RU2126989C1 - Microprocessor - Google Patents
Microprocessor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2126989C1 RU2126989C1 RU95113244A RU95113244A RU2126989C1 RU 2126989 C1 RU2126989 C1 RU 2126989C1 RU 95113244 A RU95113244 A RU 95113244A RU 95113244 A RU95113244 A RU 95113244A RU 2126989 C1 RU2126989 C1 RU 2126989C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- system bus
- input
- output
- information
- control
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропроцессорам. The invention relates to computer technology, in particular to microprocessors.
Существуют микропроцессоры, например "Устройство для обработки информации" по европейской заявке N 0241946, содержащее блок выполнения команд и имеющий выводы для присоединения к системной шине блок интерфейса, входы/выходы которых соединены внутренней информационной магистралью и линией управления. There are microprocessors, for example, "Information Processing Device" according to European application N 0241946, containing a command execution unit and having outputs for connecting to the system bus an interface unit, the inputs / outputs of which are connected by an internal information highway and a control line.
Недостатком данного микропроцессора является его ограниченная производительность в силу того, что операции обмена по системной шине производятся строго последовательно. The disadvantage of this microprocessor is its limited performance due to the fact that exchange operations on the system bus are performed strictly sequentially.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в увеличении производительности микропроцессора при сохранении возможности использования существующего программного обеспечения. The problem solved by the invention is to increase the performance of the microprocessor while maintaining the ability to use existing software.
Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в известный микропроцессор вводятся дополнительные блоки интерфейса, идентичные существующему, а также блок выбора системной шины, управляющий их работой. Выход блока выполнения команд и вход блока выбора системной шины соединены информационной магистралью, входы/выходы - линией управления, а выходы разрешения блока выбора системной шины соединены с входами разрешения блоков интерфейса. Количество блоков интерфейса соответствует числу системных шин. The fulfillment of this task is achieved by the fact that additional interface units identical to the existing one are introduced into the well-known microprocessor, as well as a system bus selection unit that controls their operation. The output of the command execution unit and the input of the system bus selection unit are connected by an information highway, the inputs / outputs are connected by a control line, and the resolution outputs of the system bus selection unit are connected to the resolution inputs of the interface units. The number of interface units corresponds to the number of system buses.
Работа блока выбора системной шины основана на информации, передаваемой по информационной магистрали, чем обуславливаются различные варианты исполнения микропроцессора. The operation of the system bus selection unit is based on information transmitted through the information highway, which determines various versions of the microprocessor.
В случае, когда по информационной магистрали передаются данные о адресе, она подключается как к входу блока выбора системной шины, так и к входам блоков интерфейса, при этом данные о старших разрядах поступают только на вход блока выбора системной шины, остальная часть адреса поступает на входы блоков интерфейса и представляет собой физический адрес обращения по системной шине. In the case when data on the address is transmitted via the information highway, it is connected both to the input of the system bus selection unit and to the inputs of the interface units, while the data on the high-order bits are received only at the input of the system bus selection unit, the rest of the address goes to the inputs interface blocks and represents the physical address of the appeal on the system bus.
В случае, когда по информационной магистрали поступают данные о номере системной шины, в микропроцессор вводится блок регистров номера системной шины, вход/выход которого соединен информационной магистралью с входом/выходом блока выполнения команд, а выход номера информационной магистралью с входом блока выбора системной шины, вход/выход которого соединен линией управления с входом/выходом блока выполнения команд, чей выход управления соединен с входом управления блока регистров номера системной шины. In the case when data on the system bus number is received through the information highway, a block of system bus number registers is entered into the microprocessor, the input / output of which is connected by the information highway to the input / output of the command execution unit, and the number output by the information highway to the input of the system bus selection unit, the input / output of which is connected by a control line to the input / output of the command execution unit, whose control output is connected to the control input of the block of registers of the system bus number.
