JPS60198639A - データ処理装置 - Google Patents
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- JPS60198639A JPS60198639A JP5421184A JP5421184A JPS60198639A JP S60198639 A JPS60198639 A JP S60198639A JP 5421184 A JP5421184 A JP 5421184A JP 5421184 A JP5421184 A JP 5421184A JP S60198639 A JPS60198639 A JP S60198639A
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- microinstruction
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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。
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、データ処理技術さらにはマイクロコンピュ
ータシステムに適用して有効な技術に関し、例えばマイ
クロプログラム方式のマイクロプロセッサに利用して有
効な技術に関する。
ータシステムに適用して有効な技術に関し、例えばマイ
クロプログラム方式のマイクロプロセッサに利用して有
効な技術に関する。
[背景技術]
マイクロプロセッサ内の制御方式として、ハードワイヤ
方式とマイクロプログラム方式とが知られている。この
うち、マイクロプログラム方式は、加算器やレジスタな
どからなる実行ユニットに対するデータ転送順序や演算
順序の制御およびゲート回路やレジスタ等の制御を、読
出し専用のメモリ(コントロールストレージ、以下マイ
クロROMと称する)に格納されているマイクロプログ
ラムに従って行なうものである。
方式とマイクロプログラム方式とが知られている。この
うち、マイクロプログラム方式は、加算器やレジスタな
どからなる実行ユニットに対するデータ転送順序や演算
順序の制御およびゲート回路やレジスタ等の制御を、読
出し専用のメモリ(コントロールストレージ、以下マイ
クロROMと称する)に格納されているマイクロプログ
ラムに従って行なうものである。
マイクロプログラムは、” 01’ 、 ′1 nのビ
ットパターンにより表現された複数のマイクロ命令(制
御語)から構成されている。マイクロプログラムを構成
するマイクロ命令は、第1図に示すように、次のマイク
ロ命令を指示する順序制御フィールドF1と実行ユニッ
ト内の機能回路の制御を行なう静的制御フィールドF2
とからなる。
ットパターンにより表現された複数のマイクロ命令(制
御語)から構成されている。マイクロプログラムを構成
するマイクロ命令は、第1図に示すように、次のマイク
ロ命令を指示する順序制御フィールドF1と実行ユニッ
ト内の機能回路の制御を行なう静的制御フィールドF2
とからなる。
このうち、順序制御フィールドF1は、従来、次のマイ
クロ命令の入っているアドレスを示すネクストアドレス
フィールドfaと、ページと呼ばれる分岐指示のための
分岐指示フィールドfPとにより構成されていた。(彦
根出版発行[マイクロプログラミングとその応用」第4
3頁)。そのため、順序制御フィールドF1は、ページ
とネクストアドレスの各ビット数を合計したビット数分
の幅が必要であった。
クロ命令の入っているアドレスを示すネクストアドレス
フィールドfaと、ページと呼ばれる分岐指示のための
分岐指示フィールドfPとにより構成されていた。(彦
根出版発行[マイクロプログラミングとその応用」第4
3頁)。そのため、順序制御フィールドF1は、ページ
とネクストアドレスの各ビット数を合計したビット数分
の幅が必要であった。
ところで、マイクロプログラム制御方式では、LDAの
ような転送命令やADDのような演算命令その他の種々
のマクロ命令を一群のマイクロ命令サイクルで実行する
わけであるが、−?のマクロ命令と他のマクロ命令サイ
クルの中に同じマイクロ命令が含まれることがある。こ
の場合、同じマイクロ命令は共通化して、この共通マイ
クロ命令を実行した後で、それぞれのマイクロ命令に分
岐させるようにすれば、同一のマイクロ命令をマイクロ
ROM内に幾つも入れておく必要がなくなる。これによ
って、マイクロROMの容量を減らすことができる。こ
のような命令サイクルの分岐を行なう際に分岐先を示す
指標として、上記順序制御フィールドF1における分岐
指示フィールド(ページ)fpが使用される。
ような転送命令やADDのような演算命令その他の種々
のマクロ命令を一群のマイクロ命令サイクルで実行する
わけであるが、−?のマクロ命令と他のマクロ命令サイ
クルの中に同じマイクロ命令が含まれることがある。こ
の場合、同じマイクロ命令は共通化して、この共通マイ
クロ命令を実行した後で、それぞれのマイクロ命令に分
岐させるようにすれば、同一のマイクロ命令をマイクロ
ROM内に幾つも入れておく必要がなくなる。これによ
って、マイクロROMの容量を減らすことができる。こ
のような命令サイクルの分岐を行なう際に分岐先を示す
指標として、上記順序制御フィールドF1における分岐
指示フィールド(ページ)fpが使用される。
従って、マクロ命令の種類が多くなってたくさんの命令
サイクルが必要とされる場合でも、同一のマイクロ命令
を共通化することにより、マイクロROM全体の容量を
減らすことができる。ところが、マイクロ命令の共通化
をどんどん進めると、分岐数すなわちページ数が多くな
るため、分岐指示フィールドのビット数を多くする必要
がある。
サイクルが必要とされる場合でも、同一のマイクロ命令
を共通化することにより、マイクロROM全体の容量を
減らすことができる。ところが、マイクロ命令の共通化
をどんどん進めると、分岐数すなわちページ数が多くな
るため、分岐指示フィールドのビット数を多くする必要
がある。
例えば、ページ数が5を越えると分岐指示フィールドを
3ビット以上に構成してやる必要がある。
3ビット以上に構成してやる必要がある。
そのため、第1図のようなフィールド構成では、マイク
ロプログラムにおける分岐数が増えるほど、マイクロ命
令のフィールドの幅(ビット数)が広くなり、マイクロ
ROMの容量が増加するという不都合があることが本発
明者によって明らかにされた。
ロプログラムにおける分岐数が増えるほど、マイクロ命
令のフィールドの幅(ビット数)が広くなり、マイクロ
ROMの容量が増加するという不都合があることが本発
明者によって明らかにされた。
なお、前記静的制御フィールドF2は、グループ単位に
まとめられた幾つかのサブフィールドf、〜fnによっ
て構成されている。また、上記各フィールドF1.F2
の他にマイクロプログラマが自由に任意の2進定数をマ
イクロプログラム制御に取り入れることができるように
するエミツトフィールドが設けられることもある。
まとめられた幾つかのサブフィールドf、〜fnによっ
て構成されている。また、上記各フィールドF1.F2
の他にマイクロプログラマが自由に任意の2進定数をマ
イクロプログラム制御に取り入れることができるように
するエミツトフィールドが設けられることもある。
[発明の目的]
この発明の目的は、従来に比べて顕著な効果を奏するデ
ータ処理技術を提供することにある。
ータ処理技術を提供することにある。
この発明の他の目的は、マイクロプログラム方式のマイ
クロプロセッサに適用した場合に、各マイクロ命令のビ
ット数を減らしてマイクロROMの容量を減少させ、こ
れによって、マイクロプロセッサ全体のチップサイズを
低減させることにある。
クロプロセッサに適用した場合に、各マイクロ命令のビ
ット数を減らしてマイクロROMの容量を減少させ、こ
れによって、マイクロプロセッサ全体のチップサイズを
低減させることにある。
この発明のさらに他の目的は、マイクロプログラムを構
成するマイクロ命令の総数を減らしてマイクロROMの
容量を減少させ、これによってマイクロプロセッサ全体
のチップサイズを低減させることにある。
成するマイクロ命令の総数を減らしてマイクロROMの
容量を減少させ、これによってマイクロプロセッサ全体
のチップサイズを低減させることにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
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
を説明すれば、下記のとおりである。
を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、この発明は、マイクロプログラム方式のマイ
クロプロセッサにおいて、次のマイクロ命令を読み出す
際に前のマイクロ命令の順序制御フィールド内のネクス
トアドレスを使用するときは、分岐指示フィールドのペ
ージは使用されず、また、逆にページを使って次のマイ
クロ命令を読み出す際にはネクストアドレスは使用され
ないことに着目して、ネクストアドレスと分岐指示用の
ページを同一のフィールドに入れるようにするとともに
、新たに順序制御フィールドをネタストアドレスまたは
ページのいずれのフィールドとして使用しているかを示
す識別ビットを設けることにより、ネクストアドレス用
のフィールドの他に。
クロプロセッサにおいて、次のマイクロ命令を読み出す
際に前のマイクロ命令の順序制御フィールド内のネクス
トアドレスを使用するときは、分岐指示フィールドのペ
ージは使用されず、また、逆にページを使って次のマイ
クロ命令を読み出す際にはネクストアドレスは使用され
ないことに着目して、ネクストアドレスと分岐指示用の
ページを同一のフィールドに入れるようにするとともに
、新たに順序制御フィールドをネタストアドレスまたは
ページのいずれのフィールドとして使用しているかを示
す識別ビットを設けることにより、ネクストアドレス用
のフィールドの他に。
ページ用のフィールドを設ける必要をなくし、これによ
って順序制御フィールドのビット数さらにはマイクロ命
令のビット数を減らしてマイクロROMの容量を減少さ
せるという上記目的を達成するものである。
って順序制御フィールドのビット数さらにはマイクロ命
令のビット数を減らしてマイクロROMの容量を減少さ
せるという上記目的を達成するものである。
以下この発明を実施例とともに詳細に説明する。
[実施例]
第2図は、本発明をマイクロプログラム方式のマイクロ
プロセッサ(以下CPTJと称する)に適用した場合の
一実施例を示す。図中鎖線Aで囲まれた部分がCPUで
、このCPUはシリコンのような一個の半導体基板上に
形成される。
プロセッサ(以下CPTJと称する)に適用した場合の
一実施例を示す。図中鎖線Aで囲まれた部分がCPUで
、このCPUはシリコンのような一個の半導体基板上に
形成される。
このCPUは、制御部1と実行ユニット2とからなり、
CPUの外側には外部バス3,4を介してROMやRA
Mのようなメモリ5とI10チップ6等が接続され、マ
イクロコンピュータシステムが構成されるようにされて
いる。
CPUの外側には外部バス3,4を介してROMやRA
Mのようなメモリ5とI10チップ6等が接続され、マ
