JPH0683853A - マイクロコンピュータ - Google Patents

マイクロコンピュータ

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JPH0683853A
JPH0683853A JP4237303A JP23730392A JPH0683853A JP H0683853 A JPH0683853 A JP H0683853A JP 4237303 A JP4237303 A JP 4237303A JP 23730392 A JP23730392 A JP 23730392A JP H0683853 A JPH0683853 A JP H0683853A
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convolutional
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Yasuhiro Saegusa
保裕 三枝
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 畳み込み符号化を高速に行えるようにする。 【構成】 畳み込み符号化演算回路40で、入力レジス
タ30の各ビット、あるいは補助レジスタ31を含めた
各ビットに対し、畳み込み符号の生成多項式に従って、
それぞれ適切な排他的論理和演算を行い、1語のデータ
の畳み込み符号化を実行する。 【効果】 欧州ディジタル自動車電話システム(GS
M)で用いられる制御チャネルの畳み込み符号化のステ
ップ数を短縮することができ、これによりプログラム容
量を削減して実行処理時間を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
の内部構成に利用する。本発明は、畳み込み符号化を高
速に行うことができるマイクロコンピュータに関する。
【0002】
【従来の技術】まず、生成多項式G0(D)=1+D3
+D4 、G1(D)=1+D+D3 +D4 である畳み込
み符号化器の動作について説明する。図7は畳み込み符
号化器の一例を示すブロック図である。
【0003】シリアル入力信号は、入力端子101か
ら、クロック102に同期して順次レジスタ群103〜
106で構成されるシフトレジスタに入力される。排他
的論理和回路107、108は、入力信号、レジスタ1
05、106の出力データの排他的論理和を生成し出力
端子112に出力する。排他的論理和回路109〜11
1は、入力信号、レジスタ103、105、106の出
力データの排他的論理和を生成し出力端子113に出力
する。つまり1ビットの入力データに対して2ビットの
符号化データが生成される。
【0004】次に、従来のマイクロコンピュータ(μP
D78322を想定)で、上記の畳み込み符号化をプロ
グラムで実現する場合の例を図8に示すフローチャート
を参照して説明する。ここで例として取り上げてあるの
は欧州ディジタル自動車電話システム(以下GSMとい
う)の制御チャネルで用いられる符号化率1/2、拘束
長5の畳み込み符号である。入力データは228ビット
(i(0)〜i(227))で、ビット操作命令が使え
るものとする。
【0005】まず、i(0)をAレジスタのビット7に
転送する。次にi(0)をAレジスタのビット6に転送
する。以下、1ビットずつがAレジスタに転送される。
Aレジスタのビット0への転送が終了すると、4ビット
分符号化(8ビットの符号化データ)されたことにな
り、Aレジスタの内容を出力データ・アドレスに書き込
む。以降、入力ビットi(t)と3ビット前i(t−
3)のデータ・ビットと4ビット前i(t−4)のデー
タ・ビットとを排他的論理和演算(以下XOR演算とい
う)し、Aレジスタの所定ビットに転送、入力ビットi
(t)と1ビット前i(t−1)のデータ・ビットと3
ビット前i(t−3)のデータ・ビットと4ビット前i
(t−4)のデータ・ビットとをXOR演算し、Aレジ
スタの所定ビットへの転送を繰り返す。(t=4〜22
7)Aレジスタに8ビットの符号化データが生成される
と、出力データ・アドレスを1インクリメントし、Aレ
ジスタの内容を出力データ・アドレスに書き込む。この
一連の処理の一部をアセンブラによりコーディングした
例を図9に示す。この例から従来技術では1474ステ
ップ(18+1456)を必要とすることが分かる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロコンピュータでは、畳み込み符号化処理を行うために
は、1ビットごとの演算、転送処理が必要となり、バイ
ト単位のデータ処理に比べて非効率的であり、ビット操
