JPH04326426A - 命令解読回路 - Google Patents
命令解読回路Info
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- JPH04326426A JPH04326426A JP9737291A JP9737291A JPH04326426A JP H04326426 A JPH04326426 A JP H04326426A JP 9737291 A JP9737291 A JP 9737291A JP 9737291 A JP9737291 A JP 9737291A JP H04326426 A JPH04326426 A JP H04326426A
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- decoder
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプロセッサに
用いられるマイクロプロブラム方式布線論理制御型の命
令解読回路に関する。
用いられるマイクロプロブラム方式布線論理制御型の命
令解読回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の命令解読回路図である。
図4は、この回路の動作を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【0003】図4(C)に示すロード信号Lが高レベル
になると、命令コードICが命令レジスタ10に保持さ
れ、かつ、ステートカウンタ12がゼロクリアされる。 また、図4(A)に示すクロックφ1を1/2分周した
図4(B)に示すクロックφ2が、ステートカウンタ1
2のクロック入力端子CKに供給されて計数される。命
令レジスタ10及びステートカウンタ12の内容は、ダ
イナミック型命令デコーダ14に供給され、ダイナミッ
ク型命令デコーダ14は、命令コードICで表される命
令を実行するためにALU、レジスタ及びゲート等を制
御する一連の制御信号を、ステートカウンタ12の計数
値に応じて順次出力する。
になると、命令コードICが命令レジスタ10に保持さ
れ、かつ、ステートカウンタ12がゼロクリアされる。 また、図4(A)に示すクロックφ1を1/2分周した
図4(B)に示すクロックφ2が、ステートカウンタ1
2のクロック入力端子CKに供給されて計数される。命
令レジスタ10及びステートカウンタ12の内容は、ダ
イナミック型命令デコーダ14に供給され、ダイナミッ
ク型命令デコーダ14は、命令コードICで表される命
令を実行するためにALU、レジスタ及びゲート等を制
御する一連の制御信号を、ステートカウンタ12の計数
値に応じて順次出力する。
【0004】ダイナミック型命令デコーダ14は、素子
数を少なくするために、配線をプリチャージ/ディスチ
ャージして素子間でデータを転送するダイナミック方式
をとっており、例えばPLAで構成されている。図3は
、説明の簡単化のためにダイナミック型命令デコーダ1
4の構成を簡単化したPLAを示す。
数を少なくするために、配線をプリチャージ/ディスチ
ャージして素子間でデータを転送するダイナミック方式
をとっており、例えばPLAで構成されている。図3は
、説明の簡単化のためにダイナミック型命令デコーダ1
4の構成を簡単化したPLAを示す。
【0005】このPLAは、AND項141とOR項1
42とからなり、○印は入力導線と出力導線との間を接
続する結合素子を示す。AND項入力導線W1〜W6は
、ダイナミック型命令デコーダ14の入力線、すなわち
命令レジスタ10及びステートカウンタ12の出力線で
あり、OR項出力導線Y1〜Y4は、ダイナミック型命
令デコーダ14の出力線である。AND項出力導線X1
〜X10は、OR項142の入力導線でもある。論理和
を+、論理積を・で表すと、例えばOR項出力導線Y1
の論理値は、次式で表される。
42とからなり、○印は入力導線と出力導線との間を接
続する結合素子を示す。AND項入力導線W1〜W6は
、ダイナミック型命令デコーダ14の入力線、すなわち
命令レジスタ10及びステートカウンタ12の出力線で
あり、OR項出力導線Y1〜Y4は、ダイナミック型命
令デコーダ14の出力線である。AND項出力導線X1
〜X10は、OR項142の入力導線でもある。論理和
を+、論理積を・で表すと、例えばOR項出力導線Y1
の論理値は、次式で表される。
【0006】
Y1=W3・W4・W5・W6+W5+W3・W5図4
において、AND項出力導線X1〜X10は、クロック
φ1の奇数番目のサイクルQ1、Q3におけるパルスで
プリチャージP11、P12が行われ、プリチャージP
11、P12の後にそれぞれディスチャージD11、D