Предлагаемое решение поставленной задачи позволяет получить технический результат выражающийся в том, что благодаря наличию в микропроцессоре дополнительных блоков интерфейса имеется возможность подключения к неограниченному числу системных шин и, следовательно проводить операции обмена по ним одновременно, в параллельном режиме. The proposed solution to the problem allows to obtain a technical result expressed in the fact that due to the presence of additional interface units in the microprocessor, it is possible to connect to an unlimited number of system buses and, therefore, conduct exchange operations on them simultaneously, in parallel mode.
В существующих микропроцессорах, имеющих возможность подключения только к одной системной шине, операции обмена по шине происходят строго последовательно. Например при работе с блоком памяти, в частности при обработке массивов данных, для каждой команды возможно достаточно большое количество операндов, при этом суммарное время выполнения команды Tс складывается из времени выборки команды Tк, времени дешифрации кода Tд, времени выборки операндов Ti (где i - номер операнда), времени обработки операндов Tо. и времени записи результата Tз
где n - количество операндов.In existing microprocessors with the ability to connect to only one system bus, bus exchange operations occur strictly sequentially. For example, when working with a memory unit, in particular, when processing data arrays, a sufficiently large number of operands is possible for each instruction, while the total execution time of the instruction T s is the sum of the sampling time of the instruction T к , the decryption time of the code T d , the sampling time of the operands T i (where i is the operand number), the processing time of the operands T about . and the time of recording the result T s
where n is the number of operands.
Операции дешифрации кода и обработки операндов происходят внутри микропроцессора, а так как время на их исполнение значительно меньше времени операций обмена по системной шине, то в данном случае его можно не учитывать, т.е. Code decryption and operand processing operations occur inside the microprocessor, and since the time to execute them is much less than the time of exchange operations on the system bus, in this case it can be ignored, i.e.
Таким образом, учитывая, что время выполнения операций обмена по системной шине одинаковое, т.е. Tк=Ti=Tз, а количество операндов примем например равным 10 (n=10), то
Tс = Tк+10•Ti+Tз = 12•Ti.
Thus, given that the execution time of exchange operations on the system bus is the same, i.e. T to = T i = T s , and the number of operands is taken to be equal to, for example, 10 (n = 10), then
T c = T k + 10 • T i + T s = 12 • T i .
При использовании предлагаемого микропроцессора, каждая область памяти, в которой находится один из необходимых операндов, подключается к микропроцессору через отдельную системную шину, что создает возможность одновременной работы со всеми операндами, т.е. When using the proposed microprocessor, each memory area in which one of the necessary operands is located is connected to the microprocessor through a separate system bus, which makes it possible to work simultaneously with all operands, i.e.
при этом Tс=Tк+Ti+Tз = 3•Ti, т.е. производительность в данном случае увеличивается пропорционально числу операндов.
in this case T c = T k + T i + T s = 3 • T i , i.e. performance in this case increases in proportion to the number of operands.
До пятидесяти процентов всех команд составляют команды с одним операндом типа MOV A1, A2 (операция пересылки). Для выполнения такой команды (сравнивая единичные команды) производительность существующего и предлагаемого микропроцессора одинакова и равна Tс=3•Ti, но если рассматривать последовательность из n команд, где n - число, отличное от единицы, то для существующего микропроцессора время выполнения данной последовательности ∑Tc составляет
∑Tc = 3•n•Ti,
а у предлагаемого микропроцессора, так как выборка команд происходит по одной шине, выборка операнда по другой, а запись результата по третьей, то за счет совмещения циклов обмена по системным шинам разных команд время выполнения последовательности команд составляет
∑Tc = n•Ti+2•Ti.
Например при n=10 время выполнения ∑Tc у существующего микропроцессора составляет
∑Tc = 30•Ti,
а у предлагаемого
∑Tc = 12•Ti.
