JPH0855032A - 割り込み退避制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 割り込み退避アドレスを奇数値に設定して
も、割り込み時の応答速度の低下が抑えられる割り込み
退避制御装置を提供することを目的とする。 【構成】 割り込み退避動作の発生時に、スタックポイ
ンタ１のポインタ値が奇数アドレスを示す場合、制御部
によって奇数アドレスのアドレス値から１を減算し偶数
アドレスに変換したアドレス値をポインタ値とする。ま
た、割り込み退避動作発生時のスタックポインタ１のポ
インタ値が偶数アドレスを示す場合、ポインタ値をその
まま読み出す事によって、偶数アドレスのアドレス値を
ポインタ値とする。これらのポインタ値に基づいて割り
込み退避動作をおこなう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、割り込みやサブルーチ
ンコールなどが発生した場合の割り込み退避動作を制御
する割り込み退避制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在のマイコンにおける割り込みの処理
として、割り込みやサブルーチンコール等が発生した場
合、その割り込みやサブルーチンの処理から復帰するた
めの情報をスタック領域へ退避している。

【０００３】従来の１バイトデータのバス幅を持つマイ
コンは、扱うデータが１バイトデータのみなので、メモ
リにおけるデータ格納のアライメントを考える必要がな
かったが、処理能力の高い２バイトデータのバス幅を持
つマイコンでは、扱うデータが１バイトデータ、２バイ
トデータ、または２バイト以上のデータの３種類以上あ
るため、メモリにおけるデータ格納のアライメントを考
える必要がある。現在では、メモリに２バイトデータを
格納するときには、下位バイトを偶数アドレスに、上位
バイトを奇数アドレスにアライメントする方式が、効率
がよく一般的である。

【０００４】以下、このモデルにおける従来の割り込み
退避制御装置について、図面を用いて説明する。図４は
従来の割り込み退避制御の動作を示す説明図である。図
４（ａ）は、従来の割り込み退避制御において、スタッ
クポインタに割り込み退避の開始番地として偶数アドレ
スに対応するポインタ値を設定した場合のメモリアクセ
ス概念図である。アドレス値”１０”番地（２進数）か
ら順番に２バイトデータを退避する場合、アドレス値”
１０”番地のメモリに２バイトデータの下位データ２２
がアクセスされ、アドレス値”１１”番地のメモリに２
バイトデータの上位データ２３がアクセスされる。この
場合、２バイトデータの下位データ２２はデータバスの
下位側に出力し、上位データ２３はデータバスの上位側
に出力するため、２バイトデータの上位データ２３と下
位データ２２は、同一タイミングでアクセスされる。

【０００５】図４（ｂ）は、従来の割り込み退避制御に
おいて、スタックポインタに割り込み退避の開始番地と
して奇数アドレスに対応するポインタ値を設定した場合
のメモリアクセス概念図である。アドレス値”０１”番
地から順番に２バイトデータを退避する場合、アドレス
値”０１”番地に２バイトデータの下位データ２４がア
クセスされ、アドレス値”１０”番地に２バイトデータ
の上位データ２５がアクセスされる。この場合、２バイ
トデータの下位データ２４はデータバスの上位側に出力
し、上位データ２５はデータバスの下位側に出力するよ
うになるが、２バイトデータの上位データ２５と下位デ
ータ２４は、それぞれアクセスタイミングの異なるアド
レス値であるため、これらのデータ２４、２５は、同一
タイミングではアクセスできず、これらのデータ２４、
２５を異なるタイミングでアクセスしていた。従って、
図４（ｂ）に示すように、２バイトデータの奇数アドレ
スからのアクセスでは、下位データ２４と上位データ２
５のアクセスタイミングを分けねばならないため、アド
レス計算サイクルを２回以上実行していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の割り込み退避制御装置では、図４に示すよう
に、２バイトデータの奇数アドレスからの退避と偶数ア
ドレスからの退避では、アクセスに必要なバスサイクル
数が異なる。つまり偶数アドレスからの退避は１バスサ
イクルで実現できるのに対し、奇数アドレスからの退避
はデータの上位バイトと下位バイトでデータをバスに出
すサイクルを分けねばならないため、２バスサイクル必
要になる。このため奇数アドレスからの退避は、偶数ア
ドレスからの退避の２倍のバスサイクルが必要であった
ため、割り込み、サブルーチン等の応答速度が低下する
という問題点を有していた。