12が行われて、AND項出力導線X1〜X10上にデ
ータがのる。OR項出力導線Y1〜T4については、ク
ロックφ1の偶数番目のサイクルQ2、Q4におけるパ
ルスでプリチャージP21、P22が行われ、プリチャ
ージP21、P22の後にそれぞれディスチャージD2
1、D22が行われて、AND項出力導線X1〜X10
上にデータがのる。
において、AND項出力導線X1〜X10は、クロック
φ1の奇数番目のサイクルQ1、Q3におけるパルスで
プリチャージP11、P12が行われ、プリチャージP
11、P12の後にそれぞれディスチャージD11、D
12が行われて、AND項出力導線X1〜X10上にデ
ータがのる。OR項出力導線Y1〜T4については、ク
ロックφ1の偶数番目のサイクルQ2、Q4におけるパ
ルスでプリチャージP21、P22が行われ、プリチャ
ージP21、P22の後にそれぞれディスチャージD2
1、D22が行われて、AND項出力導線X1〜X10
上にデータがのる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、処理高速化
のために、クロックφ1の周期を短くすると、ROMに
格納された命令コードの読出し、命令レジスタ10での
データ確定及び命令レジスタ10の出力を命令デコーダ
14の入力素子まで転送するのに時間が掛かるため、図
4(D)、(E)に示す如く、プリチャージP11の期
間内にダイナミック型命令デコーダ14の入力が定らず
(、ディスチャージD11においてAND項出力導線X
1〜X10上のデータが不定となり、ディスチャージD
21におけるOR項出力導線Y1〜Y4上のデータを使
用することができなくなる。このため、各命令コードI
Rの実行において、サイクルR1をアイドルサイクルと
しなければならず、MPUの動作の高速化を妨げる原因
となっていた。
のために、クロックφ1の周期を短くすると、ROMに
格納された命令コードの読出し、命令レジスタ10での
データ確定及び命令レジスタ10の出力を命令デコーダ
14の入力素子まで転送するのに時間が掛かるため、図
4(D)、(E)に示す如く、プリチャージP11の期
間内にダイナミック型命令デコーダ14の入力が定らず
(、ディスチャージD11においてAND項出力導線X
1〜X10上のデータが不定となり、ディスチャージD
21におけるOR項出力導線Y1〜Y4上のデータを使
用することができなくなる。このため、各命令コードI
Rの実行において、サイクルR1をアイドルサイクルと
しなければならず、MPUの動作の高速化を妨げる原因
となっていた。
【0008】本発明の目的は、このような問題点に鑑み
、アイドルサイクルを無くして処理を高速化することが
できる命令解読回路を提供することにある。
、アイドルサイクルを無くして処理を高速化することが
できる命令解読回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段及びその作用】図1は、本
発明に係る命令解読回路の原理構成図である。この命令
解読回路は、次のような構成要素を備えている。
発明に係る命令解読回路の原理構成図である。この命令
解読回路は、次のような構成要素を備えている。
【0010】1は命令レジスタであり、命令コードIR
が保持される。2はステートカウンタであり、クロック
φを計数してステートを表す。3はスタティック型命令
デコーダであり、命令レジスタ1に保持された命令コー
ドIRで表される命令の第1ステート(命令フェッチ後
の最初のステート)を実行するための制御信号を生成す
る。4はダイナミック型命令デコーダであり、命令レジ
スタ1に保持された命令コードIRで表される命令の第
2ステート以降(第2ステートしかない場合は第2ステ
ートのみ)を実行するための制御信号を生成する。なお
、ダイナミック型は、配線をプリチャージ/ディスチャ
ージすることにより素子間でデータを転送するものであ
り、スタティック型は、配線をプリチャージ/ディスチ
ャージすることなく素子間でデータを転送するものであ
る。
が保持される。2はステートカウンタであり、クロック
φを計数してステートを表す。3はスタティック型命令
デコーダであり、命令レジスタ1に保持された命令コー
ドIRで表される命令の第1ステート(命令フェッチ後
の最初のステート)を実行するための制御信号を生成す
る。4はダイナミック型命令デコーダであり、命令レジ
スタ1に保持された命令コードIRで表される命令の第
2ステート以降(第2ステートしかない場合は第2ステ
ートのみ)を実行するための制御信号を生成する。なお
、ダイナミック型は、配線をプリチャージ/ディスチャ
ージすることにより素子間でデータを転送するものであ
り、スタティック型は、配線をプリチャージ/ディスチ
