JPH01261727A - マイクロコンピュータ - Google Patents

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］ 本発明はマイクロコンピュータ、特にそのディレィタイ
マ機能の改良に関する。

［従来の技術］ 近年のＬＳＩマイクロプロセッサ等の開発により、あら
ゆる分野め電気的あるいは機械的制御のジンピユータ化
が可能となり、その果す役割は極めて大きい。

そして、このようなマイクロプロセッサとして、ＣＰＵ
　（中央演算処理装置）を内蔵する小型のマイクロコン
ビュータ、例えば１チツプマイクロコンピユータが広く
利用されている。

ここで、このようなマイクロコンピュータにおいて、他
処理のための待ち時間形成等、各種の理由によりタイマ
機能を必要とする場合がある。このような場合、最も簡
単なのは別個のタイマをこのマイクロコンピュータに付
加することである。

すなわち、周知のハードタイマやタイマ用マイクロコン
ピュータチップを付加することによってタイマ機能を実
現することができる。

また、ＣＰＵにおいてディレィ時間を実現する場合は、
プログラム中に所望の時間を形成することを目的とした
命令群を挿入することでディレィ時間を達成している。

そして、プログラムでディレィ時間を実現しようとする
場合、次の２つの方法がある。

すなわち、長い時間であれば、プログラムにより繰返し
ループを形成し、所定回数の繰返し処理によって所望の
時間を形成し、それによってディレィ時間を実現してい
る。また、比較的短い時間であれば、その時間に対応す
る無処理命令を羅列し、これを実行することにより無処
理時間を形成しディレィ時間を実現している。

、［発明が解決しようとする課題］ 上述の別のタイマを付加するという方法は、別のマイク
ロコンピュータを形成するのと同じであり、十分な機能
を実現できるがＩＣチップの面積大きくなってしまう等
の問題点があった。

また、プログラム中において、所定の命令群を挿入して
無処理時間を構成する従来の方法においては、そのため
のプログラムを設けなればならず、プログラムエリア中
のディレィタイマのためのエリアが大きくなってしまう
。このため、実行するプログラムのためのエリアが小さ
くなり、処理量が小さくなってしまうという問題点があ
った。

本発明はこのような問題点を解消することを課題とする
ものであり、少ないメモリエリアによって多種類のディ
レィ時間の設定を行うことのできるマイクロコンピュー
タを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るマイクロコンピュータは、格納している値
を順次インクリメントし、実行すべき命令の番地をアク
セスするプログラムカウンタと、このプログラムカウン
タのアクセスする番地に対応し、各種の命令が格納され
ている実在メモリエリアと、 プログラムカウンタの指令する番地に対応し、その最終
番地以外の番地にアクセスされた場合には無処理命令を
出力し、最終番地にアクセスされた時にリターン命令を
出力する仮想メモリエリアと、 を有し、 実在メモリエリアの所定の番地に、上記プログラムカウ
ンタの値を書換え、上記仮想メモリエリア内の任意の番
地へアクセスするコール命令を挿入し、 このコール命令によって指定された番地より順次仮想メ
モリエリアにアクセスし、無処理命令を実行し、 上記仮想メモリエリアの最終番地にアクセスした時のリ
ターン命令によってプログラムカウンタの値を実在メモ
リエリアにおけるコール命令の次の番地に戻すことによ
って所定のディレィ時間を実現することを特徴とする。

［作用］ プログラムカウンタにおいて格納している値は実行すべ
き命令の格納されている番地であり、マイクロコンピュ
ータはこれに従って指令された番地のメモリに格納され
ている命令を順次実行していく。通常の場合は実在メモ
リエリアに格納されている命令を順次実行していく。

そして、ディレィを行う場合は、実在メモリエリアにコ
ール命令を挿入する。このコール命令が実行されると、
この命令において指定されている番地にプログラムカウ
ンタの値が書換えられる。

