JPH0322136A - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

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JPH0322136A
JPH0322136A JP1157762A JP15776289A JPH0322136A JP H0322136 A JPH0322136 A JP H0322136A JP 1157762 A JP1157762 A JP 1157762A JP 15776289 A JP15776289 A JP 15776289A JP H0322136 A JPH0322136 A JP H0322136A
Authority
JP
Japan
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instruction
macro
fetch
request
storage device
Prior art date
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Pending
Application number
JP1157762A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Inoue
隆 井上
Takahiro Watabe
隆弘 渡部
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1157762A priority Critical patent/JPH0322136A/ja
Publication of JPH0322136A publication Critical patent/JPH0322136A/ja
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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 本発明(友 先行制御方式による命令の実行処理を高速
に行うようにしたマイクロプロセッサに関するものであ
も 従来の技術 従来の装置としては 例えば特開昭63−197232
号公報に示されていも 第2図はこの従来のマイクロプ
ロセッサの構或図を示すものであり、 11はマイクロ
プロセッサであり、マクロ命令の一時的格納及び命令フ
ェッチ要求を行なう命令フェッチ部2と、マクロ命令の
デコード処理を行なう命令解読部3と、デコードされた
命令を処理する命令実行部4と、外部デーダバス100
を制御するバス制御部5、及びフリップフロップ回路6
 1,  アンドゲート7を有していも命令フェッチ部
2はその内部にマクロ命令を一時的に格納するバッファ
2lをも叡 バッファ21は内部データバス201が1
度に転送できるデータ量のN倍の記憶容量をも板 内部
データバス201が1度に転送できるデータ量以上の空
がバッファ2lに生じるとマクロ命令のフェッチ要求を
信号線500を介して行う。
命令解読部3はバッファ21より順次マクロ命令を読み
出し デコードを行なL\ 内部データパス400を介
してデコードされたマクロ命令を命令実行部4へ供給す
も 命令実行部4はデコードされたマクロ命令より命令処理
を行なt\ 命令処理に伴って外部データバス100が
使用される場合に(よ 外部データバス100の使用要
求を信号線700を介してバス制御部5へ伝える。
バス制御部5では信号線800を介してマクロ命令のフ
ェッチ要求がある場合にはマクロ命令を外部データパス
100を介して外部記憶装置よりフェッチレ フェッチ
したマクロ命令を内部データバス201を介して命令フ
ェッチ部2に転送されも また命令フェッチ部2と命令
実行部4とから同時に外部データパス100の使用要求
が行なわれえた場合には予め設定された優先順位に従っ
てこれらの要求を調停すも この外部データバス100
の使用優先順位(よ 命令処理速度を高速にするために
 通常命令実行に伴う外部データバス100の使用優先
順位がマクロ命令フェッチのそれより高いのが一般的で
あん しかし これらは同時に要求があった場合であり
、優先順位の高い命令実行の伴なう外部データバス10
0の使用要求があってL すでに外部データバス100
がマクロ命令フェッチのために使用されている場合に(
よ 命令実行に伴なう外部データパス100の使用(友
 優先順位の低いマクロ命令のフェッチによる外部デー