ャージすることなく素子間でデータを転送するものであ
る。
【0011】処理高速化のために、クロックφの周期を
短くすると、従来では、例えば図4(D)、(E)に示
す如く、プリチャージP11の期間内にダイナミック型
命令デコーダ14の入力が定らず、サイクルR1をアイ
ドルサイクルにしなければなかったが、本発明では、ス
タティック型命令デコーダ1で、命令レジスタ1に保持
された命令コードIRで表される命令の第1ステートを
実行するための制御信号を生成するので、このアイドル
サイクルを無くして処理を高速化することができる。
短くすると、従来では、例えば図4(D)、(E)に示
す如く、プリチャージP11の期間内にダイナミック型
命令デコーダ14の入力が定らず、サイクルR1をアイ
ドルサイクルにしなければなかったが、本発明では、ス
タティック型命令デコーダ1で、命令レジスタ1に保持
された命令コードIRで表される命令の第1ステートを
実行するための制御信号を生成するので、このアイドル
サイクルを無くして処理を高速化することができる。
【0012】また、スタテック型命令デコーダ3は、第
1ステートのみの制御信号を生成すればよいので、その
構成は比較的簡単となり、また、ダイナミック型命令デ
コーダ4は、この第1ステートの制御信号を生成しなく
てよいので、命令解読回路全体の素子数増大が避けられ
る。
1ステートのみの制御信号を生成すればよいので、その
構成は比較的簡単となり、また、ダイナミック型命令デ
コーダ4は、この第1ステートの制御信号を生成しなく
てよいので、命令解読回路全体の素子数増大が避けられ
る。
【0013】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【0014】図2は、マイクロプロセッサに用いられる
命令解読回路を示す。図5と同一構成要素には同一符号
を付してその説明を省略する。
命令解読回路を示す。図5と同一構成要素には同一符号
を付してその説明を省略する。
【0015】ダイナミック型命令デコーダ14Aは、図
5に示すダイナミック型命令デコーダ14と同様にPL
Aで構成されており、命令レジスタ10に保持された命
令コードICに対し、ステートカウンタ12の計数値が
1以上のときにはダイナミック型命令デコーダ14と同
一の出力を行うように構成されている。
5に示すダイナミック型命令デコーダ14と同様にPL
Aで構成されており、命令レジスタ10に保持された命
令コードICに対し、ステートカウンタ12の計数値が
1以上のときにはダイナミック型命令デコーダ14と同
一の出力を行うように構成されている。
【0016】これに対し、スタテック型命令デコーダ1
6は、スタティック動作を行い、素子間データ転送時に
配線に対しプリチャージ/ディスチャージを行わない。 スタテック型命令デコーダ16には、命令レジスタ10
に保持された命令コードICが供給される。スタテック
型命令デコーダ16は、命令コードICで表される命令
の第1ステートを実行するための制御信号を、図5に示
すダイナミック型命令デコーダ14に代わって出力する
。
6は、スタティック動作を行い、素子間データ転送時に
配線に対しプリチャージ/ディスチャージを行わない。 スタテック型命令デコーダ16には、命令レジスタ10
に保持された命令コードICが供給される。スタテック
型命令デコーダ16は、命令コードICで表される命令
の第1ステートを実行するための制御信号を、図5に示
すダイナミック型命令デコーダ14に代わって出力する
。
【0017】スタテック型命令デコーダ16の出力端子
は、セレクタ20のa側入力端子に接続され、ダイナミ
ック型命令デコーダ14Aの出力端子は、セレクタ20
のb側入力端子に接続されている。セレクタ20の制御
端子には、ステートカウンタ12の計数値がナンドゲー
ト18を介して接続されている。
は、セレクタ20のa側入力端子に接続され、ダイナミ
ック型命令デコーダ14Aの出力端子は、セレクタ20
のb側入力端子に接続されている。セレクタ20の制御
端子には、ステートカウンタ12の計数値がナンドゲー
ト18を介して接続されている。
【0018】ナンドゲート18の出力が低レベルのとき
、すなわちステートカウンタ12の計数値が0のときに
は、セレクタ20は、図示の如くその出力端子がa側入
力端子に接続され、ナンドゲート18の出力が高レベル
のとき、すなわちステートカウンタ12の計数値が1以
上のときには、セレクタ20は、その出力端子がb側入
力端子に接続される。
、すなわちステートカウンタ12の計数値が0のときに
は、セレクタ20は、図示の如くその出力端子がa側入
力端子に接続され、ナンドゲート18の出力が高レベル
のとき、すなわちステートカウンタ12の計数値が1以