【０００７】また仮りに、奇数アドレスからの退避にお
いて下位データ２４と上位データ２５を同一タイミング
でアクセスしたとすると、このメモリ構成では、アドレ
ス値”１０”番地にアクセスすべき上位データ２５がア
ドレス値”００”番地にアクセスされてしまう。そこ
で、下位データ２４と上位データ２５を奇数アドレスと
偶数アドレスに同一タイミングでアクセスしても、アド
レス値”０１”番地に下位データ２４がアクセスし、ア
ドレス値”１０”番地に上位データ２５がアクセスする
ためには、奇数アドレスのアクセス用メモリと偶数アド
レスのアクセス用メモリを分離するというように、構造
の異なる２種類のメモリが必要となり、ハードウェア規
模の増大につながるため実現が困難であるという問題点
をも有していた。

【０００８】本発明は、スタックポインタのポインタ値
の設定が奇数アドレスであっても偶数アドレスであって
も、同様の条件で退避および復帰ができ、割り込み退避
領域を奇数アドレスに設定している場合でも、割り込み
時およびサブルーチンコール時の処理の応答速度の低下
を抑えることができる割り込み退避制御装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の割り込み退避制御装置は、割り込み退避領域
を示すスタックポインタと、前記スタックポインタの最
下位ビットの値を”０”に変換できる制御部と、割り込
み退避動作の発生時に、前記スタックポインタのポイン
タ値が奇数アドレスを示す場合、前記制御部によって奇
数アドレスのアドレス値から１を減算し偶数アドレスに
変換したアドレス値を前記ポインタ値とし、また、割り
込み退避動作発生時の前記スタックポインタのポインタ
値が偶数アドレスを示す場合、前記ポインタ値をそのま
ま読み出す事によって、前記偶数アドレスのアドレス値
を前記ポインタ値とし、これらのポインタ値に基づいて
割り込み退避動作をおこなう手段とを備えた構成とす
る。

【００１０】

【作用】上記の構成によると、割り込み退避動作の発生
時に、スタックポインタのポインタ値が奇数アドレスを
示す場合、制御部によって奇数アドレスのアドレス値か
ら１を減算し偶数アドレスに変換したアドレス値をポイ
ンタ値とする。

【００１１】また、割り込み退避動作発生時のスタック
ポインタのポインタ値が偶数アドレスを示す場合、ポイ
ンタ値をそのまま読み出す事によって、偶数アドレスの
アドレス値をポインタ値とする。

【００１２】これらのポインタ値に基づいて割り込み退
避動作をおこなう。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例の割り込み退避制御
装置について図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本実施例の割り込み退避制御装置
の構成図である。ここでは、割り込みから復帰するため
の退避データを格納しておくスタック領域の先頭番地
を、スタックポインタにポインタ値として設定する動作
を説明する。

【００１５】まず、設定しようとするスタック領域の先
頭番地に対応するスタックポインタのポインタ値がアド
レスバス２に出力される。そのスタックポインタの値を
スタックポインタ１で記憶する。アドレスバス２中のス
タックポインタの値は、スタックポインタ１への書き込
み許可信号５が有効になったとき、各ビットごとにスタ
ックポインタ１に記憶される。

【００１６】次に、スタックポインタ１からスタックポ
インタの値を読み出す場合、スタックポインタ１の最下
位ビット以外のビットは、それぞれのビット毎にスタッ
クポインタに書き込んだ値を出力する。スタックポイン
タ１の最下位ビットの出力は、スタックポインタ０ビッ
ト１６の記憶した値と割り込み発生信号１７とを入力に
もつＡＮＤゲート１２の出力である。ここで、割り込み
発生信号１７は、割り込み退避動作が発生した場合に有
効とする。

【００１７】スタックポインタ１の最下位ビットの出力
は、スタックポインタ０ビット１６と割り込み発生信号
１７とＡＮＤゲート１２とで構成された制御部としての
ＡＮＤ回路により、割り込み発生信号１７が有効、すな
わち割り込み退避動作が発生した場合、スタックポイン
タ０ビット１６の保持している値にかかわらず”０”と
なる。つまり、割り込みが発生した場合のスタックポイ
ンタは、設定したスタックポインタの値が奇数アドレス
であっても、その値から”１”減算した偶数のアドレス
値が実際のスタックポインタの値とされ、設定したスタ
ックポインタの値が偶数アドレスであれば、そのままの
値がスタックポインタの値とされる。

【００１８】また、割り込み発生信号１７が無効、すな
わち割り込み退避動作が発生していない場合は、スタッ
クポインタ１の最下位ビットの出力はスタックポインタ
０ビット１６の保持している値に依存する。つまり、割
り込み退避動作が発生していない場合のスタックポイン
タは、設定したスタックポインタの値がそのまま使用さ
れる。