На фиг.1 изображена функциональная блок-схема микропроцессора, на фиг.2 - то же при управлении посредством старших разрядов адреса, на фиг.3 - то же при управлении посредством содержимого регистров номера системной шины.Up to fifty percent of all instructions are instructions with one operand of type MOV A1, A2 (transfer operation). To execute such a command (comparing single commands) the performance of the existing and proposed microprocessor is the same and equal to T c = 3 • T i , but if we consider a sequence of n commands, where n is a number other than one, then for the existing microprocessor the execution time of this sequence ∑T c is
∑T c = 3 • n • T i ,
while the proposed microprocessor, since the instruction is selected on one bus, the operand is selected on the other, and the result is recorded on the third, due to combining the exchange cycles on the system buses of different commands, the execution time of the sequence of commands is
∑T c = n • T i + 2 • T i .
For example, for n = 10, the execution time ∑T c of an existing microprocessor is
∑T c = 30 • T i ,
and the proposed
∑T c = 12 • T i .
Figure 1 shows the functional block diagram of the microprocessor, figure 2 is the same when controlled by the upper digits of the address, figure 3 is the same when controlled by the contents of the registers of the system bus number.
Микропроцессор 1 содержит блок выполнения команд 2, состоящий из устройства управления, операционного блока, блоков вспомогательной памяти и прерываний (на схеме не показаны), входы/выходы которого соединены внутренними информационными магистралями 3 и линиями управления 4 с входами/выходами блоков интерфейса 5, имеющих выводы (не показаны) для подключения к системным шинам 6 и входы разрешения, соединенные линиями разрешения 7 с выходами разрешения блока выбора системной шины 8 (выполненный например как комбинационная схема), входы/выходы управления и информационные входы которого соединены с входами/выходами управления и информационными выходами блока выполнения команд 2 линией управления 9 и информационной магистралью 10, которая в случае прохождения по ней информации о адресе подключается также к адресным входам блоков интерфейса 5 (см. фиг.2), а в случае передачи по ней содержимого регистров блока регистров номера системной шины 11 (см. фиг.3) информация поступает с выхода номера этого блока, информационный вход/выход и вход управления которого соединен информационной магистралью 12 и линией 13 с информационным входом/выходом и выходом управления блока выполнения команд 2. The
Данное устройство работает следующим образом, после инициализации микропроцессор 1 начинает выбирать и выполнять команды с фиксированной системной шины начиная с фиксированного адреса. Блок выполнения команд 2 подает по информационной магистрали 10 и линии управления 9 информацию и сигналы управления на вход блока выбора системной шины 8, на основании которых он формирует вспомогательные сигналы управления, которые поступают по линии 9 на вход блока выполнения команд 2, номер системной шины и передает сигнал разрешения по соответствующей им линии 7 на вход разрешения соответствующего блока интерфейса 5, который, активизируясь, захватывает соответствующую системную шину 6 (если микропроцессор не работает с ней в монопольном режиме), приняв на вход по внутренней информационной магистрали 3 и линии управления 4 адрес и сигналы управления от блока выполнения команд 2 выставляет их на системную шину 6 и получает по ней информацию, которую передает по внутренней информационной магистрали 3 одновременно с сигналом синхронизации по линии 4 в блок выполнения команд 2, где она интерпретируется как код команды на основе которого вырабатываются адреса операндов текущей команды и адрес следующей команды, а также информация и сигналы управления, которые по информационной магистрали 10 и линии управления 9 передаются на вход блока выбора системной шины 8, который на их основе формирует номера системных шин операндов текущей команды и номер шины для выборки следующей команды и передает по линиям 9 и 7 вспомогательные сигналы управления на вход блока выполнения команд 2 и сигналы разрешения на входы соответствующих блоков 5, активизируя их. Активизированные блоки интерфейса 5 захватывают соответствующие системные шины 6 и после принятия на вход по внутренним информационным магистралям 3 и линиям управления 4 адресов и сигналов управления передают их на соответствующие системные шины 6, далее происходит выполнение действий над выбранными операндами, предписываемых текущей командой, дешифрация полученного кода следующей и цикл повторяется. This device operates as follows, after initialization, the