タバス100の使用が終了するまで待たされることにな
ん このように構或された従来のマイクロプロセッサにおい
て命令解読部3でデコードされた命令が無条件に分岐を
伴なう命令でない場合にはフリップフロップ回路6lは
セットされて゜ 1′ となり、信号線600がl  
I+ となり、アンドゲート7の一方の人力となん こ
の時、バッファ21に内部データパス201がl度に転
送できるデータ量以上の空があるとマクロ命令フェッチ
要求を出し信号線500を゛ l゜にすも これがアン
ドゲート7の他方の人力となり、その出力も′ 1′と
なり、外部記憶装置に対する命令フェッチ要求が信号線
800を介してバス制御部5に与えられ 命令フェッチ
要求が受付けられると外部データバス100を介してマ
クロ命令がフェッチされ 内部データパス201を介し
てバッファ2lに格納されも 次に命令解読部3でデコードされた命令が無条件に分岐
を伴なう命令、つまり後続のマクロ命令のフェッチが無
効である場合にはフリップフロップ回路6lはリセット
されてlot  となん このような時にバッファ2l
に空が生じて、信号線500が゜ ビ となった場合で
もアンドゲート7の出力は0であり、命令フェッチ部2
の命令フェッチ要求はバス制御部5まで伝わらなく、命
令フェッチは行われな鶏 そのた△ 不要な命令フェッチが行われ哄 バスの使用
効率が上り、処理速度が向上すも発明が解決しようとす
る課題 しかしながら上記のような構威では外部記憶装置へのマ
クロ命令のフェッチを禁止すると命令フェッチ部内のバ
ッファへのマクロ命令の供給カ停止してしまt,X.命
令フェッチ部の機能が停止してしまう。そのたべ 後続
の命令フェッチが無効であり、命令フェッチ部内のバッ
ファをクリアする場合、つまり無条件に分岐を行う命令
の場合しか命令フェッチ要求を禁止することができない
という問題点を有していた 本発明はかかる点に鑑へ 外部記憶装置への命令フェッ
チを抑制しても命令のフェッチ部の機能が停止しないこ
とを可能とするマイクロプロセッサを提供することを目
的とすも 課題を解決するための手段 (1)本発明1よ 先行制御によってマクロ命令の実行
が行われるマイクロプロセッサにして、複数のマクロ命
令を一時的に格納保持し マクロ命令の格納が可能な状
態になると第一の命令フェッチ要求行なう命令フェッチ
装置と、前記命令フェッチ装置に格納されたマクロ命令
を順次読出し解読し マクロ命令の実行を制御する命令
解読装置と、マクロ命令をマイクロプロセッサの内部に
記憶し 前記命令フェッチ装置からの第一の命令フェッ
チ要求に従い、 要求されたマクロ命令が内部に記憶さ
れる場合には命令フェッチ装置に転送し 要求されたマ
クロ命令が記憶されない場合には第二のフェッチ要求を
行なう内部記憶装置と、前記命令解読装置がある特定の
マクロ命令を解読した場合には前記内部記憶装置からの
第二の命令フェッチ要求を抑制し 第三の命令フェッチ
要求として出力するフェッチ抑制装置と、前記フェッチ
抑制装置からの第三の命令フェッチ要求を受Cナ、マイ
クロプロセッサと外部記憶装置との間のマクロ命令の転
送を制御するバス制御装置とを備えたことを特徴とする
マイクロプロセッサであもまた他の発明は前記マイクロ
プロセッサにおいて、命令解読装置によって解読された
マクロ命令が無条件分岐命令あるいは条件分岐命令であ
る場合に外部記憶装置へのマクロ命令のフェッチ要求を
抑制するものであも さらに他の発明は前記マイクロプロセッサにおいて、命
令解読装置によって解読されたマクロ命令がlマクロ命
令中に前記外部記憶装置に対しての数回のデータの読出
要求あるいはデータの書込要求を行うマクロ命令の場合
に外部記憶装置へのマクロ命令のフェッチ要求を抑制す
るものであも作   用 本発明は前記した手段により、外部記憶装置への命令フ
ェッチ要求である第三の命令フェッチ要求が抑制されて
も内部記憶装置に第一の命令フェッチ要求により要求さ
れたマクロ命令が存在する限り命令フェッチ装置にマク
ロ命令を供給することが可能であるために命令フェッチ
装置の機能は停止しなL℃ そのた△ 後続する命令フ
ェッチが無効でない場合でも外部記憶装置への命令フェ
ッチ要求を抑制することが可能となり、無条件分岐以外
に条件分岐命叡 1命令中に数回のデータ書込要求 あ
るいはデータ読出し要求を行う命令についても命令フェ
ッチ要求を抑制することを可能とすも 実施例 第1図は本発明の実施例におけるマイクロプロセッサの
構或図であも 第1図において第2図と同符号をもつも
のは同一機能を有するものであり、その説明は省略すも 第l図のおいてマイクロプロセッサ1はマクロ命令の一
