JPS638938A - マイクロプログラム制御装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、マイクロプログラム制御方式を用いたマイ
クロプログラム制御装置に関し、特にマイクロプログラ
ムによりマイクロ命令の一部の情報を変更することがで
きるマイクロプログラムｔｌ１ｍ装置に関する。　　　
　゛ （従来の技術） 機械語命令で書かれたプログラムの実行をマイクロプロ
グラムに変換して実行するマイクロプログラム制御方式
を用いたマイクロプログラム制御装置としては、第３図
に示すようなものがある。

同図に示すマイクロプログラム制御装置は、それぞれの
機械語命令に対応したマイクロ命令を読み出し、この読
み出されたマイクロ命令により制御されるゲートに制御
信号を供給するものである。

機械語命令１において命令の種類を指定するオペレーシ
ョンコード部ＯＰは、デコーダ３により解読されて、複
数個のマイクロ命令（垂直型）が格納されているｉｄＪ
　ＩＩ）記憶５の中のマイクロ命令列の番地に変換され
る。この番地がデコーダ３がら制御記憶５に与えられて
、制御記憶５がらマイク口命令がマイクロ命令を一時的
に保持する制御データレジスタ７に読み出される。制御
データレジスタ７に読み出されたマイクロ命令は、デコ
ーダ９により解読されて、デコーダ９からそれぞれのゲ
ートに制御信号が供給される。このようにして、それぞ
れの機械語命令はそれぞれの機械語命令に対応したマイ
クロ命令に変換され、マイクロ命令が各ゲートを１ｉｌ
Ｊ御する制御信号に変換されて、機械語命令が実行され
る。

（発明が解決しようとする問題点） 以上説明したように、このようなマイクロプログラム制
御装置にあっては、制御記憶５に格納゛されたマイクロ
命令を読み出して解読することによりマイクロプログラ
ムを実行している。したがって、一部のマイクロ命令の
みが異なるマイクロプログラムにより複数の制御を実現
する場合にあっても、はとんど同一の複数のマイクロプ
ログラムを制御記憶５に格納する必要があった。

実際には、マイクロプログラムにはオペレーションコー
ド部のみが異なっているマイクロ命令で構成されている
ものが多数ある。このため、オペレーションコード部の
みが異なるマイクロ命令が多数制御記憶５に格納されて
おり、制御記憶５における記憶容量の使用効率の悪化を
招いていた。

さらに、マイクロプログラム中で実行時のマイクロ命令
を変更することができず、機械語命令に対して機械語命
令の特徴を生かした最適な対応ができないという問題が
あった。

そこで、この発明は上記に鑑みてなされたものであり、
υＩＩ！＋記憶における記憶容量の使用効率を向上させ
るとともに、機械語命令に応じた最適な制御を可能にし
たマイクロプログラム制御装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 機械語命令で書かれたプログラムを制御記憶に格納され
たマイクロ命令を逐次的に読み出し解読して実行するマ
イクロプログラム１１′ｍ装置において、この発明のマ
イクロプログラム制御装置は、マイクロ命令の変更情報
が格納された拡張用制御記憶と、前記マイクロ命令を格
納するマイクロ命令レジスタと、前記制御記憶及び拡張
用制御記憶から同時に前記マイクロ命令及び変更情報を
読み出す手段と、前記マイクロ命令レジスタの所定のフ
ィールドの内容により前記読み出されたマイクロ命令の
一部のフィールドを前記変更情報に置き換えて前記マイ
クロ命令レジスタに出力する手段とを有する。

（作用） この発明のマイクロプログラム制御装置においては、制
御記憶から読み出されたマイクロ命令の一部のフィール
ドを、マイクロ命令レジスタの所定のフィールドの内容
に基づいて、拡張用制御記憶から読み出された変更情報
に置き換えて、前記マイクロ命令の一部のフィールドを
変更するようにしている。

′（実施例） 以下図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例に係るマイクロプログ
ラム制御装置の構成を示すブロック図である。同図に示
すマイクロプログラム制御装置は、読出されたマイクロ
命令を用いて、次に読み出されるマイクロ命令の一部を
変更するものであり、マイクロプログラム制御装置は、
機械語命令のオペレーションコード部ＯＰを解読するデ
コーダ３゜／′ 複数個のマイクロ命令が格納されている制御記憶５、制
御記憶５から読み出されたマイクロ命令を一時的に保持
する制御データレジスタ７、拡張用制御記憶１１．セレ
クタ回路１３、フリップフロップ回路１５を有している
。なお、第３図に示したものと同符号のものは同一機能
を有するものであり、その説明は省略する。

拡張用制御記憶１１は、制御記憶５に格納されているマ
イクロ命令の一部を変更するための変更情報が格納され
ており、変更情報は変更情報で変更されるマイクロ命令
が格納されている番地に対応して格納されており、変更
情報は、制御記憶５からマイクロ命令が読み出されると
同時に、拡張用制御記憶１１から読み出される。