作命令を使用しても、処理速度が遅く、プログラム・ス
テップが大きくなり、他の処理を阻害する問題があっ
た。
【0007】本発明はこのような問題を解決するもの
で、処理速度を高め、他の処理を阻害することなく効率
的に処理を行うことができるマイクロコンピュータを提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、データ・バ
ス、アドレス・バス、およびリード信号、ライト信号を
含む制御信号線に接続され、入力端子からのシリアル入
力信号をクロックに同期して順次格納するレジスタ群
と、このレジスタ群からの出力データを排他的論理和演
算により畳み込み符号化を行い出力端子に出力する畳み
込み符号化演算手段とを備えたマイクロコンピュータに
おいて、命令により1語の演算対象データを書き込む入
力レジスタと、この入力レジスタに前回書き込まれた内
容を保持する補助レジスタと、前記各レジスタを制御す
る制御回路とを備え、前記畳み込み符号化演算手段に、
前記入力レジスタの各ビット、あるいは前記補助レジス
タを含む各ビットを畳み込み符号の生成多項式に従って
排他的論理和演算を実行することにより畳み込み符号化
を行い前記レジスタ群に格納する手段を含み、さらに、
命令にしたがって前記レジスタ群から符号化されたデー
タを前記データ・バスに出力させる出力レジスタ選択手
段を備え、前記レジスタ群は、複数の上位出力レジスタ
および複数の下位出力レジスタにより構成されたことを
特徴とする。
【0009】前記レジスタ群は、複数の上位出力レジス
タ、複数の中位出力レジスタ、および複数の下位出力レ
ジスタにより構成することができる。
【0010】
【作用】命令により1語の演算対象データを書き込める
データ・レジスタの各ビット、あるいは前回書き込まれ
たデータ・レジスタの内容を保持する補助レジスタを含
めた各ビットに対し、畳み込み符号の生成多項式に従っ
て、それぞれ適切な排他的論理和演算を実行し、畳み込
み符号化を行う。その結果を命令により読み出して演算
対象データのデータ・レジスタへの転送、演算結果の転
送指定を命令で指定する。
【0011】これにより、1語のデータの畳み込み符号
化がデータ・レジスタへのデータの書き込みによって自
動的に行われ、プログラム・ステップが少なくなり高速
な演算ができ、さらに、回路構成も簡単になるためマイ
クロコンピュータに容易に内蔵することができる。
【0012】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、本発明第一実施例について説明する。図1は
本発明第一実施例の構成を示すブロック図、図2は本発
明第一実施例における各レジスタの構成の詳細を示す図
である。
【0013】本発明第一実施例は、データ・バス1、ア
ドレス・バス2、およびライト信号3、リード信号4を
含む制御信号線に接続され、シリアル入力信号をクロッ
クに同期して順次格納する上位出力レジスタ32および
下位出力レジスタ33と、命令により1語の演算対象デ
ータを書き込む入力レジスタ30と、この入力レジスタ
30に前回書き込まれた内容を保持する補助レジスタ3
1と、これら各レジスタを制御する制御回路41と、入
力レジスタ30の各ビットあるいは補助レジスタ31を
含む各ビットを畳み込み符号の生成多項式に従って排他
的論理和演算を実行することにより畳み込み符号化を行
い上位出力レジスタ32および下位出力レジスタ33に
格納する畳み込み符号化演算回路40と、命令に従って
上位出力レジスタ32および下位出力レジスタ33から
符号化されたデータをデータ・バス1に出力させる上位
出力レジスタ選択回路11および下位出力レジスタ選択
回路12と、アドレス・バス2からのアドレスをデコー
ドするアドレス・デコーダ5と、このアドレス・デコー
ダ5からのデコード信号およびライト信号をもとにして
入力レジスタ選択信号を入力レジスタ30および制御回
路41に送出する入力レジスタ選択回路10とを備え
る。
【0014】次に、このように構成された本発明第一実
施例の動作について説明する。
【0015】入力レジスタ選択回路10は、入力レジス
タ選択信号20をアドレス・デコーダ5からのデコード
信号とライト信号を元に生成し、上位出力レジスタ選択
回路11は、上位出力レジスタ選択信号21をアドレス
・デコーダ5からのデコード信号とリード信号を元に生
成し、下位出力レジスタ選択回路12は、下位出力レジ
スタ選択信号22をアドレス・デコーダ5のデコード信
号とリード信号とを元に生成する。
【0016】入力レジスタ30は、入力レジスタ選択信
号20に同期して、データ・バス1から畳み込み符号化
演算の対象データを入力して保持し、補助レジスタ31
