JPH113275A - Information processing device - Google Patents

Information processing device

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JPH113275A
JPH113275A JP15326797A JP15326797A JPH113275A JP H113275 A JPH113275 A JP H113275A JP 15326797 A JP15326797 A JP 15326797A JP 15326797 A JP15326797 A JP 15326797A JP H113275 A JPH113275 A JP H113275A
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JP
Japan
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address
bit
data
memory
cpu
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Application number
JP15326797A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeya Tanaka
成弥 田中
Yoshimichi Sato
美道 佐藤
Takashi Hotta
多加志 堀田
Atsushi Ito
厚 伊東
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】CPUからのビットアクセスを高速に実現する
情報処理装置を提供すること。 【解決手段】アドレス変換回路104は、メモリ102
から複数ビットのデータを読み出すためのメモリアドレ
スと、メモリアドレスによって読み出された複数ビット
のデータから1ビットのデータを指定するためのビット
アドレスとをCPU103から出力されるアドレスから生成
し、このビットアドレスに基づいてCPU103へ転送するデ
ータを生成するリード用ビットアライナと、ビットアド
レスに基づいてメモリ103へ転送するデータを生成す
るライト用ビットアライナから構成することによりビッ
トアクセスを高速にする。
(57) [Problem] To provide an information processing apparatus that realizes high-speed bit access from a CPU. An address conversion circuit includes a memory.
A memory address for reading a plurality of bits of data from the memory and a bit address for specifying 1-bit data from the plurality of bits of data read by the memory address are generated from an address output from the CPU 103. High speed bit access is achieved by using a read bit aligner that generates data to be transferred to the CPU 103 based on the address and a write bit aligner that generates data to be transferred to the memory 103 based on the bit address.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置に関
し、特にビット演算を高速に実行する情報処理装置に関
する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an information processing apparatus, and more particularly, to an information processing apparatus which executes a bit operation at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】CPUの性能は、半導体技術や計算機ア
ーキテクチャの進歩によりめざましい勢いで向上し続け
ている、CPUの内部演算器やレジスタは16ビットや
32ビット構成で、メモリアクセスの単位はロングワー
ド(32ビット),ワード(16ビット),バイト(8ビ
ット)のものが多く、ビット単位の演算ではソフトウェ
アを介在した処理が必要となる。
2. Description of the Related Art The performance of CPUs has been increasing at a remarkable pace due to advances in semiconductor technology and computer architecture. The internal arithmetic units and registers of CPUs are 16-bit or 32-bit, and the unit of memory access is longword. (32-bit), word (16-bit), and byte (8-bit) in many cases, and a bit-by-bit operation requires processing through software.

【0003】メモリ上のビットデータを演算してメモリ
上のあるビットアドレスに演算データを格納する処理を
実行する場合について述べる。
A description will be given of a case where a process of calculating bit data on a memory and storing the calculated data at a certain bit address on the memory is executed.

【0004】(1)入力すべきビットアドレスを含むバ
イトデータをメモリから内部データに格納する。(2)
読み込んだバイトデータから特定ビットをレジスタのL
SB側に揃えるためのシフト動作を行う。(3)レジス
タを使ったビット演算を行う。(4)ビット演算結果を
あるビットアドレスに書き戻すため、格納すべきビット
を含むバイトデータをメモリから内部レジスタに読み出
す。読み出したデータ内のビットアドレスに相当する部
分にのみ、ビット演算結果をはめ込み、そのはめ込んだ
バイトデータをメモリ上に格納する。
(1) Byte data including a bit address to be input is stored from a memory into internal data. (2)
A specific bit is read from the byte data
A shift operation for aligning to the SB side is performed. (3) Perform a bit operation using a register. (4) In order to write back the bit operation result to a certain bit address, the byte data including the bit to be stored is read from the memory to the internal register. The bit operation result is inserted only into the portion corresponding to the bit address in the read data, and the inserted byte data is stored in the memory.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】CPUでバイト以下の
アクセスができない場合のメモリアクセスをソフトウェ
アプログラムで実現すると、プログラム上で先に説明し
た(1),(2),(4)の処理を実行しなければならず実
行時間がかかり高速化できない。また、増加したプログ
ラム命令の命令読み出し分だけ、命令フェッチのオーバ
ーヘッドが増加し性能が低下する。さらに、命令数が増
大することにより命令格納メモリ容量も大きいものが必
要で高価になる等の問題が発生する。
When a memory access is realized by a software program when the CPU cannot access data of less than bytes, the processes (1), (2) and (4) described above are executed on the program. It takes a long time to execute the program and the speed cannot be increased. In addition, the instruction reading overhead of the increased program instruction increases the overhead of the instruction fetch and lowers the performance. Further, an increase in the number of instructions causes a problem that a large instruction storage memory capacity is required and the cost becomes high.

