JPS61220056A - 単一チツプマイクロプロセツサ - Google Patents

単一チツプマイクロプロセツサ

Info

Publication number
JPS61220056A
JPS61220056A JP60293416A JP29341685A JPS61220056A JP S61220056 A JPS61220056 A JP S61220056A JP 60293416 A JP60293416 A JP 60293416A JP 29341685 A JP29341685 A JP 29341685A JP S61220056 A JPS61220056 A JP S61220056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus
cycle
microprocessor
sequence
command
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60293416A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06100999B2 (ja
Inventor
ブラウス・デイビツド・ガブリール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPS61220056A publication Critical patent/JPS61220056A/ja
Publication of JPH06100999B2 publication Critical patent/JPH06100999B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/10Program control for peripheral devices
    • G06F13/12Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/124Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware is a sequential transfer control unit, e.g. microprocessor, peripheral processor or state-machine
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/10Program control for peripheral devices
    • G06F13/12Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/124Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware is a sequential transfer control unit, e.g. microprocessor, peripheral processor or state-machine
    • G06F13/126Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware is a sequential transfer control unit, e.g. microprocessor, peripheral processor or state-machine and has means for transferring I/O instructions and statuses between control unit and main processor
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/382Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
    • G06F13/385Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter for adaptation of a particular data processing system to different peripheral devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Bus Control (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
  • Information Transfer Systems (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロプロセッサのバス制御装置、ヨリ具体
