JPH01176400A - マイクロプログラムrom - Google Patents

マイクロプログラムrom

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JPH01176400A
JPH01176400A JP62335997A JP33599787A JPH01176400A JP H01176400 A JPH01176400 A JP H01176400A JP 62335997 A JP62335997 A JP 62335997A JP 33599787 A JP33599787 A JP 33599787A JP H01176400 A JPH01176400 A JP H01176400A
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microprogram rom
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健一 柄澤
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マイクロプログラムROM (リード・オ
ンリー・メモリ)に関し、例えばその機能診断に利用し
て有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
コンピュータ等の命令は、レジスタ間転送、演算等の基
本操作の組み合わせにより実現できる。
この基本操作を指令するマイクロ命令をROMに格納し
、それを順次読み出して実行することによりコンピュー
タ等の命令(マクロ命令)を実行するのがマイクロプロ
グラムROMである。このようなマイクロプログラムR
OMに関しては、例えば特開昭62−024326号公
報がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記マイクロプログラムROMにあっては、−連のマイ
クロ命令は、先頭アドレスを除きマイクロプログラムR
OM自身が生成する。それ故、マイクロ命令が所望の通
りに記憶されているか否かの故障診断を行うことが困難
となる0例えば、マイクロプログラムROMが搭載され
た半導体集積回路では、その故障診断を行うようにする
ためには、アドレス指定を行う入力端子と、それに対応
した読み出し信号を外部に出力させる出力端子とを設け
ることが必要になる。このようにすると、故障診断のた
めにだけ使用される端子数が膨大となってしまい現実的
でない。
この発明の目的は、比較的簡単な構成でマイクロ命令の
内容を直接的に読み出し可能にしたマイクロプログラム
ROMを提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、第1のマルチプレクサを設けて、マイクロプ
ログラムROMから出力される次アドレス信号と外部か
ら指定されるアドレス信号とを選択的に切り換えてマイ
クロプログラムROMのアドレス入力に伝えるようにす
るとともに、第2のマルチプレクサを設けてマイクロプ
ログラムROMの出力線の信号を制御フィールド又は外
部に選択的に伝えるようにする。
〔作 用〕
上記した手段によれば、第1及び第2のマルチプレクサ
の切り換え制御によって、マイクロ命令を直接的に読み
出すことが可能となる。
〔実施例〕
第F図には、この発明に係るマイクロプログラムROM
の一実施例のブロック図が示されている。
同図の各回路ブロックは、公知の半導体集積回路の製造
技術によって、図示しないそれによって特定の情報処理
動作を行う回路ブロックとともに、特に制限されないが
、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上において
形成される。
マイクロプログラムROM (以下、mROMと略す場
合がある。)は、後述するようなアンドアレイとオアア
レイを含む、マイクロプログラムROMは、モード信号
によりその先頭アドレスが指定される。このモード信号
は、例えばマクロ命令に対応している。この実施例のマ
イクロプログラムROMを、例えば直接メモリアクセス
制御装置に適用する場合、モード信号は、メモリーメモ
リ、I10→メモリ、メモリ→I10等の転°送形態と
、アドレス増減とを指定する信号とされる。マイクロプ
ログラムROMから出力される出力信号のうち、次の読
み出しアドレスを指定する次アドレス信号は、第1のマ
ルチプレクサMPXIを介してそのアドレス入力に供給
される。上記第1のマルチプレクサMPXの他方の入力
には、診断用のアドレス信号が供給される入力レジスタ
IRの出力信号が供給される。これによって、マイクロ
プログラムROMのアドレス指定は、上記マイクロプロ
グラムROM自身が生成した次アドレス信号と、上記入
力レジスタIRを介して供給されるアドレス信号とによ
り選択的に行われることが可能となる。
上記マイクロプログラムROMから出力される出力信号
のうち、レジスタ間転送、演算等の基本操作を実現する