【0006】本発明の目的は、バイト以下のメモリアク
セスできないCPUからのビットアクセスを高速に実現
する情報処理装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide an information processing apparatus which realizes high-speed bit access from a CPU which cannot access a memory of less than bytes.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は所定の演算を実行するCPUと、データを
格納するメモリと、CPUから出力されたアドレスから
メモリに格納された複数ビットのデータを読み出すため
のメモリアドレスと、メモリアドレスによって読み出さ
れた複数ビットのデータの1ビットのデータを指定する
ためのビットアドレスとを生成するアドレス変換回路と
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a CPU for executing a predetermined operation, a memory for storing data, and a plurality of bits stored in a memory from an address output from the CPU. And an address conversion circuit for generating a bit address for designating 1-bit data of a plurality of bits of data read by the memory address.

【0008】また上記目的を達成するために、本発明
は、所定の演算を実行するCPUと、データを格納する
メモリと、メモリから1ワードのデータを読み出すため
のメモリアドレスと、メモリアドレスによって読み出さ
れた1ワードのデータから1ビットのデータを指定する
ためのビットアドレスとをCPUから出力されたアドレ
スから生成するアドレス変換回路と、メモリアドレスに
よってメモリから読み出された1ワードのデータからビ
ットアドレスで指定された位置のビットデータを選択
し、選択したビットデータを所定位置に格納した1ワー
ドのデータを生成し、CPUに転送する第1のビットア
ライナと、メモリアドレスによってメモリから読み出さ
れた1ワードのデータのビットアドレスで指定された位
置に、所定のビットデータを格納し、メモリに転送する
第2のビットアライナとを有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a CPU for executing a predetermined operation, a memory for storing data, a memory address for reading one word of data from the memory, and a memory address for reading. An address conversion circuit for generating a bit address for designating 1-bit data from the output 1-word data from an address output from the CPU, and a bit from the 1-word data read from the memory by the memory address A bit data at a position specified by an address is selected, a one-word data in which the selected bit data is stored at a predetermined position is generated, and a first bit aligner for transferring the data to the CPU is read from the memory by the memory address. At a position specified by the bit address of the one-word data, Storing the data, and having a second bit aligners to be transferred to memory.

【0009】更に、上記目的を達成するために本発明は
所定の演算を実行するCPUと、複数のデータを格納す
るメモリと、CPUと第1のデータバスで、メモリと第
2のデータバスで接続され、メモリからワード単位で読
み出されたデータから1ビットのデータを選択し、ワー
ド単位のデータを生成するビットアライナと、CPUと
第1のアドレスバスで、メモリと第2のアドレスバスで
接続され、CPUから出力されるアドレスに基づいてメ
モリからワード単位のデータを読み出すためのアドレス
を生成するアドレス変換回路と、CPUとメモリとを直
接接続するバイパス手段とを有する情報処理装置であっ
て、アドレス変換回路は、CPUの出力するアドレスの
所定ビットに基づいて、CPUがビットアクセス可能と
なるように、ビットアライナを選択すると共に、CPU
の出力するアドレスの所定ビットをビットアドレスとし
てビットアライナに転送することを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a CPU for executing a predetermined operation, a memory for storing a plurality of data, a CPU and a first data bus, and a memory and a second data bus. A bit aligner that is connected and selects 1-bit data from data read out of the memory in word units to generate data in word units, a CPU and a first address bus, and a memory and a second address bus. An information processing apparatus, comprising: an address conversion circuit that is connected to generate an address for reading data in word units from a memory based on an address output from a CPU; and a bypass unit that directly connects the CPU and the memory. The address conversion circuit controls the bit so that the CPU can access the bit based on a predetermined bit of the address output from the CPU. Along with selecting the aligner, CPU
Is transferred to a bit aligner as a bit address of a predetermined address of the address output from the bit line.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1に情報処理装置の全体構成を
示す。情報処理装置は、ビット処理を行うビット処理装
置101と、メモリ102より構成されている。更に、
ビット処理装置101は、CPU103,アドレス変換回路1
04,リード用ビットアライナ105、ライト用ビット
アライナ106より構成されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of an information processing apparatus. The information processing device includes a bit processing device 101 that performs bit processing, and a memory 102. Furthermore,
The bit processing device 101 includes a CPU 103, an address conversion circuit 1
04, a read bit aligner 105, and a write bit aligner 106.