的に言えばマイクロプロセッサ・ユニツ) (MPU)
と同じである大規模集積半導体回路チップ即ち、vTJ
Sエチップに設けられている、論理的には独立したイン
ターフェイス制allユニット(工OU)に関する。本
発明の工OUは、MPUの近くにあって、MPUが外部
装置とコミュニケートするための手段である。
〔従来技術〕
従来、マイクロプロセッサ回路チップのデザインの分野
において、バス制御手段がマイクロプロセッサのアーキ
テクチャの一部として集積され、機能して来たことは、
マイクロプロセッサが比較的簡単であり、マイクロプロ
セッサの周辺装置のL/バー)!J!:+tた広くない
という初期のタイプのマイクロプロセッサのデザインを
容易にしていた。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
然し、マイクロプロセッサのアーキテクチャの中にバス
制御手段を集積したために、ノクス制御手段を分離して
、他のMPUのアーキテクチャと共に使うことは不可能
になった。その結果、1つのマイクロプロセッサに属す
る周辺装置j;t、−pニ、他のマイクロプロセッサの
バスと直接−緒に使うことは出来なかった。
マイクロプロセッサが大量に市販され普及したこトド、
マイクロプロセッサの増大した複雑性ノ故に、論理的に
分離した2つのエンティティ、即チ、ハスIIJ 御手
段とMPUとにマイクロプロセッサのアーキテクチャを
分割することが望ましくなった。
そのように分割する目的は(1)デザインのプロセスを
容易にすることと、(2)異種類で複数のマイクロプロ
セッサの間での、周辺装置の転送性を容易にすることに
ある。現在使われている8ビツトマイクロプロセツサ及
び16ビツトマイクロプロセツサのために開発されて来
た非常に多くの8ビツト及び16ビツト用の補助装置が
ある。このような装置には、例えばメモリ制御装置、C
RT制御装置、フロッピーディスク制御装置、算術演算
の補助のプロセッサ等々がある。上述のような多くの既
存の補助装置のデザインを直ちに変更することなしに、
今後もそのまま補助装置として使用出来ることは、新し
く開発されるマイクロプロセッサ、特に新世代の32ビ
ツトマイクロプロセツサにとって望ましい特性である。
〔問題点を解決するための手段の概要〕本発明によれば
、単一チップのマイクロプロセッサに対して透過性のバ
ス制御アーキテクチャが提供すれる。このバス制御アー
キテクチャは関連し共存する共通りロックで駆動される
マイクロプロセッサ・ユニットから論理的に独立してい
るインターフェイス制御ユニットで構成されている。
この独立性によって、種々の形式の複数のマイクロプロ
セッサが1つのインターフェイス制御ロジックを共用す
ることが出来る。更に、インターフェイス制御ユニッと
は、コンパチブル・マイクロプロセッサと称される特定
のマイクロプロセッサの周辺装置と互換性を持つという
外部的な特徴を示すので、コンパチブル・マイクロプロ
セッサの補助装置及び関連するマイクロプロセッサを利
用可能にする。インターフェイス制御ユニッとはまた、
コンパチブル・マイクロプロセッサのデ(くイスに関連
せず且つ透過でない他の外部デバイスをアクセスするこ
とが出来る。インターフェイス制御ユニッとは実行セク
ションと制御セクションとに論理的に分割されている。
実行セクションは制御セクションにより制御され、そし
て共存するマイクロプロセッサ・ユニットとオフチップ
デバイスとの間のコミュニケーションを与える梶々のレ
ジスタ、ラッチ、マルチプレクサ、ロジック、データ路
、アドレス路等を含んでいる。インターフェイス制御ユ
ニットの制御セクションは共存するマイクロプロセッサ
・ユニットからのコマンドを実行し、そしてバス仲裁、
割り込み及び外部リセット機能を遂行する。バスサイク
ルは2つのタイプがある。即ち、それらは、共存するマ
イクロプロセッサ・ユニットからのコマンドに従属する
メモリアクセスサイクルとサービスサイクルでアル。
サービスサイクルは割り込み肯定機能と、共存するマイ
クロプロセッサ・ユニットにより要求すれる他のセンス
機能及び制御機能とを遂行する。こレラノセンス及び制
御機能はマイクロプロセッサ・ユニットによってプログ
ラム可能であり且つ読み取り可能のピンによる特別能力
を持っている0マイクロプロセツサ・ユニットからのコ
マンドにより開始されたすべての動作はインターフェイ
ス制御ユニットから、広範囲なステータス応答を引き出
す。
〔本発明の目的〕
従って、本発明の目的はMPHのアーキテクチャから論
理的に独立しているバス制御手段を限定することにあり
、これにより、バス制御手段を幾つかのMPUと共に使
うことを可能とする。
本発明の他の目的はMPUを、外部装置とのコミュニケ
ーションの細部から、隔離するバス制御手段を限定する
ことにあり、これにより、装置制御や、信号同期や、外
部ストレージ装置の物理的拘束に関する論理アドレスの
