクリメンタ101−7にIf−’101−6のアド
レス値を出力してインクリメントを行ない、次にIRI
)信号107の立ち上が9で、インクリメントされた結
果のアドレス値を、IPIOl−6に書き戻して、アド
レス情報を更新する。
As a result, at the falling edge of the IRD signal 107, the bus interface section 101-8 of the memory chip 101
The address value of If-'101-6 is output to the incrementer 101-7 and incremented, and then IRI
) At the rising edge 9 of the signal 107, the incremented address value is written back to IPIO1-6 to update the address information.

以降、T3タイミングを連続する事により、(1)で述
べた命令コードフェッチサイクルが連続的に起動され、
分岐処理及び分岐先からの命令コードフェッチが連続的
に実行される。
From then on, by continuing the T3 timing, the instruction code fetch cycle described in (1) is activated continuously,
Branch processing and instruction code fetch from the branch destination are executed continuously.

分岐処理サイクル及びそれに続く命令コードフェッチサ
イクルの期間、I/D信号108と入iS信号109は
ハイレベルを保ち、これにより、バスインターフェイス
部101−8は、メモリ101−1へのアドレス情報の
出力元として、IPIOI−6を選択している。
During the branch processing cycle and subsequent instruction code fetch cycle, the I/D signal 108 and the input iS signal 109 remain at a high level, so that the bus interface unit 101-8 outputs address information to the memory 101-1. IPIOI-6 is selected as the source.

次に、第1図のマイクロコンピュータシステムの全体の
動作を (1)  リセット時の動作 (2)通常の命令実行時の動作 (3)分岐処理時の動作 の場合について述べる。
Next, the overall operation of the microcomputer system shown in FIG. 1 will be described in terms of (1) operation at reset, (2) operation at normal instruction execution, and (3) operation at branch processing.

(1)  リセット時の動作 外部からのリセット入力によりマイクロプロセッサ10
0のリセット信号103がアクティブになると、実行制
御部100−7は、PCloo−1の初期設定を行なう
。バスサイクルの制御については、リセット信号103
がインアクティブになる迄TI信号を出力し、バスサイ
クルはアイドル状態になる。また、命令キュー100−
3はフラッシュされて中は主になっており、QRDY信
号100−12はインアクティブになっている。
(1) Operation at reset The microprocessor 10
When the reset signal 103 of 0 becomes active, the execution control unit 100-7 initializes PCloo-1. For bus cycle control, the reset signal 103
The TI signal is output until the bus becomes inactive, and the bus cycle becomes idle. In addition, the instruction queue 100-
3 is flashed and becomes main, and the QRDY signals 100-12 are inactive.

リセット信号103がインアクティブになると、実行制
御部100−7は分岐処理サイクルを起動する。この時
は、分岐先アドレスとしてPCloo−1の初期値が、
AL)パス102に出力される。実行制御部100−7
は、分岐処理サイクル終了後、連続的に命令コードフェ
ッチサイクルを起動して、メモリ101−1から命令キ
ュー100−3に命令コード全貌み込む。
When the reset signal 103 becomes inactive, the execution control unit 100-7 starts a branch processing cycle. At this time, the initial value of PCloo-1 as the branch destination address is
AL) is output to path 102. Execution control unit 100-7
After the branch processing cycle ends, the instruction code fetch cycle is continuously activated to read the entire instruction code from the memory 101-1 into the instruction queue 100-3.

