JPH0531775B2 - - Google Patents

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JPH0531775B2
JPH0531775B2 JP61111410A JP11141086A JPH0531775B2 JP H0531775 B2 JPH0531775 B2 JP H0531775B2 JP 61111410 A JP61111410 A JP 61111410A JP 11141086 A JP11141086 A JP 11141086A JP H0531775 B2 JPH0531775 B2 JP H0531775B2
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JP
Japan
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processing
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program
central processing
processing unit
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JP61111410A
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JPS62266624A (ja
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Toshinori Tamura
Mitsue Abe
Yukio Maehashi
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62266624A publication Critical patent/JPS62266624A/ja
Publication of JPH0531775B2 publication Critical patent/JPH0531775B2/ja
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    • 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
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4812Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked
    • G06F9/4831Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked with variable priority
    • G06F9/4837Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked with variable priority time dependent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、所定のカウントクロツクを計数し、
かつ処理要求を発生するハードウエアカウンタ
と、プログラムおよび各種データを記憶するメモ
リ部と、前記処理要求に基づく処理と前記プログ
ラムによる処理とを選択的に実行する中央処理装
置を備えた計数装置に関する。
〔従来の技術〕
第3図はこの種の計数装置の従来例のブロツク
図、第4図はそのタイムチヤートである。
マイクロコンピユータ100は、実行部10
1、プログラムメモリ102、データメモリ10
3、割込み制御部104およびカウントクロツク
105−1をカウントする上位mビツト、下位n
ビツトで、周期T0のハードウエアカウンタ10
5を有し、これらは内部バス106を介して相互
に接続されている。現在実行中の命令が格納され
ているアドレスを記憶するプログラムカウンタ
(以下、PCと記す)101−1、実行部101の
動作状態を示すプログラム・ステータス・ワード
(以下PSWと記す)101−2および汎用レジス
タセツト101−3を有する実行部101はプロ
グラムメモリ102から逐次命令コードを読出し
て実行し、処理データはデータメモリ103上に
格納される。
次にハードウエアカウンタ105の動作につい
て以下に述べる。ハードウエアカウンタ105は
カウントクロツク105−1が入力されるたびに
カウントアツプ動作を行う。カウント動作を開始
してから下位nビツトからキユリーが発生するま
での時間T1は T1=T0×2n となり、この時間T1が上位mビツトのインクリ
メント周期になる。すなわち上位mビツトがイン
クリメントされる周期は下位nビツトからキヤリ
ーが発生するT0×2nに一度ということになる。
ハードウエアカウンタ105がカウンタ動作を開
始してからT0×2(m+n)の時間が経過するとハード
ウエアカウンタ105はオーバフローを発生し、
割込み要求信号線105−2をアクテイブにす
る。割込み要求信号線105−2がアクテイブに
なつたことを検知して割込み制御部104は実行
部101へ割込み処理実行要求線104−1をア
クテイブにする。実行部101は現在実行してい
るプログラムを中断し、PC101−1、PSW1
01−2および汎用レジスタセツト101−3を
退避した後にプログラムメモリ102内に記憶さ
れている処理を実行する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の計数処理装置では、カウンタの
ビツト数が測定しようとする周期、すなわちカウ
ンタがオーバフローを起こすまでの時間とカウン
トロツク周波数によつて決定され、カウンタの分
解能を良くしようと思えば、カウントするクロツ
クの周波数を大きくする必要があるためにカウン
ト数が多くなり、また長周期の測定を行おうとす
ると、同様にカウント数が多くなるためにカウン
タのビツト数を多くしなくてはならなくなり、そ
の結果回路規模が増大しコスト面から考えても好
ましくないという欠点がある。ところが、先に述
