KR19990030243A - 강력한 다중 워드 명령 및 그 제공방법 - Google Patents

Abstract

강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트가 개시된다. 명령 세트는 단일 워드 명령 및 다중 워드 명령을 포함하는 다수의 명령을 구비한다. 적어도 한 비트가 다중 워드 명령의 첫 번째가 아닌 모든 워드내의 미리결정된 위치에 위치된다. 다중 워드 명령의 첫 번째 비트가 다중 워드 명령 내의 어떠한 이후의 워드보다 먼저 수행되지 않는다면, 상기 적어도 한 비트는 비연산 비트(들)로써 마이크로제어기에 의해 디코드될 것이다.

Description

강력한 다중 워드 명령 및 그 제공방법

본 발명은 일반적으로 마이크로제어기(microcontroller)에 관한 것으로서, 특히 강력한 다중 워드 명령(robust multiple word instructions)을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트 및 그 제공 방법에 관한 것이다.

현재, 몇몇 마이크로제어기에 있어서의 모든 명령은 단일 워드 명령이다. 이는 마이크로제어기에게 각각의 특정한 동작이 수행될 것임을 알리는 데에 단일 워드가 사용됨을 의미한다. 단일 워드 명령이 가지고 있는 문제는, 단일 워드 명령이 제한된 수의 어드레스 비트만을 갖기 때문에 어드레스가능한 메모리 공간의 양이 제한된다는 것이다.

어스레스가능한 메모리 공간을 증가시키기 위하여, 다중 워드 명령이 사용될 수 있다. 그러나, 다중 워드 명령은 몇 개의 다른 문제들을 발생시킨다. 첫 번째로, 사용되는 몇몇 명령은 SKIP 명령이다. 단일 워드 명령에 대해서는, 이는 다음 워드가 일반적으로 실행가능한 명령이기 때문에 문제를 발생시키지 않는다. 따라서, SKIP 명령은 한 위치를 스킵하도록 세트된다. 그러나, 다중 워드 명령이 사용된다면, 마이크로제어기는 다음에 실행될 명령까지 도달하기 위하여 얼마나 많은 워드들이 스킵될 필요가 있는 지를 알아야 할 필요가 있다. 명령내 워드 수에 대하여 이와같이 경험적으로 진행됨에 따라, 심각한 속도 제한이 생길 수 있다. 이는 마이크로제어기를 설계하는 데에 중대한 문제들을 발생시킨다.

다중 워드 명령을 사용함에 따른 다른 문제는 마이크로제어기가 원치않는 위치(즉, 다중 워드 명령의 중간)로 부주의하게 점프될 수 있다는 것이다. 명확하게, 마이크로제어기가 다중 워드 명령의 부적당한 부분을 실행하는 것은 바람직하지 않다.

따라서, 마이크로제어기의 개선된 명령 세트 제공의 필요성이 대두되었다. 개선된 명령 세트는 다중 워드 명령을 사용하게 함으로써 마이크로제어기에 의해 사용되는 어드레스가능한 메모리 공간을 증가시켜야 한다. 다중 워드 명령을 사용하는 개선된 명령 세트는 얼마나 많은 워드들이 스킵될 필요가 있는지를 결정하기 위하여 다음에 실행될 명령이 어디에 위치하는 지를 나타내는 신호를 마이크로제어기에 보내야 한다. 마이크로제어기가 다중 워드 명령 중간의 원치않는 위치로 부주의하게 점프된다면, 다중 명령 워드 명령을 사용하는 개선된 명령 세트는 또한 얼마나 많은 워드들이 스킵될 필요가 있는지를 마이크로제어기에 신호를 보내야만 한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라, 본 발명의 목적은 마이크로제어기의 개선된 명령 세트를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 다중 워드 명령을 사용함으로써 마이크로제어기에 의해 사용되는 어드레스 가능한 메모리 공간을 증가시키는 마이크로제어기의 개선된 명령 세트를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 다중 워드 명령 내에서 얼마나 많은 워드들이 스킵될 필요가 있는지를 결정하기 위하여, 다음에 실행될 명령이 어디에 위치하는 지를 나타내는 신호를 마이크로제어기에 보내는 다중 워드 명령을 이용하는 마이크로제어기의 개선된 명령 세트를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 다중 워드 명령을 사용하며, 마이크로제어기가 다중 워드 명령 중간의 원치않는 위치로 부주의하게 점프된다면 얼마나 많은 워드들이 스킵될 필요가 있는 지의 신호를 마이크로제어기에 보내는 마이크로제어기의 개선된 명령 세트를 제공한다.