図示しない制御フィールドに伝えられるべき制御信号は
、第2のマルチプレクサMPX2を介して、一方におい
て上記制御フィールドにそのまま伝えられ、他方におい
て上記制御信号が複数組に分割されて、出力レジスタO
Rに伝えられる。上記制御フィールドに伝えられるべき
信号は、その数が非常に多いため第2のマルチプレクサ
MPX2における出力レジスタOR側に接続すべきスイ
ッチは、出力レジスタORのビット数に対応して分割し
、選択信号S1ないしS4に応じて選択的に出力レジス
タORに伝える。
上記マルチプレクサMPXIとMPX2の切り換え制御
信号、及び上記第2のマルチプレクサMPX2に伝えら
れる選択信号SlなしいS4は、制御レジスタCRによ
り形成される。
上記入力レジスタIR1出力レジスタOR及び制御レジ
スタCRは、制御フィールド等に置かれる各種レジスタ
と同様に特定のアドレスが割り当てられそれを共通に結
合させる内部バスに結合される。
第2図には、上記第2のマルチプレクサMPX2の一実
施例の回路図が示されている。
特に制限されないが、内部バスが8ビツトの信号を伝達
させるよう構成されている場合、出力レジスタORは8
ビツトのレジスタとされる。それ故、mROMの制御フ
ィールドに伝えられるべき信号線がM本ある場合、M÷
8のブロックに分割される。この実施例では、例として
出力線の数が32本の場合が示されている。上記32本
の出力線のうち、最初の8本の出力線に対応して伝送ゲ
−)MO3FETQlなしいQ8が設けられ、これらの
伝送ゲートMO3FETQIなしいQ8のゲートには、
上記選択信号S1が共通に供給される。したがって、選
択信号S1がハイレベルにされると、それに応じて上記
伝送ゲー)MO3FETQIないしQ8がオン状態にな
り、それに対応した出力線の信号を出力レジスタORに
伝えることになる。残りの出力線を8本ずつが組となっ
て上記同様な伝送ゲートMO8FETを介して出力レジ
スタORの入力に共通に接続される。これにより、選択
信号SlなしいS4が順次ハイレベルのような選択レベ
ルにされることによって、4回に分けて時系列的に1つ
のマイクロ命令に対応した出力信号の出力レジスタOR
への読み出しが行われる。
特に制限されないが、マイクロプログラムROMの出力
線は、出カバソファOBを介して制御フィールドに伝え
られる。この出カバソファOBは、テスト信号TSTに
よりその動作が制御され、例えばテスト信号TSTがア
クティブになると、非動作状態(例えば出力ハイインピ
ーダンス状態)になり、制御フィールドへの出力信号の
伝達を禁止する。それ故、この実施例のマルチプレクサ
MPX2は、上記伝送ゲートMO3FETと出カバソフ
ァOBとにより信号の伝達を切り換えるというマルチプ
レクサとしての動作を行う。
第1図において、上記マイクロプログラムROMの故障
診断を行う場合、言い換えるならば、マイクロ命令が正
確に格納されているか否かの判定を行う場合、まず制御
レジスタCRを指定し、テストモードを指定する。制御
レジスタCRの特定のビットに例えば論理“1”を書き
込むと、テスト信号TSTが形成され、第1のマルチプ
レクサMPX1を入力レジスタIR側に切り換える。こ
れにより、入力レジスタIRに任意のアドレス信号を書
き込むことにより、mROMのアドレス指定が可能にな
る。また、上記テスト信号TSTにより第2のマルチプ
レクサMPX2の制御フィールドへの出力が禁止され、
選択信号S1ないしS4に対応されたビットのうち、例
えば選択信号Slに対応したビットに論理“1”を書き
込むと、選択信号S1が形成されて制御フィールドに伝
えるべき出力信号のうち、8ビツトの信号が出力レジス
タORに伝えられる。出力レジスタORに伝えられた信
号は、上記出力レジスタORをアドレス指定してその読
み出しを指示することにより、内部バスを介して外部に
取り出すことができる。
以下、入力レジスタIRの内容を代えないで、制御レジ
スタCRを指定して、上記選択信号S1に対応したビッ
トを論理“0”にし、上記選択信号S2ないしS4に対
応したビットに択一的に論理“1゛を順次書き込むと、
その書き込みに応じて8ビツトの単位で分割されてmR
OMのマイクロ命令の内容を読み出すことができる。
この構成においては、上記のような2つのマルチプレク
サMPXL、MPX2と、3つの・レジスタlR1OR
及びCRを追加させるだけの比較的簡単な構成により、
マイクロプログラムROMの内容、言い換えるならば、
マイクロ命令を直接的に読み出すことが可能となる。
なお、制御レジスタCRを指定して、上記テスト信号T
STに対応したビットに論理“0”を書き込むかりセン
トを指示することにより、通常勤作に切り換えられる。
すなわち、上記テスト信号TSTのインアクティブによ
りマルチプレクサMPXIは、マイクロプログラムRO
M自身が生成した次アドレスを伝える。またマルチプレ
クサMPx2は、上記のような出力回路OBが動作状態
になって、制御フィールドに対して上記マイクロプログ