上のときには、セレクタ20は、その出力端子がb側入
力端子に接続される。
【0019】スタテック型命令デコーダ16は、上記の
如く第1ステートのみの制御信号を生成すればよいので
、その構成は比較的簡単となり、また、ダイナミック型
命令デコーダ14Aは、この第1ステートの制御信号を
生成しなくてよいので、命令解読回路全体の複雑化が避
けられる。
如く第1ステートのみの制御信号を生成すればよいので
、その構成は比較的簡単となり、また、ダイナミック型
命令デコーダ14Aは、この第1ステートの制御信号を
生成しなくてよいので、命令解読回路全体の複雑化が避
けられる。
【0020】次に、上記の如く構成された本実施例の動
作を説明する。
作を説明する。
【0021】図4(C)に示すロード信号Lが高レベル
になると、命令レジスタ10に命令コードICが保持さ
れ、同時に、ステートカウンタ12の内容が0クリアさ
れる。ナンドゲート18の出力は低レベルとなり、セレ
クタ20が図示の接続状態になる。スタテック型命令デ
コーダ16の入力は、図4(A)、(D)に示す如く、
サイクルQ1におけるクロックφ1の立ち下がり付近で
確定し、スタテック型命令デコーダ16の出力は、この
立ち下がりから図4(B)に示すサイクルR1内におい
て確定し、命令コードICで表される命令を実行するた
めの第1ステートの制御信号がセレクタ20から出力さ
れる。
になると、命令レジスタ10に命令コードICが保持さ
れ、同時に、ステートカウンタ12の内容が0クリアさ
れる。ナンドゲート18の出力は低レベルとなり、セレ
クタ20が図示の接続状態になる。スタテック型命令デ
コーダ16の入力は、図4(A)、(D)に示す如く、
サイクルQ1におけるクロックφ1の立ち下がり付近で
確定し、スタテック型命令デコーダ16の出力は、この
立ち下がりから図4(B)に示すサイクルR1内におい
て確定し、命令コードICで表される命令を実行するた
めの第1ステートの制御信号がセレクタ20から出力さ
れる。
【0022】したがって、従来ではアイドルサイクルで
あったサイクルR1を有効に利用することができ、MP
Uの処理が高速化される。
あったサイクルR1を有効に利用することができ、MP
Uの処理が高速化される。
【0023】ステートカウンタ12の計数値が1になる
と、ナンドゲート18の出力は高レベルとなり、セレク
タ20が図示と逆の接続状態になる。ダイナミック型命
令デコーダ14Aの入力値は、図4(D)に示す如くこ
の時点ですでに確定しているので、ダイナミック型命令
デコーダ14Aの出力は、図4(F)におけるディスチ
ャージD22により確定する。この第2ステート以降の
動作は、従来と同一になる。
と、ナンドゲート18の出力は高レベルとなり、セレク
タ20が図示と逆の接続状態になる。ダイナミック型命
令デコーダ14Aの入力値は、図4(D)に示す如くこ
の時点ですでに確定しているので、ダイナミック型命令
デコーダ14Aの出力は、図4(F)におけるディスチ
ャージD22により確定する。この第2ステート以降の
動作は、従来と同一になる。
【0024】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば、第1ステートでダイナミック型命令デ
コーダ14Aの出力をハイインピーダンス状態にし、第
2ステート以降でステートカウンタ12の出力をハイイ
ンピーダンス状態にすれば、ステートカウンタ12とダ
イナミック型命令デコーダ14Aの出力を単に結線すれ
ばよく、セレクタ20は不要となる。また、ナンドゲー
ト18の出力をスタテック型命令デコーダ16に供給せ
ずに、スタテック型命令デコーダ16の並列出力の各ビ
ットをアンドゲートを介してセレクタ20のa側入力端
子に接続し、このアンドゲートの他方の入力端子にナン
ドゲート18の出力を反転した信号を供給する構成であ
ってもよい。さらに、ダイナミック型命令デコーダ14
Aは、PLAに限定されず、ダイナミック動作によりデ
ータを転送するものであればよい。
まれる。例えば、第1ステートでダイナミック型命令デ
コーダ14Aの出力をハイインピーダンス状態にし、第
2ステート以降でステートカウンタ12の出力をハイイ
ンピーダンス状態にすれば、ステートカウンタ12とダ
イナミック型命令デコーダ14Aの出力を単に結線すれ
ばよく、セレクタ20は不要となる。また、ナンドゲー
ト18の出力をスタテック型命令デコーダ16に供給せ
ずに、スタテック型命令デコーダ16の並列出力の各ビ
ットをアンドゲートを介してセレクタ20のa側入力端
子に接続し、このアンドゲートの他方の入力端子にナン
ドゲート18の出力を反転した信号を供給する構成であ
ってもよい。さらに、ダイナミック型命令デコーダ14
Aは、PLAに限定されず、ダイナミック動作によりデ