(2)通常の命令実行時の動作 マイクロプロセッサ100は、命令キュー100−3か
らのQ)LL)Y信号100−12がアクティブになる
と、命令キュー100−3の先頭から命令コードを読み
出し、lR100−4にフェッチする。
(2) Operation during normal instruction execution When the Q)LL)Y signal 100-12 from the instruction queue 100-3 becomes active, the microprocessor 100 reads the instruction code from the head of the instruction queue 100-3, and reads the instruction code from the lR100. -Fetch to 4.

pcxoo−1の値は、命令キュー100−3からの命
令コードの読み出しによって、インクリメンタ100−
2によりインクリメントされる。lR100−4にフェ
ッチされた命令コードは、インストラクションデコーダ
100−5によってデコードされ、インストラクション
デコーダ100−5から出力される制御信号によって、
処理実行部100−6が命令処理を実行する。
The value of pcxoo-1 is changed to the incrementer 100-1 by reading the instruction code from the instruction queue 100-3.
Incremented by 2. The instruction code fetched into the lR 100-4 is decoded by the instruction decoder 100-5, and is decoded by the control signal output from the instruction decoder 100-5.
The processing execution unit 100-6 executes command processing.

処理実行部100−6は、命令実行に於いてメモリチッ
プ101内のメモリ101−1との処理データのリード
動作またはメモIJIOI−2との処理データのリード
/ライト動作が必要になるとリード/ライトを行なうメ
モリ101−1またはメモリ101−2のアドレス計算
を終了後、BRQ信号10〇−をアクティブにし、アク
セス先のアドレス情報をアドレス?IM100−10に
出力して、実行制御部100−7にデータリード/ライ
トサイクルの起動を要求する。
The processing execution unit 100-6 performs a read/write operation when a read operation of processing data with the memory 101-1 in the memory chip 101 or a read/write operation of processing data with the memory IJIOI-2 is required in executing an instruction. After completing the address calculation of the memory 101-1 or memory 101-2, the BRQ signal 100- is activated and the address information of the access destination is set to address? It is output to the IM 100-10 to request the execution control unit 100-7 to start a data read/write cycle.

実行制御部100−7は、現在実行中のバスサイクル(
もしあれば)終了後、ACK信号100−11をアクテ
ィブにして、処理実行部100−6からのデータリード
/ライトサイクルの起動要求を受付け、直ちにデータリ
ード/ライトサイクルを起動する。
The execution control unit 100-7 controls the currently executed bus cycle (
After completion (if any), the ACK signal 100-11 is activated, a data read/write cycle activation request is accepted from the processing execution unit 100-6, and the data read/write cycle is immediately activated.

(3)分岐処理時の動作 処理実行部100−6は、分岐命令の場合には分岐先ア
ドレスの計算と分岐先への分岐判断を行ない、分岐と判
断した場合には、PCloo−1に分肢先アドレスを書
き込むと共にBR信号100−9をアクティブにし、分
岐先のメモリ101−1内のアドレス情報をアドレス&
100−10に出力して、実行制御81007に分岐処
理サイクルの起動を要求する。
(3) Operation during branch processing In the case of a branch instruction, the processing execution unit 100-6 calculates the branch destination address and determines whether to branch to the branch destination. At the same time as writing the branch end address, the BR signal 100-9 is activated, and the address information in the branch destination memory 101-1 is written as address &
100-10 to request the execution control 81007 to start a branch processing cycle.

実行制御部100−7は、現在実行中のバスサイクル(
もしあれば)終了後、ACK信号100−11をアクテ
ィブにして、処理実行部100−6からの分岐処理サイ
クルの起動要求を受付け、直ちに分岐処理サイクルを起
動する。
The execution control unit 100-7 controls the currently executed bus cycle (
After completion (if any), the ACK signal 100-11 is activated, a branch processing cycle activation request is accepted from the processing execution unit 100-6, and the branch processing cycle is immediately activated.

また、命令キエー100−3はフラッシュされて中は梁
になる為、QRL)Y信号100−12はインアクティ
ブになる。
Further, since the instruction key 100-3 is flashed and becomes a beam, the QRL)Y signal 100-12 becomes inactive.

実行制御部100−7は、分岐処理サイクル終了後、連
続的に命令コードフェッチサイクルを起動し、メモIJ
IOI−1から分岐先の命令コードを命令キュー100
−3に取り込む。
After the branch processing cycle ends, the execution control unit 100-7 continuously activates the instruction code fetch cycle and stores the memo IJ.
Transfer the branch destination instruction code from IOI-1 to the instruction queue 100.
-Incorporate into 3.