ラムROMの出力信号を伝えるものとなる。
なお、このとき、上記制御レジスタCRの選択信号S1
ないしS4もリセットされる。これにより、出力レジス
タOBへの読み出しが禁止される。もっとも、通常動作
においては、上記出力レジスタORを指定することはな
いから、いずれが1つの伝送ゲートMOS F ETが
オン状態にされていても問題は無い。ただし、上記伝送
ゲートMO3FETがオン状態に維持されていると、そ
の分それに対応した出力線の負荷が大きくなるから、高
速読み出しのためには、上記のように各伝送ゲートMO
S F ETをオフ状態にすることが望ましい。
それ故、通常動作の切り換えは、上記制御信号CRをリ
セットさせることにより行うことが便利となる。
上記マイクロプログラムROMが、直接メモリアクセス
制御装置のような周辺装置(コーブロセソサ又はスレー
ブプロセッサ)に搭載される場合、上記レジスタCR,
IRへの書き込みやORの読み出しは、主プロセツサか
ら行われることになる。
これに対して、上記マイクロプログラムROMが主プロ
セツサに搭載される場合、上記制御レジスタCRへのテ
ストモードの設定や、入力レジスタIRへのアドレス入
力及び出力レジスタORの読み出しは、テスト用の制御
回路により行われることになる。この場合でも、既存の
内部バスや入カバソファや出カバソファを利用し、上記
レジスタ選択回路を設で外部から指定可能にするという
比較的簡単な回路を追加するだけでよい。
第3図には、マイクロプログラムROMの一実施例の要
部回路図が示されている。
特に制限されないが、集積回路は、単結晶P型シリコン
からなる半導体基板に形成される。NチャンネルMOS
 F ETは、かかる半導体基板表面に形成されたソー
ス領域、ドレイン領域及びソース領域とドレイン領域と
の間の半導体基板表面に薄い厚さのゲート絶縁膜を介し
て形成されたポリシリコンからなるようなゲート電極か
ら構成される。PチャンネルMOS F ETは、上記
半導体基板表面に形成されたN型ウェル領域に形成され
る。
これによって、半導体基板は、その上に形成された複数
のNチャンネルMO3FETの共通の基板ゲートを構成
する。N型ウェル領域は、その上に形成されたPチャン
ネルMO3FETの基体ケートを構成する。同図におい
て、PチャンネルMO3FETは、そのチャンネル(バ
ックゲート)部分に矢印が付加されることにより、Nチ
ャンネルMO3FP:Tと区別される。また、同図のM
OSFETに付した回路記号は、第2図のものと一部重
複しているが、全く別の回路機能を持つものであると理
解されたい。
同図においてアンドアレイANDは、その1つの出力線
が代表として例示的に示されており、縦型ROMにより
構成される。すなわち、上記例示的に示されている記憶
MO3FETQ2.Q3は、直列形態に接続される。−
上記記憶M OS F E T Q2とQ3は、その記
憶情報に従ってエンハンスメント型MOS F ETか
デイプレッション型MO3FETかにされる。上記直列
回路の一端のMO3FETQ2と回路の接地電位点との
間には、Nチャンネル型のディスチャージM OS F
 E T Q 1が設けられろ。上記直列回路の他端の
MO5FETQ3と電源電圧Vccとの間には、Pチャ
ンネル型のプリチャージMO3FETQ4が設けられる
上記プリチャージMO’5FETQ4には、プリチャー
ジ信号φ1が供給され、Nチャンネル型のディスチャー
ジMO3FETQIのゲートには、上記プリチャージ信
号φ1が供給される。これにより、上記プリチャージM
O3FETQ4とディスチャージMO3FETQIとは
相補的に動作することになる。
このアンドアレイANDにおける例示的に示された出力
線は、CMOSインバータ回路を構成するPチャンネル
MO3FETQ5とNチャンネルMOSFETQ6のゲ
ートに結合される。このCMOSインバータ回路の出力
端子は、オアアレイORを構成するワード線W1に結合
される。オアアレイORは、横型ROMにより構成され
る。すなわち、上記ワード線に記憶素子を構成するMO
SFETQmのゲートが共通に接続される。上記MO3
FETQmは、記憶情報に従ってMOSFETを接続す
るかしないか(あるはMOSFETQmを実質的に形成
するかしないか)のいずれか一方とされる。上記代表と
して示された記憶MO3FETQmのドレインは、縦方
向に走るデータ(ビット又はデイジット)線に結合され
る。代表とし、て例示的に示されている各データ線D1
、D2、D3〜Dnと電源電圧Vccとの間には、プリ
チャージ信号φ1を受けるPチャンネルMO3FETQ
7なQiOがそれぞれ設けられる。
上記オアアレイORの各データ線における読み出し出力
は、特に制限されないが、クロックドインバータ回路に
よって構成された出力回路CNI〜CN4を介して出力
される。この出力回路CN1〜CN4は、タイミング信
号φ2により動作状態にされる。このタイミング信号φ
2は、基本的にはタイミング信号φ1と逆相のタイミン
グ信号、言い換えるならば、ディスチャージ動作のとき
にアクティブになる信号であればよいが、タイミング信
号ψ1によるディスチャージ動作おいてアンドアレイA
 N Dと、この出力を受けてオアアレイORの読み出
しに要する時間だけ遅れて、出力回路CN 1ないしC
N4が動作状態になるようにすることが望ましい。また
、タイミング信号φ1によるアンドアレイANDとオア
アレイORのプリチャージ動作の前に、タイミング信号
φ2により出力回路CNIないしCN4を非動作状態に
させることが望ましい。
この実施例のマイクロプログラムROMの読み出し動作
の概略は、次の通りである。
タイミング信号φ1がロウレベルのとき、プリチャージ
MO3FETQ4がオン状態になって、アンドアレイA
NDのプリチャージを行う、このとき、上記タイミング
信号φ1のロウレベルによりMOSFETQIがオフ状
態になるため、入力信号に無関係にアンドアレイAND
を構成する直列MO3FET回路には直流電流パスが形
成されない。上記アンドアレイANDのプリチャージ動
作により、CMOSインバータ回路の出力はロウレベル
にされる。それ故、オアアレイORのワード線は、全て
非選択状態のロウレベルにされる。
したがって、上記タイミング信号φ1のロウレベルによ
りプリチャージMO3FETQ7ないしQ10がオン状
態になって、オアアレイORの各データ′41ADlな
しいDnをプリチャージすることができる。このとき、
上記タイミングパルスφ2により、出力回路CNIなし
いCN4は、非動作状態にされている。
タイミング信号φ1がハイレベルにされると、MOSF
ETQ1等がオン状態になり、アンドアレイANDの読
み出しが開始される。このとき、入力信号がロウレベル
に対応されたMOSFETがディプレッシッン型MO3
FETにされた1つの直列回路においてディスチャージ
動作が行われ、ソノ信号がロウレベルにされる。他の直
列回路では、上記ロウレベルにされた入力信号に対応し
たMOS F ETのいずれか1つがエンハンスメント
型MOS F ETにより構成されるため、上記ディス
チャージ動作が行われない。上記ディスチャージが行わ
れ直列回路に対応したオアアレイORのワード線がロウ
レベルからハイレベルに変化して、ORアレイの読み出
しが行われる。例えば、ワード&%W1がハイレベルに
されたなら、データ線D1とD2は、記憶MO3FET
Qmが形成されているからロウレベルの読み出し信号が
形成され、データ線D2とDnは記憶MO3FETQm
が形成されないからハイレベルの読み出し信号が形成さ
れる。このようにして、上記ワードvAW1に結合され
るn個のデータ線からn個の出力信号が得られる。
上記のようなマイクロプログラムROMにあっては、記
憶素子を構成するMOS F ETが正確に形成されて
いるか否かが重要となる。すなわち、アンドアレイAN
Dにあっては、ディブレフション型MO3FETにすべ
きMOSFETが入力信号のロウレベルに対してオン状
態を維持できること、あるいはエンハンスメント型MO
3FETにすべきMOSFETがロウレベルの入力信号
によりオフ状態になることが重要である。また、オアア
レイORにあっては、記憶MO3FETQmがワード線
の選択レベルによりオン状態になること、実質的に形成
されないMOS F ETがワード線の選択レベルに対
してオフ状態にあることが重要である。この実施例では
、上記のように、オアアレイORからの読み出し信号を
逐−読み出すことが可能であるから、その良否の判定は
勿論のこと、それと一対一対応されたアンドアレイの入
力指定によりアンドアレイANDも間接的に読み出すこ
とができる。
上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 − (1)第1のマルチプレクサを設けて、マイクロプログ
ラムROMから出力される次アドレス信号と外部から指
定されるアドレス信号とを選択的に切り換えてマイクロ
プログラムROMのアドレス入力に伝えるようにすると
ともに、第2のマルチプレクサを設けてマイクロプログ
ラムROMの出力線の信号を制御フィールド又は外部に
選択的に伝えるようにすることにより、第1及び第2の
マルチプレクサの切り換え制御によって、マイクロ命令
を直接的に読み出すことが可能となる。これにより、そ
の故障診断及びデバッグが可能となるという効果が得ら
れる。
(2)上記第2のマルチプレクサとして、出力線を複数
組に分割して選択信号より時系列的に出力させるという
構成を採ることによって、出力回路の簡素化が可能にな
るという効果が得られる。
(3)内部バスに結合されろレジスタを設けて、マルチ
プレクサの制御及びアドレス信号の入力及び読み出し信
号の出力を行わせることにより、外部端子数を増加させ
ることなく、マイクロプログラムROMの読み出しが可
能になるという効果が得られる。
(4)上記(1)により、マイクロプログラムROMの
故障診断が可能になるから、その精度の高い故障診断が
可能になるとともに、テスト時間の短縮化が可能になる
という効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、マイクロプログ
ラムROMの具体的構成は、第3図に示すような直列形
態にされたMOSFETからなる縦型ROMを用いたア
ンドアレイに代えて、横型ROMを用いる構成としても
よい。この場合には、例えばロウレベルを論理“1”と
する負論理を採ること等により、実質的にアンドアレイ
を構成することができる。また、mROMのアドレス入
力には、条件分岐や割り込み等のための入力回路が設け
られるものであってもよい、また、第2図において、マ
ルチプレクサとしては、上記のような伝送ゲートMO3
FETQlなしいQ8等に代えて、クロックドインバー
タ回路のような3状態出力回路を用いるものであっても
よく・逆に出力回路OBは、伝送ゲートMO3FETに
置き換えるものであってもよい、また・その読み出しの
ためのタイミング信号は、2相のクロックパルス等種々
の実施形態を採ることができる。
また、出力レジスタORのビット数は、上記のように内
部のバスを介してmROMの出力信号を読み出す場合、
内部バスの信号ビット数に対応させることが便利である
。それ故、データバスが16ビツト構成の場合、出力レ
ジスタORのビット数は16ビツトとされ、それに応じ
てmROMの出力線の分割が行われるものである。この
ように出力線の信号を分割して出力させる場合、必ずし
も出力線の数が上記出力レジスタORのビット数の整数
倍にならないから、最後に読み出されるビット数は8又
は16ビツト等より少ないビットにされることはいうま
でもない。
この発明は、マイクロプログラムROMとして広く利用
でき、それを内蔵する各種情報処理回路に広く適用でき
る。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、第1のマルチプレクサを設けて、マイクロ
プログラムROMから出力される次アドレス信号と外部
から指定されるアドレス信号とを選択的に切り換えてマ
イクロプログラムROMのアドレス入力に伝えるように
するとともに、第2のマルチプレクサを設けてマイクロ
プログラムROMの出力線の信号を制御フィールド又は
外部に選択的に伝えるようにすることにより、第1及び
第2のマルチプレクサの切り換え制御によって、マイク
ロ命令を直接的に読み出すことが可能となる。これによ
り、その故障診断及びデバッグが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に係るマイクロプログラムROMの
一実施例を示すブロック図、 第2図は、それに用いられるマルチプレクサMPX2の
一実施例を示す具体的回路図、第3図は、上記マイクロ
プログラムROMを構成するアンドアレイとオアアレイ
の一実施例を示す回路図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マイクロプログラムROMから出力される次アドレ
    ス信号と外部から指定されるアドレス信号とを選択的に
    切り換えてマイクロプログラムROMのアドレス入力に
    伝える第1のマルチプレクサと、マイクロプログラムR
    OMの出力線の信号を受けて選択的に制御フィールド又
    は外部に伝える第2のマルチプレクサとを含むことを特
    徴とするマイクロプログラムROM。 2、上記第2のマルチプレクサは、制御レジスタにより
    指定される選択信号により、出力線の信号を分割して時
    系列的に外部に出力させる機能を持つものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマイクロプログ
    ラムROM。 3、上記制御レジスタは、上記第1と第2のマルチプレ
    クサの切り換え指定も行うものであることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載のマイクロプログラムROM
    。 4、上記外部から指定されるアドレス信号とそれに対応
    して外部に伝えるられる出力信号とは、それぞれ特定の
    アドレスが割り当てられたレジスタと内部バスを介して
    伝達されるものであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1、第2又は第3項記載のマイクロプログラムROM
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11414644B2 (en) 2010-09-01 2022-08-16 Regents Of The University Of Minnesota Methods of recellularizing a tissue or organ for improved transplantability

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