イクロコンピュータシステムが構成されるようにされて
いる。
制御部1は、マイクロプログラムが格納されたマイクロ
ROMIIと、命令レジスタ12と、マイクロROMア
ドレスレジスタ13と、ネクストアドレスデコーダ14
と、分岐アドレスデコーダ15および制御用デコーダ1
6とから構成されている。
ROMIIと、命令レジスタ12と、マイクロROMア
ドレスレジスタ13と、ネクストアドレスデコーダ14
と、分岐アドレスデコーダ15および制御用デコーダ1
6とから構成されている。
マイクロROMIIには、1アドレスごとに1つのマイ
クロ命令が格納され、ネクストアドレスデコーダ14も
しくは分岐アドレスデコーダ15のいずれかによって、
マイクロROMII内の1つのアドレスがアクセスされ
て、1つのマイクロ命令が読み出されるようにされてい
る。17a。
クロ命令が格納され、ネクストアドレスデコーダ14も
しくは分岐アドレスデコーダ15のいずれかによって、
マイクロROMII内の1つのアドレスがアクセスされ
て、1つのマイクロ命令が読み出されるようにされてい
る。17a。
17bは、上記ネクストアドレスデコーダ14と分岐ア
ドレスデコーダ15のいずれのデコーダによってマイク
ロROMIIをアクセスさせるか決定する切換回路であ
って、例えば各デコーダ出力線ごとに設けられたクロッ
クド・インバータにより構成することができる。
ドレスデコーダ15のいずれのデコーダによってマイク
ロROMIIをアクセスさせるか決定する切換回路であ
って、例えば各デコーダ出力線ごとに設けられたクロッ
クド・インバータにより構成することができる。
上記ネクストアドレスデコーダ14もしくは分岐アドレ
スデコーダ15によってアクセスされ、読み出されたマ
イクロ命令の静的制御フィールドのビットは、制御用デ
コーダ16に供給されてデコードされ、実行ユニット2
内の各部に対する制御信号が形成される。また、読み出
されたマイクロ命令の順序制御フィールドのビットは、
上記マイクロROMアドレスレジスタ13に供給され、
保持されるようにされている。
スデコーダ15によってアクセスされ、読み出されたマ
イクロ命令の静的制御フィールドのビットは、制御用デ
コーダ16に供給されてデコードされ、実行ユニット2
内の各部に対する制御信号が形成される。また、読み出
されたマイクロ命令の順序制御フィールドのビットは、
上記マイクロROMアドレスレジスタ13に供給され、
保持されるようにされている。
そして、この実施例では、上記マイクロ命令の順序制御
フィールドが第3図に示すように、ネクストアドレスフ
ィールドfaまたはページフィールドfpとして選択的
に使用されるようにされ、かつその中の1ビツトがその
マイクロ命令の順序制御フィールドがネクストアドレス
フィールドfaとして使用されているか、ページフィー
ルドfPとして使用されているかを区別するための識別
ビットBdとされている。
フィールドが第3図に示すように、ネクストアドレスフ
ィールドfaまたはページフィールドfpとして選択的
に使用されるようにされ、かつその中の1ビツトがその
マイクロ命令の順序制御フィールドがネクストアドレス
フィールドfaとして使用されているか、ページフィー
ルドfPとして使用されているかを区別するための識別
ビットBdとされている。
この場合、特に制限されないが順序制御フィールドにネ
タストアドレスが入っているときは、識別ビットBdに
“0”が書き込まれ、ページが入っているときは、識別
ビットBdに′1″が書き込まれるようにされている。
タストアドレスが入っているときは、識別ビットBdに
“0”が書き込まれ、ページが入っているときは、識別
ビットBdに′1″が書き込まれるようにされている。
さらに、この実施例では、5〜8種類の分岐すなわちペ
ージを設定できるように、ページフィールドfpは3ピ
ツ十で構成されている。また、順序制御フィールド全体
は、ネタストアドレスのビット構成に応じて、ネクスト
アドレスのビット数8に識別ビットの1を加えた9ビツ
トの幅にされている。
ージを設定できるように、ページフィールドfpは3ピ
ツ十で構成されている。また、順序制御フィールド全体
は、ネタストアドレスのビット構成に応じて、ネクスト
アドレスのビット数8に識別ビットの1を加えた9ビツ
トの幅にされている。
従って、順序制御フィールドのビットを保持す奥上記マ
イクロROMアドレスレジスタ13は、9ビツト構成に
され、このうち識別ビットBdに近い側の3ビツトには
、ページもしくはネクストアドレスの一部(下位3ビツ
ト)が保持されるようにされている。しかも、この共通
のフィールドとなる3ビツトのデータは、上記ネタスト
アドレスデコーダ14および分岐アドレスデコーダ15
の両方に対して供給される。
イクロROMアドレスレジスタ13は、9ビツト構成に
され、このうち識別ビットBdに近い側の3ビツトには
、ページもしくはネクストアドレスの一部(下位3ビツ
ト)が保持されるようにされている。しかも、この共通
のフィールドとなる3ビツトのデータは、上記ネタスト
アドレスデコーダ14および分岐アドレスデコーダ15
の両方に対して供給される。
しかして、上記マイクロROMアドレス13の各ビット
のうち順序制御フィールドの識別ビットBdが入るよう
にされた識別用ビット13dの内容に応じて切換え信号
が形成され、ネクストアドレスデコーダ14および分岐
アドレスデコーダ15の各出力線ごとに設けられたクロ
ックド・インバータからなる切換回路17aまたは17
bのいずれか一方を開き、他方を閉じるように構成され
ている。そのため、一方のデコーダのみによって、マイ
クロROMIIがアクセスされ、次のアドレスのマイク