도 1은 강력한 다중 워드 명령을 갖는 본 발명의 명령 세트의 단순화된 실시예를 나타낸 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 명령 세트 12 : 명령

14A-14N : 워드 16 : 비트

18 : 비연산 비트

본 발명의 제 1 실시예에 따라, 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트가 개시된다. 명령 세트는 단일 워드 명령 및 다중 워드 명령을 포함하는 다수의 명령을 구비한다. 적어도 한 비트가 다중 워드 명령의 첫 번째가 아닌 모든 워드내의 미리결정된 위치에 위치된다. 다중 워드 명령의 첫 번째 비트가 다중 워드 명령 내의 어떠한 이후의 워드보다 먼저 수행되지 않는다면, 상기 적어도 한 비트는 비연산 비트(들)로서 마이크로제어기에 의해 디코드될 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법이 개시된다. 이 방법은 단일 워드 명령 및 다중 워드 명령을 포함하는 다수의 명령을 제공하는 단계와; 다중 워드 명령의 첫 번째 비트가 다중 워드 명령 내의 어떠한 이후의 워드보다 먼저 수행되지 않을 경우 비 연산 비트(들)로서 마이크로제어기에 의해 디코드되는 적어도 한 비트를 다중 워드 명령의 첫 번째가 아닌 모든 워드내의 미리결정된 위치에 설정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 상술한 목적들 및 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은 하기로부터, 특히 첨부 도면과 함께 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 마이크로제어기의 명령 세트(10)를 도시한다. 명령 세트(10)는 다수의 명령(12)으로 구성된다. 각각의 명령(12)은 하나 또는 그 이상의 워드들(14A-14N)으로 구성된다. 따라서, 각각의 명령(12)은 명령 1 및 명령 N과 같은 단일 워드 명령이거나 명령 2 및 명령 3과 같은 다중 워드 명령이다.

각 명령(12)의 각각의 워드(14A-14N)는 다수의 비트(16)로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 명령(12)의 각각의 워드(14A-14N)는 16-비트 워드이다. 그러나, 비트(16)의 수는 사용될 용도 및 마이크로제어기에 따라서 더 크거나 작을 수 있다.

다중 워드 명령에서, 이후의 워드들은 오퍼랜드 및 비연산코드로서 사용된다. 만일 연산코드로서 인출(fetch)되어 수행된다면, 실행 및 수행되는 연산은 프로그램 실행을 방해하지 않기 위하여 “비연산”이 될 필요가 있다. 따라서, 각각의 다중 워드 명령(즉, 명령 2 및 명령 3)에서, 적어도 하나의 비연산 비트(18)가 각각의 첫 번째 워드가 아닌 워드(14B-14N)(즉, 다중 워드 명령의 첫 번째 워드 이후의 모든 워드들)내의 미리규정된 위치에 위치하게 될 것이다. 첫 번째 워드(14A)가 다중 워드 명령 내의 이후의 워드보다 먼저 수행되지 않는다면, 비연산 비트(18)는 다중 워드 명령의 각각의 첫 번째가 아닌 워드(14B-14N)를 비연산 워드로 간주되게 할 것이다. 따라서, 명령 3에서, 만일 마이크로제어기가 명령 내의 두 번째 워드(14B) 또는 N번째 명령(14N)으로 부주의하게 점프하여, 첫 번째 워드(14A)가 두 번째 워드(14B) 또는 N번째 워드(14N)의 실행에 앞서서 수행되지 않는다면, 마이크로제어기는 각각의 워드(14B-14N)을 비연산 워드로 디코드할 것이다.

다중 워드 명령의 각각의 첫 번째가 아닌 워드(14B-14N)에 비연산 비트(18)를 둠으로써, 스킵 명령이 다음에 오는 명령 또는 오퍼랜드를 실행하기 위하여 얼마나 많은 워드들이 스킵될 필요가 있는 지를 결정할 필요가 없다. 이후의 워드(14B-14N)의 실행에 앞서서 첫 번째 워드(14A)가 실행되지 않는 다면, 모든 다른 워드들(14B-14N)은 비연산 코드로서 디코드되기 때문에, 스킵 명령은 단지 다중 워드 명령의 첫 번째 워드(14A)를 스킵하는 데에만 필요하다. 프로그램이 다중 워드 명령의 첫 번째 워드를 먼저 실행하지 않고 다중 워드 명령의 중간으로 점프된다면, 비연산 비트(18)는 또한 다중 워드 명령의 원치않는 명령 및 오퍼랜드가 실행되는 것을 방지할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 명령(12)의 각각의 워드(14A-14N)는 16비트이고 이 중 4비트는 비연산 비트(18)로서 사용된다. 바람직하게는, 비연산 비트(18)는 다중 워드 명령내 각각의 첫 번째가 아닌 워드(14B-14N)의 상위 4비트에 설정된다. 각 명령(12)은 또한 16진 포맷으로 엔코드 된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 다중 워드 명령 내의 각각의 첫 번째가 아닌 워드(14B-14N)는 FXXX h로서 엔코드 된다. 다중 워드 명령 내의 첫 번째 워드(14A)가 어떠한 이후의 워드(14B-14N)보다 앞서서 실행되지 않는다면, 마이크로제어기는 “F”를 비연산으로써 해석할 것이다.