〔実施例 2〕 本発明の実施例2について第6図を参照して説明する。[Example 2] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

実施例2が実施例1と異なる点はメモリテップ601内
のメモリ601−1がFROMとなっていることである
。そのためFROM書き込み用電砿を与えるためのVP
P端子601−10と、アドレス/データマルチプレジ
スバスであるAD102の一部がデータ専用に使われる
ためpaoM誓き込みアドレスとして不足するアドレス
情報を別に与えるためのアドレス端子601−11が新
1てメモリチップ601に付加されている。メモ!J6
01−1がFROMであることにより、プログラムの書
き換えが可能である。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the memory 601-1 in the memory chip 601 is a FROM. Therefore, VP to provide the electric wire for writing FROM
Since the P terminal 601-10 and a part of the AD102, which is the address/data multi-register bus, are used exclusively for data, the address terminal 601-11 is newly added to provide additional address information that is insufficient as a paoM pledge address. It is added to the memory chip 601. Memo! J6
Since 01-1 is FROM, the program can be rewritten.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に本発明は、マイクロプロセッサト、命
令コードフェッチ先のアドレスを指すポインタとポイン
タをインクリメントするインクリメンタとプログラム及
び読み出し専用データを格納するR OM (第一のメ
モリ)と読み出し/書き込み両用のデータを格納するR
AM(第二のメモリ)及び、第一のメモ+)6るいは第
二のメモリのどちらかを選択するメモ’)−t=ニレフ
タを単一半導体基板上に設けたメモリチップから成るマ
イクロコンピュータシステムヲ提供しており、マイクロ
プロセッサがメモリチップの動作を直接に制御して、密
結合動作を行なう事により、以下の効果が得られる。
As explained above, the present invention includes a microprocessor, a pointer pointing to the address of the instruction code fetch destination, an incrementer for incrementing the pointer, a ROM (first memory) for storing programs and read-only data, and a read/write R for storing dual-use data
A microcomputer consisting of a memory chip with AM (second memory) and first memo +)6 or memo for selecting either 6 or second memory -t=Nirefta on a single semiconductor substrate. The microprocessor directly controls the operation of the memory chip and performs tightly coupled operation, resulting in the following effects.

(1)命令コードを格納したメモリに対する読み出し用
のカウンタを設けている為、命令コードフェッチサイク
ルにおいて、マイクロプロセッサはフェッチ先のアドレ
スを出力するバスサイクルを起動する必要がない。この
バスサイクル数の減少により、命令コードフェッチサイ
クルが高速化する事によって、バスネックの発生頻度が
減少し、システム全体の命令実行速度が向上する。
(1) Since a counter is provided for reading the memory storing the instruction code, the microprocessor does not need to activate a bus cycle for outputting the fetch destination address in the instruction code fetch cycle. This reduction in the number of bus cycles speeds up the instruction code fetch cycle, thereby reducing the frequency of bus neck occurrences and improving the instruction execution speed of the entire system.

(2)  命令コードフェッチサイクルの高速化により
、マイクロプロセッサに必要十分な量の命令コードを供
給する事によって、マイクロプロセッサが命令キューを
備える事による命令コードの先取り効果を高め、パスネ
ックの発生を更に最小限に抑える事ができる。
(2) By increasing the speed of the instruction code fetch cycle and supplying the necessary and sufficient amount of instruction codes to the microprocessor, the microprocessor is equipped with an instruction queue, which increases the effect of preempting instruction codes, and further reduces the occurrence of pathnecks. It can be kept to a minimum.

(3)リセット時あるいは分岐処理時に於いて、命令コ
ードを格納した)LOMに対する読み出し用のカウンタ
への誉き込みと、書き込まれたカウンタによって指され
たROMからの命令コードフェッチ処理が連続的に行な
われる為、分岐時の公社命令の実行時間が高速化される
(3) At the time of reset or branch processing, writing to the counter for reading the LOM (in which the instruction code is stored) and fetching the instruction code from the ROM pointed to by the written counter are performed continuously. This speeds up the execution time of the public corporation instruction at the time of branching.