При использовании в качестве информации для выбора системной шины адреса обращения он передается из блока выполнения команд 2 по информационной магистрали 10 на входы блока выбора системной шины 8 и блоков интерфейса 5, при этом на вход блока выбора системной шины 8 передается только старшая часть адреса, соответствующая номеру системной шины, а на входы блоков интерфейса младшая его часть, представляя собой физический адрес обращения, дальнейшая работа микропроцессора соответствует вышеописанному. When using the address of the address as information for selecting the system bus, it is transferred from the
Источником информации о номере системной шины могут служить регистры блока регистров номера системной шины 11. При этом блок выполнения команд 2 параллельно с формированием адреса в нем выдает по линии 13 сигналы управления, которые поступают на вход управления блока регистров номера системной шины 11, соответственно которым он выводит содержимое определенных регистров номера системной шины, входящих в его состав, по информационной магистрали 10 на вход блока выбора системной шины 8, куда поступают и сигналы управления по линии управления 9 с выходов управления блока выполнения команд 2. Содержимое регистров блока регистров номера системной шины 11 может изменяться и считываться при выполнении микропроцессором 1 определенных команд, при этом блок выполнения команд 2 по линии управления 13 выдает сигналы управления на вход блока регистров номера системной магистрали 11 и соответственно им по информационной магистрали 12 считывает информацию из определенного регистра этого блока или записывает в него. Далее процесс работы микропроцессора соответствует вышеописанному. The source of information about the system bus number can be the registers of the block of registers of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113244A RU2126989C1 (en) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | Microprocessor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113244A RU2126989C1 (en) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | Microprocessor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95113244A RU95113244A (en) | 1997-07-20 |
RU2126989C1 true RU2126989C1 (en) | 1999-02-27 |
Family
ID=20170638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95113244A RU2126989C1 (en) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | Microprocessor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2126989C1 (en) |
-
1995
- 1995-07-26 RU RU95113244A patent/RU2126989C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR900006549B1 (en) | Data processing system | |
US7350054B2 (en) | Processor having array of processing elements whose individual operations and mutual connections are variable | |
US7752342B2 (en) | Interface integrated circuit device for a USB connection | |
JP4098241B2 (en) | Method and apparatus for connecting a processor to a coprocessor | |
CN1040158C (en) | A microprocessor having a run/stop pin for accessing an idle mode | |
JP2665081B2 (en) | Data transfer method between microcomputer registers | |
EP0295646A3 (en) | Arithmetic operation processing apparatus of the parallel processing type and compiler which is used in this apparatus | |
US5826105A (en) | System for using an external CPU to access multifunction controller's control registers via configuration registers thereof after disabling the embedded microprocessor | |
JPH04358252A (en) | Workstation and consituting method thereof | |
RU2126989C1 (en) | Microprocessor | |
JPH0969064A (en) | External memory system | |
JPH0520286A (en) | Image processor | |
CA1091359A (en) | Unidirectional looped busses microprocessor | |
JPS63147255A (en) | Calculation processor having several series connection stages and computer and calculation applying the same | |
JP4134371B2 (en) | I / O bus bridge device | |
JPH01169669A (en) | High-speed numeric value arithmetic device | |
RU2079877C1 (en) | Module computing device which has separate microprogram control of calculation units | |
KR0137841Y1 (en) | Data transfer control device in multiprocessor system | |
Srini et al. | Parallel DSP with memory and I/O processors | |
JPS5833584B2 (en) | information processing equipment | |
EP1193606B1 (en) | Apparatus and method for a host port interface unit in a digital signal processing unit | |
Burkowski | A vector and array multiprocessor extension of the Sylvan architecture | |
SU1368889A1 (en) | Periphery signal processor | |
KR100271663B1 (en) | Image processing apparatus | |
JP2657947B2 (en) | Data processing device |