べたようにカウンタの上位側のビツトがインクリ
メントされる周期は下位側のビツトにくらべて非
常に長く、からなずしも有効に利用されていると
は言いがたく、ハードウエアの負担が大きい割に
は有効に活用されていない。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の計数装置は、クロツクをカウントしか
つオーバフロー信号を出力するハードウエアカウ
ンタと、所定のカウント数を格納するカウント数
格納領域を有するメモリ部と、プログラムメモリ
内のプログラムを実行する中央処理装置と、前記
中央処理装置に対して出された特殊割り込み要求
に対する処理または周辺装置からの通常割り込み
要求に対する処理を制御するカウンタ処理制御部
とを含んで構成され、前記カウンタ処理制御部は
特殊割り込み信号として前記オーバフロー信号を
受け取つた際に前記中央処理装置を構成するプロ
グラムカウンタ、プログラムステータスワードお
よび汎用レジスタの状態をそのまま保持して前記
プログラムによる前記中央演算装置の処理を中断
しかつ前記カウント数格納領域の内容を読み出し
前記中央演算装置内でインクリメントした後に前
記カウント数格納領域に再び書き込んだ後に前記
プログラムによる前記中央演算装置の処理を再開
し、前記周辺装置からの割り込み要求を受け取つ
た際には通常割り込み処理を行うことを特徴とす
る。
マクロサービスは、ハードウエアカウンタから
のI/O要求が発生するとそれまでの処理を中断
し、実行部中のプログラムカウンタ、PSW、汎
用レジスタセツト等を保持したままインクリメン
トおよび転送処理を行ない、マクロサービスが終
了すると中断していたプログラムの実行を再開す
るため、マクロサービスは特別なハードウエアを
付加することなく、また一連の処理は実行制御部
により全て自動的に行われるためマクロサービス
のための処理用のソフトウエアを作成する必要も
ない。
従来の割込み機能だけでハードウエアカウンタ
のビツト数を減らそうとすると、ハードウエアカ
ウンタでオーバフローが発生するたびに従来のソ
フトウエア割込み処理を実行するために、PC、
PSW、汎用レジスタセツトの退避・復帰処理、
割込みプログラムへの分岐処理、および命令の読
出し(以下、前記処理をオーバヘツドと記す)を
行わなければならない。その結果、カウントデー
タの値のインクリメントおよび転送処理という本
来の処理よりもオーバヘツドのためにCPUは多
くの時間をさくことになり、ビツト数が削減され
ればされるほどI/O要求の発生が多くなり
CPUの効率は低下する。ところが、本発明では
ハードウエアカウンタのビツト数を削減してもデ
ータメモリ中の領域を上位側カウンタのカウント
値格納領域として利用し、あわせてマクロサービ
スの機能を有することにより、オーバヘツドを必
要とせずにカウントデータの値のインクリメント
および転送処理が行え、CPUの処理能力の低下
を極力抑えることができる。また、複数本のカウ
ンタを備えた情報処理装置においてこれら複数本
のカウンタに対して本実施例で述べたマクロサー
ビスを適用すると、削減することができるハード
ウエアの量はカウンタの本数が多くなればなるほ
ど多くなりハードウエアの負担をかなり減らすこ
とができ、実用的効果はさらに大きくなる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
第1図は本発明の計数装置の一実施例を示すブ
ロツク図である。
本実施例では従来からを割込み処理要求を広く
解釈し、周辺装置あるいは内部回路からの処理要
求(以下、前記割込み要求をI/O要求と記す)
としてとらえる。
ビツト数nのハードウエアカウンタ105はカ
ウントクロツク105−1をカウントし、オーバ
フローが発生するとオーバフロー信号105−2
を出力する。オーバフロー発生により行なわれる
処理を制御するカウンタ処理制御部500は、
I/O要求を制御するI/O要求制御部205、
中央処理装置に対して処理を要求するI/O処理
実行要求線205−1、I/O処理形態を指定す
るI/O処理実行形態指定線205−2および
I/O処理実行要求線205−1とI/O処理実
行形態指定線205−2を受けて中央処理装置
(以下、CPUと記す)510の動作を制御する
I/O要求受付け部206有する。CPU510
は、次に実行するプログラムメモリ102のアド
レスを指すPC101−1、CPU510全体の動
作状態を示すPSW101−2、処理中のデータ
を保持する汎用レジスタセツト101−3、算術
論理演算機能を持つ算術論理演算ユニツト(以
下、ALUと記す)201、実行すべき命令を保
持する命令レジスタ202、命令レジスタ202
の内容を解読し、各種制御信号を発生する命令コ
ーダ203、命令デコーダ203の出力により
CPU510全体の動作を制御する実行制御部2
04を有する。また、データメモリ部103はソ
フトウエアカウンタとしてmビツトのカウントデ
ータを格納するカウントデータ格納領域103−
1を有する。上記各部はすべて内部バス106に
接続されている。
次に、カウンタ処理における動作について述べ
る。
nビツトのハードウエアカウンタ105はカウ
ントクロツク105−1をカウントし、その結果
オーバフローが発生すると、オーバフロー信号1
05−2を出力する。I/O要求制御部205は
オーバフロー信号105−2を受けてI/O要求
受付け部206に対するI/O処理実行要求線2
05−1をアクテイブレベルとし、同時にI/O
処理実行形態指定線205−2をハイレベルにす
る。I/O要求受付け部206はI/O処理実行
要求線205−1がアクテイブとなつたときに
I/O処理実行形態指定線205−2がハイレベ
ルであることを検出し、マクロサービスによる処
理を行うことを検知する。このI/O要求をマク
ロサービスで処理するため、I/O要求受付け部
206は実行制御部204を制御してPC101
−1のインクリメントを禁止し、PC101−1、
PSW101−2、汎用レジスタセツト101−
3の値を保持したまま、以下に示す処理を開始す
る。
まず、I/O要求制御部205は、ソフトウエ
アカウンタ103−1のデータを読出し、次に読
出したデータをインクリメントし、再びソフトウ
