JPS6398733A - Control system for arithmetic circuit - Google Patents

Control system for arithmetic circuit

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Publication number
JPS6398733A
JPS6398733A JP24592186A JP24592186A JPS6398733A JP S6398733 A JPS6398733 A JP S6398733A JP 24592186 A JP24592186 A JP 24592186A JP 24592186 A JP24592186 A JP 24592186A JP S6398733 A JPS6398733 A JP S6398733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arithmetic
circuit
microinstruction
bit
bits
Prior art date
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Pending
Application number
JP24592186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kokichi Taniai
谷合 高吉
Tadashi Saito
正 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Fujitsu Micom System Co Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fujitsu Micom System Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Fujitsu Micom System Co Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP24592186A priority Critical patent/JPS6398733A/en
Publication of JPS6398733A publication Critical patent/JPS6398733A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To omit a decoder and to shorten the arithmetic time by using plural control bits of an arithmetic microinstruction to control directly each part of an arithmetic circuit. CONSTITUTION:An arithmetic microinstruction contains 16 bits and the higher order 4 bits (12-16) of this microinstruction show an operation field OP. Then the value is supplied to instruct that the microinstruction shows an arithmetic mode. The lower order 7 bits (0-6) of the microinstruction are used as control bits A-G and other 5 bits (7-11) are not used by the arithmetic microinstruction. The bit A decides whether or not the arithmetic result is stored in an arithmetic register 15 or 16. The bit B instructs a register 15 or 16 that stores the arithmetic result. The bit C instructs the selection of an inverting circuit 18 and the bit D instructs the selection of an adding circuit 20. Then the bit E instructs the inversion/subtraction or no-inversion/addition of the data on a selector 22.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は演幹回路III御方式であって、演算用マイク
ロ命令に設けた複数のコントロールビット夫々で直接演
算0路の各部を制御することにより、回路構成が簡単で
演算時間を短縮する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention is a trunk circuit III control method, and the circuit configuration is is simple and reduces calculation time.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は演算回路IQwJ方式に関し、マイクロ命令に
応じた演算回路の制御を行なって演算結果を得る演算回
路制御方式に関する。
The present invention relates to an arithmetic circuit IQwJ method, and more particularly to an arithmetic circuit control method for controlling an arithmetic circuit according to a microinstruction to obtain an arithmetic result.

プログラミングされた通常の命令即ちマクロ命令は夫々
マイクロ命令に展開されてCPU等の処理装置で実行さ
れる。
Programmed normal instructions, ie macro instructions, are developed into micro instructions and executed by a processing device such as a CPU.

上記CPUにおける各マイクロ命令の実行は高速である
ことが要望され、更にマイクロ命令のピット数が少なく
cpuの回路構成が簡単であることが要望されている。
It is desired that each microinstruction in the CPU be executed at high speed, and furthermore, it is desired that the number of microinstruction pits be small and the circuit configuration of the CPU be simple.

(従来の技術) 従来の数値演算を行なう演算用マイクロ命令は、垂直型
のマイクロ命令が用いられている。
(Prior Art) Vertical microinstructions are used as arithmetic microinstructions for performing conventional numerical operations.

垂直型のマイクロ命令はビットフィールドに格納された
コードで実行すべき演算を定義しており、CPU内の演
算回路に付随するデコーダにより上記ビットフィールド
のコードを解読して演算を特定し、命令を実行している
A vertical microinstruction defines an operation to be executed using a code stored in a bit field, and a decoder attached to the arithmetic circuit in the CPU decodes the code in the bit field to identify the operation and execute the instruction. Running.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来の垂直型の演算用マイクロ命令で演算回路を制
御するためには、演算回路に付随してデコーダが必要で
あり、回路構成が複雑となり、また、命令解読のための
時間が必要であるため演算時間が長くなる等の問題点が
あった。
In order to control an arithmetic circuit using the conventional vertical arithmetic micro-instructions mentioned above, a decoder is required along with the arithmetic circuit, which complicates the circuit configuration and requires time to decode the instructions. Therefore, there were problems such as a long calculation time.