セレクタ回路１３は、制御記憶５に格納されているマイ
クロ命令の一部の変更される被変更情報と、拡張用制御
記憶１１に格納されている変更情報とを選択するもので
ある。このセレクタ回路１３により選択された変更情報
あるいは被変更情報は、マイクロ命令を一時的に保持す
るｖＩＩＩＩデータレジスタ７の変更情報あるいは被変
更°情報を保持する領域に供給される。また、制御記憶
５に格納されたマイクロ命令のうち変更が行なわれない
情報は、制御データレジスタ７に直接供給される。

フリップフロップ回路１５は、制御データレジスタ７に
保持されたマイクロ命令の所定の情報に基づいて、選択
信号をセレクタ回路１３に供給するものであり、セレク
タ回路１３ではこの選択信号に基づいて選択動作が行な
われる。

次に、この第１の実施例の作用を説明する。

機械語命令１のオペレーションコード部ＯＰがデコーダ
３により解読されると、この解読された機械語命令１に
応じたマイクロ命令が格納されている制御記憶５上の番
地が、デコーダ３から制御記憶５に供給される。

マイクロ命令が格納されている番地が制御記憶５に供給
されると、この番地に格納されているマイクロ命令が制
御記憶５から読み出されて、読み出されたマイクロ命令
のうち、被変更情報はセレクタ回路１３に供給され、変
更されない残りの情報は制御データレジスタ７の所定の
領域に供給される。さらに、読み出されたマイクロ命令
に対応した変更情報が、拡張用制御記憶１１からセレク
タ回路１３に供給される。

セレクタ回路１３に供給された変更情報及び被変更情報
は、変更しようとするマイクロ命令が読み出される前、
読み出されて制卸データレジスタ７に格納されたマイク
ロ命令の一部の情報に基づいて、フリツプフロツプ回路
１５から供給される選択信号により変更情報が選択され
て、変更情報は制御データレシズタ７の所定の領域に供
給される。したがって、制御記憶５から読み出されたマ
イクロ命令の一部の被変更情報が、拡張用制御記憶１１
に格納された変更情報に変えられて、制御データレジス
タ７に格納されることになる。

第２図はこの発明の第２の実施例に係るマイクロプログ
ラム１ｔｌＪｉｌｌ装置の構成を示すブロック図であり
、この第２の実施例は、前述した第１の実施例をより具
体的に示したものである。この実施例の特徴とするとこ
ろは、変更を行なおうとするマイクロ命令の一部の情報
により変更動作を行なうことにある。なお、第１図と同
符号のものは同一機能を有するものであり、その説明は
省略する。

第２図において、制御記憶５には８ビツト（Ｂｏ＝Ｂｙ
）で構成されたマイクロ命令が格納されており、拡張用
制御記憶１１には１ビツトの変更情報が格納されている
。マイクロ命令（垂直型）のピット構成は、ビットＢｏ
＝８２がオペレーションコード部、ビット８３〜Ｂ４が
パラメータ部、ビット８５〜Ｂ７がセレクタ制御部とな
っている。

フリップフロップ回路１５は、そのセット端子に制御デ
ータレジスタ７に格納されるマイクロ命令のビットＢ５
が与えられ、リセット端子には制御データレジスタ７に
格納されるマイクロ命令のビットＢ６が与えられており
、フリツプフロツプ回路１５はビットＢ５が“１″、ビ
ットＢ６が“０”になるとセットされて出力は°“Ｏｎ
となり、ビットＢ６が“１″、ビットＢＳが“Ｏｎにな
るとリセットされて出力は“Ｏ”となる。

ＡＮＤゲート１７は、その一方の入力にフリップフロッ
プ回路１５の出力が与えられ、他方の入力には制御記憶
５から読み出されるマイクロ命令のビット８７が与えら
れており、出力はセレクタ回路１３に与えられている。

セレクタ回路１３は、ＡＮＤゲート１７の出力に基づい
て切換え動作を行なう。ＡＮＤゲート１７の出力が“Ｏ
ｎである場合には、制御記憶５から読み出されたマイク
ロ命令のビット８ｏが選択されて変更動作は行なわれず
、ＡＮＤゲート１７の出力がパ１”である場合には、拡
張用制御記憶１１から読み出された変更情報が選択され
て変更動作が行なわれる。

次に、この実施例の作用を説明する。

制御記憶５からビットＢ５が“１”、ビットＢ６が“○
″となっているマイクロ命令Ａが、制御データレジスタ
７に読み出されると、“′１″となっているビットＢ５
が制御データレジスタ７からフリップフロップ回路１５
のセット端子に与えられるとともに、“ＯＩ＋となって
いるビットＢ６がリセット端子に与えられる。これによ
り、フリップフロップ回路１５はセットされて、その出
力は１”となり、この出力がＡＮＤゲート１７の一方の
入力に供給される。