【0011】また、CPU103とアドレス変換回路104は
ロングワードのアドレスバス110により接続され、CP
U103とリード用ビットアライナ105,ライト用ビット
アライナ106は4バイト幅のデータバス121,12
2,123により接続され、メモリ102とアドレス変
換回路104はロングワードのアドレスバス111によ
り接続され、メモリ102とリード用ビットアライナ1
05,ライト用ビットアライナ106とは4バイト幅の
データバス120,124,125と接続されている。
また、アドレス変換回路104とリード用ビットアライ
ナ105,ライト用ビットアライナ106とはアドレス
バス112により接続されている。
The CPU 103 and the address conversion circuit 104 are connected by a long word address bus 110,
The U103, the read bit aligner 105, and the write bit aligner 106 are 4 byte wide data buses 121 and 12.
2 and 123, the memory 102 and the address conversion circuit 104 are connected by a long word address bus 111, and the memory 102 and the read bit aligner 1 are connected.
05, the write bit aligner 106 is connected to data buses 120, 124 and 125 having a 4-byte width.
The address conversion circuit 104 is connected to the read bit aligner 105 and the write bit aligner 106 by an address bus 112.

【0012】次に、アドレス変換回路104の動作の概
要について説明する。
Next, an outline of the operation of the address conversion circuit 104 will be described.

【0013】図2は、CPU103から出力されるプロセッサ
アドレス201と、アドレス変換回路104で変換され
た後のアドレス202を示したものである。図2に示す
ように、CPU103から出力されるプロセッサアドレス20
1は、ロングワードのアドレスでありワード,バイト,
ビットを示すビットアドレスがない。そこで、アドレス
変換回路104では、プロセッサアドレスの上位5ビッ
トをビットアドレスに割り当て、残った複数のビットと
論理レベル“0”とする5ビットとを組合わせてメモリ
アクセス用のロングワードアドレスとする。
FIG. 2 shows a processor address 201 output from the CPU 103 and an address 202 converted by the address conversion circuit 104. As shown in FIG. 2, the processor address 20 output from the CPU 103
1 is a long word address, word, byte,
There is no bit address indicating the bit. Therefore, the address conversion circuit 104 assigns the upper 5 bits of the processor address to the bit address, and combines the remaining bits with the 5 bits having the logical level “0” to form a long word address for memory access.

【0014】つまり、プロセッサアドレスの上位5ビッ
ト(A)をビットアドレスとして、プロセッサアドレス
の下位に付加し、もともと(A)のあった上位5ビット
を論理レベル“0”とする。この変換によりビットアド
レスまで指定できるアドレスとなる。
That is, the upper 5 bits (A) of the processor address are added as a bit address to the lower part of the processor address, and the upper 5 bits that originally had (A) are set to the logical level "0". By this conversion, an address can be specified up to a bit address.

【0015】図3は、変換後のアドレスによるメモリ空
間の概念を示したものである。CPU301から出力されるプ
ロセッサアドレスは、図2で説明した上位5ビットであ
るAにより32等分される。32等分されたそれぞれの
アドレス空間は、図2で説明したBで指定される空間と
なる。また変換後のアドレスは、プロセッサアドレスの
全空間の32分の1に圧縮され、アドレス空間幅はBと
なる。ビットアドレスは、32等分されたプロセッサア
ドレスの0〜31空間に関連しており、0空間からアク
セスされると0ビット目、1空間からアクセスされると
1ビット目,………、31空間からアクセスされると3
1ビット目とアクセスできる。
FIG. 3 shows the concept of the memory space based on the converted address. The processor address output from the CPU 301 is equally divided into 32 by the upper 5 bits A described in FIG. Each of the 32 equally divided address spaces is a space designated by B described in FIG. The converted address is compressed to 1/32 of the entire processor address space, and the address space width becomes B. The bit address is related to the 0-31 space of the processor address divided into 32 equal parts, the 0th bit when accessed from the 0 space, the 1st bit when accessed from the 1st space,..., 31 spaces When accessed from 3
Can access the first bit.

【0016】次に、図4のフローチャートに基づいてメ
モリ102からデータを読み出す場合について図1に示
した情報処理装置の動作を説明する。
Next, the operation of the information processing apparatus shown in FIG. 1 for reading data from the memory 102 based on the flowchart of FIG. 4 will be described.

【0017】まず、CPU103内のプログラムの実行により
ビットリード要求が発生すると、CPU103は、ロングワー
ドのプロセッサアドレスを出力する。CPU103から出力さ
れたプロセッサアドレスは、アドレスバス110を介し
てアドレス変換回路104へ入力される。
First, when a bit read request is generated by executing a program in the CPU 103, the CPU 103 outputs a long word processor address. The processor address output from the CPU 103 is input to the address conversion circuit 104 via the address bus 110.