(4)命令コードフェッチ先のプログラムアドレスを指
すポインタとポインタをインクリメントするインクリメ
ンタとデータアドレスを格納するアドレスラッチとプロ
グラム及びデータを格納するメモリを、メモリチップと
して単一半導体基板上に構成する事により、マイクロプ
ロセッサとメモリチップ間にラッチ、ドライバ等のハー
ドウェアを付加する事無く、マイクロプロセッサとメモ
リチップをダイレクトに接続する事ができる為、非常に
コンパクトなシステム構成が可能であると共に、システ
ムの信頼性が向上する。
(4) A pointer pointing to the program address where the instruction code is fetched, an incrementer that increments the pointer, an address latch that stores the data address, and a memory that stores the program and data are configured on a single semiconductor substrate as a memory chip. This makes it possible to connect the microprocessor and memory chip directly without adding hardware such as latches and drivers between the microprocessor and memory chip, making it possible to have a very compact system configuration and reliability is improved.

(5)  メモリチップ内のメモリはROMこRAΔ1
とから構成されておシ、マイクロプロセッサカラメモリ
チップへ送出される選択信号に従って動作するメモリセ
レクタによ4)ROMへのアクセスがRAMへのアクセ
スかを切り分ける。これによりプログラムを)LOM、
初期値、各種テーブル等の読み出し専用データをR(J
M、変数等の統み出し/書き込み画用のデータをRAM
という配置に対しプログラムと読み出し専用データを同
一のROMへ配置することを実現しておp、l(、OM
/RAMのの構成を簡素化している。
(5) The memory in the memory chip is ROM RAΔ1
4) It is determined whether an access to the ROM is an access to the RAM by a memory selector that operates according to a selection signal sent to the microprocessor color memory chip. This makes the program) LOM,
Read-only data such as initial values and various tables are stored in R(J
M, data for outputting/writing images such as variables to RAM
We have realized that the program and read-only data can be placed in the same ROM.
/RAM configuration is simplified.

この様に本発明は、ハードウェア上の負相を増す事なく
、命令コードフェッチサイクルの高速化を図る事により
、バスのメモリアクセス効率を向上させ、パスネックの
発生を最小限に抑えると共に、パイプライン方式で用い
られる命令コードの先取り効果を高め、更にシステムの
信頼性及び経済性を向上させており、実用的な重要性が
非常に高いものである。
In this way, the present invention improves bus memory access efficiency by speeding up the instruction code fetch cycle without increasing the negative phase on the hardware, minimizes the occurrence of path necks, and It is of great practical importance because it enhances the effect of prefetching instruction codes used in the line method, and further improves system reliability and economic efficiency.

