JPH03204028A - 中央演算処理装置 - Google Patents

中央演算処理装置

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JPH03204028A
JPH03204028A JP1341501A JP34150189A JPH03204028A JP H03204028 A JPH03204028 A JP H03204028A JP 1341501 A JP1341501 A JP 1341501A JP 34150189 A JP34150189 A JP 34150189A JP H03204028 A JPH03204028 A JP H03204028A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction
operand
program
address
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP1341501A
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English (en)
Inventor
Tomohisa Ishikawa
智久 石川
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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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】 [発明の技術分野] この発明は中央演算処理装置に関し、特に小規校なCP
U(中央演算処理袋N)における分岐処理技術に関する
[従来技術とその問題点] 一般に条件付分岐命令では、演算を行い、演算結果から
条件の成立の有無をチエツクして、条件成立時に分岐先
のプログラムアドレスに移行する。これを実現するのに
、従来の中央演算処理装置では、2つの命令、即ち、演
算を行うための命令と演算結果から条件付分岐を行う命
令とを分けて行う必要があり、それぞれの命令語をプロ
グラムメモリに分けて記憶する必要があった。
従来例を第4図から第9図を参照して説明する。第4図
の回路ブロック図において、プログラムを記憶するプロ
グラムROMIから出力される命令語はOPで示すオペ
コードと、FU、FL、SU、SLで示すオペランドの
フィールドから成る。FU、FLは第1オペランドの上
位と下位をそれぞれ示し、SU、SLは第2オペランド
の上位と下位を示す。命令語に含まれるオペレーション
デコーダ2で解読され、制御論理部3を通して各回路(
5,8〜lO,13,14等)の動作が制御される。
プログラムROMIをアドレッシングする回路は通常時
は、プログラムアドレス現在値に制御論理部3からの1
を加算するプログラムカウンタとしての加算器4と、オ
ペランドFU、SU、FL、SLで示すアドレスに分岐
するときに、加算器4の出力に加えてそのアドレスを選
択するS4のセレクタ5と、セレクタ5の出力をラッチ
するL3ラッチ6とから構成される。
演算用メモリとしてのRAM7に対するアドレッシング
回路は、プログラムROMIからのフィルドFU、SU
を選択するSlセレクタ8とプログラムROM1からの
フィールドFU、SUを選択するS2セレクタによって
構成される。第1オペランドのタイミングで、セレクタ
8.9はそれぞれ、FU、とFLを選択してRAM7を
アドレッシングし、第2オペランドのタイミングでセレ
クタ8.9はそれぞれSU、SLを選択してRAM7を
アドレッシングする。
RAM7に対する演算回路はLlデータラッチ11、L
2デークラッチ、セレクタ13及びALU14から成る
。RAM7から出力される第1オペランドのデータはラ
ッチ11にラッチされ、ALU14のA入力となりRA
M7から出力される第2オペランドのデータはラッチ1
2にラッチされ、ALU14のB入力となる。プログラ
ムROMIから第2オペランドを即値(イミデエート値
)とする命令が出力されるときは、第2オペランドの下
位SLがゲートlOを通ってセレクタ13により、ラッ
チ12出力に代えて選択され、ALU14のB入力とな
る。ALU14の演算結果データのRAM7に戻される
。また、ALU14の演算結果におけるZフラグの状況
はオペレーションデコーダ2の解読結果とともに制御論
理部3に入力され、分岐のチエツク等に利用される。
第7図は、命令(X+Y +X)に対する第4図の回路
の動作を示したものである。RAMアドレス又は第1オ
ペランドFU、FLで定められ、RAMアドレスYは第
2オペランドSU、SLで定められる。TIのタイミン
グで、RAM7が第2オペランド示すアドレスYで指定
され、そのT−タがラッチ12にラッチされる。
T2のタイミングでRAM7が第1オペランドの示すア
ドレスXで指定され、そのデータXがラッチ11にラッ
チされる。次のT3のタイミングで、データXとYをA
LU14で加算し、加算結果をRAM7のXアドレスに
書き込んで命令の実行が終了する。
第8図は命令(x+3→X)に対する動作を示したもの
である。この場合は、TIのタイミングで第2オペラン
ドの下位5L(=3)がゲートlOを介してセレクタ1
3に選択される。T2タイミングでilオペランドの示
すRAM7のアドレスXが指定され、そのデータXがラ
ッチ11にセットされる。T3でALU14で加算が実
行され、結果がRAM7のアドレスXに書き込まれる。
第9図は命令(X/4)に対するこの命令は第1オペラ
ンドXと即値である第2オペランド4とを比較し、X−
4=0の条件が成立するかどうかを調べるためのもので