【0018】アドレス変換回路104は、既に説明した
図2の処理を行いプロセッサアドレスからビットアドレ
スとメモリアクセス用のロングアドレスを生成する。生
成されたビットアドレスは、アドレスバス112を介し
てリード用ビットアライナに入力され、生成されたメモ
リアクセス用のロングアドレスはアドレスバス111を
介してメモリ102に入力される。
The address conversion circuit 104 performs the processing of FIG. 2 described above to generate a bit address and a long address for memory access from the processor address. The generated bit address is input to the read bit aligner via the address bus 112, and the generated long address for memory access is input to the memory 102 via the address bus 111.

【0019】メモリアクセス用のロングワードアドレス
を受けたメモリ102は、対応する4バイトのデータを
データバス125に出力し、出力された4バイトのデー
タはデータバス120を介してリード用ビットアライナ
105に入力される。
The memory 102 receiving the long word address for memory access outputs the corresponding 4-byte data to the data bus 125, and outputs the 4-byte data via the data bus 120 to the read bit aligner 105. Is input to

【0020】リード用ビットアライナ105は、メモリ
から読み出された4バイトのデータのうち、ビットアド
レスで指定されたデータをシフトし、データバス121
に出力する。具体的には、リード用ビットアライナ10
5は、図5に示すようにメモリから読み出された4バイ
トのデータ501を入力し、アドレス変換回路104か
ら送られてきたビットアドレスがnビット目を指定する
ものである場合、図5のメモリから読み出された4バイ
トのデータ501のnビット目のビットデータを0ビッ
ト目のデータであるD0にシフトし、リード用ビットア
ライナ105から出力されるデータ502を生成する。
The read bit aligner 105 shifts the data specified by the bit address out of the 4-byte data read from the memory, and
Output to Specifically, the read bit aligner 10
5 receives the 4-byte data 501 read from the memory as shown in FIG. 5 and, when the bit address sent from the address conversion circuit 104 designates the n-th bit, The n-th bit data of the 4-byte data 501 read from the memory is shifted to the 0-bit data D0, and the data 502 output from the read bit aligner 105 is generated.

【0021】このようにしてリード用ビットアライナ1
05でシフトされたデータはデータバス121,122
を介してCPU103に送られ、CPU103内のレジスタに格納さ
れる。図5にCPU103の内部レジスタ503に示す。
Thus, the read bit aligner 1
The data shifted in 05 is transmitted to data buses 121 and 122.
Is transmitted to the CPU 103 via the CPU and stored in a register in the CPU 103. FIG. 5 shows the internal register 503 of the CPU 103.

【0022】このように、CPU103からのロングワードの
プロセッサアドレスでアクセスする構成について説明し
たが、CPU103からバイト単位でアクセスする場合は、CP
U103の内部でビットアドレスを生成し、リード用ビット
アライナ105と同じように指定したビットデータをシ
フトする機能を設け、内部レジスタに所定のデータが格
納されるようにする。
As described above, the configuration in which the CPU 103 accesses with a longword processor address has been described.
A function of generating a bit address inside the U103 and shifting the designated bit data in the same manner as the read bit aligner 105 is provided so that predetermined data is stored in the internal register.

【0023】次に、図6のフローチャートに基づいてデ
ータの書込みを行う場合の図1に示す情報処理装置の動
作を説明する。
Next, the operation of the information processing apparatus shown in FIG. 1 when writing data will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0024】CPU103内のプログラムの実行によりビット
ライト要求が発生すると、CPU103はロングワードのプロ
セッサアドレスをアドレスバス110に、メモリに書き
込むビットデータを含む4バイトのデータをデータバス
122に出力する。尚、CPU103から出力される4バイト
のデータは図7のデータ701であり、メモリに書き込
むビットデータがD0に格納されている。
When a bit write request is generated by executing a program in the CPU 103, the CPU 103 outputs a long word processor address to the address bus 110 and 4-byte data including bit data to be written to the memory to the data bus 122. Note that the 4-byte data output from the CPU 103 is the data 701 in FIG. 7, and the bit data to be written to the memory is stored in D0.

【0025】CPU103から出力されたプロセッサアドレス
は、アドレス変換回路104へ入力される。アドレス変
換回路104は、既に説明した図2の処理を行い、プロ
セッサアドレスからビットアドレスとメモリアクセス用
のロングワードアドレスを生成する。生成されたビット
アドレスは、アドレスバス112を介してライト用ビッ
トアライナ106に入力され、生成されたメモリアクセ
ス用のロングワードアドレスはアドレスバス111を介
してメモリ102に入力される。メモリアクセス用のロ
ングワードアドレスを受けたメモリ102は、対応する
4バイトのデータをデータバス125に出力し、出力さ
れた4バイトのデータはデータバス120を介してライト
用ビットアライナ106に入力される。一方、CPU103か
ら出力された4バイトのデータもライト用ビットアライ
ナ106に入力される。
The processor address output from the CPU 103 is input to an address conversion circuit 104. The address conversion circuit 104 performs the processing of FIG. 2 described above, and generates a bit address and a long word address for memory access from the processor address. The generated bit address is input to the write bit aligner 106 via the address bus 112, and the generated long word address for memory access is input to the memory 102 via the address bus 111. The memory 102 receiving the long word address for memory access outputs the corresponding 4-byte data to the data bus 125, and the output 4-byte data is input to the write bit aligner 106 via the data bus 120. You. On the other hand, the 4-byte data output from the CPU 103 is also input to the write bit aligner 106.