は、制御回路41からのラッチ信号44に同期して入力
レジスタ30のデータを保持する。また、上位出力レジ
スタ32は、畳み込み符号化演算回路40からの畳み込
み符号化演算結果を保持し上位出力レジスタ選択信号2
1に同期してデータ・バス1への読み出しを行い、下位
出力レジスタ33は、前記畳み込み符号化演算結果を保
持し下位出力レジスタ選択信号22に同期してデータ・
バス1への読み出しを行う。
【0017】制御回路41は、出力レジスタへ畳み込み
符号化演算結果を保持するためのラッチ信号43を入力
レジスタ選択信号20より遅延させて生成し、さらに補
助レジスタ31へ入力レジスタ30の内容を保持するた
めのラッチ信号44をラッチ信号43より遅延させて生
成する。畳み込み符号化演算回路40は、入力レジスタ
30の各ビット、あるいは補助レジスタ31を含めた各
ビットを畳み込み符号の生成多項式に従い、それぞれ適
切な排他的論理和演算を行い、畳み込み符号化演算の結
果を上位および下位出力レジスタ32および33に出力
する。
【0018】この構成は、符号化率1/2に対応したも
のであるが、上位および下位出力レジスタ32および3
3を増やすことにより他の符号化率にも対応可能であ
る。本実施例では、従来技術でも触れた生成多項式G0
(D)=1+D3 +D4 、G1(D)=1+D+D3 +
D4 である畳み込み符号化を取り上げ、この場合畳み込
み符号化演算回路40は図2に示す構成になる。入力レ
ジスタ30a〜h、補助レジスタ31a〜h、上位出力
レジスタ32a〜h、下位出力レジスタ33a〜hは8
ビット語長である。50〜52、55〜57、60〜6
2、65〜67、70〜72、75〜77、80〜8
2、85〜87は排他的論理和回路で各レジスタの値の
排他的論理和を演算し、上位および下位出力レジスタ3
2および33に出力する。結線を変更することにより、
このレジスタ長で拘束長9までの畳み込み符号化の対応
が可能である。
【0019】次に、図3に示すフローチャートを元に本
発明実施例の動作について説明する。まず、入力データ
8ビットを入力レジスタに転送する。この転送により1
語分の畳み込み符号化されたデータが出力レジスタに書
き込まれるので、出力レジスタの内容を読み出し、指定
された出力データ領域に格納する。これを入力データ分
(228ビット)繰り返す。この一連の処理の一部をア
センブラによりコーディングした例を図4に示す。この
例では116ステップで済むことが分かる。
【0020】図5は本発明第二実施例の構成を示すブロ
ック図である。第一実施例の構成に、第2上位出力レジ
スタ34、第2中位出力レジスタ35、第2下位出力レ
ジスタ36、第2上位出力レジスタ選択回路23、第2
中位出力レジスタ選択回路24、第2下位出力レジスタ
選択回路25が増設される。
【0021】第一実施例では、符号化率1/2の畳み込
み符号にだけ対応していたが、第二実施例では、符号化
率1/3の畳み込み符号にも対応できる。これによりG
SMのすべてのチャネルの畳み込み符号化に対応するこ
とができる。
【0022】図6は畳み込み符号化演算回路の詳細図で
ある。生成多項式G0(D)=1+D3 +D4 、G1
(D)=1+D+D3 +D4 である畳み込み符号化、生
成多項式G1(D)=1+D+D3 +D4 、G2(D)
=1+D2 +D4 、G3(D)=1+D+D2 +D3 +
D4 である畳み込み符号化に対応している。入力レジス
タ30a〜h、補助レジスタ31a〜h、上位出力レジ
スタ32a〜h、下位出力レジスタ33a〜h、第2上
位出力レジスタ34a〜h、第2中位出力レジスタ35
a〜h、第2下位出力レジスタ36a〜hは8ビット語
長である。50〜89は排他的論理和回路で各レジスタ
の値の排他的論理和を演算し、出力レジスタに出力す
る。G1(D)=1+D+D3 +D4 の部分は共通なの
で排他的論理和回路を共有している。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
語のデータの畳み込み符号化がデータ・レジスタへのデ
ータの書き込みによって自動的に行われるため、プログ
ラム・ステップが少なく高速な演算を行うことができ
る。GSMで用いられる入力データ228ビットの制御
チャネルの畳み込み符号化をμPD78322のアセン
ブラでそのステップ数を推定した結果、従来技術の方法
では1474ステップ必要であったものが、116ステ
ップとなり、大幅にステップ数を減少することができ、
実行処理時間を短縮し、さらに、回路構成が簡単になる
ためにマイクロコンピュータに容易に内蔵することがで
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例の構成を示すブロック図。