ロ命令もしくは分岐先のアドレスのマイクロ命令が読み
出されることになる。
のうち順序制御フィールドの識別ビットBdが入るよう
にされた識別用ビット13dの内容に応じて切換え信号
が形成され、ネクストアドレスデコーダ14および分岐
アドレスデコーダ15の各出力線ごとに設けられたクロ
ックド・インバータからなる切換回路17aまたは17
bのいずれか一方を開き、他方を閉じるように構成され
ている。そのため、一方のデコーダのみによって、マイ
クロROMIIがアクセスされ、次のアドレスのマイク
ロ命令もしくは分岐先のアドレスのマイクロ命令が読み
出されることになる。
なお、上記命令レジスタ12には、内部データバス8を
介して外部のメモリ5から読み出されたマクロ命令がフ
ェッチされるようにされており、分岐アドレスデコーダ
15は命令レジスタ12にフェッチされたマクロ命令コ
ードと上記マイクロROMアドレスレジスタ13から供
給されるページの内容とに基づいて、分岐先のアドレス
を決定するようにされている。
介して外部のメモリ5から読み出されたマクロ命令がフ
ェッチされるようにされており、分岐アドレスデコーダ
15は命令レジスタ12にフェッチされたマクロ命令コ
ードと上記マイクロROMアドレスレジスタ13から供
給されるページの内容とに基づいて、分岐先のアドレス
を決定するようにされている。
また、上記制御用デコーダ16は、制御対象となる実行
ユニット2内の各グループに対応して分けられた静的制
御フィールド内のサブフィールドごとに、マイクロRO
MIIから読み出されたマイクロ命令をデコードして制
御信号を形成するようにされている。
ユニット2内の各グループに対応して分けられた静的制
御フィールド内のサブフィールドごとに、マイクロRO
MIIから読み出されたマイクロ命令をデコードして制
御信号を形成するようにされている。
一方、上記実行ユニット2は、プログラムカウンタPC
やインデックスレジスタIX、アキュームレータACC
等の特定の用途に使用される専用レジスタと、ワークエ
リアとして使用されるアドレス用とデータ用の汎用レジ
スタ群RGおよび加算、減算2乗算等の演算を行なう論
理演算ユニットALU等を有している。また、実行ユニ
ット2内には、入出力されるべきデータ信号をラッチす
る入出力用のデータレジスタDRと、内部アドレスバス
7へ出力されるアドレス信号をラッチするアドレス出力
レジスタMARとが設けられている。
やインデックスレジスタIX、アキュームレータACC
等の特定の用途に使用される専用レジスタと、ワークエ
リアとして使用されるアドレス用とデータ用の汎用レジ
スタ群RGおよび加算、減算2乗算等の演算を行なう論
理演算ユニットALU等を有している。また、実行ユニ
ット2内には、入出力されるべきデータ信号をラッチす
る入出力用のデータレジスタDRと、内部アドレスバス
7へ出力されるアドレス信号をラッチするアドレス出力
レジスタMARとが設けられている。
そして、これらのレジスタやALU等の機能回路は、内
部バス21〜23を介して互いに接続されているととも
に、各機能回路と内部バス21〜23との間には、それ
ぞれデータの入出力を行なうゲートG1.G2.・・・
・が設けられている。これらのゲートGl t G2
?・・・・が前記制御部1内の制御用デコーダ16から
出力される制御信号によってコントロールされることに
より、マイクロ。
部バス21〜23を介して互いに接続されているととも
に、各機能回路と内部バス21〜23との間には、それ
ぞれデータの入出力を行なうゲートG1.G2.・・・
・が設けられている。これらのゲートGl t G2
?・・・・が前記制御部1内の制御用デコーダ16から
出力される制御信号によってコントロールされることに
より、マイクロ。
命令に従った順序制御が行なわれて所望のマクロ命令が
実行される。
実行される。
さらに、CPU内部には、外部からリセット端子24に
供給されるリセット信号Rに基づいて、前記マイクロR
OMアドレスレジスタ12やプログラムカウンタPC等
をリセットさせるための内部リセット信号φrを形成す
るリセット回路25やCPUに外付けされた水晶振動子
26の発振信号を分周して適当な内部クロック信号φ1
.φ2を形成するクロック発生回路27等が設けられて
いる。
供給されるリセット信号Rに基づいて、前記マイクロR
OMアドレスレジスタ12やプログラムカウンタPC等
をリセットさせるための内部リセット信号φrを形成す
るリセット回路25やCPUに外付けされた水晶振動子
26の発振信号を分周して適当な内部クロック信号φ1
.φ2を形成するクロック発生回路27等が設けられて
いる。
なお、28および29は、CPUに外付けされたメモリ
5に対して読出し制御信号RDおよび書込み制御信号W
Rを出力するための制御信号端子である。
5に対して読出し制御信号RDおよび書込み制御信号W
Rを出力するための制御信号端子である。
次に、上記のごとく構成されたシステムの動作を、その
フローチャートを示す第4図を用いて説明する。
フローチャートを示す第4図を用いて説明する。
システムの動作開始に先立って、電源投入等によりリセ
ット信号Rが形成され、CPUに供給されると、CPU
内のマイクロROMアドレスレジスタ13やプログラム
カウンタPC等がリセットされる。するとマイクロRO
Mアドレスレジスタ13の内容が、オペコード(マクロ
命令のコード)を命令レジスタ12にフェッチさせるオ
ペコードフェッチサイクルの先頭のマイクロ命令が入っ
ているアドレス(例えばro、o、・・・・0」)にセ
ットされる。また、マイクロROMアドレスレジスタ1
3の識別用ビット13dは“0”にされているため、切
換回路17aが開かれ、17bは閉じられる。そのため
、マイクロROMIIは最初にネタストアドレスデコー
ダ14によってアクセスされる。
ット信号Rが形成され、CPUに供給されると、CPU
内のマイクロROMアドレスレジスタ13やプログラム
カウンタPC等がリセットされる。するとマイクロRO
Mアドレスレジスタ13の内容が、オペコード(マクロ
命令のコード)を命令レジスタ12にフェッチさせるオ
ペコードフェッチサイクルの先頭のマイクロ命令が入っ
ているアドレス(例えばro、o、・・・・0」)にセ
ットされる。また、マイクロROMアドレスレジスタ1
3の識別用ビット13dは“0”にされているため、切
換回路17aが開かれ、17bは閉じられる。そのため
、マイクロROMIIは最初にネタストアドレスデコー
ダ14によってアクセスされる。
これによって、先ずオペコードフェッチサイクルを構成
するマイクロ命令MI01が読み出され、続いてそのマ
イクロ命令MIIの順序制御フィールド内のネクストア
ドレスによって、オペコードフェッチサイクルの2番目
のマイクロ命令MIO2が読み出され、その次にオペコ
ードフェッチサイクルの3番目のマイクロ命令MIO3
が読、み出される。
するマイクロ命令MI01が読み出され、続いてそのマ
イクロ命令MIIの順序制御フィールド内のネクストア
ドレスによって、オペコードフェッチサイクルの2番目
のマイクロ命令MIO2が読み出され、その次にオペコ
ードフェッチサイクルの3番目のマイクロ命令MIO3
が読、み出される。
このようにして、次々とオペコードフェッチサイクルの
マイクロ命令MI0.〜MI。3が読み出され、静的制
御フィールドの制御語が制御用デコーダ16でデコード
され、制御信号が形成されると、実行ユニット2内のゲ
ートat l G21・・・・や機能回路が制御信号に
従って順次動作される。
マイクロ命令MI0.〜MI。3が読み出され、静的制
御フィールドの制御語が制御用デコーダ16でデコード
され、制御信号が形成されると、実行ユニット2内のゲ
ートat l G21・・・・や機能回路が制御信号に
従って順次動作される。
また、制御信号端子28には読出し制御信号RDが出力
され、外部メモリ5が読出し可能な状態にされる。一方
、プログラムカウンタPCの内容がアドレス出力レジス
タMARを介して内部アドレスバス27に出力され、外
部バス3を介してメモリ5に供給され、メモリ5がアク
セスされてマクロ命令が読み出される。
され、外部メモリ5が読出し可能な状態にされる。一方
、プログラムカウンタPCの内容がアドレス出力レジス
タMARを介して内部アドレスバス27に出力され、外
部バス3を介してメモリ5に供給され、メモリ5がアク
セスされてマクロ命令が読み出される。
しかして、プログラムカウンタPCは、リセット信号φ
rによりリセットされると、プログラムの最初のマクロ
命令の入っているメモリ5内のアドレスを示す値(例え
ばro、o、・・・・0」)にリセットされるため、シ
ステムの動作開始直後のオペコードフェッチサイクル(
MIoz〜M I o 3)によっ七プログラムの最初
の命令が読み出される。
rによりリセットされると、プログラムの最初のマクロ
命令の入っているメモリ5内のアドレスを示す値(例え
ばro、o、・・・・0」)にリセットされるため、シ
ステムの動作開始直後のオペコードフェッチサイクル(
MIoz〜M I o 3)によっ七プログラムの最初
の命令が読み出される。
この命令は、外部バス4および内部データバス8を介し
て命令レジスタ12に供給され、フェッチされる。
て命令レジスタ12に供給され、フェッチされる。
マクロ命令が命令レジスタ12にフェッチされた後、マ
イクロROMIIから読み出されたマイクロ命令の順序
制御フィールドにページが含まれ、かつ識別ビットBd
が1111+にされていると、マイクロROMアドレス
レジスタ13の識別用ビット13dの出力信号に基づい
て切換回路17aが閉じられ、代わりに切換回路17b
が開かれる。これによって、マイクロROMIIは、分
岐アドレスデコーダ15によってアクセスされるように
なる。しかして、分岐アドレスデコーダ15は順序制御
フィールド内のページの情報と命令レジスタ12の内容
とに基づいてアドレスを決定するようになっている。
イクロROMIIから読み出されたマイクロ命令の順序
制御フィールドにページが含まれ、かつ識別ビットBd
が1111+にされていると、マイクロROMアドレス
レジスタ13の識別用ビット13dの出力信号に基づい
て切換回路17aが閉じられ、代わりに切換回路17b
が開かれる。これによって、マイクロROMIIは、分
岐アドレスデコーダ15によってアクセスされるように
なる。しかして、分岐アドレスデコーダ15は順序制御
フィールド内のページの情報と命令レジスタ12の内容
とに基づいてアドレスを決定するようになっている。
そのため、マイクロROMIIは、第4図に示すように
最初のページ(P a g e OOO)に含まれてい
る命令サイクルM Co 1p M CO2e・・・・
のうち命令レジスタ12にフェッチされたマクロ命令に
対応されたサイクル(例えばMC,4)に分岐される。
最初のページ(P a g e OOO)に含まれてい
る命令サイクルM Co 1p M CO2e・・・・
のうち命令レジスタ12にフェッチされたマクロ命令に
対応されたサイクル(例えばMC,4)に分岐される。
すると、そのサイクルの先頭のマイクロ命令MI、、が
格納されているアドレスがアクセスされてその命令MI
、、が読み出され、続いてネクストアドレスによってマ
イクロ命令M112、M1139M工14が読み出され
、次々と実行されて行く。
格納されているアドレスがアクセスされてその命令MI
、、が読み出され、続いてネクストアドレスによってマ
イクロ命令M112、M1139M工14が読み出され
、次々と実行されて行く。
最初のページ(PageOoo)の命令サイクルが終了
するとそのサイクルの最後のマイクロ命令の順序制御フ
ィールドによって次のページ(Pageool)が指示
される。その結果、そのページとそのとき命令レジスタ
12にフェッチされている命令コードによって指定され
るアドレスがアクセスされて、対応する命令サイクル(
例えばMC11)にジャンプしてそのサイクルの先頭の
マイクロ命令MI21が読み出される。
するとそのサイクルの最後のマイクロ命令の順序制御フ
ィールドによって次のページ(Pageool)が指示
される。その結果、そのページとそのとき命令レジスタ
12にフェッチされている命令コードによって指定され
るアドレスがアクセスされて、対応する命令サイクル(
例えばMC11)にジャンプしてそのサイクルの先頭の
マイクロ命令MI21が読み出される。
このようにして、次々とページを変えながら所定の命令
サイクルを実行して行くことにより、マクロ命令に対応
した処理がマイクロプロセッサによって実行される。
サイクルを実行して行くことにより、マクロ命令に対応
した処理がマイクロプロセッサによって実行される。
上記実施例では、ページ指定のために順序制御フィール
ドのうち3ビツトが割り当てられており、−最大8ペー
ジまで分岐可能にされている。
ドのうち3ビツトが割り当てられており、−最大8ペー
ジまで分岐可能にされている。
このように、分岐を繰り返して1つのマクロ命令を実行
するように構成されたことにより、同一の命令サイクル
を共用させることができ、これに−よって、同一のマイ
クロ命令を幾つもマイクロROM11の中に入れておく
必要がなくなる。その結果、マイクロROMIIの容量
を減らすことができる。
するように構成されたことにより、同一の命令サイクル
を共用させることができ、これに−よって、同一のマイ
クロ命令を幾つもマイクロROM11の中に入れておく
必要がなくなる。その結果、マイクロROMIIの容量
を減らすことができる。
例えば、加算命令と減算命令においては、演算の対象と
なる数値を汎用レジスタ内のあるレジスタに入れてやる
操作は共通しているので、最初のページ(P a g
e OOO)でそのような操作を行なう命令サイクルを
実行させる。それから、次のページ(Pageool)
に進んで、その数値を加算する操作と減算する操作を実
行する別々の命令サイクルに分かれるようにしてやれば
、演算数値をレジスタにロードする命令サイクルを共用
させることができる。
なる数値を汎用レジスタ内のあるレジスタに入れてやる
操作は共通しているので、最初のページ(P a g
e OOO)でそのような操作を行なう命令サイクルを
実行させる。それから、次のページ(Pageool)
に進んで、その数値を加算する操作と減算する操作を実
行する別々の命令サイクルに分かれるようにしてやれば
、演算数値をレジスタにロードする命令サイクルを共用
させることができる。
以上説明したように、この実施例のCPUにおいては、
マイクロ命令の順序制御フィールドが、通常ネクストア
ドレスの入る領域として使用され、各命令サイクルの最
後のマイクロ命令で、次に分岐する先のアドレスを□指
示するページの入る領域として使用されるようにされて
いる。そのため。
マイクロ命令の順序制御フィールドが、通常ネクストア
ドレスの入る領域として使用され、各命令サイクルの最
後のマイクロ命令で、次に分岐する先のアドレスを□指
示するページの入る領域として使用されるようにされて
いる。そのため。
ネクストアドレスのフィールドとページのフィールドを
別々の領域にした場合、11ビツト(ネクストアドレス
8ビツト十ページ3ビツト)必要となるのに対し、この
実施例ではネクストアドレスおよびページ領域のための
8ビツトに識別ビットの1ビツトを加えた9ビツトで済
むことになる。
別々の領域にした場合、11ビツト(ネクストアドレス
8ビツト十ページ3ビツト)必要となるのに対し、この
実施例ではネクストアドレスおよびページ領域のための
8ビツトに識別ビットの1ビツトを加えた9ビツトで済
むことになる。
その結果、マイクロ命令全体のフィールド幅が2ビツト
ずつ減少され、その分マイクロROMの容量を減らすこ
とができる。
ずつ減少され、その分マイクロROMの容量を減らすこ
とができる。
なお上記実施例では、分岐のためのページ数として5〜
8個設定できるようにするため、9ビツトの順序制御フ
ィールドのうち3ビツトが割り当てられているが、ペー
ジを構成するビット数は、これに限定されるものでなく
、ネクストアドレスフィールドの幅の範囲(8ビツト)
内で任意の数例えば2ビツトあるいは4ビツト以上に設
定することもできることは勿論である。
8個設定できるようにするため、9ビツトの順序制御フ
ィールドのうち3ビツトが割り当てられているが、ペー
ジを構成するビット数は、これに限定されるものでなく
、ネクストアドレスフィールドの幅の範囲(8ビツト)
内で任意の数例えば2ビツトあるいは4ビツト以上に設
定することもできることは勿論である。
[効果]
(1)マイクロプログラム方式のマイクロブセッサにお
いて、ネクストアドレスと分岐指示用ページを同一のフ
ィールドに入れるようにするとともに、新たに順序制御
フィールドをネクストアドレスまたはページのいずれの
フィールドとして使用しているかを示す識別ビットを設
けるようにしたので6、ネクストアドレス用フィールド
の他にページ用のフィールドを設ける必要をなくし、こ
れによって順序制御フィールドのビット数さらにはマイ
クロ命令のビット数が減少するという作用により、マイ
クロROMの容量が減少され、マイクロプロセッサのチ
ップサイズが低減されるという効果がある。
いて、ネクストアドレスと分岐指示用ページを同一のフ
ィールドに入れるようにするとともに、新たに順序制御
フィールドをネクストアドレスまたはページのいずれの
フィールドとして使用しているかを示す識別ビットを設
けるようにしたので6、ネクストアドレス用フィールド
の他にページ用のフィールドを設ける必要をなくし、こ
れによって順序制御フィールドのビット数さらにはマイ
クロ命令のビット数が減少するという作用により、マイ
クロROMの容量が減少され、マイクロプロセッサのチ
ップサイズが低減されるという効果がある。
(2)マイクロプログラム方式のマイクロブセッサにお
いて、ネクストアドレスと分岐指示用ページを同一のフ
ィールドに入れるようにするとともに、新たに順序制御
フィールドをネクストアドレスまたはページのいずれの
フィールドとして使用しているかを示す識別ビットを設
けるようにしたので、順序制御フィールドの幅を広くす
ることなくページ数すなわち分岐数を増やすことができ
、これによって、重複したマイクロ命令が減ってマイク
ロROMに格納されるマイクロプログラムの総マイクロ
命令数が減少するという作用により、マイクロROMの
容量が減少され、マイクロプロセッサのチップサイズが
低減されるという効果がある。
いて、ネクストアドレスと分岐指示用ページを同一のフ
ィールドに入れるようにするとともに、新たに順序制御
フィールドをネクストアドレスまたはページのいずれの
フィールドとして使用しているかを示す識別ビットを設
けるようにしたので、順序制御フィールドの幅を広くす
ることなくページ数すなわち分岐数を増やすことができ
、これによって、重複したマイクロ命令が減ってマイク
ロROMに格納されるマイクロプログラムの総マイクロ
命令数が減少するという作用により、マイクロROMの
容量が減少され、マイクロプロセッサのチップサイズが
低減されるという効果がある。
以上本発明者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、本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、上記実施例では
、ネクストアドレスデコーダと分岐アドレスデコーダと
が別々に構成されているが、これらは一体のものであっ
てもよい。
体的に説明したが、本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、上記実施例では
、ネクストアドレスデコーダと分岐アドレスデコーダと
が別々に構成されているが、これらは一体のものであっ
てもよい。
[利用分野]
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるマイクロプロセッサ
に適用したものについて説明したが、この発明はそ九に
限定されるものでなく、シングルチップマイコンその他
マイクロプログラム方式が適用可能なすべてのデータ処
理システムに利用することができる。
をその背景となった利用分野であるマイクロプロセッサ
に適用したものについて説明したが、この発明はそ九に
限定されるものでなく、シングルチップマイコンその他
マイクロプログラム方式が適用可能なすべてのデータ処
理システムに利用することができる。
第1図は、従来のマイクロプログラム制御方式における
マイクロ命令のフィールド構成例を示す説明図、 第2図は、本発明をマイクロプロセッサに適用した場合
の一実施例を示すブロック図、第3図は、本発明に係る
マイクロプログラム方式における順序制御フィールドの
構成例を示す説明図、 第4図は、本発明を適用したシステムにおけるマイクロ
命令実行の流れを示すフローチャートである。 1・・・・制御部、2・・・・実行ユニット、3,4・
・・・外部バス、5・・・・外付はメモリ(ROM、R
AM) 、6・・・・I10チップ、7・・・・内部ア
ドレスバス、8・・・・内部データバス、11・・・・
マイクロROM (コントロールストレージ)、12・
・・・命令レジスタ、13・・・・マイクロROMアド
レスレジスタ、13d・・・・識別用ビット、14・・
・・ネクストアドレスデコーダ、15・・・・分岐アド
レスデコーダ、16・・・・制御用デコーダ、17 a
、 17 b”切換回路、21,22゜23・・・・内
部バス、24・・・・リセット端子、25・・・・リセ
ット回路、26・・・・水晶振動子、27・・・・クロ
ック発生回路、28.29・・・・制御信号端子、MA
R・・・・アドレス出力レジスタ、PC・・・・プログ
ラムカウンタ、ALU・・・・論理演算ユニット、RG
・・・・レジスタ群、DR・・・・データレジスタ、0
1〜Gm・・・・ゲート、φr・・・・リセット信号、
φ1.φ21・°°クロック信号、M I 01〜M工
、4・・・・マイクロ命令、MC01〜MC23・・・
・命令サイクル。 第 1 図 [− 第 3 図
マイクロ命令のフィールド構成例を示す説明図、 第2図は、本発明をマイクロプロセッサに適用した場合
の一実施例を示すブロック図、第3図は、本発明に係る
マイクロプログラム方式における順序制御フィールドの
構成例を示す説明図、 第4図は、本発明を適用したシステムにおけるマイクロ
命令実行の流れを示すフローチャートである。 1・・・・制御部、2・・・・実行ユニット、3,4・
・・・外部バス、5・・・・外付はメモリ(ROM、R
AM) 、6・・・・I10チップ、7・・・・内部ア
ドレスバス、8・・・・内部データバス、11・・・・