ータを転送するものであればよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る命令解
読回路では、スタティック型命令デコーダで、命令レジ
スタに保持された命令コードIRで表される命令の第1
ステートを実行するための制御信号を生成するので、簡
単な構成で、従来存在したアイドルサイクルを無くして
処理を高速化することができるという優れた効果を奏し
、マイクロプロセッサの処理高速化に寄与するところが
大きい。
読回路では、スタティック型命令デコーダで、命令レジ
スタに保持された命令コードIRで表される命令の第1
ステートを実行するための制御信号を生成するので、簡
単な構成で、従来存在したアイドルサイクルを無くして
処理を高速化することができるという優れた効果を奏し
、マイクロプロセッサの処理高速化に寄与するところが
大きい。
【図1】本発明の原理構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例の命令解読回路図である。
【図3】ダイナミック型命令デコーダ14を構成するP
LA回路図である。
LA回路図である。
【図4】命令解読回路のタイムチャートである。
【図5】従来の命令解読回路図である。
10 命令レジスタ
12 ステートカウンタ
14、14A ダイナミック型命令デコーダ141
AND項 142 OR項 16 スタテック型命令デコーダ 18 ナンドゲート 20 セレクタ W1〜W6 AND項入力導線 X1〜X10 AND項出力導線 Y1〜Y4 OR項出力導線 IC 命令コード φ1、φ2 クロック L ロード信号
AND項 142 OR項 16 スタテック型命令デコーダ 18 ナンドゲート 20 セレクタ W1〜W6 AND項入力導線 X1〜X10 AND項出力導線 Y1〜Y4 OR項出力導線 IC 命令コード φ1、φ2 クロック L ロード信号
Claims (1)
- 【請求項1】 命令コード(IR)が保持される命令
レジスタ(1)と、クロック(φ)を計数してステート
を表すステートカウンタ(2)と、該命令レジスタに保
持された命令コードで表される命令の第1ステートを実
行するための制御信号を生成するスタティック型命令デ
コーダ(3)と、該命令レジスタに保持された命令コー
ドで表される命令の第2ステート以降を実行するための
制御信号を生成するダイナミック型命令デコーダ(4)
と、を有することを特徴とする命令解読回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9737291A JPH04326426A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 命令解読回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9737291A JPH04326426A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 命令解読回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04326426A true JPH04326426A (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=14190682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9737291A Withdrawn JPH04326426A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 命令解読回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04326426A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06161778A (ja) * | 1992-11-26 | 1994-06-10 | Fujitsu Ltd | マルチフロー命令制御方法及び命令処理装置 |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP9737291A patent/JPH04326426A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06161778A (ja) * | 1992-11-26 | 1994-06-10 | Fujitsu Ltd | マルチフロー命令制御方法及び命令処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |