JPS60171692A - マイクロプロセツサ - Google Patents

マイクロプロセツサ

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JPS60171692A
JPS60171692A JP59027008A JP2700884A JPS60171692A JP S60171692 A JPS60171692 A JP S60171692A JP 59027008 A JP59027008 A JP 59027008A JP 2700884 A JP2700884 A JP 2700884A JP S60171692 A JPS60171692 A JP S60171692A
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JP
Japan
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circuit
signal
microprocessor
refresh
frequency
Prior art date
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JP59027008A
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JPH0574156B2 (ja
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Yasushi Akao
赤尾 泰
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、マイクロプロセッサに関するもので、例え
ば、外部に設けられたRAMとともにデータ処理システ
ムを構成するマイクロプロセッサに利用して有効な技術
に関するものである。
〔背景技術〕
ダイナミック型RAMをその記憶装置として使用するよ
うなマイクロプロセッサにあっては、オペレーションコ
ードのデコード時間を利用して必ずリフレッシュ動作を
行うようにしたものが考えられている。このような機能
を付加したマイクロプロセッサにあっては、次のような
問題の生じることが本願発明者の研究によって明らかに
された。
すなわち、ユーザーにおいて、スタティック型RAMを
その記憶装置して使用するようなシステムを構成した場
合でも、上記スタティック型RAMに対して無意味なり
フレッシュ動作を実行することになってしまう。
また、ダイナミック型RAMをその記憶装置として使用
するようなシステムにあっても、高速化のためにそのシ
ステムクロックの周波数を高くすると、そのリフレッシ
ュ周期が短くなるので、不必要なりフレッシュ動作を行
うことととなって、無駄な電流消費が多くなる。逆に、
システムクロックの周波数を低くしようとすると、上記
オペレーションコードのデコード時間が長くなって実行
されるリフレッシュ動作の周期がダイナミック型RAM
の情報記憶動作に必要なりフレッシュ周期より長くなっ
て情報が破壊されてしまう。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、各種のシステム構成に最適なリフレ
ッシュ方式を選択することのできるマイクロプロセッサ
を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明all書の記述および添イ1図面から明らかにな
るであろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、一定周期のタイミング信号と所定の情報処理
の終了とによって選択的に起動されるダイナミック型R
AMのリフレッシュ用回路を設けるものでである。
〔実施例〕
第り図には、この発明に係る中央処理装置(以下、マイ
クロプロセッサCPUと称する)の一実施例のブロック
図が示されいてる。特に制限されないが、同図のマイク
ロプロセッサは、公知の半導体集積回路の製造技術によ
って1個のシリコンのような半導体基板上において形成
される。また、特に制限されないが、この実施例では、
16ビツトの論理アドレス信号を持つ8ビツト構成のマ
イクロプロセッサを示している。
この実施例のマイクロプロセッサは、その機能別に分け
ると演算部、制御部及びレジスタ部から構成されている
。すなわち、演算部は、算術演算及び論理演算を行うも
ので、算術論理演算ユニソ) A L U、アキュムレ
ータACC,アキュムレークラッチFF、一時レジスタ
R1,フラグフリ・ノブフロップFLG、10進禎正B
CD等から成っている。
制御部は、マイクロプロセッサの働きを制御するもので
あり、命令レジスタ9.PR,命令デコーダとマシンサ
イクルエンコーダ0P−DCR,タイミングと制御回路
TC等から成っている。この実施例では、このタイミン
グと制御回路TCには後述するように、ダイナミック型
RAMにおけるリフレッシュ用のマイクロプログラムを
起動させるためのタイミング発生回路が新らたに付加さ
れている。
レジスタ部は、マイクロプロセッサ内の内部メモリとい
った機能を持ち、汎用ワーキングレジスタ及び一時レジ
スタR2ないしR9,スタックポインタSP、プログラ
ムカウンタPC,インクリメンタ/デクリメンタとアド
レスランチAD、レジスタ選択回路SL及びマルチプレ
クサMPX等から成っている。上記アドレスランチの論
理アドレス信号AO〜Δ15は、アドレスバッファAD
Bを介して出力される。
そして、後述するような一定の条件のもとに、リフレッ
シュ用制御信号REFと、特に制限されないが、そのア
ドレス信号が外部に送出される。
なお、リフレッシュ用のアドレス信号は、上記制御信号
RFPを受ける外部リフレッシュ回路で形成するもので
あってもよい。
後述するダイナミック型RAMのりフレッシュ用回路及
びマイクロプログラムを除き、上述のような回路ブロッ
ク回路からなるマイクロプロセッサCPUは、公知であ
るのでその詳細な動作の説明を省略する。
第2図↓こは、リフレッシュ用マイクロプログラムを説
明するための概略ブロック図が示されている。この実施
例では、特に制限されないが、マイクロプログラムは、
PLA (プログラマブル・ロジ・ツク・アレイ)回路
によって構成される。
上記第1図の命令レジスタOPHには、一連のプログラ
ム語が次々に入力されるものである。ごの上記命令レジ
スタOPRに入力されてプログラム語は、次のようなP
LAにより解読され、所望の情報処理が行われる。
」1記命令レジスタOPHに読み出されたプログラム語
は、図示しない制御信号によって開かれるゲート回路G
を介して入力レジスタRAに取り込まれる。そして、こ
の入力レジスタRAに取り込まれた上記プログラム語は
、アンド(AND)アレイに供給される。このアンドア
レイANDは、デコーディングトリーを構成し、図示し
ない一連の制御パルスに従って上記プログラム語に対応
した1つのデコード出力を形成して、オア(OR)アレ
イに送出する。このオアアレイは、制御マトリックス(
インストラクションデコーダ)を構成する。このオアア
レイは、選択制御マトリックスORIと順序制御マトリ
ックスOR2とにより構成される。上記選択制御マトリ
ックスORIは、その出力によりマイクロ命令に対応し
た演算ユニット、コントロールレジスタ等からなる静的
制御フィールドにおける種々のゲートを操作する。一方
、順序制御マトリックスOR2は、出力レジスタRBに
次の実行すべきマイクロ命令のアドレス出力する。そし
て、この出力レジスタRBのアドレス信号は、上記入力
レジスタRAに送出される。
この時、人力レジスタRAは、条件分岐を示す信号が有
ればこれを参照して、次に実行するマイクロ命令を形成
する。上記同様な動作の繰り返しにより上記命令レジス
タOPHの1つのプログラム語に対する1ないし数ステ
ップからなるマイクロ命令の実行が終了すると、上記ゲ
ートGを開き次のプログラム語が取り込まれて、一連の
情報処理プログラムの実行がなされる。
この実施例では、ダイナミック型RAMのりフレッシュ
制御のための信号を形成するため、次のような条件分岐
回路と、そのマイクロプログラムが新らたに設けられる
。すわなち、特に制限されないが、1つのプログラム語
における区切である終了信号Eをアンドゲート回路Gl
に供給する。
このゲート回路G1の他の入力には、ダイナミック型R
AMのリフレッシュ周期に適合さ」!−で形成されたタ
イミング信号′rMと、リフレッシュ動作を行うか否か
の制御信号RFとが供給される。これによって、上記タ
イミング信号TMと制御信号RFとが論理“1”であっ
て、」1記終了信号Eが形成されて論理“1″になった
時、このアンドゲート回路G1の出力信号が論理“1゛
′となって、以下の条件分岐を行うものとなる。すなわ
ち、入力レジスタRAの内容は、上記アンドゲート回路
G1の出力信号によって修飾され、リフレッシュ用のマ
イクロプログラムの実行のための命令コードを形成する
。そして、一連のりフレッシュ動作のためのマイクロプ
ログラムの実行が終了すると、上記ゲート回路Gが開き
、次に実行すべき命令語が取り込まれるものとなる。な
お1.E記制御信号RFは、そのシステムプログラム等
によってダイナミック型RAMを記憶装置として使用す
る場合には、その信号を形成するランチ回路等が論理“
1″に設定され、リフレッシュ動作を必要としないスタ
ティック型RAM等を記憶装置として使用する場合には
、論理“0″に設定される。このように、制御信号RF
を論理°0”とした場合には、上記リフレッシュ用のマ
イクロプログラムの起動がかけられな(することができ
る。
第3図には、上記タイミング信号TMを形成するタイミ
ング発生回路の一実施例の回路図が示されている。この
実施例では、システムクロック信号φの周波数の切り換
えに対して、最適なりフレッシュ周期の設定を行うよう
にするため、上記タイミング信号TMが次のタイミング
発生回路によって形成される。すなわち、システムクロ
ック信号φは、分周回路によって分周される。この分周
出力のうち、複数個の分周出力は、次の選択ゲート回路
によって1つが選ばれて上記タイミング信号TMとして
使用される。例えば、4個のアンドゲート回路G2〜G
5に、異なる4つの分周出力がそれぞれ供給される。そ
して、これらの各ゲート回路62〜G5の出力信号は、
オアゲート回路G6に供給され、その出力から上記タイ
ミング信号TMが形成される。上記各ゲート回路G2〜
G5の他方の入力には、デコーダD CHによって形成
された選択信号が供給される。このデコーダDCRは、
例えば2ビツトの切り換え信号を受けて、上記4個のゲ
ート回路G2〜G5のうち1つのゲート回路を開く選択
信号を形成する。これによって、システムクロック信号
φを変更した場合でも上記ゲート回路62〜G5の切り
換えによって最適な周期のタイミング信号TMを形成す
るものである。例えば、システムクロック信号φをIM
Hz、2MHz、4MHz及び8 M Hzのような4
種類の中から1つを選ぶとき、上記ゲート回路をG5か
らG2のように切り換えることによって、常に一定の周
期のタイミング信号TMを形成することができる。
〔効 果〕
(11ダイナミック型RAMに必要なりフレッシュ周期
に対応したタイミング信号に従ってリフレッシュサイク
ルを選択的に挿入することによって、ユーザーシステム
に最適なりフレッシュを行うことができるという効果が
得られる。すなわち、リフレッシュを必要とするシステ
11のみに対して上記リフレッシュサイクルを挿入する
ものであるからである。そして、リフレッシュが不必要
なスタティック型RAM等を記憶装置とするシステムで
のマイクロプロセソ1の無駄な情gシ処理の防止するこ
とができるものである。
(2)上記システムクロックの複数の分周出力からその
1つを選択して」−記リフレッシュ周期を設定するタイ
ミング信号を形成することによって、システムクロック
の変更に対しても最適なりフレッシュ周期の設定を行う
ことができるという効果が得られる。
(3)−上記リフレッシュの機能をプログラマブルにす
ることにより、ユーザーにおいて外部回路などの付加回
路が不要となり、そのサイクルを挿入するか否かの切り
換え等の使い勝手が極めて簡単になるという効果か1)
ノられる。
以上不発明壱によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、上記のような
りフレッシュ動作を選択的に行う具体的回路構成は、こ
の発明が適用されるマイクロプロセッサの構成に応じて
種々の実施形態を採ることができるものである。また、
マイクロプロセッサとしては、他の機能が付加されるも
のであってもよい。
〔利用分野〕
この発明は、中央処理装置としてのマイクロプロセッサ
の他、外部記憶装置により情報処理システムが構成され
、上記マイクロプロセッサと複数の周辺回路とが1チツ
プの半導体集積回路装置に構成されるマイクロコンピュ
ータ等に広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示すマイクロプロセッ
サのフ゛ロンク図、 ff12Bfflは、そのマイクロプログラムを説明す
るための概略ブロック図、 第3図は、リフレ・/シュ周期を設定するためのタイミ
ング発生回路の一実施例を示すブロック図である。 CPtJ・・マイクロプロセッサ、ALU・・詐術論理
演算ユニット、ACC・・アキュムレータ、FF・・ア
キュムレータランチ、R1・・一時レジスタ、FLG・
・フラグフリップフロップ、BCD・・10進補正、O
PR・・命令レジスタ、0P−DCR・・命令デコーダ
とマシンサイクルエンコーダ、T” C・・タイミング
と制御回路、R1ないしR8・・汎用ワーギングレジス
タ及び一時レジスタ、SP・・スタックポインタ、PC
・・プログラムカウンタ、AD・・インクリメンタ/デ
クリメンタとアドレスチソナ、S L・・レジスタ選択
回路、MPX・・マルチフックザ、AND・・アンドア
レイ、OR・・オアアレイ、oRl・・選択制御マトリ
ックス、OR2・・順序制御マトリックス、RA・・入
力レジスタ、RB・代理人弁理士 高橋 明夫 第 1 図 Dθへり7 第 2 図 第 3 薗

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、一定周期のタイミング信号と所定の情報処理の終了
    とともにダイナミック型RAMのリフレッシュ動作を実
    行するプログラムを付加したことを特徴とするマイクロ
    プロセッサ。 2、上記一定周期のタイミング信号は、システムクロッ
    ク信号を受けて複数の分周信号を形成する分周回路と、
    この分周回路によって形成された複数の分周出力を選択
    的に出力する回路とにより形成されるものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマイクロプロセ
    ッサ。 3、」1記複数の分周出力を選択的に出力する回路の制
    御信号は、プログラムにより指定されるものであるとこ
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載のマイクロプロ
    セッサ。 4、上記ダイナミック型RAMのリフレッシュ動作を実
    行するプログラムは、マイクロプログラムにより構成さ
    れるものであることを特徴とする特許請求の範囲第1、
    第2又は第3項記載のマイクロプロセッサ。
JP59027008A 1984-02-17 1984-02-17 マイクロプロセツサ Granted JPS60171692A (ja)

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JP59027008A JPS60171692A (ja) 1984-02-17 1984-02-17 マイクロプロセツサ

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JPS60171692A true JPS60171692A (ja) 1985-09-05
JPH0574156B2 JPH0574156B2 (ja) 1993-10-15

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5562590A (en) * 1978-10-30 1980-05-12 Oki Electric Ind Co Ltd Microprogram control system
JPS581888A (ja) * 1981-06-29 1983-01-07 Fujitsu Ltd ダイナミックram用リフレッシュ回路
JPS5829194A (ja) * 1981-08-12 1983-02-21 Hitachi Ltd 情報処理装置

Patent Citations (3)

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JPH0574156B2 (ja) 1993-10-15

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