JPS6411981B2 - - Google Patents

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JPS6411981B2
JPS6411981B2 JP6012781A JP6012781A JPS6411981B2 JP S6411981 B2 JPS6411981 B2 JP S6411981B2 JP 6012781 A JP6012781 A JP 6012781A JP 6012781 A JP6012781 A JP 6012781A JP S6411981 B2 JPS6411981 B2 JP S6411981B2
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JP
Japan
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mode
mode setting
signal
reset
latch timing
Prior art date
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Expired
Application number
JP6012781A
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English (en)
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JPS57174755A (en
Inventor
Yutaka Murao
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP6012781A priority Critical patent/JPS57174755A/ja
Publication of JPS57174755A publication Critical patent/JPS57174755A/ja
Priority to US06/675,270 priority patent/US4628448A/en
Publication of JPS6411981B2 publication Critical patent/JPS6411981B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/78Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit
    • G06F15/7839Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit with memory
    • G06F15/7842Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit with memory on one IC chip (single chip microcontrollers)
    • G06F15/786Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit with memory on one IC chip (single chip microcontrollers) using a single memory module
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/22Means for limiting or controlling the pin/gate ratio
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/78Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit
    • G06F15/7828Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit without memory
    • G06F15/7832Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit without memory on one IC chip (single chip microprocessors)

