JPH05265746A - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

Info

Publication number
JPH05265746A
JPH05265746A JP4029822A JP2982292A JPH05265746A JP H05265746 A JPH05265746 A JP H05265746A JP 4029822 A JP4029822 A JP 4029822A JP 2982292 A JP2982292 A JP 2982292A JP H05265746 A JPH05265746 A JP H05265746A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microinstruction
output
register
microprogram
control signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4029822A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kusuda
昌弘 楠田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP4029822A priority Critical patent/JPH05265746A/ja
Priority to EP93102559A priority patent/EP0556825A1/en
Publication of JPH05265746A publication Critical patent/JPH05265746A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/28Enhancement of operational speed, e.g. by using several microcontrol devices operating in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
  • Advance Control (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】パイプライン化された演算部の制御を1ステッ
プのマイクロプログラム語で可能とし、高速化と構成要
素の軽減を図る。 【構成】垂直型又は水平垂直型マイクロプログラムを格
納するマイクロプログラムROMの出力202をマイク
ロ命令語セレクタ104、マイクロ命令レジスタ105
および部分的マイクロ命令セレクタ106を経て演算部
110への制御用コードフィールドとする。前記フィー
ルドの一部である演算結果転送指定コード213をマイ
クロ命令遅延レジスタ108により1マイクロ命令サイ
クル期間遅延せしめマイクロコードバス214としてマ
イクロ命令デコーダ109へ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロプロセッサに関
し、特にパイプライン化された演算器を制御するマイク
ロ命令制御手段を有するマイクロプロセッサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のマイクロ命令制御では、マイクロ
プログラム格納手段からの出力であるマイクロ命令を一
時保持するマイクロ命令保持手段が一段しかなかった
(例えば、特開平2−210537号公報、特開平2−
176830号公報、特開平2−171926号公報、
特開平2−110631号公報、特開平1−25115
7号公報)。
【0003】従来技術のマイクロ命令の出力制御手段を
示す図5に於いて、マイクロプログラムROM102
は、マイクロプログラムアドレス生成器101が出力す
るマイクロプログラムアドレス201をアドレス入力と
して、対応するマイクロ命令語をマイクロプログラムR
OM出力202へ出力する。
【0004】前記マイクロプログラムROM出力202
は、マイクロ命令語セレクター104、前記マイクロ命
令語セレクター104の出力であるマイクロ命令語セレ
クター出力206を介しマイクロ命令レジスタ105に
入力される。前記マイクロ命令レジスタ105の全部で
ある全マイクロ命令語204がそのマイクロ命令語を反
復するためにマイクロ命令反復レジスタ103により保
持され、前記マイクロ命令反復レジスタ103の出力で
あるマイクロ命令反復レジスタ出力205が前記マイク
ロ命令語セレクター104へ、マイクロ命令として何も
実行しないことを示すノー・オペレーション命令等を固
定命令203と共に入力される。
【0005】マイクロ命令語セレクター104は、非デ
ィレイド分岐命令実行時に、固定命令203をディレイ
・スロットに埋めるために固定命令203を選択し、マ
イクロ命令によりアクセスされる資源が多数マイクロ命
令サイクルを必要な場合には、前記マイクロ命令反復レ
ジスタ出力205を選択し、上記以外の通常マイクロ命
令実行時には、マイクロプログラムROM出力202を
選択する。
【0006】マイクロ命令レジスタ105は、マイクロ
命令サイクル毎に前記マイクロ命令語セレクター出力2
06を更新保持する。
【0007】前記全マイクロ命令語204は、マイクロ
分岐アドレス信号209、マイクロ制御信号208、演
算部制御マイクロ命令語信号207に分類することがで
きる。前記演算部制御マイクロ命令語信号207は、一
部を命令デコーダ等から供給される外部マイクロ命令入
力210に置換するための部分的マイクロ命令セレクタ
ー106に入力される。
【0008】部分的マイクロ命令セレクター制御回路1
07は、前記マイクロ制御信号208を入力とし前記演
算部制御マイクロ命令語信号207の一部を前記外部マ
イクロ命令入力210に置換する制御信号である部分的
マイクロ命令セレクター制御信号211を生成する。
【0009】また、図12を参照すると、マイクロ命令
デコーダ109は複雑なデコード結果の遅延時間を実質
的になくすように、デコード結果一時記憶部302を有