また、マイクロ命令をデコードの必要のない、水平型の
マイクロ命令とすることも考えられるが、マイクロ命令
は演算用命令の他にデータ転送命令。
It is also possible to make the microinstructions horizontal microinstructions that do not require decoding, but microinstructions include data transfer instructions in addition to calculation instructions.

ビット操作命令1等の各種の命令があるためにマイクロ
命令のビット数が大となり、・マイクロ命令を格納する
メモリの記憶容はが増大し、かつマイクロ命令の各ビッ
トから演算回路への配線が増大し、配線が複雑で大面積
が必要である等の問題点が生じる。
Because there are various instructions such as bit manipulation instruction 1, the number of bits of microinstructions becomes large. - The storage capacity of the memory that stores microinstructions increases, and the wiring from each bit of the microinstructions to the arithmetic circuit increases. This results in problems such as complicated wiring and the need for a large area.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、回路構成が
簡単で演゛算時間が短かい演算回路制御方式を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an arithmetic circuit control method with a simple circuit configuration and short calculation time.

〔問題手を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の演算制御方式は、演算用マイクロ命令にマイク
ロ命令が演算用命令であることを指示するオペレーショ
ンフィールドと、演算回路の制御用の複数のコントロー
ルビットとを設け、複数のコントロールビット夫々で直
接演算回路の各部の制御を行なう。
In the arithmetic control method of the present invention, an operation microinstruction is provided with an operation field that indicates that the microinstruction is an arithmetic instruction, and a plurality of control bits for controlling an arithmetic circuit, and each of the plurality of control bits is directly controlled. Controls each part of the arithmetic circuit.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、演算用マイクロ命令の複数のコント
ロールビット夫々で直接演算回路の各部が制御され、演
算用マイクロ命令を解読する必要がない。
In the present invention, each part of the arithmetic circuit is directly controlled by each of the plurality of control bits of the arithmetic microinstruction, and there is no need to decode the arithmetic microinstruction.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明方式を適用される演算回路の一実施例の
ブロック系統図を示す。同図中、10は16ビツトのマ
イクロ命令が入来するデータバス、11.12夫々はシ
ーケンサ、デコーダ夫々よりの制御信号が入来するバス
、13は演算結果が出力されるデータバスである。
FIG. 2 shows a block system diagram of an embodiment of an arithmetic circuit to which the method of the present invention is applied. In the figure, 10 is a data bus through which 16-bit microinstructions are received, 11 and 12 are buses through which control signals from the sequencer and decoder are received, and 13 is a data bus through which calculation results are output.

演算用マイクロ命令は、第1図に示す如り16ビツト構
成である。マイクロ命令の上位4ビツト(ビット12〜
16)はオペレーションフィールドOPであり、このマ
イクロ命令が演算モードであることを指示する所定の値
とされている。下位7ビツト(ビットO〜6)はコント
ロールビットA−G (以下単に「ビットA−GJとい
う)とされ、残りの5ビツト(ビット7〜11)は演算
用マイクロ命令では使用されない。
The arithmetic microinstruction has a 16-bit configuration as shown in FIG. The upper 4 bits of the microinstruction (bits 12 to
16) is an operation field OP, which has a predetermined value indicating that this microinstruction is in an operation mode. The lower 7 bits (bits O to 6) are control bits A to G (hereinafter simply referred to as "bits A to GJ"), and the remaining five bits (bits 7 to 11) are not used by microinstructions for calculation.

上記のビットAは演算結果を演算用レジスタ15又は1
6にストアするか否かを指示し、マルチプレクサ17に
供給されてv □ vが非ストア、717がストアを指
示する。
Bit A above stores the operation result in operation register 15 or 1.
6 indicates whether to store or not, and is supplied to the multiplexer 17, where v □ v indicates non-store, and 717 indicates store.

ビットBは演算結果をレジスタ15.16のいずれにス
トアするかを指示し、マルチプレクサ17に供給されて
W Q Tがレジスタ15へのストア、vlvがレジス
タ16へのストアを指示する。
Bit B indicates which of the registers 15 and 16 the operation result is to be stored in, and is supplied to the multiplexer 17 so that W Q T indicates storage to register 15 and vlv indicates storage to register 16 .