スペース等を取り扱うMPU及びMPHのデザイナの責
任を軽くする。
本発明の他の目的は“コンパチブル“マイクロプロセッ
サと称される特定のマイクロプロセッサの補助装置と互
換性を持つバス制御手段を限定することにあり、これに
よりコンパチブル・マイクロプロセッサのすべての補助
装置がその関連するMPUに使用可能となる。
本発明の他の目的は、コンパチブル・マイクロプロセッ
サに直接接続されるようにデザインされた装置に対して
完全に透過性の手段によって、コンパチブル・プロセッ
サの外部インターフェイスの機能的能力を拡大するバス
制御装置を限定することにある。コンパチブル・マイク
ロプロセッサの外部インターフェイスの機能的能力であ
る透過性の拡大は下記の能力を含む。それらは、(a)
ビットの幅が異なった装置(デバイス)を混合して処理
する能力。この能力によって、バス制御手段の動作は、
各デバイスがバスサイクルに対して応答するビット幅判
別応答によって動的に管、理される。
(b)メモリ中の任意のバイトのロケーションにあるオ
ペランドをアクセスする能力。特に、そのオペランドの
規定境界に対応しないロケーションにあるオペランドを
アクセスする能力。
(C)コンパチブル・マイクロプロセッサのフオーム及
び機能とは僅か異なったフオーム及び機能を有する特別
な付加的バスサイクルを遂行する能力。
この能力によって、関連するM’PUの機能的能力を拡
大する。
(d)論理的に関連するバスサイクル(″マクロサイク
ル“と称される)の通常の実行が外部装置によって割り
込みを行うことが出来ず、且つそのバスサイクルの目的
が共用の装置資源へ直列にアクセスするための手段を与
えることにある場合、そのパスサイ久ルのチェーンを処
理し、そして判別する能力。
(e)外部制御の下で、バスサイクルの最小同期を変更
する能力。
(f)コンパチブル・マイクロプロセッサのバスアーキ
テクチャに関連していないデバイスからのMPUの付加
的応答信号を検出し、分解し且つ報告する能力。
(g)コンパチブル・マイクロプロセッサの外部デバイ
スの再履行要求と、他の外部デバイスの再履行要求とを
判別する能力。後者のタイプのデバイスの付加的手段と
して、再履行要求を取り消し、且つその取消しをMPU
へ表示させる手段を必要とする。
(h)デバイスが前に起きたバスサイクルの応答ヲ取り
消すことが出来る同期“取消し“信号を検出する能力。
これによりバス制御手段の動作と、デバイスの動作とを
重複させる手段をデバイスに与えることが出来る。
(1)割り込み信号を検出し且つ報告する能力。割り込
み信号はコンパチブル・プロセッサに関連シた外部デバ
イスを分離したり接続したりする。
本発明の他の目的は、制御ロジックがバス制御動作を構
成する、幾つかの明瞭に区別しうる制御シーケンスに分
割されているバス制御手段を限定することにある。この
目的に関連して、バス制御手段の外部バスを共用するた
めの、優先順位を持つダイナミック手段を動作するため
に、任意の形式のバス仲裁アーキテクチャと、実質的に
独立したバスサイクル制御ロジックとを結合する手段が
ある。
要約すると、本発明の総括的な目的は、(1) M P
 Uとは論理的に区別されていること、(2) M P
 Hの名目の下で外部デバイスとコミュニケートする全
責任を持つこと、(3)コンパチブル・マイクロプロセ
ッサの補助装置と互換性を持つこと、(4)拡張された
透過性を持つこと、(5)明確な機能的仕様を有するこ
ととを特徴とするバス制御手段を限定することにある。
〔発明の要約〕
本発明に従ったインターフェイス制御ユニット(ICU
)は、産業用の標準的なマイクロプロセッサ、モトロー
ラ社のM068000の補助装置と完全に互換性を持つ
独特の論理的且つ機能的能力によって特徴づけられる。
従って、M 068000ハ本発明の実施例における“
コンパチブル・マイクロプロセッサ“である。MO68
000のピン割り当て及び各ピンに関連する信号に関し
ては、モトローラ社から入手出来るM068000の技
術文書に説明されている。MO68000マ、イクロプ
ロセッサは、MO68000及びM O68008に加
えて、バスのアーキテクチャが異なった少くとも3種類
のマイクロプロセッサがある。下記の表は、このマイク
ロプロセッサのファミリーのうち2種類のものについて
のデータバスのサイズとアドレスバスのサイズとを簡単
に要約したものである。
マイクロプロセッサ  データバス  アドレスバスM
O680001623 M068008     8       20上述の
説明に加えて、8ビツトのデータバス及び16ビツトの
アドレスバスを有するMO6800マイクロプロセツサ
がある。これらのマイクロプロセッサは広範な種類の周
辺装置によってサポートされている。MO68000及
びMO6800の補助装置に完全な互換性を持たせ、従
って、モトローラ社のM068000のファミリーの他
