JPS6358552A - マイクロプロセサ - Google Patents

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、マイクロプロセサのハードウェア構成に関す
る。

（従来の技術） マイクロプロセサは轟初、プログラムの命令実行に必要
な最小限の機能を１チツプ内に収め、物理的構造を小さ
くするためにピン数を少なく構成している。しかし、半
導体技術の進歩に伴って処理データ幅は増加し、さらに
チップ内にキャッシュメモリを内蔵するに至っている。

マイクロプロセサを使用した装置のハードウェアやソフ
トウェアの評価も大切であり、特に実機の評価ではイン
サーキットエミュレータなどを用いてマイクロプロセサ
のビンを外部から監視することにより、ハードウェアの
動きやソフトウェアの流れを探るのが通常である。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来のキャッシュメモリを内破しているマイク
ロプロセサでは、命令の取出し、またはオペランドの取
出しにおいて、所望するデータがキャッシュメモリに展
開されていると、プロセサの外部に読出し要求を送出す
る必要がない。加えて、キャッシュメモリは通常、ブロ
ックと呼ばれるデータの集合により管理されている。

従って、命令またはオペランドを個々に取出すのではな
く、命令またはオペランドを含むブロック読出し要求を
プロセサの外部メモリに送出することになる。

さらに、オペランドの書込みにおいてストアイン方式を
採用していると、最新データがキャッシュメモリにしか
存在しないことがある。

以上の事象が発生すると、プロセサの内部の動作を探る
ことができず、プロセサのピンを外部から監視すると云
う評価方式は実現が困難であると云う欠点がある。

本発明の目的は、命令またはオペランドを格納しておく
キャッシュメモリを内蔵し、命令の取出しまたはオペラ
ンドの取出しに対してキャッシュメモリを索引するとと
もに、取出し指示と、取出しアドレスと、索引結果とし
てのデータの有無とをプロセサの外部に表示し、オペラ
ンドの書込みに対して、プロセサの外部に書込みアドレ
スを伴りて書込み指示を行うことによって上記欠点を除
去し、システムの状態にかかわらず内部を探ることがで
きるように構成したマイクロプロセサを構成することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によるマイクロプロセサはキャッシュメモリと、
表示手段と、書込み指示手段とを具備して構成したもの
である。

キャッシュメモリは命令、またはオペランドを格納して
おくためのものである。

表示手段は、命令またはオペランドの取出しに対してキ
ャッシュメモリの内容を索引し、取出しの指示、取出し
アドレス、ならびに索引の結果としてのデータの有無を
外部へ表示するためのものである。

書込み指示手段は、オペランドの書込みに対して外部に
書込みアドレスを伴って書込みを指示するためのもので
ある。

（実施例） 次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明によるマイクロプロセサの一実施例を
示すブロック図である。第１図において、１は命令ユニ
ット、２はオペランド取出しユニット、３はオペランド
書込みユニット、４は演算ユニット、５はバスユニット
、６はキャッシュメモリ、７はアドレスアレイ、８はデ
ータアレイ、９は比較器、１０は切換え回路である。

第１図において、命令ユニット１は命令アドレスと命令
取出し要求とを発生し、取出された命令を受取る。オペ
ランド取出しユニット２はオペランド取出しアドレスと
、取出し要求とを発生する。取出されたオペランドは、
演算ユニット４に送出されて演算される。演算結果は書
込みオペランドとしてメモリ、またはレジスタに格納さ
れる。書込みオペランドのうち、メモリ書込みオペラン
ドはオペランド書込みユニット３に送出される。オペラ
ンド書込みユニット３は書込みアドレスを計算し、演算
ユニット４から送られてくるデータとともに書込み要求
を送出する。。

キャッシュメモリ６は広義に定義し、登録アドレスを格
納するためのアドレスアレイ７と、データを格納するた
めのデータアレイ８と、登録の有無を調べるための比較
器９とを具備したメモリの総称である。

バスユニット５はマイクロプロセサの外部とのやりとり
をするユニットで、本実施例では主として読出し／書込
みに関する機能を有する。

まず、命令の取出しから説明する。

命令ユニット１からの命令取出しアドレスは、切換え回
路１０を経由してキャッシュメモリ６に送出され、アド
レスアレイ７およびデータアレイ８を索引する。同時に
、命令取出しアドレスと取出し要求とはバスユニット５
に送出される。

アドレスアレイ７から読出された登録アドレスは比較器
９に送出され、所望のデータの有無を調べる。データの
有無を示す信号は、バスユニッ）５に送出される。所望
のデータが存在すれば、データアレイ８から読出された
データは命令ユニット１に送出される。

バスユニット５では、読出し要求と読出しアドレスとに
加えて、データの有無を示す信号をリクエストの有効性
に変換してバス１１に出力する。データがない場合には
リクエストは有効で、データがある場合にはリクエスト
は無効である。

リクエストが有効な場合には、読出しアドレスを含むブ
ロックが外部メモリからバスユニッ）５に転送される。

バスユニット５は、このブロックをキャッシュメモリ６
に送出する。キャッシュメモリ６は、上記ブロックを登
録すると同時に、命令ユニット１に対してデータを送出
する。

オペランドの取出しは、命令の取出しと同様にして行わ
れるので省略する。

次に、オペランドの書込みについて説明する。

オペランド書込みユニット３は書込み要求と、書込みア
ドレスと、書込みデータとをバスユニット５に送出する
。バスユニット５は書込み要求と、書込みアドレスと、
書込みデータとをバス１１に出力し、同時にキャッシュ
メモリ６にも送出する。キャッシュメモリ６を参照し、
内容が展開されていれば書込み動作または消去動作を行
い、展開されていなければそのまま終了する。これによ
り、キャッシュメモリ６の内容と外部メモリの内容とは
常に一致する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、命令またはオペランドを
格納しておくキャッシュメモリを内蔵し、命令の取出し
またはオペランドの取出しに対してキャッシュメモリを
索引するとともに、取出し指示と、取出しアドレスと、
索引結果としてのデータの有無とをプロセサの外部に表
示し、オペランドの書込みに対して、プロセサの外部に
書込みアドレスを伴って書込み指示を行うことによって
、マイクロプロセサの内部にキャッシュメモリを内蔵し
ている場合にも、読出し／書込み時にマイクロプロセサ
の外部から内部動作を監視することが可能となり、イン
サーキットエミュレータなどの評価ツールが容易に設計
できると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるマイクロプロセサの一実施例を
示すブロック図である。 １・・・命令ユニット ２・・・オペランド取出しユニット ３・・・オペランド書込みユニット ４・・演算ユニット　　　５・・・バスユニット６・・
・キャッシュメモリ ７・・・アドレスアレイ　　８・・・データアレイ９・
・・比較回路　　　　　１０・・・切換え回路特許出願
人　　日本電気株式会社 代理人弁理士　　井　ノ　ロ　　　　壽才１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 命令またはオペランドを格納しておくためのキャッシュ
   メモリと、命令またはオペランドの取出しに対して前記
   キャッシュメモリの内容を索引し、前記取出しの指示、
   取出しアドレス、ならびに前記索引の結果としてのデー
   タの有無を外部へ表示するための表示手段と、前記オペ
   ランドの書込みに対して外部に書込みアドレスを伴って
   書込みを指示するための書込み指示手段とを具備して構
   成したことを特徴とするマイクロプロセサ。