JPH03219329A - マイクロアドレス制御方式 - Google Patents

マイクロアドレス制御方式

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JPH03219329A
JPH03219329A JP1352390A JP1352390A JPH03219329A JP H03219329 A JPH03219329 A JP H03219329A JP 1352390 A JP1352390 A JP 1352390A JP 1352390 A JP1352390 A JP 1352390A JP H03219329 A JPH03219329 A JP H03219329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
microprogram
instruction
microinstruction
fixed area
Prior art date
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Pending
Application number
JP1352390A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikio Shiraki
白木 幹夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1352390A priority Critical patent/JPH03219329A/ja
Publication of JPH03219329A publication Critical patent/JPH03219329A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、アドレスフィールドをもたない分岐マイクロ
命令を扱うマイクロプロセッサに適用されるマイクロア
ドレス制御方式に関する。
(従来の技術) 従来、アドレスフィールドをもたない分岐マイクロ命令
(μm0PJ)を扱うマイクロプロセッサに於いては、
マイクロアドレスを制御するマイクロシーケンサに、上
記分岐マイクロ命令(μm0PJ)のジャンプアドレス
を発生するジャンプアドレス発生用のメモリを設け、あ
る分岐マイクロ命令(μm0PJ)を出すと、そのステ
ップで、ある処理を実行すると同時に、マイクロプログ
ラムをジャンプさせていた。このような機能をもつこと
によって柔軟性のあるプログラムを作成することができ
る。
この際の従来のハードウェア構成例を第3図に示す。第
3図に於いて、Olはマイクロ命令(μm0PJ)を出
すとカウントアツプ(+1)するOPコードジャンプの
カウンタ(ROPC)である。02はソフトウェアの命
令コードを記憶する命令レジスタ(ROP)である。上
記カウンタO1の出力と命令レジスタ02の出力は合成
されてアドレスRAMO4の読出しアドレス(A RA
 D 11.−1)となる。04は分岐マイクロ命令(
μ−〇PJ)が出されたときのジャンプアドレスを記憶
しているアドレスRAM (ARAM)である。O5は
アドレスRAMO4から発生(出力)されるアドレスで
あり、マイクロシーケンサ06に入力される。O6はマ
イクロプログラムのアドレスを制御するマイクロシーケ
ンサ(MSEQ)である。O7はマイクロシーケンサ0
6から出力されるマイクロアドレス(M A D 15
−0)であり、マイクロプログラム(ファームウェア)
を記憶しているマイクロプログラムRAM (MRAM
)O8をアドレッシングする。マイクロプログラムRA
M0Bから出力されたマイクロプログラムアドレスは一
旦レジスタ(RD R63−0) 09ニラツチされ、
バスOLDを通してCPU内部の各種ハードウェア制御
に使用される。その一部はマイクロデコーダ(MD E
 C)OILに入力され、次のマイクロプログラムアド
レスの制御に使用される。即ちマイクロデコーダ011
の出力はマイクロシーケンサ06の入力となる。
このマイクロデコーダ011からマイクロシーケンサ0
6へ送出されるマイクロ命令として、ここでは説明を簡
単にするため、3つのマイクロ命令(μmEND、u−
OPJ、tl−NORM)012〜014についてのみ
記述した。これらマイクロ命令のうち、O12はあるソ
フトウェア命令をファームウェアが処理する場合に、最
後のファームウェアステップで出力される命令終了を示
すマイクロ命令であり、ここではμmEND命令と称す
013はファームウェアがアドレスRAMO4の内容ヘ
ジャンプしたい場合に出力される分岐マイクロ命令であ
り、ここではμm0PJ命令と称す。
014はマイクロ分岐命令以外の場合に出力される、即