の種類のマイクロプロセッサの補助装置に近似した互換
性を持たせることによって、非常に多極類の補助装置が
、関連するMPHについて完全なシステムを構成するた
め、直ちに利用可能である。
本発明の良好な実施例に従って、ICυノくスは32ビ
ツトのアドレスと32ビツトまでのデータを持っている
。アドレスとデータは分離されており、多重化はされて
いない。工OUを内蔵しているvLSIチップの60本
の信号ピンは、4本のピンが電源及びグランドである合
計64本ピンで実装されているMO68000マイクロ
プロセッサの信号ピンと完全に対応する。従って、工O
UはMO68000のバスを完全にエミュレートする特
性を持つが、このMPUは全く異なったデザインを持つ
本発明はMO68000のバスをエミュレートする実施
例に関して開示するけれども、この分野の通常の知識を
有する専門家であれば、本発明の原理は他のファミリー
のマイクロプロセッサ及びそれ等の補助装置に極めて容
易に適用しうることは容易に理解出来る。他の異なった
バスアーキテクチャへの適用例を掲げると、例えば、本
発明は16ビツトの808678088マイクロブεセ
ツサ及び新型の1APX186及びi A P X 、
286マイクロプロセツサに関連して、インテル社のス
トレージ及び周辺装置の7アミリーと連結して適用する
ことが出来る。32ビツトのアドレスバスは各バスサイ
クルのためのアドレスを運ぶ単方向の3状態バスである
。メモリをアクセスするために、ビット、A31〜AO
Iは′メモリスペース〃中で1列に並んだハーフワード
を表わす。各71−7ワード内のバイとはデータストロ
ーブによって別個に判別される。A32はアドレス指定
には使われないが、仮想アドレスからの実アドレスを判
別するのに使われる。これ等のデバイスはメモリ中に2
  (約zO億)までのハーフワードロチ−ジョン(4
ギガバイト)をアドレスするための手段をMPUに与え
る。
32ビツトのデータバスは、外部装置への又は外部装置
からのデータを転送するのに使われる双方向3状態バス
である。データは1バイト幅(8ビツト)、ハーフワー
ド幅(16ビツト)又は1ワ一ド幅(32ビツト)で転
送することが出来る。
バイト出力に対して、バイとはバスのすべてのカドラン
トで重複される。ハーフワード出力に対して、ハーフワ
ードはバスの上位半分と低位半分上で重複される。入力
サイクルに対して、工OUはデータバスの高位のピンか
らのバイト、又はハーフワード、即ちD31乃至D24
或はD23乃至D16からのバイト、又はD31乃至D
16からのハーフワードを読み取る。
工OUは同時に装着された8ビツト、16ビツト及び3
2ビツト周辺装置の任意の混合で通常は動作するようデ
ザインされている。この動作はバスサイクルに応答する
ビット幅判別機能を持つ各周辺装置によってダイナミッ
クに制御される。若し、デバイスが1つのバスサイクル
でMPUのアクセス要求を完了することが出来なかった
ならば、工OUはその要求を満足するため付加的なバス
サイクルを開始する。このプロセスはMPHに対して透
過性を持つ。8ビツト及び16ピツトデバイスはハーフ
ワードのアドレススペースメ任意の範囲を占めることが
可能である。同様に、ワー、ドブバイスは1列に並んだ
ワードのアドレススペースの任意の範囲を占めることが
出来る。更に、ICUは任意のバイトロケーションでM
PUからのアクセス要求を開始するようデザインされて
いる。アクセス要求はバイトオペランド、バー7ワード
オペランド又はワードオペランドであってよい。若しオ
ペランドが規定境界に並んでいなければ、工OUは、オ
ペランドの一部が含まれているメモリの中で並んだハー
フワードのフィールドに向けられた独立したバスサイク
ルを使って断片的に、オペランドをアクセスする。工O
Uのこの能力は、ストレージ装置の物理的拘束に関する
論理アドレスを処理するMPHの責任の負担をなくすこ
とになる。
工OUバスサイクルはバスサイクル機能フードにより判
別される2つの明確なタイプがある。7個の機能コード
、ooO乃至110の任意の1つをiするバスサイクル
は、アドレスバスのビットA31乃至A01が′メモリ
スペース“中のアドレスされたハーフワードロケーショ
ンを区別するためのメモリアクセスサイクルである。1
11の機能フードを有するバスサイクルは第2のタイプ
のサイクルであり、サービスサイクルと称される。
これらの特殊バスサイクルはMPUのためのMO680
00割り込み肯定機能及び他のセンス及び制御機能を遂
行する。
工OHのピンにより利用可能な付加的制御情報に基づい
て、以下のような3つのタイプのサービスサイクルが更
に判別される。
レベル  読み取り/i1弓Xみ  サービス  サー
ビスコード                アドレス
  サイクル(L L L )    R/W    
(A A A )  タイプ000      0  
  000−1ll  制御/AAA000     