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

第1図は本発明の実施例1のブロックV1第2図、第3
−1図、第3−2図、第4図、第5図は第1図のタイミ
ングチャート、第6図は不発明の実施例2のブロック図
、第7図は従来例のブロック図、第8図、第9−1図、
第9−2図、第10図、第11図は第8図のタイミング
チャートでおる0 100・・・・・・マイクロプロセッサ、100−1・
・・・・・PC,100−2・・・・・・インクリメン
タ、100−3・・・・・・命令キュー、100−4・
旧・・IRl 100−5・・・・・・インストラクシ
ョンデコーダ、100−6・・・・・・処理実行部、1
00−7・・・・・・実行制御部、100−8・・・・
・・BRQ信号、100−9・・・・・・BR倍信号1
00−10・・・・・・アドレスffl、100−11
・・・・・・λCK信号、100−12−・−・・QR
I)Y信号、100−13 ・−・・QFUL信号、1
01・・・・・・メモリチップ、101−1・・・・・
・マスクROMメモリ、101−2・・・・・・R11
lメモIハ101−3・・・・・・メモリセレクタ、1
01−4・−・・−・アドレスデコーダ、101−5・
・・・・・アドレスラッテ、1o1−6・・・・・・I
P、101−7・・・・・・インクリメンタ、1o1−
8・・・・・・バスインターフェイス部、101−9・
・・・・・MAL)バス、102・・・・・・AL)バ
ス、1o3・・・・・・リセット信号、104・・・・
・・ALE信号、1o5・・・・・・几り信号、106
・・・・・・WH,信号、107・・・・−・IRD信
号、108・・・・・・I/I)信号、109・・・・
・・MS信号、601・・・・・・メモリチップ、60
1−1・・・・・・PROMメモ1ハ 601−10・
・・・・・■ 端子、601−11・・・・・・アドレ
ス端子、800・・・・・・マイクロプロセッサ、80
0−1・・・・・・PC,800−2・・・・・・イン
クリメンタ、800−3・・・・・・命令キュー、80
0−4・・・・・・IR,800−5・・・・・・イン
ストラクションデコーダ、800−6・・・・・・処理
実行部、800−7・・・・・・実行制御部、80〇−
8・・・・・・BRQ信号、800−9・・・・・・ア
ドレス線、800−10・・・・・・ACK信号、80
0−11・・・・・・QRDY信号、800−12・・
・・・・QFUL信号、801・・・・・・アドレスラ
ッチ、802・・・・・・プログラムメモリ、803・
・・・・・データメモT)、804・・・・・・AI)
バス、805・・・・・・Aバス、806・・・・・・
リセット信号、807・・・・・・ALE信号、808
・・・・・・kLi)信号、809・・・・・・WR倍
信号 拳3〜l 坏 →ニジ→ゴL→ユL十− ADノでス to2          了1Lλ幼 
       チー?入力第3−2図 第4 図 −Hμ−+ノL→」1←− 巣’?−f  辺 牛q−2図
FIG. 1 shows block V1 of Embodiment 1 of the present invention.
1, 3-2, 4 and 5 are the timing charts of FIG. 1, FIG. 6 is a block diagram of the second embodiment of the invention, and FIG. 7 is a block diagram of the conventional example. Figure 8, Figure 9-1,
Figures 9-2, 10, and 11 are the timing charts of Figure 8.
...PC, 100-2...Incrementer, 100-3...Instruction queue, 100-4.
Old...IRl 100-5...Instruction decoder, 100-6...Process execution unit, 1
00-7...Execution control unit, 100-8...
...BRQ signal, 100-9...BR double signal 1
00-10... Address ffl, 100-11
......λCK signal, 100-12-...QR
I) Y signal, 100-13 ---QFUL signal, 1
01... Memory chip, 101-1...
・Mask ROM memory, 101-2...R11
lMemo Ic101-3...Memory selector, 1
01-4・-・・・Address decoder, 101-5・
...Address Latte, 1o1-6...I
P, 101-7...Incrementer, 1o1-
8...Bus interface section, 101-9.
...MAL) bus, 102...AL) bus, 1o3...reset signal, 104...
・・ALE signal, 1o5・・・・Kori signal, 106
...WH, signal, 107...-IRD signal, 108...I/I) signal, 109...
...MS signal, 601...Memory chip, 60
1-1... PROM memo 1c 601-10.
......■Terminal, 601-11...Address terminal, 800...Microprocessor, 80
0-1...PC, 800-2...Incrementer, 800-3...Instruction queue, 80
0-4...IR, 800-5...Instruction decoder, 800-6...Process execution unit, 800-7...Execution control unit, 80 〇-
8...BRQ signal, 800-9...Address line, 800-10...ACK signal, 80
0-11...QRDY signal, 800-12...
...QFUL signal, 801...Address latch, 802...Program memory, 803...
...Data memo T), 804...AI)
Bus, 805...A bus, 806...
Reset signal, 807...ALE signal, 808
......kLi) Signal, 809...WR double signal fist 3 ~ l Kyo → Niji → Go L → Yu L 10- AD no desu to2 ryo 1Lλ young
Chee? Input Figure 3-2 Figure 4 Figure -Hμ-+ノL→'1←- Nest'? -f Begyu q-2 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 各種処理データ及びプログラムを記憶する第一および第
二の記憶手段と、前記プログラムに基づく命令実行によ
りデータ処理を行なうデータ処理手段とを含むマイクロ
コンピュータシステムにおいて、前記マイクロコンピュ
ータシステムは、前記第一の記憶手段あるいは前記第二
の記憶手段のいずれか一方を選択する選択手段と、前記
選択手段により選択された前記第一の記憶手段あるいは
前記第二の記憶手段と前記データ処理手段との間での前
記処理データの転送及び前記選択手段により選択された
前記第一の記憶手段あるいは前記第二の記憶手段からの
前記プログラムの転送を制御する転送制御手段と、前記
命令実行に先行して前記選択手段により選択された前記
第一の記憶手段あるいは前記第二の記憶手段から読み出