ち次に実行するマイクロ命令が現在実行しているマイク
ロアドレス+1にある場合に出力される通常のマイクロ
命令であり、ここではμmNORM命令と称す。尚、μ
−END命令012か出力されるとカウンタ(ROPC
3−0)−01はクリア(°0”化)される。
今、仮に命令コード−15Hが与えられ、ファームウェ
アがこの命令をn マイクロステップで処理するものと
する。そしてμm0PJ命令013は2回出力されるも
のとする。このときのマイクロプログラムRAMO8の
構造を第4図(a)に示し、アドレスRAMO4の構造
を同図(b)に示し、ファームウェアのフローチャート
を第5図に示す。
ここで上記第3図乃至第5図を参照して従来例の動作を
説明する。
命令レジスタ(ROP  7−0) 02には命令コー
ド15Hがセットされており、この命令コード(−15
H)が実行される前のμ−END命令012にてカウン
タ(ROPC3−0)1は“0″となっているため、マ
イクロシーケンサ06からは命令レジスタ02に貯えら
れた命令コード(ROP)が選ばれて、[MA D 1
5−0−15 H]となり、マイクロプログラムRAM
O8がアクセスされる。従ってマイクロ命令の第1ステ
ツプはマイクロプログラムRAMO8の151(か処理
される。ここでは第5図のフローチャートに示すように
、第1ステツプで処理を行なうとともにμm0PJ命令
13を出しているため、次のマイクロアドレスは[M 
A D 15−0− D A RA M 15−01 
となる。今、[ROPC3−0−0コ 、   [RO
P   7−O−15Hコであるため、アドレスRAM
4はアドレス−15Hがアクセスされて、そのアドレス
RAM4の出力(D A RA M 15−0) 05
はアドレスADRIとなっている。従って[M A D
 15−0− D A RA M 15−O−ADR1
1となり、第2ステツプはマイクロプログラムRAM0
&のADRlが処理される(第4図参照)。又、カウン
タ01は+1されて[ROPC8−0−1] となる。
第2ステツプでは処理2を実行するが、分岐処理を行な
わないため、μmNORM命令014が出力されて、[
MAD15−0− D M A D +5−0コとなり
、第3ステツプは、マイクロプログラムRAMO8のA
DR1+1が処理される。同様に第mステップまではマ
イクロプログラムRAMO8のアドレスが+1されてゆ
く。
次に、mステップ口でμm0PJ命令013を出してい
るため、次のマイクロアドレスは[MAD15−0− 
D A RA M 15−01 となる。今、[ROP
C3−0−1.ROP  7−0−11であるため、ア
ドレスRAMO4は、アドレス−115Hがアクセスさ
れてアドレスRA M 04の出力(D A RA M
 15−0)はADH2となる。従って[M A D 
15−0−DARAM15−0−DARAコとなり、第
m+1ステツプはマイクロプログラムRAMO8のAD
H2か処理されることとなる。
その後、m+1〜nステツプまでは分岐処理がないため
、μmNORM命令014が出力され、マイクロプログ
ラムRAMO8のアドレスは+1されてゆく。
最後のnステップではμmEND命令12を出している
ため、次のファームウェア命令の先頭マイクロアドレス
がマイクロアドレス(M A D 15−0)07とし
てマイクロシーケンサ06より出力されるとともに、命
令レジスタ(ROP  3−0) 02の内容力(クリ
アされる。このようにして順次ソフトウェア命令が実行
される。
(発明が解決しようとする課題) 上記したような、マイクロシーケンサを中心としたマイ
クロプログラム制御機構をゲートアレイ化したハードウ
ェア構成により実現する際、従来では以下のような問題
点があった。即ち、ハードウェアのコンパクト化(1ボ
ード化)と、性能の向上を計るため、アドレスRAM部
をゲート(GA)化したいが、ゲート数の制限、ビン数
の制限などによって、ゲートアレイ化が難しい。
又、アドレスRAM部を削除すると、ジャンプ処理を入
れることになり、従って、ステップ数の増加を招き、処
理スピードの低下につながる(特に1ソフトウエア命令
に対してマイクロプログラムステップ数が少ないものほ
ど影響が大きい)という問題があった。
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、アドレスフィ
ールドをもたない分岐マイクロ命令を扱うデータ処理装
置に於いて、上記分岐マイクロ命令に対するアト1/ス
情報を記憶するアドレスRAM (又はROM)を不要
にし、かつジャンプ命令の増加を招くことなく、上記分
岐マイクロ命令による処理性能を実現でき、これにより
マイクロシーケンサを中心としたマイクロプログラム制