この状態にあって、マイクロ命令が制御データレジスタ
７に読み出される場合には、マイクロ命令ＢのビットＢ
７はＯｎとなっているので、ＡＮＤゲート１７の出力は
ＭＯ″となり、マイクロ命令ＢのビットＢｏがセレクタ
回路１３により選択される。したがって、マイクロ命令
ＢのビットＢｏがυｊｌ［ｌデータレジスタ７に与えら
れて、変更動作は行なわれない。

次に、マイクロ命令Ｃが制御データレジスタ７に読み出
される場合には、マイクロ命令のビットＢ７は１″とな
っているので、ＡＮＤゲート１７の出力は“１”となり
、拡張用制御記憶１１に格納されている“１″の変更情
報がセレクタ回路１３により選択される。したがって、
＋ｉ　１　ｎの変更情報が制御データレジスタ７のビッ
トＳｏに供給されて変更動作が行なわれ、マイクロ命令
Ｃのオペレーションコード部は、（００１）から（１０
１）に変更される。このため、制御記憶５に格納されて
いたマイクロ命令Ｃにより発生する制御信号とは異なる
制御信号が、オペレーションコード部が変更されたマイ
クロ命令Ｃにより発生することになる。

次に、マイクロ命令りが制御データレジスタ７に読み出
されると、マイクロ命令りの゛′０パとなっているビッ
トＢ５がフリップフロップ回路１５のセット端子に与え
られるともに、′″１″となっているビット８Ｂがリセ
ット端子に与えられて、フリップフロップ回路１５はリ
セットされて、その出力は“０″となる。このため、次
に読み出されるマイクロ命令ＥのビットＢ７が“１″で
あっても、セレクタ回路１３はマイクロ命令Ｅのビット
ＢＯを選択して変更動作は行なわれないことになる。

このように、一部の情報の変更を必要とするマイクロ命
令のビットＢ７に所定の情報をセットしておき、変更動
作を必要とする時に、マイクロ命令Ａを読み出した後に
ビットＢ７に所定の情報がセットされたマイクロ命令を
読み出すようにすれば、同一のマイクロ命令で２つの制
冴信号を発生することができるようになるので、１つの
マイクロ命令で２つの機械語命令の作用を実現すること
ができる。

さらに、マイクロプログラムによりマイクロ命令の一部
のビットを変更するようにしているので、例えば、機械
語命令のオペランドが半語境界あるいは全語境界かを判
断して、半語境界、全語境界に応じて、これから読み出
されるマイクロ命令を変更することがきるようになり、
その結果、条件分岐及び命令のステップ数を低減するこ
とが可能となる。

なお、第１及び第２の実施例においては、拡張用υ制御
記憶１１が１つの場合について説明したが、複数個の拡
張用制御記憶を用いてもよいことは勿論であり、この場
合には、マイクロ命令の変更が可能となるピット情報が
増加することになり、例えばマイクロ命令のオペレーシ
ョンコード部の情報をすべて変更することが可能となる
。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、制御記憶から
読み出されたマイクロ命令の一部のフィールドを、マイ
クロ命令レジスタの所定のフィールドの内容に基づいて
、拡張用制御記憶から読み出された変更情報に置き換え
て、前記マイクロ命令の一部のフィールドを変更するよ
うにしたので、一部のマイクロ命令のみが異なっている
複数のマイクロプログラムを１つに統一することができ
るようになり、その結果、制御記憶に格納されるマイク
ロプログラムのステップ数を減らすことが可能となり、
制御記憶における容量の使用効率を向上させることがで
きる。

また、マイクロ命令により変更を行なうようにしている
ので、機械語命令のオペランドに対してマイクロ命令が
最適となるようにマイクロ命令を変更することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例に係るマイクロプログ
ラム制御装置の構成を示すブロック図、第２図はこの発
明の第２の実施例に係るマイクロプログラム制御ｌｌ装
置の構成を示すブロック図、第３図はマイクロプログラ
ム制御装置の一従来例の構成を示すブロック図である。 （図の主要な部分を表わす符号の説明）５・・・１ｉｌ
ｌｌｌｌ記憶 １１・・・拡張用制御記憶 １３・・・セレクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機械語命令で書かれたプログラムを制御記憶に格納され
   たマイクロ命令を逐次的に読み出し解読して実行するマ
   イクロプログラム制御装置において、マイクロ命令の変
   更情報が格納された拡張用制御記憶と、前記マイクロ命
   令を格納するマイクロ命令レジスタと、前記制御記憶及
   び拡張用制御記憶から同時に前記マイクロ命令及び変更
   情報を読み出す手段と、前記マイクロ命令レジスタの所
   定のフィールドの内容により前記読み出されたマイクロ
   命令の一部のフィールドを前記変更情報に置き換えて前
   記マイクロ命令レジスタに出力する手段とを有すること
   を特徴とするマイクロプログラム制御装置。