ビットCは反転回路18の出力を演算結果として選択出
力するか否かを指示し、セレクタ19に供給されて、V
QYが非選択、′17が選択を指示する。
Bit C instructs whether or not to selectively output the output of the inverting circuit 18 as a calculation result, and is supplied to the selector 19 to
QY indicates non-selection, and '17 indicates selection.

ビットDは加算回路20の出力を演算結果として選択出
力するか否かを指示し、セレクタ19に供給されてW 
Q Yが非選択、vlvが選択を指示する。
Bit D instructs whether or not to selectively output the output of the adder circuit 20 as the calculation result, and is supplied to the selector 19 and outputs W.
Q Y indicates non-selection, vlv indicates selection.

ビットEはセレクタ22のデータを反転、減算するか、
又は非反転、加算するかを指示し、反転回路18及び加
算回路20に供給されて、70マが反転回路18での非
反転及び加算回路20での加算、′11が反転回路18
での反転及び加算回路20での減算を指示する。
Bit E inverts or subtracts the data in selector 22, or
or non-inversion or addition, and is supplied to the inversion circuit 18 and the addition circuit 20, 70 is non-inversion in the inversion circuit 18 and addition is in the addition circuit 20, and '11 is inversion circuit 18.
Instructs inversion at , and subtraction at addition circuit 20 .

ビットGはセレクタ21に供給され、レジスタ15.1
6いずれのデータを選択するかを指示し、V Q ?が
レジスタ15のデータの選択、117がレジスタ16の
データの選択を指示する。
Bit G is supplied to selector 21 and register 15.1
6 Indicate which data to select, and press V Q ? 117 instructs selection of data in register 15, and 117 instructs selection of data in register 16.

ビットFはビットGと共にセレクタ22に供給されレジ
スタ15.16のデータ及び定数データv17のいずれ
のデータを選択するかを指示し、ビットFが717であ
れば定数データv1vの選択を指示し、ビットFがv 
OvでビットGがv Ovであればレジスタ15のデー
タの選択を指示し、ビットFが10vでビットGがvl
vであればレジスタ16のデータの選択を指示する。
Bit F is supplied to the selector 22 together with bit G and instructs which of the data of register 15.16 and constant data v17 to select.If bit F is 717, it instructs selection of constant data v1v, and bit F is v
Ov and bit G is v. If Ov, it instructs the selection of data in register 15, and bit F is 10v and bit G is vl.
If it is v, it instructs selection of data in register 16.

更に、ビットC−Fはセレクタ19に供給されて演算結
果の選択出力を指示し、ビットC−Fが’oooo ’
であればAND回路23の出力が選択出力され、’00
01’であればOR回路24の出力が選択出力され、’
0010’であればXOR回路25の出力が選択出力さ
れる。
Further, bits C-F are supplied to the selector 19 to instruct selective output of the calculation result, and bits C-F are 'ooooo'.
If so, the output of the AND circuit 23 is selectively output, and '00
01', the output of the OR circuit 24 is selectively output, and '
If it is 0010', the output of the XOR circuit 25 is selectively output.

なお、AND回路23、OR回路24、XOR回路25
夫々はレジスタ15.16夫々のデータの論理積、論理
和、排他的論理演算々を得て出力する。上記の反転回路
18、加算回路20、AND回路23、OR回路24、
XOR回路25は夫々が並列動作可能なスタティック回
路で構成されている。また、反転回路18はセレクタ2
2よりのデータと全ピットがビットEと同一の値のデー
タとの排他的論理演算を行なって、セレクタ22よりの
データの反転又は非反転を行なう。加算回路20はセレ
クタ21よりのデータと反転回路18よりのデータとを
加算し、この加算結果の最下位ビットにビットEをキャ
リーとして加算しており、ビットEがvlvのときセレ
クタ21のデータにセレクタ22のデータの2の補数を
加算して減算を行なう。
Note that an AND circuit 23, an OR circuit 24, an XOR circuit 25
Each of the registers 15 and 16 obtains and outputs logical product, logical sum, and exclusive logical operations of the respective data. The above-mentioned inverting circuit 18, addition circuit 20, AND circuit 23, OR circuit 24,
Each of the XOR circuits 25 is composed of static circuits that can operate in parallel. Further, the inverting circuit 18 is connected to the selector 2
An exclusive logical operation is performed on the data from selector 22 and data in which all pits have the same value as bit E, and the data from selector 22 is inverted or non-inverted. The adder circuit 20 adds the data from the selector 21 and the data from the inversion circuit 18, and adds bit E to the least significant bit of the addition result as a carry.When bit E is vlv, the data from the selector 21 is added. The two's complement of the data in the selector 22 is added and subtracted.