御機構のゲートアレイ化、ハードウェアのコンパクト化
が容易に実現可能となるマイクロアドレス制御方式を提
供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段及び作用)本発明は、アド
レスフィールドをもたない分岐マイクロ命令を扱うデー
タ処理装置に於いて、マイクロプログラム格納メモリに
上記分岐マイクロ命令によって指定される固定エリアを
設け、上記分岐マイクロ命令の実行時に、予め定められ
た固定アドレス情報と実行すべき命令コード情報とによ
り直接に上記固定エリア内のアドレスを指定する構成と
したもので、これにより、飛先アドレスを格納したアド
レスRAM (ROM)を持つことなく、しかもマイク
ロプログラムにより飛先アドレスを与えることもなく、
上記分岐マイクロ命令(μ−〇PJ)処理が可能となる
。上記構成とすることにより、マイクロシーケンサを中
心としたマイクロプログラム制御機構のゲートアレイ化
が容易に実現可能となり、ハードウェアのコンパクト化
か図れる。更に、コンパクト化に伴い基本クロックの速
度を向上でき、これに伴って処理スピードを向上できる
。又、アドレスRAMの削除に伴うハードウェアの簡素
化によりコストの低減、及び部品点数の削減による品質
向上が図れ、更にCPUの1チツプ化に大きく貢献でき
る。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例による構成を示すブロック図
である。
第1図に於いて、2はソフトウェアの命令コードを記憶
する命令レジスタ(ROP7−0)であり、同レジスタ
2に貯えられた命令コード(ROP7−0)はバスを通
してマイクロシーケンサ6へ入力される。6はマイクロ
シーケンサ(MSEQ)であり、マイクロアドレスを制
御1−で、任意のマイクロプログラム処理を実行させる
。8はマイクロプログラム(ファームウェア)を記憶す
るマイクロプログラムRAM (MRAM)であり、マ
イクロシーケンサ6より出力されたマイクロアドレス(
MAD15−0)7によりアドレッシングされる。ここ
では特定番地領域に、第2図に示すように、分岐マイク
ロ命令(命令コード15Hのμm0PJ命令)によって
指定される固定エリア8Aが設けられる。9はマイクロ
プログラムRAMP!からのマイクロプログラムコード
をう・ソチするレジスタであり、その出力はバス(RD
 R13−0) 10を通してCPU内部の各種/1−
ドウエア制御に供される。11はマイクロデコーダであ
り、マイクロ命令に応じて、マイクロシーケンサ6内の
アドレス制御に使用される、上述したような、μmEN
D。
μm0PJ、 μmNORM等のマイクロ命令12〜1
4を出力する。ここで、12はμ−END命令であり、
ソフトウェア命令における最終マイクロステップで出力
される。13はμm0PJ命令であり、マイクロプログ
ラムの指定によって出力される。
14はμmNORM命令であり、マイクロプログラムで
分岐命令以外で出力される。
第2図は本発明の一実施例によるマイクロプログラムR
AM8の構造を示すメモリマツプ図であり、ここでは、
上記分岐マイクロ命令(命令コード15Hのμm0PJ
命令)によって指定される固定エリア8Aが設けられる
ここで上記第1図及び第2図を参照して本発明の一実施
例に於ける動作を説明する。
第1図に於いて、マイクロシーケンサBを除いた各部の
動作は上記した第3図の動作から容易に理解できるので
、ここではその説明を省略する。
マイクロシーケンサ6はマイクロデコーダ11からμm
0PJ命令13が出力されると、命令レジスタ2に貯え
られた命令コード(ROP  7−0)に応じた図示す
るようなマイクロアドレス(MAD15−0) 7Aを
出力する。尚、このマイクロアドレス構造に於いて、0
PJADR5−0は設計者が任意に決めることができ、
その値はマイクロプログラムRAM8に割り当てられる
固定エリア8Aによって決まる。
この際のマイクロプログラムRAM8の構成例を第2図
に示す。ここでは0PJADR5−0−“000100
”に設定している。又、上記マイクロアドレス7^は下
位2ビツトを“0”に設定しているので、命令コードに
応じ、4ステツプのエリアが確保されていることになる
。このと。ント幅も設計者が自由に設定できるが、あま
り大きくとるとマイクロプログラムRAM8で命令コー
ドに応じて確保されるエリアが大きくなり、プログラム
作成において柔軟性がなくなる。実際には2ビット程度
が妥当と思われる。なぜなら2ビ・ソト確保により、ア
ドレスRAMを削除しても第1エントリ+4ステップ−
m5ステツプまでは従来と同じステップ数で処理できる
。5ビ・ソト以上の場合は1度ジャンプさせなければな
らないが、その影響度はうステップ−6ステツプで1.