【0026】ライト用ビットアライナ106は、図7に
示すようにCPU103から送られた4バイトのデータ701
のD0ビットのデータを、メモリ102から読み出され
た4バイトのデータ702のビットアドレスで指定され
た位置に書き込んで、メモリ書込み用のデータ703を
生成する。生成されたメモリ書き込み用の4バイトのデ
ータ703はデータバス124,125を介してメモリ
102のメモリアクセス用のロングワードアドレスで指
定された位置に書き込まれる。
The write bit aligner 106 stores the 4-byte data 701 sent from the CPU 103 as shown in FIG.
Is written in the position specified by the bit address of the 4-byte data 702 read from the memory 102 to generate data 703 for writing to the memory. The generated 4-byte data 703 for writing to the memory is written to the memory 102 via the data buses 124 and 125 at the position specified by the long word address for memory access.

【0027】尚、メモリ102が1ビット単位でアクセ
スすることが可能であれば、直接アドレス変換した後の
ビットアドレスでデータを書き込むことが可能である。
If the memory 102 can be accessed in 1-bit units, it is possible to write data with bit addresses after direct address conversion.

【0028】次に、各部の回路構成について説明する。Next, the circuit configuration of each section will be described.

【0029】図8は、アドレス変換回路104の構成を
示したものである。このアドレス変換回路104は、CP
U103が出力するプロセッサアドレスをアドレスバス11
0を介して入力する。アドレスバス110は、回路内で
それぞれの信号線にわかれ、プロセッサの上位5ビット
に相当するn〜n−4の信号線がアドレスバス112と
なりアドレスビットを出力し、n−5〜1までの信号線
とローレベルに固定した信号線がアドレスバス111と
なりメモリアクセス用のロングワードアドレスを出力す
る。
FIG. 8 shows the configuration of the address conversion circuit 104. This address conversion circuit 104
The processor address output from U103 is transferred to address bus 11
Input via 0. The address bus 110 is divided into respective signal lines in the circuit, and n to n-4 signal lines corresponding to the upper 5 bits of the processor become the address bus 112 and output address bits. The line and the signal line fixed to the low level become the address bus 111 and output a long word address for memory access.

【0030】図9は、リード用ビットアライナ105の
構成を示したものである。
FIG. 9 shows the structure of the read bit aligner 105.

【0031】リード用ビットアライナ105は、データ
バス120を介してメモリから4バイトのデータと、ア
ドレスバス112を介してビットアドレスを入力し、4
バイトのデータをデータバス121に出力する。
The read bit aligner 105 inputs 4-byte data from the memory via the data bus 120 and a bit address via the address bus 112, and
The byte data is output to the data bus 121.

【0032】アドレスバス112を介して入力されたビ
ットアドレスは5ビットフルデコーダにより0〜31の
信号にデコードされる。この信号は、必ず信号線の1本
だけがアサートされるもので、アサートされた信号線に
接続される入力ANDゲートに入力されるビットデータ
の情報がD0ビットにシフトされる。その他のD1から
D31ビットまではローレベルで固定され論理的に
“0”に固定している。このようにしてD0ビットにシ
フトされた4バイトのデータを出力する。尚、このD1
からD31はCPU103のレジスタにそのまま入力されビッ
ト演算されるが意味をもつものではないので論理的に
“0”でなくてもよい。
The bit address input via the address bus 112 is decoded into signals 0 to 31 by a 5-bit full decoder. In this signal, only one of the signal lines is always asserted, and the information of the bit data input to the input AND gate connected to the asserted signal line is shifted to the D0 bit. The other bits D1 to D31 are fixed at low level and logically fixed to "0". Thus, the 4-byte data shifted to the D0 bit is output. In addition, this D1
Since D31 is input to the register of the CPU 103 as it is and bit-operated, it is not meaningful, so that it need not be logically "0".

【0033】図10は、ライト用ビットアライナ回路1
06の構成を示したものである。
FIG. 10 shows a write bit aligner circuit 1
FIG. 6 shows the configuration of FIG.