ある。T2のタイミングまでは第8図の命令と同様に動
作し、T3のタイミングで、ALU14にてデータXか
ら即値が減算され、その減算結果に従って、ゼロフラグ
Z、キャリーフラグCOの状態が定まる。
第5図は分岐命令を含むフローを示し、第6図はこのフ
ローを実現するために、上述した従来例のプログラムR
OMIに記憶される、プログラムの内容を示す。従来の
場合、第6図に示されるように条件分岐における条件フ
ラグ状78を得るための条件検査命令語(X/4)の次
アドレスに、JMP(n+4)というRAM7のアドレ
ス(n+4)にジャンプするジャンプ命令語を格納する
必要がある。
この様に、従来技術では条件付の分岐処理ごとに、2つ
の命令語を必要とし、それによってプログラムROMの
容量が増大する問題があった。
[発明の目的] したがって、この発明の目的は、条件付分岐命令のため
のプログラムステップ数を減少させた中央演算処理袋δ
を提供することである。
[発明の構成、作用] 上記の目的を達成するため、この発明によれば、プロブ
ラムを記憶するプログラムメモリ手段と、上記プログラ
ムメモリ手段をアドレッシングするアドレッシング回路
手段と、上記アドレッシング回路手段にてアドレッシン
グされた上記プログラムメモリの記憶場所から読み出さ
れた命令語を構成するオペコードとオペランドのうちオ
ペコード解読する命令解読回路手段、上記命令解読回路
手段の解読結果に従って動作して、上記オペランドの演
算を実行する演算、回路手段と、を有する中央演算処理
装置において、上記プログラムメモリ手段は、条件付分
岐命令の命令語として、オペコードと第1オペランドと
、この第1オペランドの即値である第2オペランドとと
もに、第2オペランドを即値としたときに残るフィール
ドに分岐先を示すジャンプ値とを記憶する手段を有し、
」二記アドレッシング回路手段は、上記条件付分岐命令
の実行時に上記演算回路手段から条件成立を示す演算結
果が与えられたときに、上記ジャンプ値の示す分岐先ア
ドレスによって上記プログラムメモリ手段に対する次ア
ドレスを形成する手段が提供される。
この構成によれば、従来、プログラムメモリ手段に1条
件検査のための命令語とジャンプ命令語を分けて記憶さ
せて、実行していた条件付分岐処理と同様の処理を、条
件検査命令とジャンプ命令とを複合化したl命令、Jを
実行することによって達成できる。したがって、プログ
ラム記憶手段の記憶容量を効率的に利用できる。
[実施例] 以下、図面を参照して、この発明の詳細な説明する。
第1図に実施例に係る中央演算処理装置の回路の回路ブ
ロック図を示す。なお、従来例の第4図と同様な要素に
は同一番号を付し、その説明を省略する。第4図と異な
る点としてプログラムROMIに対するアドレスを生成
するアドレッシング回路が第1に挙げられる。即ち、ア
ドレッシング回路中に35セレクタ15が付加される。
このセレクタ15はプログラムROMIからSLフィー
ルドと制御論理部3からの値“l”とを受け、制御論理
部3からのM御信号に従って動作し、後述する条件検査
兼分岐命令の実行時において、条件が成立するときはS
Lフィールドを選択し、加算器4において、プログラム
ROMアドレス現在値にSLフィールド値(分岐先のア
ドレスのデスプレースメント値を示す)が加算されて、
プログラムROMIに対する次アドレスが形成されるよ
うにする。その他の場合は、セレクタ15は制御論理部
3から値“1”を選択し、加算器4をプログラムカウン
タとして動作させる。
第2図は上述した第5図に示すフローのために、実施例
のプログラムROMIに記憶されるプログラムを示す、
アドレスnにある命+ (x/4+3)が条件検査と分
岐命令とを複合化した命令である。第6図の従来例に比
ベプログラムステップ数が1減少していることがわかる
。この複合命令の一般形式は第3図に示するように(X
/n+m)で表わされる。
ここに、Xは第1オペランドであり、命令語のFUフィ
ールドとFLフィールドによりその上位と下位が規定さ
れる。nはSLフィールドで規定される6mはSUフィ
ールドで規定される。命令(X/n+m)の意味は、第
1オペランドXで示されるRAM7アドレスのデータか
ら第2オペランドの即値nを引いた値がゼロかどうか検
査し、ゼロならば、ROMIの現アドレス値にジャンプ
値mを加えてROMIの分岐先アドレスを得る。
というものである。第2図の場合には、分岐先アドレス
は命令語(V3+3)を記憶するアドレス(n+3)と
なる。
この複合命令(x / 4 + 3 )を例にとって、
第1図の回路の動作を説明すると、T1のタイミングで
、第2オペランドSLフイールド即値4がゲート10、
セレクタ13を通してALU14のB入力に入力される
0次のT2のタイミングで、第1オペランドのFUとF
Lフィールドにある値XでRAM7をアドレッシングし
、そのデータ値Xがラッチ11を介してAUL14のA
入力に入力される。次のT3のタイミングで(x−4)
の演算が実行され、そのゼロフラグZの状態がその演算
結果として定められる。
一方、ROMIのアドレッシング回路の55セレクタ1
5にはSUフィールドにあるジャンプ値°°3″がその
一方の入力に加えられている。更に、制御論理部3には
T3のタイミングで得られたゼロフラグZの信号が入力
される。このゼロフラグZに対応する制御信号(図示せ
ず)が制御論理部3からセレクタ15に加えらえる。こ
の結果、セレクタ15はゼロフラグZ=1(X−40)
ときにはSUフィールドのジャンプ値“3”を選択し、
ゼロフラグZ=O(X−4≠0)のときにはル制御論理
部3から入力データ“l“を!択する。したがって、ゼ
ロフラグZ値によって条件成立の右共に従って、加算器
4で(n + 1 )または(n+3)のアドレス演算
が行われ、次のサイクルでアドレス(n+ 1)の命仝
V1+1またはアドレス(n+3)の命令v3+3が実
行されることになる。
S3CのCX土n→X)の欄に示すように、第2オペラ
ンドを即値nとする即値命令では、SUフィールドは使
用されない。実施例ではこのSUフィールド複合命令で
ある条件付分岐命令において、ジャンプ値mのフィール
ドとして使用しているので、命令語のビット数を従来よ
り太きくとる必要はない。
[発明の効果] 以上、詳細に説明したように、この発明では、プログラ
ムメモリ手段に、条件付分岐命令の複合的な命令語とし
て、オペコードと条件検査用の第1オペランドと、この
第1オペランドの即値である第2オペランドとともに、
第2オペランドを即値としたときに残るフィールドに分
岐先アドレスのためのジャンプ値とを記憶する手段を設
け、プログラムメモリ手段に対するアドレッシング回路
手段に、上記条件付分岐命令の実行時に演算回路手段か
らの条件成立を示す演算結果が与えられたトキニ上記ジ
ャンプ値の示す分岐先アドレスによって上記プログラム
メモリ手段に対する次アドレスを形成する手段を設けた
ので、プログラムメモリ手段の記憶容量を効率的に利用
でき、特に分岐処理に係るプログラムステップ数を大幅
に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例に係る中央演算処理装置のブロック図、 第2図は第1図の実施例のプログラムROMに記憶され
るプログラム例を示す図、 第3図は第1図の実施例で使用される命令の例とオペラ
ンドのフィールド割当を示す図、第4図は従来例に係る
中央演算処理装置のブロック図、 第5図は分岐処理と含むフローの例を示す図、第6図は
第5図のフローに対応して第4図のプログラムROMに
記憶されるプログラムを示す図、 第7図は、 第8図、 第9図は84図の動作を説 明するのに用いた図である。 1・・・・・・プログラムROM、 2・・・・・・オペレーショ ンデコーダ、 7・・・・・・RAM、 4・・・・・・ALU、 4・・・・・・加算器、 5・・・・・・セレクタ。 特 許 出 願 人 カシオ計算機株式会社 アドレス 内容 X/4+3 n+1 1 +1 n+2 2 +2 n+3 V3 +3 第 図 第 図 第 5 図 アドレス 内容 X/4 n+1 JMP (n+4) n+2 Vl+1 n+3 v2 +2 n+4 第 図 X+Y+X RAMアドレス ALU入力 ALU出力 x+Y x+Y X+3→X I 2 3 RAMアドレス BUS内容 S[=3 ALU出力 X+3 X+3 第 図 X/4 X−4 Zeroフラグ判断 I 2 3 RAMアドレス US S( =4 ALU出カ −4 −4 L4 carregまたは Zero発生 オペランド FU、[X SU   アキ SL   n=4 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  プロブラムを記憶するプログラムメモリ手段と、 上記プログラムメモリ手段をアドレッシングするアドレ
    ッシング回路手段と、 上記アドレッシング回路手段にてアドレッシングされた
    上記プログラムメモリの記憶場所から読み出された命令
    語を構成するオペコードとオペランドのうちオペコード
    を解読する命令解読回路手段と、 上記命令解読回路手段の解読結果に従って動作して、上
    記オペランドの演算を実行する演算回路手段と、 を有する中央演算処理装置において、上記プログラムメ
    モリ手段は、条件付分岐命令の命令語として、オペコー
    ドと第1オペランドと、この第1オペランドの即値であ
    る第2オペランドとともに、第2オペランドを即値とし
    たときに残るフィールドに分岐先を示すジャンプ値とを
    記憶する手段を有し、 上記アドレッシング回路手段は、上記条件付分岐命令の
    実行時に上記演算回路手段から条件成立を示す演算結果
    が与えられたときに、上記ジャンプ値の示す分岐先アド
    レスによって上記プログラムメモリ手段に対する次アド
    レスを形成する手段を有することを特徴とする中央演算
    処理装置。
JP1341501A 1989-12-30 1989-12-30 中央演算処理装置 Pending JPH03204028A (ja)

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ID=18346550

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JP (1) JPH03204028A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014223329A (ja) * 2014-06-20 2014-12-04 株式会社大都技研 遊技台
JP2015016369A (ja) * 2014-10-20 2015-01-29 株式会社大都技研 遊技台
JP2015097870A (ja) * 2015-02-27 2015-05-28 株式会社大都技研 遊技台

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014223329A (ja) * 2014-06-20 2014-12-04 株式会社大都技研 遊技台
JP2015016369A (ja) * 2014-10-20 2015-01-29 株式会社大都技研 遊技台
JP2015097870A (ja) * 2015-02-27 2015-05-28 株式会社大都技研 遊技台

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