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特にモード設定機能部を改良した1
チツプマイクロプロセツサに関する。
近年、半導体技術の進歩に伴い、マイクロプロ
セツシングユニツトMPU、及びRAM,ROM等
を同一チツプ内に収容した、所謂1チツプマイク
ロプロセツサが実現されるに至つた。この種1チ
ツプマイクロプロセツサにおいては、内蔵の
RAM,ROMのみを使用するのではなく、I/
Oポートとして割付けられた外部接続ピンをバス
の接続端子として用い、外部に拡張用のRAM,
ROM等を接続できる機能、更にはI/Oポート
を拡張することのできる機能等を実現するため、
複数種のモードのうち、任意のモードを設定する
ことのできるモード設定機能を有している。実際
にはチツプのテスト等を考慮して、8種程度のモ
ードが必要とされる。これら8種のモードは、通
常、内部メモリをアクセスするか外部メモリをア
クセスするかで分類されており、後述する本発明
の一実施例におけるI/Eピンもこの仕様例に関
連している。この8種のモードの中から任意のモ
ードを選択的に設定する手段として、従来では3
本の外部接続ピンを用い、外部で設定したモード
設定情報をパワーオン時において上記3本のピン
を介してチツプ内に取込み、モード指定を行なう
モード設定手段が存在する。この際、上記3本の
ピンはモード設定に固有のものとして割当てた場
合、外部接続ピンの大幅な無駄を招き、チツプ内
の機能が大幅に縮小されてしまうことから、他の
機能ピンと共用する手段が採られる。
しかしながらこのような従来の構成において
は、実装ボード上において上記ピンの周辺に多く
の外部回路を設けなければならず、従つて周辺回
路が非常に繁雑化し、チツプ実装時において多く
の回路部品が必要になるとともに実装コスト、耐
ノイズ信頼性等の面でも問題を残していた。
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、複数
種のモードのうちの任意のモード設定をチツプ内
部に若干の回路を付加することにより1本の外部
接続ピンを用いて容易に実現することのできる1
チツプマイクロプロセツサを提供することを目的
とする。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第1図は1チツプマイクロプロセツサ内にお
ける本発明の要部構成を示すブロツク図である。
図中、100はモード設定(内部モード/外部モ
ードの指定)に供される1本の外部接続ピン(以
下I/Eピンと称す)である。101乃至103
はチツプ内部に新たに付加された機能回路であ
り、101は、リセツト解除状態時(RESET=
“0”)のみ開いて内部バスのロア側3ビツト
BUS2〜0上のデータ(モード設定データ)をモー
ド書込みラインMW0〜2上に出力するゲートGA2
〜GA0と、リセツト状態時(RESET=“1”)の
み開いて上記I/Eピン100の信号内容に固有
のモード設定データをモード書込みライン
MW2〜0上に出力制御するゲートGB2〜GB0とを
有してなるモードセレクタ回路である。このモー
ドセレクタ回路101はスタートモードの設定デ
ータとしてI/Eピン100の信号内容(ここで
はI/E=“1”の際に内部モード指定、I/E
=“0”の際に外部モード指定を示すものとする)
に従い次のような2種のモード設定情報をモード
書込みラインMW2〜0上に出力する。すなわち、
リセツト状態時(RESET=“1”)においてI/
Eピン100より外部モードを指定するI/E=
“0”の信号を受けた際はモード書込みライン
MW2〜0上に“0,0,1”(モード1)のモード
設定データ(外部スタートモード)を出力し、
I/Eピン100より内部モードを指定するI/
E=“1”の信号を受けた際はモード書込みライ
ンMW2〜0上に“1,1,1”(モード7)のモー
ド設定データ(内部スタートモード)を出力す
る。102はリセツト解除後、ソフトウエア(ユ
ーザプログラム)によるスタートモード(モード
1又は7)から他のモード(モード2〜6)への
移行を1度だけ許すためのセツト優先のS−R形
フリツプフロツプであり、103は内部クロツク
φ1に同期して選択的に出力されるモード設定デ
ータ書込み信号(以下MRWR信号と称す)を1
クロツク周期をもつて遅延するためのトランスミ
ツシヨンゲートG1,G2、及びインバータI1,I2
なる遅延回路である。ここで上記フリツプフロツ
プ102はリセツト状態信号(RESET=“1”)
を受けるとセツト状態となり、リセツト解除後
(RESET=“0”)、上記MRWR信号が出力され
ると遅延回路103より出力される1クロツク
(φ1)周期遅れのMRWRD信号によりリセツトさ
れるもので、この際のセツト出力信号がモード設
定データ書込み許可信号(以下MRWPRM信号
と称す)となる。104は上記MRWR信号と
MRWPRM信号とクロツクパルスφ2とからモー
ド設定レジスタ105のラツチタイミング信号を
作る書込み制御ゲートである。105はモード書
込みラインMW2〜0上のモード設定データを上記
書込み制御ゲート104より得られるラツチタイ
ミング信号によりラツチするモード設定レジスタ
であり、このモード設定レジスタ105にラツチ
されたモード設定データMD2〜MD0は図示しな
い制御回路に送られるとともに、モード設定デー
タ読出し信号(以下MRRD信号と称す)により
開かれるゲートGO2〜GO0、および内部バス
BUS2〜0を介してMPUに読込むことができるよう
になつている。
第2図a乃至eは上記第1図における各部の信
号及びモードの切替えタイミングを示すタイムチ
ヤートである。
ここで第2図a乃至eを参照して上記第1図に
示す一実施例の動作を説明する。先ずリセツト信
号(RESET)が第2図aに示す如くアクテイブ
状態すなわちRESET=“1”となることにより、
フリツプフロツプ102がセツト状態となりセツ
ト出力端Qより同図cに示す如く有意レベル
(“1”)のMRWPRM信号が出力されるととも
に、モードセレクタ回路101のゲートGB2
GB0が開制御される。このリセツト状態時におい
てI/Eピン100に第2図bに示すタイミング
をもつて内部モードを示すI/E=“1”なる
I/E信号が外部より与えられると、モードセレ
クタ回路101からはモード7を示す“1,1,
1”なるモード設定データ(内部スタートモー
ド)がモード書込みラインMW2〜0上に出力され
る。このモード書込みラインMW2〜0上に出力さ
れたモード設定データ(“1,1,1”)は、第2
図cに示されるMRWPRM信号と、リセツト状
態時において内部で自動発生される同図dに示す
MRWR信号と、クロツクパルスφ2とに基づいて
書込み制御ゲート104で作られるラツチタイミ
ング信号により、モード設定レジスタ105にラ
ツチされる。而してモード設定レジスタ105に
ラツチされたモード7を示すモード設定データ
(“1,1,1”)は制御回路に送られ、内部スタ
ートモードに対するベクターアドレスが発生され
てチツプ内部のROMアクセスによりスタードモ
ード(モード7)のプログラム処理動作が開始さ
れる(第2図e参照)。
又、上記リセツト状態時において、I/Eピン
100に外部モードを示すI/E=“0”なる
I/E信号が与えられると、モードセレクタ回路
101からはモード1を示す“0,0,1”なる