する場合がある。この場合、マイクロ命令デコーダ10
9は、機能的にデーコード部301とその出力であるデ
コード部出力401をラッチする前記デコード結果一時
記憶部302とから構成される。
【0010】ここで、前記デコード結果一時記憶部30
2は前記デコード部出力401を保時遅延せしめる期間
は、マイクロ命令サイクル未満である。
【0011】以上のようにして前記部分的マイクロ命令
セレクター106により生成され出力されるマイクロ命
令コードバス214は、マイクロ命令デコーダ109に
入力され演算部制御信号群215にデコードされ、演算
部110を直接制御する。
【0012】図6には上述の演算部110として加算器
を、図7にはそのマイクロプログラム例、図8にはその
場合のタイミングを示す。
【0013】図7には、Aレジスタ503の内容とBレ
ジスタ504の内容を加算器507で加算し、その加算
結果をAレジスタ503に書き戻すマイクロプログラム
の例を示す。第1ステップでは、図6に於けるAレジス
タ503の内容をAレジスタ出力バッファ501を介し
第1データバス601へ出力し、同時にBレジスタ50
4の内容をBレジスタ出力バッファ502を介して第2
データバス602へ出力し、各々Cレジスタ505、D
レジスタ506によりラッチする。
【0014】前記Cレジスタ505、Dレジスタ506
は加算器507の被加算データとして入力される。
【0015】図7の第2ステップのマイクロプログラム
語では、前記加算器507での加算結果を加算器出力バ
ッファ508を介し第1データバス601へ出力し、そ
れをAレジスタ503に書込む。
【0016】図8には、上述した2ステップのマイクロ
プログラムによる演算動作のタイミング図を示す。
【0017】マイクロ命令コードバス214に於いて、
第1ステップのマイクロ命令コードは、デコード部30
1でデコードされデコード部出力401となる。前記デ
コード部出力401はタイミング調整のためにデコード
結果一時記憶部302により1/2クロック遅延させら
れ演算部制御信号群215となる。
【0018】前記演算部制御信号群215は、一部はA
レジスタ出力バッファ501を開きAレジスタ503の
内容を第1テータバス601に出力し、別の一部はBレ
ジスタ出力バッファ502を開きBレジスタ504の内
容を第2データバス602へ出力し、また別の一部は加
算器507による加算を指示するのに用いられる。
【0019】第2ステップのマイクロ命令コードは、そ
の一部が加算器出力バッファ508を開く制御信号とな
り加算結果を第1データバス601へ出力し、別の一部
はAレジスタ503への書込みストローブとなる。この
様にして、上述した従来技術では2ステップのマイクロ
プログラムを要してAレジスタ503とBレジスタ50
4の内容を加算する。
【0020】また、他の従来技術のマイクロ命令の幼制
御手段を示す図9には、デコード後に1マイクロ命令サ
イクルを基本単位として遅延必要演算部制御信号群21
7を遅延せしめる演算部制御信号ラッチ111を含み、
前記演算部制御信号ラッチ111の出力である演算制御
信号ラッチ出力218を、1マイクロ命令サイクル以上
の遅延が不要である遅延不要制御信号216と合せて演
算部110の制御信号としている。
【0021】図10には前記演算部制御信号ラッチ11
1を含む、上述の従来技術で説明した図6と同等の演算
部を有した場合の、マイクロプログラム例を示す。
【0022】図10を参照すると、第1ステップのみで
図6に於けるAレジスタ503とBレジスタ504をそ
れぞれ第1データバス601、第2データバス602に
出力し、加算器507に加算を命じ、更に加算結果をA
レジスタ503に書込んでいる。
【0023】この従来例でのマイクロプログラムROM
出力202は、先のマイクロプログラムROM出力20
2より、演算結果の転送書込み指定分ビット数が多くな
っている。
【0024】図11を参照すると、加算器出力を命じる
演算制御信号ラッチ出力218として前記遅延必要演算
部制御信号群217を1マイクロ命令サイクルの期間
(ここでは1クロックのこと)遅延させたものを用いて
いることが分かる。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロ命令制御は、マイクロ命令語を一時保持する主要保持
手段が一段しかなかったため、被演算データ転送および
前記被演算データ転送および前記被演算データを演算せ
しめるための指定の次のステップで演算結果の転送を指
定する必要があった。
【0026】また、マイクロ命令語を必要とする機能ブ
ロック毎またはデコード結果を必要に応じて個別に一時
保持する必要もあった。
【0027】そのため、前者は演算を伴うマイクロ命令
の最短実行サイクルがマイクロ命令サイクルの2ステッ
プ分必要となりマイクロ命令の実行速度を向上すること
ができないという問題点があり、後者はデコード語の信
号を保持するため保持手段の絶対数が膨大に増えてしま
うという問題点があった。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロプロセ
ッサは、マイクロプログラム格納手段と、前記マイクロ
プログラム格納手段の出力信号を一時保持する第1の保
持手段と、前記第1の保持手段から出力される信号の一
部を一時保持する第2の保持手段と、前記第1の保持手
段が出力する前記信号の他の一部と前記第2の保持手段
の出力信号を解読するデコード手段と、前記テコード手
段の出力信号を制御信号とする演算部とを有する構成で
ある。
【0029】また、前記マイクロプログラム格納手段と
前記第1の保持手段との間に第1の信号選択手段と、前
記第1の保持手段と前記第2の保持手段の間に第2の信
号選択手段とを有する構成であってもよい。
【0030】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。本発明の一実施例のブロック図を示す図1を参照す
ると、本実施例では、従来技術の説明の図5に於て、部
分的マイクロ命令レジスタ105に於ける演算結果転送
指定コード部213のみを、1マイクロ命令サイクル遅