第2図に示すバス11からマルチプレクサ17に供給さ
れる第3図(A)に示すクロック信号φ1の立上がりか
らの1周期に、データバス10に例えばビットA−Gが
’1001100’である演算用マイクロ命令が入来し
ているものとする。
During one period from the rise of the clock signal φ1 shown in FIG. 3(A) supplied from the bus 11 shown in FIG. It is assumed that a microinstruction has been received.

この場合、セレクタ21はレジスタ15のデータを選択
して加算回路20に供給する。セレクタ22はレジスタ
16のデータを選択し、このデータは反転回路18で反
転されて加算回路20に供給され、加算回路20はレジ
スタ15のデータよりレジスタ16のデータを減算する
。また、セレクタ19は上記加算回路20の出力を選択
してデータバス13及びラッチ回路30に供給する。
In this case, the selector 21 selects the data in the register 15 and supplies it to the adder circuit 20. The selector 22 selects the data in the register 16 , this data is inverted by the inverting circuit 18 and supplied to the adder circuit 20 , and the adder circuit 20 subtracts the data in the register 16 from the data in the register 15 . Further, the selector 19 selects the output of the adder circuit 20 and supplies it to the data bus 13 and the latch circuit 30.

ラッチ回路30はバス11.12夫々より第3図(B)
、(C)夫々に示すクロック信号φ2、演算を指示する
制御信号ACCFを供給されており、これらの信号の論
理和である第3図(D)に示す信号ACCFBのHレベ
ル時にセレクタ19よりのデータを通過させ、かつ制御
信号ACCFBの立下がり時にセレクタ19よりのデー
タをラッチしてマルチプレクサ17に供給する。
The latch circuit 30 is connected to the buses 11 and 12 respectively as shown in FIG. 3(B).
, (C) are supplied with the clock signal φ2 shown in FIG. The data is passed through, and the data from the selector 19 is latched and supplied to the multiplexer 17 at the falling edge of the control signal ACCFB.

ラッチ回路31も上記クロック信号φ2及び制御信号A
CCFを供給されて信号ACCFBの立下がり時にデー
タバス10より供給されるビットA、Bをラッチしてマ
ルチプレクサ17に供給される。
The latch circuit 31 also uses the clock signal φ2 and the control signal A.
CCF, latches bits A and B supplied from data bus 10 at the falling edge of signal ACCFB, and supplies them to multiplexer 17.

マルチプレクサ17はバス11よりクロック信号φ1及
びi制御信号ARWSを供給されており演算実行サイク
ルの次のサイクルで制御信号ARWSが第3図(E)に
示す如くHレベルとなったとき、ラッチ回路31より供
給されるビットA、Bがv107であるため、ラッチ回
路30よりの演算結果のデータをレジスタ15に供給し
て格納する。
The multiplexer 17 is supplied with the clock signal φ1 and the i control signal ARWS from the bus 11, and when the control signal ARWS becomes H level as shown in FIG. 3(E) in the next cycle of the operation execution cycle, the latch circuit 31 Since the bits A and B supplied from the latch circuit 30 are v107, the data of the operation result from the latch circuit 30 is supplied to the register 15 and stored therein.

このようにして、演算用マイクロ命令のビットA−Gを
第4図の右欄に示す如く選定して左欄の演算が行なわれ
る。第4図でACCA、AccBは夫々レジスタ15.
16を表わしており、CMP  AccA、AccBは
レジスタ15.16夫々のデータの比較を表わす。また
 は任意の値を表わす。
In this way, the bits A to G of the operation microinstruction are selected as shown in the right column of FIG. 4, and the operations in the left column are performed. In FIG. 4, ACCA and AccB are registers 15.
16, and CMP AccA and AccB represent the comparison of data in registers 15 and 16, respectively. or represents any value.