時的格納及び第一の命令フェッチ要求を行なう命令フェ
ッチ部2と、マクロ命令のデコード処理を行なう命令解
読部3と、命令実行部4と、外部記憶装置(図示せず)
と接続される外部データパス100を制御するバス制御
部5と、フリップフロップ回路6と、アンドゲート7と
、マクロ命令を記憶する命令キャッシュ8とを有してい
も命令フェッチ部2はその内部にマクロ命令を一時的に
格納するバッファ21をもつ。バッファ2lは内部デー
タバス200が一度に転送できるデータ量のN倍の記憶
容量をも1 バッフ721に内部データバス200が一
度に転送できるデータ量以上の空が生じると命令フェッ
チ部2は第一の命令フェッチ要求を信号線500を介し
て行いフェッチしたマクロ命令を内部データパス200
を介してバッファ2lに格納すも 命令キャッシュ8は外部記憶装置に記憶されるマクロ命
令の一部をその内部に記憶しており、外部記憶装置より
も高速に命令フェッチを行なうことができも 命令フェッチ部2からの第一の命令フェッチ要求は信号
線500を介して、命令キャッシュ8に対して行なわれ
も 命令キャッシュ8では命令フェッチ部2からの第一
の命令フェッチ要求に対応するマクロ命令がその内部に
記憶されている場合には内部データパス200を介して
命令フェッチ部2ヘマクロ命令を転送し バッファ21
に格納すも しかし命令キャッシュ8内にフェッチ要求
されたマクロ命令が記憶されていない場合に(上信号線
900を介し 第二の命令フェッチ要求を行なう。
バス制御部5は外部データバス100を介して外部記憶
装置と接続されており、外部記憶装置への命令フェッチ
要求 データ読出し要求 およびデータ書込み要求があ
る場合に外部データバス100を介して外部記憶装置と
データの転送を行なう。命令実行部4からの信号線70
0による外部データパス使用要求とアンドゲート7から
の信号線800による第三の命令フェッチ要求が同時に
要求された場合に(よ バス制御部5では命令実行部4
からの要求を優先して受付(ナ、第三の命令フェッチ要
求は命令実行部4による外部データパスの使弗が完了す
るまで待たされも しかし第三の命令フェッチ要求が受
付けられて外部データパス100が使用されている間に
命令実行部4からのバス使用要求が行なわれてL その
要求の受付けは命令フェッチによる外部データパス10
0の使用が完了するまで待たされることになんフリップ
フロップ回路6はその入力が命令実行部4と命令解読部
3に接続され 出力はアンドゲート7の一方に入力され
も フリップフロップ回路6のセットは命令実行部4で
実行されているマクロ命令が終了すると行われ その出
力は′ 1′となり、リセットは命令解読部2である特
定のマクロ命令をデコードすると行われ その出力は゜
0゜ となん フリップフロップ回路6の出力が′0′
になるとアンドゲート7の他方の入力である命令キャッ
シュ8からの第二の命令フェッチ要求の有無に係わらず
アンドゲート7の出力である第三の命令フェッチ要求は
′ 0゛なり、そのために信号線800による第三の命
令フェッチ要求は与えられなL〜 以上のように構戒された本実施例について、以下にその
動作を説明すも バッファ2lに格納されたマクロ命令を順次内部データ
パス300を介して命令解読部3へ転送しデコードすも
 命令解読部3でデコード処理されたマクロ命令は内部
データパス400を介して命令実行部4に転送されも 
命令実行部4ではその指示に従い処理を行う。 lマク
ロ命令の処理が全て完了するとフリップフロップ回路6
はセットされて信号線600はt  tl となもこの
ような状態にあるときに命令フェッチ部2より信号線5
00を介して第一の命令フェッチ要求がなされたとき、
フェッチ要求されたマクロ命令が命令キャッシュ8に存
在する場合はマクロ命令を内部データパス200を介し
て命令キャッシュ8よりバッファ2lへ転送し格納すム
 また命令キャッシュ8に要求されたマクロ命令が存在
しない場合には信号線900を第二の命令フェッチ要求
を行う。その時にはアンドゲート7の入力は信号線60
0、信号線900ともl  11 となるたべ その出
力は′ 1′となりバス制御部5へ第三の命令フェッチ
要求として伝えられも バス制御部5ではマクロ命令を
外部データバス100を介して外部記憶装置より取込 
内部データパス200を介してバッファ2lに転送すも 次に命令解読部2でデコードした命令がある特定の命令
であった場合に(上 フリップフロップ回路6はリセッ
トされて信号線600は′ 0″となも アンドゲート