このため、このコール命令で指定された番地に格納され
ている命令が実行されることになるが、この番地は仮想
メモリエリアの番地とされている。

このため、仮想メモリエリアにアクセスした結果が実行
される。

ここで、仮想メモリエリアは最終番地にアクセスされた
時にリターン命令を出すが、その他の場合は無処理命令
を出力するように構成された実在しないエリアである。

従って、プログラムカウンタの値が仮想メモリエリアの
最終番地の値になるまでは、無処理を繰返し所定のディ
レィ時間が実現できる。そして、仮想メモリエリアの最
終番地のアクセスによってリターン命令が実行された場
合には、実在メモリエリアのコール命令の次の番地にプ
ログラムカウンタの値が書換えられ、実在メモリエリア
の命令の実行が続行される。

このように、本発明によれば、仮想メモリエリアにおけ
る所定のアクセスされた番地から最終番地までの間、無
処理命令を実行することができる。

このため、コール命令において指定する番地によって、
ディレィ時間を調整することができ、メモリエリアの増
大をおさえながら、所望のタイミングで所定のディレィ
時間を実現できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例に係るマイクロコンピュータついて、
図面に基づいて説明する。

プログラムカウンタｌＯは、メモリエリアに格納されて
いる命令の実行順序を制御するものであり、クロック信
号によって、その内容が１ずつインクリメントされる。

そして、このプログラムカウンタ１０の値は実行する命
令のアドレス（番地）を示すものである。従って、プロ
グラムカウンタ１０の値が例えば“１００°であれば、
マイクロコンピュータ１００番地に格納されている命令
を実行する。このようにして、プログラムカウンタ１０
の指令によってその番地に格納されている命令を順次実
行していく。

ここで実施例においては、このプログラムカウンタは１
０ビツトの容量を有し、００〜１０２３番地までの指令
が行える。

実在メモリエリア１２は、その番地毎に所定の命令が格
納されており、この命令が順次読み出され、実行される
。ところが、この実施例においては、この実在メモリエ
リアは００〜５１１番地までしかない。従って、プログ
ラムカウンタ１０の値が５１２以上の場合には、この実
在メモリエリア１２に対するアクセスはなされない。

そして、５１２〜１０２３番地には、仮想メモリエリア
１４が対応している。図においては、実在メモリエリア
と同様に各番地に所定の命令が格納されるエリアがある
ように示しであるが、「仮想」の名称が示すようにこの
ようなエリアが存在する訳ではない。

すなわち、仮想メモリエリア１４は５１２〜１０２２番
地までの番地に対してアクセスがあった場合には、無処
理命令を出力し、１０２３番地に対するアクセスがあっ
た場合にリターン命令１６を出力するものである。そし
て、このような仮想メモリエリア１４の５１２〜１０２
２番地に相当する部分は、１つの無処理命令が格納され
ているエリアと、５１２〜１０２２の番地に対するアク
セスをすべてこの無処理命令が格納されている場所にア
クセスするようにさせる、例えばアンドゲートのような
ものを備えれば良い。このため、５１２〜１０２３の番
地に対応するエリアを設けるのと比べ非常に小さなもの
とできる。

なお、この仮想メモリエリア１４の番地を指定するため
に、プログラムカウンタ１０の大きさも変るが、５１２
の番地分の増加のために必要なのは、わずか１ビツトで
ある。すなわち、実在メモリエリア１２と同等の大きさ
の仮想メモリエリア１４のためには１ビツト、３倍の大
きさの仮想メモリエリア１４のためには２ビツトが必要
なだけである。そして、プログラムカウンタ１０におけ
る増加ビット数に応じて、プログラムカウンタ１０を取
扱うスタックのアドレスを記憶する部分やアドレス線な
ども増加するが、これを全体から見ればわずかなもので
ある。

このようなマイクロコンピュータにおいて、ディレィ時
間を実現する場合は、実在メモリエリア１２のディレィ
時間が必要な番地に仮想メモリエリア１４にジャンプす
るサブルーチンコール命令１８を格納しておく。例えば
、４００番地に８００番地にジャンプする旨のコール命
令１８が格納されたとすると、このコール命令１８を実
行すると、プログラムカウンタ１０の値は、ここで指定
された番地、すなわち８００に書換えられる。

そして、仮想メモリエリア１４の８００番地からプログ
ラムカウンタ１０のインクリメントのタイミングに従っ
て順次無処理命令を実行していく。

そして、１０２３０２３番地−ン命令１６を実行するこ
とによって、プログラムカウンタ１０の内容はコール命
令１８の格納されていた４００番地の次の番地、すなわ
ち４０１番地に書換えられる。

そして、実在メモリエリア１２における４０１番地から
の処理を続行する。

なお、リターン命令１６があった際に、プログラムカウ
ンタ１０の内容をコール命令１８が格納されていた次の
番地に書換えなければならないが、これは通常のサブル
ーチン処理を行う場合と同様に、コール命令１８実行時
のプログラムカウンタ１０の値を記憶していおくことで
達成できる。

また、コール命令１８で指定するジャンプ先の番地を変
更することによって、ディレィ時間の変更が行える。す
なわち、９２３番地を指定すれば、９２３〜１０２３番
地までの実行時間がディレィ時間となるので１，１０２
３０２３番地によってディレィ時間を設定できる。従っ
て、５１２番地を指定した場合が最もディレィ時間が長
くなる。

ここで、命令１つずつ、すなわちプログラム１ステツプ
ずつの実行時間は、プログラムカウンタ１０におけるイ
ンクリメントのタイミング、すなわちここに供給される
クロック信号による。例えば、インクリメントのタイミ
ングが１３μＳｅｅであれば、１３Ｘ５１２−６．　６
５６．ｃｚｓｅｃまでのディレィ時間を１３μｓｅｃ毎
に指定できることになる。

このように、この実施例によれば、プログラムカウンタ
１０のカウントのタイミングを利用して実在しない番地
にアクセスし、１ステツプを単位として所定のディレィ
時間を実現することができる。従って、実在メモリエリ
ア１２の所望の場所にコール命令１８を挿入することで
、所定のタイミングでディレィ時間を開始できる。そし
て、ジャンプ先の番地の指定によってディレィ時間の長
さを１ステップ単位で設定できる。このため、多種類の
ディレィ時間を簡単に設定でき、そのための構成も非常
に簡単なものとできる。

なお、必要に応じて外部のハードタイマを共存させ、用
途に応じて使い分けることによって、プログラムの負担
をさらに軽減することもできる。

［発明の効果］ 以、Ｅ説明したように、本発明のマイクロコンピュータ
によれば、少ないメモリエリアの占有において、１ステ
ップ単位で任意の大きさのディレィ時間の設定が可能と
なる。このため、ディレィタイマの利用が容易となり、
プログラム設計が容易となり、またＩＣチップにおける
面積の増加は非常に少なくて良いという効果が得られる
。なお、必要に応じて外部のハードタイマを共存させ、
用途に応じて使い分けることによって、プログラムの負
担をさらに軽減することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロコンピュータの内部構成を示
す概念図である。 １０　・・・　プログラムカウンタ １２　・・・　実在メモリエリア １４　・・・　仮想メモリエリア １６　・・・　リターン命令 １８　・・・　コール命令

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）格納している値を順次インクリメントし、実行す
   べき命令の番地をアクセスするプログラムカウンタと、 このプログラムカウンタのアクセスする所定範囲の番地
   に対応し、各種の命令が格納されている実在メモリエリ
   アと、 プログラムカウンタの指令する実在メモリエリアとは別
   の所定範囲の番地に対応し、その最終番地以外の番地に
   アクセスされた場合には無処理命令を出力し、最終番地
   にアクセスされた時にリターン命令を出力する仮想メモ
   リエリアと、 を有し、 実在メモリエリアの所定の番地に、上記プログラムカウ
   ンタの値を書換えるとともに、上記仮想メモリエリア内
   の所定の番地へアクセスするコール命令を挿入し、 このコール命令によって指定された番地より順次仮想メ
   モリエリアにアクセスし、無処理命令を実行し、 上記仮想メモリエリアの最終番地にアクセスした時のリ
   ターン命令によってプログラムカウンタの値を実在メモ
   リエリアにおけるコール命令の次の番地に戻すことによ
   って所定のディレイ時間を実現することを特徴とするマ
   イクロコンピュータ。