エアカウンタ103−1に格納する。以上一連の
処理で1回のマクロサービスにおけるソフトウエ
アカウンタデータのインクリメントおよび転送処
理が終了する。そしてハードウエアカウンタ10
5がオーバフローを発生するたびに上記マクロサ
ービスを繰り返し、その結果ソフトウエアカウン
タ103−1からオーバフローが発生したことを
検知すると実行制御部204は以下に述べる従来
の割込み処理を行なう。実行制御部204からの
ソフトウエアカウンタのオーバフロー信号204
−1がアクテイブになると、I/O要求制御部2
05はI/O処理実行要求線205−1を再びア
クテイブにするとともに従来の割込み要求を発生
するためにI/O処理実行形態指定線205−2
をロウレベルとする。すると、I/O要求受付け
部206は割込処理プログラムを起動し、従来の
(n+m)ビツトカウンターのオーバフロー発生
時と同様のソフトウエアによる割込処理を実行す
る。
第2図は、カウントクロツク105−1、ハー
ドウエアカウンタ105のビツトn、ハードウエ
アカウンタ105のオーバフロー信号105−
2、ソフトウエアカウンタ103−1のビツト
m、ソフトウエアカウンタ103−1のオーバフ
ロー信号のタイミングチヤートである。カウント
クロツク105−1の周期をT0とする。ハード
ウエアカウンタ105の最上位桁ビツトnは時間
T0×2n-1に1回インクリメントされ、時間T0×
2n間隔でハードウエアカウンタ105のオーバフ
ロー信号105−2が発生し、マクロサービスが
実行される。マクロサービスによつてソフトウエ
アカウンタ103−1がインクリメントされつづ
けると、ソフトウエアカウンタ103−1の最上
位桁ビツトmは時間T0×2n+m-1に1回インクリメ
ントされ、その結果時間T0×2n+m間隔でソフト
ウエアカウンタ103−1のオーバフロー信号が
発生する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、ハードウエアカ
ウンタから発生するI/O要求により実行部が自
動的にデータメモリ中の上位カウンタとして利用
しているカウントデータ格納領域中のカウント値
をアクセスしてそのカウント値を再びもとのカウ
ントデータ格納領域へ格納することより、ハード
ウエアカウンタのビツト数を削減しても、オーバ
ヘツドを必要とせずにカウントデータの値のイン
クリメントおよび転送処理が行え、CPUの処理
能力の低下を極力抑えることができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の計数装置の一実施例を示すブ
ロツク図、第2図はそのタイムチヤート、第3図
は従来例のブロツク図、第4図は従来例のタイム
チヤートである。 100……マイクロコンピユータ、101……
実行部、101−1……プログラムカウンタ
(PC)、101−2……プログラム・ステータ
ス・ワード(PSW)、101−3……汎用レジス
タセツト、102……プログラムメモリ、103
……データメモリ、103−1……ソフトウエア
カウンタ、104……割込み制御部、104−1
……割込み要求線、105……ハードウエアカウ
ンタ、106……内部バス、201……算術論理
演算ユニツト(ALU)、202……命令レジス
タ、203……命令レコーダ、204……実行制
御部、204−1……ソフトウエアカウンタ10
3−1のオーバフロー信号、205……I/O要
求制御部、205−1……I/O処理実行要求
線、205−2……I/O処理実行形態指定線、
206……I/O要求受付け部、500……カウ
ントデータ処理制御部、510……中央処理装置
(CPU)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 クロツクをカウントしかつオーバフロー信号
    を出力するハードウエアカウンタと、所定のカウ
    ント数を格納するカウント数格納領域を有するメ
    モリ部と、プログラムメモリ内のプログラムを実
    行する中央処理装置と、前記中央処理装置に対し
    て出された特殊割り込み要求に対する処理または
    周辺装置からの通常割り込み要求に対する処理を
    制御するカウンタ処理制御部とを含んで構成さ
    れ、前記カウンタ処理制御部は特殊割り込み信号
    として前記オーバフロー信号を受け取つた際に前
    記中央処理装置を構成するプログラムカウンタ、
    プログラムステータスワードおよび汎用レジスタ
    の状態をそのまま保持して前記プログラムによる
    前記中央演算装置の処理を中断しかつ前記カウン
    ト数格納領域の内容を読み出し前記中央演算装置
    内でインクリメントした後に前記カウント数格納
    領域に再び書き込んだ後に前記プログラムによる
    前記中央演算装置の処理を再開し、前記周辺装置
    からの割り込み要求を受け取つた際には通常割り
    込み処理を行うことを特徴とする計数装置。
JP11141086A 1986-05-14 1986-05-14 計数装置 Granted JPS62266624A (ja)

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JP11141086A JPS62266624A (ja) 1986-05-14 1986-05-14 計数装置

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JPS62266624A JPS62266624A (ja) 1987-11-19
JPH0531775B2 true JPH0531775B2 (ja) 1993-05-13

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024968B2 (ja) * 1978-03-22 1985-06-15 富士通株式会社 タイマ装置
JPS60183639A (ja) * 1984-03-02 1985-09-19 Nec Corp デ−タ処理装置

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