  1      000−1ll  センス/AAA
001−:Lll      l        な 
 し  割り込み肯定001−1ll    O−不使
用 従って、サービスサイクルのレパートリは8個の制御サ
イクル、8個のセンスサイクル及び7個の(M0680
00)割り込み肯定サイクルを含む。
これらの特別性能を以下に要約する。
(a)サービスサイクルはMPUメモリアドレ♂のスペ
ースを照合しない。その代りに、サービスサイクルはそ
れら自身のサービスサイクルの〃アドレススペース“l
!lする。上記のアドレススペースは8つのレベル、即
ちレベル0乃至7に分離すしている。サービスアドレス
スペースのレベル1乃至7はMO68000の割り込み
肯定機能に与えられている。一方レベル0のアドレスス
ペースはMPHのセンス及び制御機能に与えられており
、8個のサービスアドレススペースSAo乃至SATの
組に分割されている。この特定の実施例のアドレススペ
ースの全体が第2図に示されている0 特定のMPHに工OUを適用する際に、割り込み肯定ア
ドレススペースはMPHのマイクロコードによって排他
的にアクセスすることが出来る。
、換言すれば割り込み肯定サイクルは命令で駆動される
必要はない。同様に、レベルゼロのサービスアドレスス
ペース0〜2は、SN!N5B(感知)及び0ONTR
OL (制御)と呼ばれる2つの特別命令を介して、プ
ログラムの独占的使用のために留保することが出来る。
他方、レベルゼロのアドレススペース3〜7はMPUか
又は、システムプログラムの何れかによってアクセスさ
れ、後者は上述した同じ5KNSK及びOON’l’R
OI、命令を介してアクセスされる。これ等の状態の下
にあって、サービスアドレススペース3〜7は“共用“
アドレススペースであり、そしてこれらのアドレススペ
ースの適用と両立するシステムプログラムとMPUマイ
クロコードとを暗黙裡に必要とする。このような共用サ
ービスサイクルのアドレススペースは第2図に交差斜線
で示されている。
(b)サービスサイクルのための、アドレスバスの内容
の重みが第3図に示されている。低位ビットA03から
AOlはサービスサイクルのレヘルコ−ド、IILLを
表わす。サービスサイクルの7つのゼロでないレベルフ
ードはMc6sooO,!:コンパチブルの割り込み肯
定サイクルを判別し、他方レベルコード、ゼロは、5I
CNSK (入力)又はC0NTR0L (出力)サイ
クルが現在進行中であることを表示する。高位ビット、
A31.−AO4へ はアドレス/コマンド/データ(AOD)lIjMを含
む。この領域の重みは特定のサイクルに依存する。すべ
ての割り込み肯定サイクルに対して、AOD領域は、こ
れらのサイクルに関するモトローラの仕様書に従って、
常にすべてが1(付勢中は高電位)である。一方5RN
SK及びC0NTR0Lサイクルに対して、ACD領域
の重みはデータストローブのピンに現われる3ビツトの
サービスアドレスに依存する。第4図に示された表は特
定のMPHの各5ICNSK及びC0NTR0Lサイク
ルのためのAOD領域を指定するものである。供用“サ
ービスサイクルの仕様はMPUマイクロコードによって
、暗黙裡に設定されることは注意を要する。システムプ
ログラムがサービスサイクルを共用する時、システムプ
ログラムはこの仕様に適合されねばならない。さもなけ
れば、動作は予測しえないことになる。MO68000
“メモリでマツプされた入出力“との互換性はM O6
8000周辺装置に透過であるレベルゼロのアドレスス
ペースを使って達成される。
(c) S IICN S B及びC0NTR0Lサイ
クルのために、データストローブのピンWSXUDS及
びLDSは夫々、サービスアドレスビットSA3、SA
2及びSAIを与える。この手段によって、8つの独立
した311:NSKサイクル(SENSK/ A A 
A )及び8つの独立したC0NTR0Lサイクル(O
OIJTROI、/AAA)が設定される。
ここで、AAAはエンコードされたサービスアドレスを
表わす。サービスアドレス信号はアドレスX ) O−
フ(A S )とほぼ同じタイミングを持っている。こ
れらの状態の下で、データストローブ制御のためのデー
タストローブピンが利用不可能のため、実際のデータス
トローブの制御機能のための他の手段が与えられる。S
ENSmサイクルのために、アドレスストローブ(AS
)はアドレス/データのストローブの複合機能を遂行す
る。
0ONTROLサイクルに対して、出カサーヒスストロ
ーブ信号(OSS)がVMAピン上に発生される。Ti
1信号のタイミングはメモリーアクセス書き込みサイク
ルのデータストローブのeイミングと一致する。
(d) f−タバスの32ビツとはすべてが各サービス
サイクルの間に使われる。工OUはデータの検査又は修
正を行わないし、MPUからのサービスサイクル要求を
完了するための付加的サイクルの開始も行なわない。出