7の一方の入力である信号線600が′ 0′であるた
めにアンドゲート7の出力の第三の命令フェッチは′ 
0” となん そのため外部記憶装置に対する命令フェ
ッチ要求はバス制御部5に与えられなL1 このような拷態にあるときにバッファ21に内部データ
パス200が一度に転送できるデータ量以上の空が生じ
て第一の命令フェッチ要求が命令フェッチ部2より出力
された場合、第一の命令フェッチ要求により要求された
マクロ命令が命令キャッシュ8に存在しない場合は命令
キャッシュ8より第二の命令フェッチ要求が出力される
力曳 信号線600が′ 0′であるためアンドゲート
の出力は” 0゛となり第三の命令フェッチ要求はバス
制御部5には与えられ哄 マクロ命令の命令フェッチ部
2への供給は停止すも しかし 命令キャッシュ8に要
求されたマクロ命令が存在する限りはマクロ命令を内部
データパス200を介してバッファ21へ転送し格納し
 命令フェッチ部2は動作を継続すも つまり命令キャ
ッシュ8に要求されたマクロ命令が存在する限りは外部
記憶装置に対する命令フェッチ要求を抑制してもマイク
ロプロセッサ1は影響を受け哄 動作を継続することが
できも このことにより無条件分岐命令以外のマクロ命令でも外
部記憶装置に対する命令フェッチ要求を抑制することが
可能となり、さらにバスの使用効率が上り、命令が高速
に実行される。
また上記のように構或されたマイクロプロセッサ1にお
いて命令解読部2で解読したマクロ命令が無条件分岐命
令の場合は外部記憶装置への第三の命令フェッチ要求を
抑制することにより不要な命令フェッチが行なわれ哄 
バスの使用効率が上り、処理速度が向上すも また命令解読部2で解読したマクロ命令が条件分岐命令
の場合、本マイクロプロセッサ1は先行制御を行なって
いるた△ 条件分岐命令解読時には分岐が或立するか否
かは不明であも そのため命令フェッチ部2では分岐不
戊立側の命令フェッチを行なっているh文 分岐戒立時
にはバッファ21に存在するマクロ命令は分岐不戒立側
のマクロ命令であるため不要となん その時に不戒立側
のマクロ命令をフェッチするために外部データバス10
0が使用されていると分岐戒立側の第三の命令フェッチ
要求が不戒立側のマクロ命令のフェッチによる外部デー
タバス100が使用が完了するまで待たされることにな
る。それを防止するため条件分岐命令時には分岐不或立
側の第三の命令フェッチを抑制すも また分岐不或立時
には分岐不或立側の第三の命令フェッチを抑制しても第
一の命令フェッチ要求されたマクロ命令が命令キャッシ
ュ8に存在する限りはマイクロプロセッサlの内部は影
響を受けな(〜 従って条件分岐命令時に外部記憶装置
への命令フェッチを抑制することにより条件分岐の高速
化が図られも また命令解読部2で1マクロ命令中にバス制御部5に対
して命令実行部5から数回の外部データパス使用要求を
行なうマクロ命令を解読した隊外部記憶装置への命令フ
ェッチ要求を禁止することにより、命令フェッチのため
の外部データバス100の使用の肌 命令実行部からの
外部データパス使用要求が待たされることがなくなり、
第一の命令フェッチ要求されたマクロ命令が命令キャッ
シュに存在する限りは後続する命令もフェッチできるた
べ 実行中のマクロ命令の高速化を図も発明の効果 以上説明したようGQ  本発明によれ(戴 命令キャ
ッシュに第一の命令フェッチ要求により要求されたマク
ロ命令が存在する限り(友 外部記憶装置への命令フェ
ッチ要求を抑制してもマイクロプロセッサはその影響を
受けなl,Xo 命令解読部で解読したマクロ命令が条件分岐命令の場合
、本マイクロプロセッサlは先行制御を行なっているた
へ 条件分岐命令解読時には分岐が或立するか否かは不
明であも そのため命令フェッチ部2では分岐不戒立側
の命令フェッチを行なっている八 分岐或立時にはバッ
ファ21に存在するマクロ命令は分岐不或立側のマクロ
命令であるため不要となも その時に不或立側のマクロ
命令をフェッチするために外部データバス100が使用
されていると分岐或立側の第三の命令フェッチ要求が不
戒立側のマクロ命令のフェッチによる外部データバス1
00が使用が完了するまで待たされることになん それ
を防止するため条件分岐命令時には分岐不戒立側の第三
の命令フェッチを抑制すも また分岐不戒立時には分岐
不或立側の第三の命令フェッチを抑制しても第一の命令
フェッチ要求されたマクロ命令が命令キャッシュ8に存
在する限りはマイクロプロセッサlの内部は影響を受け
な(1 従って条件分岐命令時に外部記憶装置への命令