モード設定データ(外部スタートモード)がモー
ド書込みラインMW2〜0上に出力され、上記書込
み制御ゲート104より得られるラツチタイミン
グ信号によりモード設定レジスタ105にラツチ
される。このモード設定レジスタ105にラツチ
されたモード1を示すモード設定データ(“0,
0,1”)は制御回路に送られ、外部スタートモ
ードに対するベクターアドレスが発生されて、こ
のアドレス情報がチツプに設けられたアドレスピ
ン(A0〜A7)及びデータピン(D0〜D7)を介
し、外部のメモリ回路に転送され、外部メモリの
アクセスによるスタートモード(モード1)のプ
ログラム処理動作が開始される。
而してリセツト解除後におけるスタートモード
のプログラム処理実行時において、スタートモー
ド(モード7又はモード1)から他のモードへの
移行は1回だけ許される。すなわち、ユーサプロ
グラム中のモード設定レジスタ105への書き込
み命令によるモード切替指令によりMRWR信号
が発生すると、このMRWR信号とMRWPRM信
号とクロツクパルスφ2とに基づいて書込み制御
ゲート104よりラツチタイミング信号が発生さ
れる。この際、リセツト信号(RESET)は第2
図aに示す如く既にリセツト解除状態(RESET
=“0”)となつており、従つてモードセレクタ回
路101では、ゲートGB2〜GB0が既に閉じら
れ、これに代つてゲートGA2〜GA0が開制御され
ている。このため内部バスBUS2〜0上のユーザプ
ログラムにより指定されたモード設定データがモ
ード書込みラインMW2〜MW0上に出力され、上
記ラツチタイミング信号によりモード設定レジス
タ105にラツチされる。更に上記ユーザプログ
ラム上で発生したMRWR信号は遅延回路103
で1クロツク周期遅延された後、フリツプフロツ
プ102のリセツト側入力端Rに供給される。こ
れによつてフリツプフロツプ102はリセツト状
態となり、以後は第2図aに示すCPUリセツト
信号(RESET信号)が再びアクテイブ
(RESET=“1”)状態となるまでセツトされな
い。従つてスタートモードから、ユーザプログラ
ムの指定による他モードへの切替えはリセツト
(RESET)解除後、1回だけ許され、再びリセ
ツト(RESET)信号を、アクテイブにしてCPU
にリセツトをかけるまで、2度とモードを切り替
えることはできない。これは、プログラムがノイ
ズ等で暴走してモード設定レジスタ105を誤つ
て書き換えない為の保護手段となつている。この
ようにして合計8種のモード(モード0(“0,
0,0”)〜モード7(“1,1,1”))が任意に
選択できる。
上述した如く、リセツト中(RESET=“1”)
は1本のI/Eピン100に供給されたI/E信
号に対応したスタートモードのモード設定データ
(すなわち、I/E=“1”の際は内部モードを示
す“1,1,1”(モード7)のモード設定デー
タ、又、I/E=“O”の際は外部モードを示す
“0,0,1”(モード1)のモード設定データ)
がハードウエアにて自動的に生成され、リセツト
解除後(RESET=“0”)においてはユーザプロ
グラムによつて1度だけ任意のモード設定データ
をモード設定レジスタに書込んでモードをスター
トモードから他のモードへ移行することができ
る。このようなモード設定手段を採ることによ
り、モード設定に使われる共用ピンは1本(I/
Eピン100)で、計8種のモード(モード0〜
モード7)が任意に選択でき設定できる。更にこ
れに伴つて外部付加回路は大幅に削減され、1チ
ツプマイクロプロセツサの周辺回路が著しく簡素
化される。
なお上記した実施例では、リセツト解除後、1
回だけソフトウエア(ユーザプログラム)による
モードの切替えと許すため、フリツプフロツプ1
02、及び遅延回路103をチツプ内に付加して
いるが、使用用途によつてはこれらの機能回路を
必ずしも付加する必要はなく、又、モード設定レ
ジスタ105の内容を内部バスBUS2〜0を介して
MPU側に転送するためのゲートGO2〜GO0も必
ずしも必要としない。又上記実施例では取扱うモ
ードを8種とし、従つてモード設定レジスタ10
5及びモードセレクタ回路101を3ビツト構成
としているが、これに限らず必要とするモード数
に応じて任意に変更可能であることは勿論であ
る。
以上詳述したように本発明の1チツプマイクロ
プロセツサによれば、複数種のモードのうちの任
意のモード設定をチツプ内部に若干の回路を付加
することにより、1本の外部接続ピンを用いて容
易に実現することができ、これによつて周辺回路
の簡素化、並びにこれに伴う耐ノイズ信頼性の向
上、コストの低減化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路ブロツク
図、第2図a乃至eは上記実施例の動作を説明す
るためのタイムチヤートである。 100……I/Eピン(共用ピン)、101…
…モードセレクタ回路、102……フリツプフロ
ツプ、103……遅延回路、104……書込み制
御ゲート、105……モード設定レジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 リセツト状態時において内部モード/外部モ
    ードの指定信号が与えられる1本の特定外部接続
    端子と、リセツト状態時には上記端子に与えられ
    る指定信号に従うスタートモードのモード設定情
    報を生成して出力し、リセツト状態の解除後には
    プログラムで指定されたモード設定情報を出力す
    るゲート回路と、上記ゲート回路から出力される
    モード設定情報をラツチタイミング信号に基づい
    てラツチするモード設定レジスタと、リセツト状
    態時毎並びにリセツト状態解除後のプログラム処
    理の実行時にはモード切替指令が与えられたとき
    の1回のみそれぞれラツチタイミング信号を発生
    し、上記モード設定レジスタに供給するラツチタ
    イミング信号発生手段とを具備したことを特徴と
    する1チツプマイクロプロセツサ。
JP6012781A 1981-04-21 1981-04-21 1-chip microprocessor Granted JPS57174755A (en)

Priority Applications (2)

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JP6012781A JPS57174755A (en) 1981-04-21 1981-04-21 1-chip microprocessor
US06/675,270 US4628448A (en) 1981-04-21 1984-11-29 Operation mode setting apparatus on a single chip microprocessor

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JP6012781A JPS57174755A (en) 1981-04-21 1981-04-21 1-chip microprocessor

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JPS57174755A JPS57174755A (en) 1982-10-27
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