力サービスサイクルのために、32ビツトの“データ“
がMPUから取り出されそして1個のバスサイクルでD
31−DOOを介して転送される。入力サービスサイク
ルのために、D31−DOOの内容がMPHに転送され
る。
S]IcN5K及びC0NTR0Lサイクルに関して、
第4図の表で特定された特定のMPHのためのデータバ
スのフォーマットが第5図の表に示されている。このM
PHに対して、プログラム−開始5IICNSI!iサ
イクルは、デバイス応答(WTAOK。
DTAOK、ETAOK、又はvph)に従って、4つ
のデータバスのフォーマットのうちの任意の1つを認識
することが出来る。MPU−開始5KNSIサイクルは
この能力を持たない。MPUはこれらの通常の応答の夫
々に対して同じようにデータバスを解釈する。従って・
 “共用“5KNS)Cサイクル(3〜7)に対しては
第5図に示されたような単一のデータフォーマットのみ
が使われる。これに反すると、デバイスは“共用〃サー
ビスサイクルの原始情報を知らないから、予測出来ない
結果をもたらす。
MO68000の割り込み肯定サイクルに対しては、外
部ロジックが下記のように、データバス上に8ビット割
り込みベクトル数を供給する。
BTAC!K           D31−D24D
TAOK      D23−D26(MO68000
:lンパチブル)WTAGK           D
O7−DOOv丁τ      ベクトル無しく自動ベ
クトル)(e)サービスサイクルに対して、工OUはM
PUへ、すべてのデバイス応答を無条件で報告する。
入力サービスサイクルに対しては、4つの通常応答、W
TAOK、DTACK、BTAOK又JまVPAのうち
の1つの応答を報告することが出来るが、−力出力サー
ビスサイクルに対しては、3つの応答、WTAOKlD
TACK又はBTAOKのうちの1つの応答が利用可能
である。工GHのこの性質は、S W N S K /
 CON T ROLバスサイクルに対する“4から1
“の通常の出力と、′3から1“の通常の出力との間を
判別する手段を与える。この性質は本発明に従った工O
Uのプログラム可能のバスアーキテクチャの特性の1つ
である。
反対ニ、メモリアクセスサイクルに対して、工OUはM
PUのアクセス要求を満足させるために、アクセスされ
たデバイスと動作する。若し、1以上のバスサイクルが
必要ならば、工OUは自動的にそのような付加的なサイ
クルを開始し、そして、MPUのアクセス要求が完全に
満足されるまで、付加的なサイクルを続ける。このバス
動作のすべてはMPUに対して透過性を持つ。
(f)サービスサイクルのアーキテクチャは“プログラ
ムすることの出来るピン’ (pin −progra
onability)という重要な能力と同じ意味であ
ることが理解される。この能力は、バスサイクルの周期
において、工0υの外部手段が種々の出力信号ピンの確
定した状態を特定する機能である。サービスサイクルが
この性質を持っているから、アドレスバスのフィールド
の内容、サービスアドレス及び0ONTROLサイクル
のデータバスの全内容がMPHによって制御される。こ
の性質のユニークさを理解するために、通常のメモリア
クセスサイクルが実行される方法を挙げてみる。即ち、
これらのサイクルに対して、インターフェイス制御装置
は、各特定のバスサイクルの要求を満足させるために、
1つ又はそれ以上のバスサイクルを遂行することにより
、そして実行アドレス、データストローブの選択及びデ
ータバスの内容(CONTROLサイクルのだめの)を
調節することによってMPHのアクセス要求を満足する
よう動作する。この動作は本発明に従ったサービスサイ
クルの動作に対して、際立って対照的である。本発明に
従ったICUは介入を行なわず、その代りに、M P 
Hの制御情報を直接に出力ピンに“通過“させる。この
能力は、MPUのみならずユーザのプログラム自身も、
アクセス要求及びアクセス要求のすべての属性をオリジ
ネートすることが可能となる重要な結果を生ずる。5E
NSK又はC0NTR0Lの要求が最終的に何処から来
たかについて工OUは関知しないのにも拘らず、工OU
のアーキテクチャはユーザがプログラムすることの出来
るインターフェイスの特性の基礎となる。この性能は、
サービスサイクルの各要求に対して工OUが行う細部ま
で解析シたステータス応答によって更に強化される。
工OUアーキテクチャはまた、′マクロサイクル”の概
念を開示する。マクロサイクルは、マクロサイクル入カ
ブログレス(MIP)信号によって判別される、論理的
に分離されたバスサイクルのシーケンスとして定義され
、以下の特性を持っている。
(1)マクロサイクルの周期の間で、工0.tTは通常
HALT (停止)要求に応答しない。通常HALT要
求はマクロサイクルの最終のバスサイクルの後にだけし
か取り上げられない。
(2)マクロサイクルを開始すると、工OUは、マクロ