延させるマイクロ命令遅延レジスタ108を新設し、非
演算結果転送指定コード212と束ねマイクロ命令コー
ドバス214としている。
【0031】図2は上述の実施例に於ける演算部として
加算器を構成した一例であり、図3は加算マイクロプロ
グラムの例、図4はそのタイミング図である。
【0032】図2を参照すると、加算器507の出力が
加算器出力バッファ508および第3データバス603
を介し、Aレジスタ503へ書込む経路が図6に対して
追加されている。
【0033】図3は、図10に示すマイクロプログラム
と同様である。
【0034】図4を参照すると、非演算結果転送指定コ
ード212はマイクロ命令デコーダ109を介し、21
2のデコード結果でしめすタイミングで前記第1データ
バス601、第2データバス602等の制御を行う。演
算結果転送指定コード213はマイクロ命令デコーダ1
09を介し、213のデコード結果でしめすタイミング
で前記第3データバス603の制御を行う。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、マイクロ
命令語を上記第1データバス、第2データバス及びそれ
らに直接接続されたレジスタ群を制御するためのフィー
ルド(非演算結果転送指定コード212)と、第3デー
タバス及びそれに直接接続されたレジスタ及び出力バッ
ファを制御するフィールド(演算結果転送コード21
3)を分離し、後者演算結果転送コード213部を1マ
イクロ命令サイクルだけ遅延させ、各々マイクロ命令デ
コーダ109に供給することによりマイクロプログラム
ROM102の単一マイクロ命令語をパイプライン化し
て各制御手段に供給でき、単純な一マイクロ命令の実行
を一マイクロ命令記憶語で表現指定可能とし、かつ1マ
イクロ命令サイクルと1マイクロ命令サイクルを等しく
することを可能にしている。したがってマイクロ命令の
実行速度を向上できる。
【0036】また、マイクロ命令デコーダ109でデコ
ードする前のマイクロ命令コードがデコード後の演算部
制御信号群より信号線数が少なくなり、レジスタ回路の
数も少なくて済む。本発明によるマイクロコンピュータ
を半導体基盤上で実現する際には、マイクロ命令デコー
ダ109へ信号を供給する前に遅延手段を設けるため、
マイクロプログラム出力部の一部の占有面積が少なく配
置形成することが可能となる効果も生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】図1に示した演算部の一例のブロック図であ
る。
【図3】図1に示した一実施例のマイクロプログラムで
ある。
【図4】図1に示した一実施例のタイミング図である。
【図5】第1の従来技術のブロック図である。
【図6】図5に示した演算部の一例のブロック図であ
る。
【図7】図5に示した一例のマイクロプログラム図であ
る。
【図8】図5に示した一例のタイミング図である。
【図9】第2の従来技術のブロック図である。
【図10】図9に示した一例のマイクロプログラムであ
る。
【図11】図9に示した一例のタイミング図である。
【図12】マイクロ命令デコーダ109の一例である。
【符号の説明】
101 マイクロプログラムアドレス生成器 102 マイクロプログラムROM 103 マイクロ命令反復レジスタ 104 マイクロ命令語セレクター 105 マイクロ命令レジスタ 106 部分的マイクロ命令セレクター 107 部分的マイクロ命令セレクター制御回路 108 マイクロ命令遅延レジスタ 109 マイクロ命令デコーダ 110 演算部 111 演算部制御信号ラッチ 201 マイクロアドレス 202 マイクロプログラムROM出力 203 固定命令 204 前マイクロ命令語 205 マイクロ命令反復レジスタ出力 206 マイクロ命令語セレクター出力 207 演算部制御マイクロ命令語信号 208 マイクロ制御信号 209 マイクロ分岐アドレス信号 210 外部マイクロ命令入力 211 部分的マイクロ命令セレクター制御信号 212 非演算結果転送指定コード 213 演算結果転送指定コード 214 マイクロ命令コードバス 215 演算部制御信号群 216 遅延不要制御信号 217 遅延必要演算部制御信号群 218 演算制御信号ラッチ出力 301 デコード部 302 デコード結果一時記憶部 401 デコード部出力 501 Aレジスタ出力バッファ 502 Bレジスタ出力バッファ 503 Aレジスタ 504 Bレジスタ 505 Cレジスタ 506 Dレジスタ 507 加算器 508 加算器出力バッファ 601 第1データバス 602 第2データバス 603 第3データバス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロプログラム格納手段と、前記マ
    イクロプログラム格納手段の出力信号を一時保持する第
    1の保持手段と、前記第1の保持手段から出力される信
    号の一部を一時保持する第2の保持手段と、前記第1の
    保持手段が出力する前記信号の他の一部と前記第2の保
    持手段の出力信号を解読するデコード手段と、前記デコ
    ード手段の出力信号を制御信号とする演算部とを有する
    ことを特徴とするマイクロプロセッサ。
  2. 【請求項2】 前記マイクロプログラム格納手段と前記
    第1の保持手段との間に第1の信号選択手段と、前記第
    1の保持手段と前記第2の保持手段の間に第2の信号選
    択手段とを有することを特徴とする請求項1記載のマイ
    クロプロセッサ。
JP4029822A 1992-02-18 1992-02-18 マイクロプロセッサ Pending JPH05265746A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4029822A JPH05265746A (ja) 1992-02-18 1992-02-18 マイクロプロセッサ