【0034】ライト用ビットアライナ回路106は、デ
ータバス120を介してメモリから4バイトのデータ
と、データバス123を介してCPU103から4バイトのデ
ータと、アドレスバス112を介してビットアドレスを
入力し、書き換えたビットデータを含む4バイトのデー
タをデータバス124に出力する。
The write bit aligner circuit 106 inputs 4-byte data from the memory via the data bus 120, 4-byte data from the CPU 103 via the data bus 123, and a bit address via the address bus 112. , And outputs 4-byte data including the rewritten bit data to the data bus 124.

【0035】アドレスバス112を介して入力されたビ
ットアドレスは、5ビットのフルデコーダで0〜31の
信号にデコードされる。この信号は、必ず1本だけがア
サートされるものでアサートされた信号のセレクタだけ
がCPU103から出力される書き込み用のビットデータであ
るD0の値を出力し、その他のセレクタの出力はメモリ
から読み出されたビットデータの値を出力する。これに
より、ビットアドレスで指定されたビット位置にD0の
情報を書き込むことができる。尚、CPU103からのビット
データD1からD31は、どこにも接続されず、これら
のデータはデータバス124から出力されるデータには
影響を及ぼさない。
The bit address input via the address bus 112 is decoded into signals 0 to 31 by a 5-bit full decoder. As for this signal, only one signal is always asserted. Only the selector of the asserted signal outputs the value of D0 which is the write bit data output from the CPU 103, and the outputs of the other selectors are read from the memory. The value of the output bit data is output. Thus, the information of D0 can be written at the bit position specified by the bit address. Note that the bit data D1 to D31 from the CPU 103 are not connected anywhere, and these data do not affect the data output from the data bus 124.

【0036】図11に別の実施例を示す。FIG. 11 shows another embodiment.

【0037】図11は、情報処理装置の構成を示したも
のである。情報処理装置は、ビット処理を行うビット処
理装置101とメモリ102より構成され、ビット処理
装置101は、CPU103,アドレス変換回路104,リー
ド用ビットアライナ105,ライト用ビットアライナ1
06より構成されている。
FIG. 11 shows the configuration of the information processing apparatus. The information processing device includes a bit processing device 101 for performing bit processing and a memory 102. The bit processing device 101 includes a CPU 103, an address conversion circuit 104, a read bit aligner 105, and a write bit aligner 1.
06.

【0038】また、CPU103とアドレス変換回路104は
ロングワードのアドレスバス110により接続され、CP
U103とライト用ビットアライナ106は4バイト幅のデ
ータバス122,123により接続され、メモリ102
とアドレス変換回路104はロングワードのアドレスバ
ス111により接続され、メモリ102とリード用ビッ
トアライナ105,ライト用ビットアライナ106とは
4バイト幅のデータバス120と接続されている。ま
た、アドレス変換回路104とリード用ビットアライナ
105,ライト用ビットアライナ106とはアドレスバ
ス112により接続されている。
The CPU 103 and the address conversion circuit 104 are connected by a long word address bus 110,
The U103 and the write bit aligner 106 are connected by data buses 122 and 123 each having a 4-byte width.
The address conversion circuit 104 is connected to a long word address bus 111, and the memory 102, the read bit aligner 105, and the write bit aligner 106 are connected to a 4-byte data bus 120. The address conversion circuit 104 is connected to the read bit aligner 105 and the write bit aligner 106 by an address bus 112.

【0039】更に、本情報処理装置はCPU301とリード用
ビットアライナとは、セレクタ1112を介してデータバス
121,122と接続され、メモリ102とライト用ビ
ットアライナ106とはセレクタ1113を介して接続
されている。セレクタ1112はリード用ビットアライナ1
05の出力とメモリ102の出力を選択できる構成とな
っており、またセレクタ1113はCPU103から出力され
る4バイトのデータとライト用ビットアライナ106か
ら出力される4バイトのデータを選択できる構成となっ
ている。それぞれのセレクタ1112,1113はアド
レス変換回路104により制御される。
Further, in this information processing apparatus, the CPU 301 and the read bit aligner are connected to the data buses 121 and 122 via the selector 1112, and the memory 102 and the write bit aligner 106 are connected via the selector 1113. ing. The selector 1112 is the read bit aligner 1
05 and the output of the memory 102. The selector 1113 can select 4 bytes of data output from the CPU 103 and 4 bytes of data output from the write bit aligner 106. ing. Each of the selectors 1112 and 1113 is controlled by the address conversion circuit 104.

【0040】図12にCPU103から出力されるプロセッサ
アドレスと、アドレス変換回路104で変換されたアドレ
スを示す。
FIG. 12 shows the processor address output from the CPU 103 and the address converted by the address conversion circuit 104.