サイクルが完了するまで、バスの主導性(master
−ship)の如何なる要求にも応答しない。
(3)周辺デバイスによる、任意のマクロサイクルを再
履行するあらゆる通常の試みは、工OUにマクロサイク
ルを終了させて、′再履行要求却下“ステータスをMP
Uに与える。
マクロサイクルはMPUからの“開始“及び“停止“(
stop)信号に応答して通常、開始しそして終了する
。マクロサイクルの目的は共用したメモリへのアクセス
を直列化する手段を与えることにある。マクロサイクル
は、MC680ooマイクロプロセツサの拡大能力であ
るtest−and−set及びcompare−an
d−swap命令をMPUによつて実行する際に用いら
れる。
MO68000マイクロプロセッサのために、バスサイ
クルは、アドレスストローブを使って、共通りロックで
外部的に同期することが出来る。
この信号はバスサイクルの第2クロック周期の開始直後
に現われて、次の(第3の)クロック同期の開始前に有
効であるよう保証されている。本発明に従った工OUは
MO68000よりも早期に生ずる完全クロック周期を
同期させる手段を与える。
これは、各バスサイクルの始めで付勢されるバスサイク
ルプログレス(Be工P)信号で達成すれ、そしてバス
サイクルの最終クロック周期の開始まで活性に保たれる
。BO工P信号を使って、外部ロジックは、早期に完全
クロック周期を“開始“することが出来る。この能力は
単純な外部ロジックの基礎を与え、又はより良い性能を
与える基礎となる。
ICUパスサイクルの最小周期は入力に対して3クロッ
ク周期で、出力に対しては4クロック周期である。これ
はICUの隠れた能力である。然、シ、バスサイクルの
実際の周期は周辺デバイスの応答速度に依存する。′ス
トラップ“(5trapped)肯定信号を利用し、又
はバス入力サイクルの開始の1.5クロック周期内でそ
れらの肯定信号を付勢するデバイスは3つのクロック周
期動作を完成することが出来る。ストラップ肯定信号を
利用するが、然し3クロック読み取りサイクルに適合し
ない既存の外部デバイスのロジックを工PUコンパチブ
ルにするために、工OUはバス入力サイクルのピンで選
択可能な最小周期を備えている。3 T/?Tのピンの
使用を介して、バス人力サイクルの“通常“の4クロッ
ク周期(4T)又は”早い“3クロック周期(3で)の
最小周期を選択することが出来る。
実施例の具体的手段において、16ビツトのデータ路が
MPUヘデータを入力しそして出力するのに用いられて
いる。これは、工OUが単一のバスサイクルで外部バス
からフルワード(32,ビット)を転送するために、2
つの内部(MPU/工OU)サイクルを遂行しなければ
ならないことを意味する。その結果整列したワードを記
憶するための最小有効サイクルは7クロツク周期であり
、それは最初のハーフワードを緩衝記憶するため3クロ
ック周期を含み、そしてバスサイクルのために4クロッ
ク周期を含む。これは2つの’back−\0−bac
k“サイクルに比べて1クロック周期の節約になる。M
PUはオペランドの整列、即ちアライメントをチェック
しないから、工OUは3クロック周期の緩衝記憶時間で
、すべての出力ワードのアライメントをチェックしなけ
ればならない。このアライメントのチェックは最初の2
クロック周期で完了するので、バスサイクルは、オペラ
ンドが整列していなくとも、わずか2クロック周期の遅
延だけで開始することが出来る。このバスサイクルは最
初のハーフワード、又は1ワードのうちの1バイトを転
送し、そして、ターゲットアドレスに基づいて、1つの
サイクル、又は2つのサイクル、又は3つのサイクルで
ワードの転送を完成することが出来る。従って、ワード
が整列していだとすれば、転送プロシージャは1クロッ
ク周期を節約することが出来るが、他方、若しワードが
整列されていなければ2つのクロック周期が失われる。
マイクロコンピュータの適用例の調査によって、整列ワ
ードの発生頻度は非整列ワードの発生頻度を超かに越え
て大きいことが分っているので、このプロシージャは、
バッファリング/チェツキングの周期及び単一の32ビ
ツト出力サイクルが完全に除去されたとしても、実際上
、よりよい性能を生じる。バッファリング/チェツキン
グがバスの“オフライン“使用でしばしば重複される、
バスの競合が高い度合で生ずる場合には特に上述のこと
が当て嵌まる。周辺デバイスに32ビツトのデバイスが
ないシステムはこの能力の恩恵に浴さない。従って、工
OUアーキテクチャには抑制、即ち、サップレス32ビ
ツト出力ピンが設けられ、これによりユーザは、バッフ
ァリング/チェツキングの遅延なしで、フルワード又は
パイ  。
ト又はハーフワードを一時に記憶するよう工OUを強制
することが出来る。
ICUは15の別個の方法の任意の1つ及びその幾つか
の変化で、バスサイクルに応答する外部デバイスのため
の手段を与える。工OHの外部インターフェイスの10