본 발명이 특히 바람직한 실시예에 대해 도시되고 설명되기는 하였지만, 이 분야의 당업자는 누구든지 형태 및 세부사항에 있어서 상술한 그리고 다른 변형이 본 발명의 원리 및 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (18)

1. 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트로서,

   단일 워드 명령 및 다중 워드 명령을 포함하는 다수의 명령과;

   상기 다중 워드 명령의 첫 번째 워드 이후의 다중 워드 명령의 모든 워드들내의 미리규정한 위치에 설정되며, 상기 다중 워드 명령의 상기 첫 번째 워드가 처음으로 실행되지 않는 다면 상기 마이크로제어기에 의해 디코드되는 적어도 한 비트로 구성되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 한 비트는 상기 다중 워드 명령의 첫 번째 워드 이후의 상기 다중 워드 명령의 모든 워드들 내 상위 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 단일 워드 명령 및 상기 다중 워드 명령의 각각의 워드는 16 비트 워드들인 것을 특징으로 하는 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트.
4. 제 1 항에 있어서, 4비트가 상기 다중 워드 명령의 첫 번째 워드 이후의 상기 다중 워드 명령의 모든 워드들 내의 미리규정한 위치에 이용되며, 상기 4비트는 상기 다중 워드 명령의 상기 첫 번째 워드가 처음으로 실행되지 않는다면 상기 마이크로제어기에 의해 비연산 비트로써 디코드되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 4비트는 상기 다중 워드 명령의 상기 첫 번째 워드 이후의 상기 다중 워드 명령의 모드 워드들 내의 상위 4비트에 설정되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 단일 워드 명령 및 상기 다중 워드 명령의 각각의 워드는 16진수로 엔코드되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트.
7. 강력한 다중 워드 명령으로서,

   다수의 워드들을 구비하는 명령과;

   상기 다수의 워드들의 첫 번째 워드 이후의 상기 명령의 모든 워드들 내의 미리규정한 위치에 있으며, 상기 다수의 워드들의 상기 첫 번째 워드가 처음으로 실행되지 않는 다면, 마이크로제어기가 상기 다수의 워드들의 상기 첫 번째 워드 이후의 각각의 워드를 비연산으로 디코드되게 하는 적어도 한 비트로 구성되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 적어도 한 비트는 상기 다수의 워드들 중 상기 첫 번째 워드 이후의 모든 워드들 내의 상위 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 다수의 워드들 각각은 16 비트 워드인 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령.
10. 제 7 항에 있어서, 4비트가 상기 첫 번째 워드 이후의 상기 명령의 모든 워드들 내의 미리규정한 위치에 이용되며, 상기 4비트는 상기 명령의 상기 첫 번째 워드가 처음으로 실행되지 않는다면 상기 마이크로제어기에 의해 비연산 비트로써 디코드되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 4비트는 상기 첫 번째 워드 이후의 상기 명령의 모든 워드들 내 상위 4비트에 설정되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령.
12. 제 7 항에 있어서, 상기 다수의 워드들 각각은 16진수로 엔코드되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령.
13. 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법으로서,

    단일 워드 명령 및 다중 워드 명령을 포함하는 다수의 명령을 제공하는 단계와;

    상기 다중 워드 명령의 첫 번째 워드 이후의 다중 워드 명령의 모든 워드들 내의 미리규정한 위치에, 상기 다중 워드 명령의 상기 첫 번째 비트가 제일 먼저 수행되지 않는 다면 상기 마이크로제어기에 의해 비연산 비트로써 디코드되는 적어도 한 비트를 설정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 적어도 한 비트를 상기 미리규정한 위치에 설정하는 단계는 상기 적어도 한 비트를 상기 다중 워드 명령의 첫 번째 워드 이후의 상기 다중 워드 명령의 모든 워드들 내의 상위 부분에 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 단일 워드 명령 및 상기 다중 워드 명령의 각각의 워드는 16 비트 워드인 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법.
16. 제 14 항에 있어서, 4비트가 상기 다중 워드 명령의 상기 첫 번째 워드 이후의 상기 다중 워드 명령의 모든 워드들 내의 미리규정한 위치에 이용되며, 상기 4비트는 상기 다중 명령의 상기 첫 번째 워드가 처음으로 실행되지 않는다면 상기 마이크로제어기에 의해 비연산 비트로써 디코드되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법
17. 제 16 항에 있어서, 상기 4비트는 상기 다중 워드 명령의 상기 첫 번째 워드 이후의 상기 다중 워드 명령의 모든 워드들 내의 상위 4비트에 설정되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법
18. 제 13 항에 있어서, 상기 단일 워드 명령 및 상기 다중 워드들의 각각의 워드는 16진수로 엔코드되는 것을 특징으로 하는 강력한 다중 워드 명령을 구비하는 마이크로제어기의 명령 세트를 제공하는 방법.