マイクロROM (コントロールストレージ)、12・
・・・命令レジスタ、13・・・・マイクロROMアド
レスレジスタ、13d・・・・識別用ビット、14・・
・・ネクストアドレスデコーダ、15・・・・分岐アド
レスデコーダ、16・・・・制御用デコーダ、17 a
、 17 b”切換回路、21,22゜23・・・・内
部バス、24・・・・リセット端子、25・・・・リセ
ット回路、26・・・・水晶振動子、27・・・・クロ
ック発生回路、28.29・・・・制御信号端子、MA
R・・・・アドレス出力レジスタ、PC・・・・プログ
ラムカウンタ、ALU・・・・論理演算ユニット、RG
・・・・レジスタ群、DR・・・・データレジスタ、0
1〜Gm・・・・ゲート、φr・・・・リセット信号、
φ1.φ21・°°クロック信号、M I 01〜M工
、4・・・・マイクロ命令、MC01〜MC23・・・
・命令サイクル。 第 1 図 [− 第 3 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、マイクロプログラム制御方式のデータ処理方式にお
いて、マイクロROMに格納されているマイクロプログ
ラムを構成するマイクロ命令の順序制御フィールドがネ
クストアドレスまたは分岐指示用のページを示すいずれ
か一方のビットパターンを入れるために使用されるとと
もに、上記順序制御フィールドにいずれのビットパター
ンが入っているかを示す識別ビットが設けられてなるこ
とを特徴とするデータ処理方式。 2、マイクロプログラム制御方式のデータ処理装置にお
いて、マイクロROMに格納されているマイクロプログ
ラムを構成するマイクロ命令の順序制御フィールドがネ
クストアドレスまたは分岐指示用のページを示すいずれ
か一方のビットパターンを入れるために使用され、かつ
順序制御フィールドにいずれのビットパターンが入って
いるかを示す識別ビットが設けられているとともに、上
記ネクストアドレスをデコードして次のマイクロ命令の
アドレスをアクセスするためのネクストアドレスデコー
ダと、上記分岐指示用ページをデコードして分岐先のマ
イクロ命令のアドレスをアクセスするための分岐アドレ
スデコーダと、上記識別用ビットの内容に基づいて上記
いずれか一方のデコーダ出力を上記メモリに供給する切
換回路とが設けられてなることを特徴とするデータ処理
装置。 3、上記マイクロROMから読み出されたネクストアド
レスもしくは分岐指示用ページが一旦レジスタに保持さ
れて、上記ネクストアドレスデコーダおよび分岐アドレ
スデコーダに供給されるようにされてなることを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載のデータ処理装置。 4、上記分岐アドレスデコーダがマイクロROMから読
み出された分岐指示用ページに、マクロ命令をフェッチ
する命令レジスタからの出力を加えたものをデコードす
るようにされてなることを特徴とする特許請求の範囲第
2項または第3項記載のデータ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5421184A JPS60198639A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | データ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5421184A JPS60198639A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | データ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198639A true JPS60198639A (ja) | 1985-10-08 |
| JPH0574097B2 JPH0574097B2 (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=12964212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5421184A Granted JPS60198639A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | データ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198639A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228823A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-04 | Sharp Corp | Rom control system |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5421184A patent/JPS60198639A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228823A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-04 | Sharp Corp | Rom control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0574097B2 (ja) | 1993-10-15 |
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