【0041】図2に示したプロセッサアドレスと相違す
る点は、ビット(C)を含む点である。このビット
(C)の意味は、“0”の時にアドレス変換回路104
でビットアドレス及びメモリアクセス用のロングアドレ
スを生成する。“1”の時には、アドレス変換回路10
4でビットアドレス及びメモリアクセス用のロングアド
レスを生成せず、かつ、信号1111をアサートする。
つまり、ビット(C)が“0”の時には、CPU103はビッ
トアクセスを行い、“1”の時にはCPU103は通常のリー
ド命令で主メモリをアクセスする。
The difference from the processor address shown in FIG. 2 is that it includes bit (C). The meaning of this bit (C) is “0” when the address conversion circuit 104
Generates a bit address and a long address for memory access. When "1", the address conversion circuit 10
In step 4, the bit address and the long address for memory access are not generated, and the signal 1111 is asserted.
That is, when the bit (C) is “0”, the CPU 103 performs bit access, and when the bit (C) is “1”, the CPU 103 accesses the main memory by a normal read instruction.

【0042】尚、ビット(C)が“0”の時にアドレス
変換回路104は、上位の複数ビット(A)をビットア
ドレスに割り当て、もともと存在していたビット(A),
(C)を論理レベル“0”として、残ったビット(B)と
組み合わせてメモリアクセス用のロングアドレスを生成
する。
When the bit (C) is "0", the address conversion circuit 104 assigns a plurality of upper bits (A) to a bit address, and the bits (A),
(C) is set to the logical level “0”, and a long address for memory access is generated in combination with the remaining bit (B).

【0043】このように、本情報処理装置はCPUから
の命令でビットアクセスと通常のリードアクセスとを切
り替えることができる。
As described above, the information processing apparatus can switch between bit access and normal read access by an instruction from the CPU.

【0044】尚、ビットアクセスについては図1〜図1
0で説明した動作と変わらない。
The bit access is shown in FIGS.
This is no different from the operation described with reference to FIG.

【0045】また、以上説明した内容は一例であり、こ
れに限られるものではない。例えば、説明の便宜上リー
ド用ビットアライナ105とライト用ビットアライナ1
06とに分けているがこれらを1つの回路、つまり同一
の半導体基板上に構成されるものであってもよい。
The contents described above are merely examples, and the present invention is not limited to this. For example, for convenience of description, the read bit aligner 105 and the write bit aligner 1
However, these may be configured on one circuit, that is, on the same semiconductor substrate.

【0046】更に、ビット処理装置101とメモリ10
2を分離して記載したが、これらが同一の半導体基板上
に配置されたものであってもよい。
Further, the bit processing device 101 and the memory 10
2 are described separately, but they may be arranged on the same semiconductor substrate.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によりバイト以下のメモリアクセ
スを行うことができないCPUにおいて、既存の命令を
替えることなく、また、ソフトウェアによる特別のメモ
リアクセスを必要とすることなく、ビット単位のアクセ
スを高速に実行できる。
According to the present invention, in a CPU that cannot perform memory access of less than a byte, high-speed bit-unit access can be performed without replacing existing instructions and without requiring special memory access by software. Can be executed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した情報処理装置の構成を示した
図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an information processing apparatus to which the present invention has been applied.

【図2】アドレス変換回路の動作を説明するための図。FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of an address conversion circuit.

【図3】アドレス変換の概念を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of address conversion.

【図4】CPUがデータを読み出す場合の情報処理装置
の動作を示したフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the information processing apparatus when the CPU reads data.

【図5】情報処理装置内の各部のデータの構成を示した
図。
FIG. 5 is a diagram showing a data configuration of each unit in the information processing apparatus.

【図6】CPUがデータを書き込む場合の情報処理装置
の動作を示したフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the information processing apparatus when the CPU writes data.

【図7】ライト用ビットアライナの動作を説明するため
の図。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the write bit aligner.

【図8】アドレス変換回路の構成を示した図。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an address conversion circuit.

【図9】リード用ビットアライナの構成を示した図。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a read bit aligner.

【図10】ライト用ビットアライナの構成を示した図。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a write bit aligner.

【図11】本発明を適用した他の情報処理装置の構成を
示した図。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of another information processing apparatus to which the present invention has been applied.