EP93102559A EP0556825A1 (en) 1992-02-18 1993-02-18 Microprocessor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4029822A JPH05265746A (ja) 1992-02-18 1992-02-18 マイクロプロセッサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05265746A true JPH05265746A (ja) 1993-10-15

Family

ID=12286721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4029822A Pending JPH05265746A (ja) 1992-02-18 1992-02-18 マイクロプロセッサ

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0556825A1 (ja)
JP (1) JPH05265746A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG75756A1 (en) * 1994-02-28 2000-10-24 Intel Corp Method and apparatus for avoiding writeback conflicts between execution units sharing a common writeback path
TW482980B (en) * 1999-05-31 2002-04-11 Ibm Hardware device for executing base programmable instructions based upon micro-instructions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220032A (ja) * 1985-07-19 1987-01-28 Hitachi Ltd 情報処理装置
JPH02249027A (ja) * 1989-03-22 1990-10-04 Fujitsu Ltd 命令フェッチ解読装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58149541A (ja) * 1982-03-01 1983-09-05 Hitachi Ltd デ−タ処理装置
EP0388735A3 (en) * 1989-03-10 1993-01-13 Nec Corporation Microprogram controller having fixed-instruction generator and microprogram memory

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220032A (ja) * 1985-07-19 1987-01-28 Hitachi Ltd 情報処理装置
JPH02249027A (ja) * 1989-03-22 1990-10-04 Fujitsu Ltd 命令フェッチ解読装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0556825A1 (en) 1993-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6239780B2 (ja)
CA1145478A (en) High speed synchronous computer
US6611909B1 (en) Method and apparatus for dynamically translating program instructions to microcode instructions
US4562538A (en) Microprocessor having decision pointer to process restore position
US4484274A (en) Computer system with improved process switch routine
JPS62197830A (ja) デ−タ処理システム
JPH0346850B2 (ja)
JPH0769791B2 (ja) マイクロプロセッサ
US5307300A (en) High speed processing unit
US20030033503A1 (en) Single instruction having opcode and stack control field
KR920007253B1 (ko) 마이크로 프로그램 제어 장치
US5142489A (en) Digital signal processor with improved pipeline processing
EP0164418B1 (en) Microprogram control system
JPH05265746A (ja) マイクロプロセッサ
JPH02293931A (ja) 制御装置
US20070260857A1 (en) Electronic Circuit
US20030061468A1 (en) Forwarding the results of operations to dependent instructions quickly
US6427205B1 (en) Digital signal processor and processor reducing the number of instructions upon processing condition execution instructions
JP3958239B2 (ja) マイクロコントローラ
JPH0588884A (ja) 状態モード設定方式
JP2583506B2 (ja) データ処理装置
JP2979653B2 (ja) 情報処理装置
JP2636192B2 (ja) 情報処理装置
JPH0338613B2 (ja)
JPH0520062A (ja) データ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000711