2倍以下となる。
このように、マイクロプログラム(ファームウェア)を
記憶するマイクロプログラムRAM(MRAM)8の特
定番地領域に、第2図に示すように、分岐マイクロ命令
(命令コード15Hのμm0PJ命令)によって指定さ
れる固定エリア8Aを設け、上記分岐マイクロ命令(μ
m0PJ命令)の実行時に、予め定められた固定アドレ
ス情報と実行すべき命令コード情報とにより直接に上記
固定エリア8^内のアドレスを指定する構成としたこと
により、前述した従来技術に示すような飛先アドレスを
格納したアドレスRAM (ROM)を持つことなく、
しかもマイクロプログラムにより飛先アドレスを与える
こともなく、上記分岐マイクロ命令(μm0PJ)処理
が可能となる。これにより、マイクロシーケンサを中心
としたマイクロプログラム制御機構のゲートアレイ(G
A)化が容易に実現可能となり、ノ1−ドウエアのコン
パクト化とこれに伴う基本クロックの高速化が図れ、更
にこれに伴いシステム全体の処理スピードを向上できる
。又、アドレスRAMの削除に伴うハードウェアの簡素
化によりコストの低減、及び部品点数の削減による品質
向上が図れる。
[発明の効果〕 以上詳記したように本発明のマイクロアドレス制御方式
によれば、アドレスフィールドをもたない分岐マイクロ
命令を扱うデータ処理装置に於いて、マイクロプログラ
ム格納メモリに上記分岐マイクロ命令によって指定され
る固定エリアを設け、上記分岐マイクロ命令の実行時に
、予め定められた固定アドレス情報と実行すべき命令コ
ード情報とにより直接に上記固定エリア内のアドレスを
指定する手段を有してなる構成としたことにより、飛先
アトL/スを格納するアドレスRAM(ROM)を持つ
ことなく、しかもマイクロプログラムにより飛先アドレ
スを与えることもなく、上記分岐マイクロ命令の処理が
可能となり、これによりマイクロシーケンサを中心とし
たマイクロプログラム制御機構のゲートアレイ(GA)
化が容易に実現可能となり、ノー−ドウエアのコンノく
クト化とこれに伴う基本クロックの高速化が図れる。
更にこれに伴いシステム全体の処理スピードを向上でき
る。又、アドレスRAMの削除に伴うノー−ドウエアの
簡素化によりコストの低減、及び部品点数の削減による
品質向上が図れ、CPUの1千プ化にも大きく貢献でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるマイクロプログラム制
御機構の構成を示すブロック図、第2図は上記実施例に
於けるマイクロプログラムRAMの固定エリア割付は例
を示す図、第3図は従来のマイクロシーケンサを中心と
したマイクロプログラム制御機構の構成を示す図、第4
図および第5図はそれぞれ第3図に示す従来のマイクロ
プログラム制御機構の動作を説明するためのもので、第
4図はマイクロプログラムRAMとアドレスRAMの構
造を示す図、第5図はファームウェアの処理フローを示
す図である。 2・・・命令レジスタ(ROP) 、8・・・マイクロ
シーケンサ(MSEQ) 、7.7^・・・マイクロア
ドレス(M A D 15−0) 、8・・・マイクロ
プログラムRAM、8A・・・固定エリア、9・・・レ
ジスタ(RD R63−0)10・・・バス、11・・
・マイクロデコーダ(MDEC)、12、13 14・
・・マイクロ命令(12・μmEND命令、13・μm
0PJ命令、14・・μ−NORM命令)。 第2図 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アドレスフィールドをもたない分岐マイクロ命令を扱う
    データ処理装置に於いて、マイクロプログラム格納メモ
    リに上記分岐マイクロ命令によって指定される固定エリ
    アを設け、上記分岐マイクロ命令の実行時に、予め定め
    られた固定アドレス情報と実行すべき命令コード情報と
    により直接に上記固定エリア内のアドレスを指定する手
    段を有してなることを特徴としたマイクロアドレス制御
    方式。
JP1352390A 1990-01-25 1990-01-25 マイクロアドレス制御方式 Pending JPH03219329A (ja)

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