フェッチを抑制することにより条件分岐の高速化が図ら
れ その実用的効果は大き鶏 また命令解読部2で1マクロ命令中にバス制御部5に対
して命令実行部5から数回の外部データパス使用要求を
行なうマクロ命令を解読した味外部記憶装置への命令フ
ェッチ要求を禁止することにより、命令フェッチのため
の外部データパス100の使用の肌 命令実行部からの
外部データパス使用要求が待たされることがなくなり、
第一の命令フェッチ要求されたマクロ命令が命令キャッ
シュに存在する限りは後続する命令もフェッチできるた
べ 実行中のマクロ命令の高速化を図られ その実用的
効果は大き八
【図面の簡単な説明】
第l図は本発明の一実施例におけるマイクロプロセッサ
の構戒を示すブロックは 第2図は従来のマイクロプロ
セッサの構戒図であも 1・・・マイクロプロセッサ、 2・・・命令フェッチ
敵3・・・命令解読臥  4・・・命令実行敵 5・・
・バス制御訊 6・・・フリップフロップ回i   7
・・・アンドゲー ト。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)先行制御によってマクロ命令の実行が行われるマ
    イクロプロセッサにして、複数のマクロ命令を一時的に
    格納保持し、マクロ命令の格納が可能な状態になると第
    一の命令フェッチ要求行なう命令フェッチ装置と、前記
    命令フェッチ装置に格納されたマクロ命令を順次読出し
    、解読し、マクロ命令の実行を制御する命令解読装置と
    、マクロ命令をマイクロプロセッサの内部に記憶し、前
    記命令フェッチ装置からの第一の命令フェッチ要求に従
    い、要求されたマクロ命令が内部に記憶される場合には
    命令フェッチ装置に転送し、要求されたマクロ命令が記
    憶されない場合には第二のフェッチ要求を行なう内部記
    憶装置と、前記命令解読装置がある特定のマクロ命令を
    解読した場合には前記内部記憶装置からの第二の命令フ
    ェッチ要求を抑制し、第三の命令フェッチ要求として出
    力するフェッチ抑制装置と、前記フェッチ抑制装置から
    の第三の命令フェッチ要求を受け、マイクロプロセッサ
    と外部記憶装置との間のマクロ命令の転送を制御するバ
    ス制御装置とを備えたことを特徴とするマイクロプロセ
    ッサ。
  2. (2)命令解読装置によって解読されたマクロ命令が無
    条件分岐命令あるいは条件分岐命令である場合に外部記
    憶装置へのマクロ命令のフェッチ要求を抑制する請求項
    1記載のマイクロプロセッサ。
  3. (3)命令解読装置によって解読されたマクロ命令が1
    マクロ命令中に前記外部記憶装置に対しての数回のデー
    タの読出要求あるいはデータの書込要求を行うマクロ命
    令の場合に外部記憶装置へのマクロ命令のフェッチ要求
    を抑制する請求項1記載のマイクロプロセッサ。
JP1157762A 1989-06-20 1989-06-20 マイクロプロセッサ Pending JPH0322136A (ja)

Priority Applications (1)

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JP1157762A JPH0322136A (ja) 1989-06-20 1989-06-20 マイクロプロセッサ

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JP1157762A JPH0322136A (ja) 1989-06-20 1989-06-20 マイクロプロセッサ

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JP1157762A Pending JPH0322136A (ja) 1989-06-20 1989-06-20 マイクロプロセッサ

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6356731A (ja) * 1986-08-27 1988-03-11 Mitsubishi Electric Corp デ−タ処理装置
JPS63197232A (ja) * 1987-02-12 1988-08-16 Toshiba Corp マイクロプロセツサ

Patent Citations (2)

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