このように、演算用マイクロ命令の複数のコントロール
ビットつまりビットA−G夫々で直接演算回路の各部を
vJIIlするため、デコーダを設ける必要がなく回路
構成が簡単となり、命令解読の時間が不必要でその分時
間の短縮を行なうことができる。
In this way, since each part of the arithmetic circuit is directly controlled by each of the control bits, that is, bits A to G of the arithmetic microinstruction, there is no need to provide a decoder, the circuit configuration is simple, and the time required to decode the instructions is unnecessary. The time can be reduced accordingly.

更に従来の水平型のマイクロ命令を用いる方式に比して
、マイクロ命令を格納するメモリの記憶容量が小さくて
済み、配線も簡単で小面積で済む。
Furthermore, compared to the conventional method using horizontal microinstructions, the storage capacity of the memory for storing microinstructions is small, and the wiring is simple and requires a small area.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の如く、本発明によれば命令解読用のデコーダの必
要がなく回路構成が簡単となり、命令解読の時間が不必
要で演韓時間を短縮することができ、実用的に極めて有
用である。
As described above, according to the present invention, there is no need for a decoder for decoding commands, the circuit configuration is simplified, and the time required for decoding commands is not required, so that the performance time can be shortened, which is extremely useful in practice.

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

第1図は本発明方式に適用される演算用マイクロ命令の
一実施例の構成図、 第2図は本発明方式の適用される演算回路の一実施例の
ブロック系統図、 第3図は第2図示の回路各部の信号波形図、第4図は第
1図示のビットA−Gと演算式との関係を示す図である
。 図中において、 15.16はレジスタ、 17はマルチプレクサ、 18は反転回路、 19.21.22はセレクタ、 20は加算回路、 23はAND回路、 24はOR回路、 25はXOR回路、 30.31はラッチ回路、 OPはオペレーションフィールド、 A〜Gはコントロールビットである。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an arithmetic microinstruction to which the method of the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of an arithmetic circuit to which the method of the present invention is applied. 2 is a signal waveform diagram of each part of the circuit shown in FIG. 4, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between bits A to G shown in FIG. 1 and an arithmetic expression. In the figure, 15.16 is a register, 17 is a multiplexer, 18 is an inversion circuit, 19.21.22 is a selector, 20 is an addition circuit, 23 is an AND circuit, 24 is an OR circuit, 25 is an XOR circuit, 30.31 is a latch circuit, OP is an operation field, and A to G are control bits.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 演算用マイクロ命令に応じて演算回路の各部を制御し、
データの加算、減算、反転、論理和、論理積、排他的論
理和等の演算を行ない、該演算用マイクロ命令に応じた
演算結果を得る演算回路制御方式において、 演算用マイクロ命令に該マイクロ命令が演算用命令であ
ることを指示するオペレーションフィールドと、演算回
路の制御用の複数のコントロールビットとを設け、 該複数のコントロールビット夫々で直接該演算回路の各
部の制御を行なうことを特徴とする演算回路制御方式。
[Claims] Controlling each part of an arithmetic circuit according to an arithmetic microinstruction,
In an arithmetic circuit control method that performs operations such as addition, subtraction, inversion, logical sum, logical product, exclusive OR, etc. of data and obtains a calculation result according to the calculation microinstruction, the calculation microinstruction includes the microinstruction in the calculation microinstruction. It is characterized by providing an operation field for indicating that is an arithmetic instruction, and a plurality of control bits for controlling the arithmetic circuit, and each of the plurality of control bits directly controlling each part of the arithmetic circuit. Arithmetic circuit control method.
JP24592186A 1986-10-16 1986-10-16 Control system for arithmetic circuit Pending JPS6398733A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6965981B2 (en) 1995-03-17 2005-11-15 Renesas Technology Corporation Processor including a plurality of computing devices

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6965981B2 (en) 1995-03-17 2005-11-15 Renesas Technology Corporation Processor including a plurality of computing devices

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