【００１９】本実施例の割り込み退避制御の概念を図２
を用いて説明する。ここでは、スタック領域の先頭番地
が奇数アドレスである場合の説明をする。図２に示すよ
うに、アドレス値”０１”番地（奇数アドレス）から順
番に２バイトデータを退避する場合、このアドレス値”
０１”に対応するスタックポインタ値”０１”から”
１”を減算し、スタックポインタ値”０１”の最下位ビ
ットを”０”に変換したスタックポインタ値”００”を
実際のアドレス値”００”とし、本来アドレス値”０
１”番地に退避する下位データ１８を実際はアドレス
値”００”番地に、アドレス値”１０”番地に退避する
上位データ１９を実際はアドレス値”０１”番地に、そ
れそれ退避することによって、本来においてスタックポ
インタの値に基づく奇数アドレスからの退避動作を、実
際には偶数アドレスからの退避動作に変換する。

【００２０】割り込み退避時のスタックポインタの偶数
化タイミングを図１および図３を用いて説明する。ま
ず、割り込みが発生した時点で割り込み発生信号１７が
有効となる。割り込み発生信号１７が有効、すなわち割
り込み退避動作が発生した場合、スタックポインタ１の
最下位ビットの出力は、スタックポインタ０ビット１６
の保持している値にかかわらず”０”となる。つまり、
割り込みが発生した場合のスタックポインタは、設定し
たスタックポインタの値が奇数アドレスであっても、そ
の値から”１”減算した偶数のアドレス値が実際のスタ
ックポインタの値とされ、設定したスタックポインタの
値が偶数アドレスであれば、そのままの値がスタックポ
インタの値とされる。この時点でスタックポインタの値
が偶数化される。

【００２１】偶数化されたスタックポインタの値は実際
の割り込み退避領域の先頭番地としてバスに読み出さ
れ、そのアドレスに２バイトの割り込み情報の退避がお
こなわれる。その後、”２”減算されたスタックポイン
タの値を次の退避先アドレスとしてバスに送り込み、順
次割り込み退避動作をおこなっていく。

【００２２】以上の動作により、スタックポインタのポ
インタ値の設定が奇数アドレスであっても偶数アドレス
であっても、同様の条件で退避および復帰ができ、割り
込み退避領域を奇数アドレスに設定している場合でも、
割り込み時およびサブルーチンコール時の処理の応答速
度の低下を抑えることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、割り込み
退避動作の発生時に、スタックポインタのポインタ値が
奇数アドレスを示す場合、制御部によって奇数アドレス
のアドレス値から１を減算し偶数アドレスに変換したア
ドレス値をポインタ値とし、また、割り込み退避動作発
生時のスタックポインタのポインタ値が偶数アドレスを
示す場合、ポインタ値をそのまま読み出す事によって、
偶数アドレスのアドレス値をポインタ値として、これら
のポインタ値に基づいて割り込み退避動作をおこなうこ
とができる。

【００２４】そのため、スタックポインタのポインタ値
の設定が奇数アドレスであっても偶数アドレスであって
も、同様の条件で退避および復帰ができる。その結果、
割り込み退避領域を奇数アドレスに設定している場合で
も、割り込み時およびサブルーチンコール時の処理の応
答速度の低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の割り込み退避制御装置の構
成図

【図２】同実施例の割り込み退避制御の概念図

【図３】同実施例のスタックポインタ偶数化のタイミン
グ図

【図４】従来の割り込み退避装置の割り込み退避制御の
概念図

【符号の説明】

１ スタックポインタ ２ アドレスバス ５ 書き込み許可信号 １２ ＡＮＤゲート １６ スタックポインタ０ビット １７ 割り込み発生信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 割り込み退避領域を示すスタックポイン
   タと、前記スタックポインタの最下位ビットの値を”
   ０”に変換できる制御部と、割り込み退避動作の発生時
   に、前記スタックポインタのポインタ値が奇数アドレス
   を示す場合、前記制御部によって奇数アドレスのアドレ
   ス値から１を減算し偶数アドレスに変換したアドレス値
   を前記ポインタ値とする手段とを備えた割り込み退避制
   御装置。
2. 【請求項２】 割り込み退避動作の発生時に、スタック
   ポインタのポインタ値が奇数アドレスを示す場合、制御
   部によって奇数アドレスのアドレス値から１を減算し偶
   数アドレスに変換したアドレス値を前記ポインタ値とす
   る手段を、割り込み退避動作発生時の前記スタックポイ
   ンタのポインタ値が偶数アドレスを示す場合、前記ポイ
   ンタ値をそのまま読み出す事によって、前記偶数アドレ
   スのアドレス値を前記ポインタ値とし、前記ポインタ値
   に基づいて割り込み退避動作をおこなうよう構成した請
   求項１に記載の割り込み退避制御装置。