した前記プログラムの命令コードを格納する命令格納手
段と、前記選択手段により選択された前記第一の記憶手
段あるいは前記第二の記憶手段の記憶内容の位置情報を
格納する指示手段と、前記指示手段の内容を更新する更
新手段とを備え、前記転送制御手段は前記選択手段によ
る選択情報の送出と前記選択手段により選択された前記
第一の記憶手段あるいは前記第二の記憶手段と前記デー
タ処理手段との間で行なわれるデータ転送における読み
出し先、書き込み先を指示する指示情報の送出に続いて
、前記選択手段により選択された前記第一の記憶手段あ
るいは前記第二の記憶手段に対するデータの転送を行な
う第一の転送手段と、前記選択手段による選択情報の送
出と前記指示手段への指示情報の送出に続いて、前記選
択手段により選択された前記第一の記憶手段あるいは前
記第二の記憶手段から前記命令格納手段への前記指示手
段で指定される命令の転送を行なう第二の転送手段と、
前記選択手段による選択情報の送出と前記更新手段に対
して更新制御信号を出力し、前記指示手段の内容を更新
する事により、指示情報を送出する事無しに、前記選択
手段により選択された前記第一の記憶手段あるいは前記
第二の記憶手段から前記命令格納手段への連続転送を行
なう第三の転送手段と、前記第一の転送手段、前記第二
の転送手段および前記第三の転送手段を所定の優先順位
で選択する転送選択手段とを有する事を特徴とするマイ
クロコンピュータシステム。
A microcomputer system including first and second storage means for storing various processing data and programs, and data processing means for performing data processing by executing instructions based on the program, the microcomputer system comprising: first and second storage means for storing various processing data and programs; a selection means for selecting either one of the storage means or the second storage means, and between the first storage means or the second storage means selected by the selection means and the data processing means; a transfer control means for controlling the transfer of the processing data and the transfer of the program from the first storage means or the second storage means selected by the selection means; and the selection means prior to execution of the instruction. an instruction storage means for storing an instruction code of the program read from the first storage means or the second storage means selected by the selection means; and the first storage means or the second storage means selected by the selection means. The transfer control means includes an instruction means for storing positional information of the storage contents of the storage means, and an update means for updating the contents of the instruction means, and the transfer control means transmits the selection information by the selection means and the information selected by the selection means. Following the sending of instruction information instructing a read destination and a write destination in data transfer performed between the first storage means or the second storage means and the data processing means, the selection means selects the data processing means. a first transfer means for transferring data to said first storage means or said second storage means; and following the sending of selection information by said selection means and sending of instruction information to said instruction means; a second transfer means for transferring the command specified by the instruction means from the first storage means or the second storage means selected by the selection means to the command storage means;
By sending selection information by the selection means and outputting an update control signal to the updating means to update the contents of the instruction means, the selection information selected by the selection means can be updated without sending out instruction information. a third transfer means that performs continuous transfer from the first storage means or the second storage means to the instruction storage means; the first transfer means, the second transfer means, and the third transfer means; A microcomputer system comprising transfer selection means for selecting a transfer in a predetermined priority order.
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