【図2】本発明第一実施例における各レジスタの構成の
詳細を示す図。
【図3】本発明第一実施例における動作の流れを示すフ
ローチャート。
【図4】本発明第一実施例におけるアセンブラの部分コ
ーディング例を示す図。
【図5】本発明第二実施例の構成を示すブロック図。
【図6】本発明第二実施例における各レジスタの構成の
詳細を示す図。
【図7】従来例における畳み込み符号化器の構成例を示
すブロック図。
【図8】従来例における畳み込み符号化の処理の流れを
示すフローチャート。
【図9】従来例における畳み込み符号化を行う場合のア
センブラの部分コーディング例を示す図。
【符号の説明】
1 データ・バス 2 アドレス・バス 3 ライト信号 4 リード信号 5 アドレス・デコーダ 10 入力レジスタ選択回路 11 上位出力レジスタ選択回路 12 下位出力レジスタ選択回路 13 第2上位出力レジスタ選択回路 14 第2中位出力レジスタ選択回路 15 第2下位出力レジスタ選択回路 20 入力レジスタ選択信号 21 上位出力レジスタ選択信号 22 下位出力レジスタ選択信号 23 第2上位出力レジスタ選択信号 24 第2中位出力レジスタ選択信号 25 第2下位出力レジスタ選択信号 30a〜h 入力レジスタ 31a〜h 補助レジスタ 32a〜h 上位出力レジスタ 33a〜h 下位出力レジスタ 34a〜h 第2上位出力レジスタ 35a〜h 第2中位出力レジスタ 36a〜h 第2下位出力レジスタ 40 畳み込み符号化演算回路 41 制御回路 42 主クロック 43、44 ラッチ信号 50〜87 排他的論理和回路 101 入力端子 102 クロック 103〜106 レジスタ 107〜111 排他的論理和回路 112、113 出力端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ・バス、アドレス・バス、および
    リード信号、ライト信号を含む制御信号線に接続され、 入力端子からのシリアル入力信号をクロックに同期して
    順次格納するレジスタ群と、 このレジスタ群からの出力データを排他的論理和演算に
    より畳み込み符号化を行い出力端子に出力する畳み込み
    符号化演算手段とを備えたマイクロコンピュータにおい
    て、 命令により1語の演算対象データを書き込む入力レジス
    タと、 この入力レジスタに前回書き込まれた内容を保持する補
    助レジスタと、 前記各レジスタを制御する制御回路とを備え、 前記畳み込み符号化演算手段に、前記入力レジスタの各
    ビット、あるいは前記補助レジスタを含む各ビットを畳
    み込み符号の生成多項式に従って排他的論理和演算を実
    行することにより畳み込み符号化を行い前記レジスタ群
    に格納する手段を含み、 さらに、命令にしたがって前記レジスタ群から符号化さ
    れたデータを前記データ・バスに出力させる出力レジス
    タ選択手段を備え、 前記レジスタ群は、複数の上位出力レジスタおよび複数
    の下位出力レジスタにより構成されたことを特徴とする
    マイクロコンピュータ。
  2. 【請求項2】 前記レジスタ群は、複数の上位出力レジ
    スタ、複数の中位出力レジスタ、および複数の下位出力
    レジスタにより構成された請求項1記載のマイクロコン
    ピュータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6523146B1 (en) * 1999-10-18 2003-02-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Operation processing apparatus and operation processing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6523146B1 (en) * 1999-10-18 2003-02-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Operation processing apparatus and operation processing method
US6697994B2 (en) 1999-10-18 2004-02-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Operation processing apparatus and operation processing method

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