【図12】アドレス変換回路の動作を説明するための
図。
FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of an address conversion circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…ビット処理装置、102…メモリ、103…C
PU、104…アドレス変換回路、105…リード用ビ
ットアライナ、106…ライト用ビットアライナ、11
0,111,112…アドレスバス、120,121,
122,123,124,125…データバス。
101: bit processing device, 102: memory, 103: C
PU, 104: address conversion circuit, 105: read bit aligner, 106: write bit aligner, 11
0, 111, 112 ... address bus, 120, 121,
122, 123, 124, 125 ... data bus.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 厚 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地1 株式会社日立製作所産業機器事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Atsushi Ito 46-1 Tomioka, Nakajo-cho, Kitakanbara-gun, Niigata Prefecture Industrial Machinery Division, Hitachi, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の演算を実行するCPUと、 データを格納するメモリと、 上記CPUから出力されたアドレスから上記メモリに格
納された複数ビットのデータを読み出すためのメモリア
ドレスと、上記メモリアドレスによって読み出された複
数ビットのデータの1ビットのデータを指定するための
ビットアドレスとを生成するアドレス変換回路とを有す
ることを特徴とする情報処理装置。
A CPU for executing a predetermined operation; a memory for storing data; a memory address for reading a plurality of bits of data stored in the memory from an address output from the CPU; And an address conversion circuit for generating a bit address for designating 1-bit data of the plurality of bits of data read by the information processing apparatus.
【請求項2】請求項1において、 上記アドレス変換回路は、上記CPUから出力されたア
ドレスを分離し、一方を上記ビットアドレスとし、他方
に所定のビットデータを付加して上記メモリアドレスと
することを特徴とする情報処理装置。
2. The address conversion circuit according to claim 1, wherein the address conversion circuit separates an address output from the CPU, sets one of the addresses as the bit address, and adds predetermined bit data to the other to obtain the memory address. An information processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項3】所定の演算を実行するCPUと、 データを格納するメモリと、 上記メモリから1ワードのデータを読み出すためのメモ
リアドレスと、上記メモリアドレスによって読み出され
た1ワードのデータから1ビットのデータを指定するた
めのビットアドレスとを上記CPUから出力されたアド
レスから生成するアドレス変換回路と、 上記メモリアドレスによって上記メモリから読み出され
た1ワードのデータから上記ビットアドレスで指定され
た位置のビットデータを選択し、選択した上記ビットデ
ータを所定位置に格納した1ワードのデータを生成し、
上記CPUに転送する第1のビットアライナと、 上記メモリアドレスによって上記メモリから読み出され
た1ワードのデータの上記ビットアドレスで指定された
位置に、所定のビットデータを格納し、上記メモリに転
送する第2のビットアライナとを有することを特徴とす
る情報処理装置。
A CPU for executing a predetermined operation; a memory for storing data; a memory address for reading one word of data from the memory; and a memory address for reading one word of data from the memory address. An address conversion circuit for generating a bit address for designating bit data from an address output from the CPU; and an address conversion circuit designated by the bit address from one word data read from the memory by the memory address. Selecting the bit data at the position, generating one word data storing the selected bit data at a predetermined position,
A first bit aligner to be transferred to the CPU; and predetermined bit data stored in a position specified by the bit address of one-word data read from the memory by the memory address, and transferred to the memory. And a second bit aligner that performs the operation.
【請求項4】所定の演算を実行するCPUと、 複数のデータを格納するメモリと、 上記CPUと第1のデータバスで、上記メモリと第2の
データバスで接続され、上記メモリからワード単位で読
み出されたデータから1ビットのデータを選択し、ワー
ド単位のデータを生成するビットアライナと、 上記CPUと第1のアドレスバスで、上記メモリと第2
のアドレスバスで接続され、上記CPUから出力される
アドレスに基づいて上記メモリからワード単位のデータ
を読み出すためのアドレスを生成するアドレス変換回路
と、 上記CPUと上記メモリとを直接接続するバイパス手段
とを有する情報処理装置であって、 上記アドレス変換回路は、上記CPUの出力するアドレ
スの所定ビットに基づいて、上記CPUがビットアクセ
ス可能となるように、上記ビットアライナを選択すると
共に、上記CPUの出力するアドレスの所定ビットを上
記ビットアドレスとして上記ビットアライナに転送する
ことを特徴とする情報処理装置。
4. A CPU for executing a predetermined operation; a memory for storing a plurality of data; a CPU and a first data bus connected to the memory and a second data bus; A bit aligner for selecting 1-bit data from the data read in step 1 and generating data in word units, the CPU and the first address bus, the memory and the second
An address conversion circuit that is connected by an address bus and generates an address for reading data in word units from the memory based on an address output from the CPU; and a bypass unit that directly connects the CPU and the memory. The address conversion circuit selects the bit aligner based on a predetermined bit of an address output from the CPU so that the CPU can access the bit, An information processing apparatus for transferring a predetermined bit of an output address to the bit aligner as the bit address.
【請求項5】請求項4において、 上記アドレス変換回路は、上記CPUの出力するアドレ
スの所定ビットに基づいて、上記CPUがワード単位で
アクセス可能となるように、上記バイパス手段を選択す
ることを特徴とする情報処理装置。
5. The address conversion circuit according to claim 4, wherein the address conversion circuit selects the bypass means based on a predetermined bit of an address output from the CPU so that the CPU can access in word units. Characteristic information processing device.
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