本のピンに関連した工OHのこの特性はそのサイクルの
結果をそのまま表わス信号によって・バスサイクルを終
了するた紗、オフチップ(off−chip)ロジック
を付勢する。
この特性は、向上した性能の基礎であり且つ外部デバイ
スにおける応答ロジックの量を減らすための基礎であっ
て、工OUのプログラム化(pro−grammabi
lity)にも寄与する。
15個の応答は第6図に示された4つの明確に分れた応
答クラスに分類されている。4つの通常応答は混在した
ビット幅デバイス処理と、上で簡単に述べた工OHのデ
バイス肯定(AOK)報告特性との基礎である。特に通
常応答は、(a)メモリアクセスサイクルの間でデバイ
スのビット幅と、(b)サービスサイクルの4つの結果
のうちの1つの“通常“結果とを判別するためのダイナ
ミック手段である。サービスサイクルに対して、工OU
はMPUへ特定の通常応答を常に報告する。他方、MP
Uは非プログラムで開始されたサービスサイクルのため
に、その情報自身を使用することが出来る。又は、MP
Uはプログラムで開始されたサービスサイクルのために
状態コードをセットすることが出来る。後者の場合、プ
ログラムは特定の出力によって一度にブランチし、これ
によって1同じ情報をセンスするための付加的命令(及
びバスサイクル)の必要性を除去する。
第6図に示した8つのデバイス除外のすべてはMPUへ
常に報告される。これはメモリアクセスサイクル又はサ
ービスサイクルに拘らずすべてのバスサイクルに適用す
る。デバイス除外に応答するMPUの動作は任意である
。図示した例を取って説明すると、この特定のMPHの
動作は以下の3つの条件材の動作の1つの動作を含む。
ケースA:関連したバスサイクルがプログラムで開始し
た81!:NSF:又は0ONTROLサイクルである
場合、その場合だけに限って、MPUはデバイス応答を
エンコードしそしてswNsm10ONTROL命令で
指定された汎用レジスタ中にデバイス応答を記憶するこ
とが出来る。次に、その除外のための特定の動作を行う
ことなく、通常の動作に戻る。従ってこの状態の下で、
除外はMPUに対して実質的な透過性を持つ。
ケースB:関連するバスサイクルがプログラムで開始し
た5KNSIIC又は0ONTROLサイクルではなく
、且つデバイス応答がBERRかDTEXNCかDTK
XNIかDTKXN2 (単一の信号)の何れかである
場合、MPUはマシンチェックを強制し、そして符号化
された形式のデバイス応答を含む65ピット割り込みコ
ードを発生しそして記憶する。
テースC:関連するバスサイクルがプログラムで開始し
た5INSIn又はC0NTR0Lサイクルではなく、
且つデバイス応答が1個以上のDTEXN信号を含んで
いる場合、MjUは組合せ信号に特別の動作を取ること
が出来、そしてデバイスが発生した割り込みコード(プ
ログラムチェック又はマシンチェックに対応した)を、
デバイスカラ主メモリ中の適当な事前割り当てのロケー
ションへ移動することが出来る。
特定の除外をMPUへ直ちに報告する結果、MPUは、
その除外を判別するためのその上のバスサイクルを取る
ことなく、その除外に対する特定の応答を一度に開始す
ることが出来る。これは性能を改善するばかりでなく、
デバイス応答が、汎用し゛ ジスタ(テースA)又は主
メモリ(ケースB及びC)の何れの場合にも効果的にバ
ッファされる。
これは、バスサイクルの出力ステータスをデバイスに保
持させる必要性を除去し、これによって外部デバイスロ
ジックを簡単化する手段を与える。
加えて、ケースAは5KNSII:又は0ONTLOL
に対する除外応答の厳密な細部を持ったプログラムを準
備することによってICUのプログラム化に寄与する。
単一のインター7エイスチエツク(第6図参照)は、工
OUがデバイス除外を処理するのと全く同じに、工OU
によって処理される。換言すれば、それは個々にMPU
に報告される。一方、MPUの動作は、ケースA及びB
のデバイス除外と同じである。従って、その結果はまた
同じであって、より良い性能と、単純化されたデバイス
デザインと・強化されたプログラム化の基礎を与える。
′インターフェイスチェック“応答と“除外“応答との
間のクラス分けは任意であることは注意を芦する。例え
ば、デバイスは複数のAOK信号を使って特定の除外を
意図的に作ることが出来るし、又はデバイスは制御サイ
クルに対するVPA応答に特定の意味を割り当てること
が出来る。従って、インター7エイスチエツクは通常の
意図的でない応答について、クラス分けしうるかも知れ
ないが、単純化するために、インター7エイスチエツク
は互に区別出来ない共通の応答クラスに纒められる。
工OUは、適当な外部デバイスで開始される再履行要求
シーケンスに応答して、任意のバスサイクルを再履行す
る。各再履行要求シーケンスは以下の如き3つの基本位
相を含む。
(&)準備位相。外部デバイスは再履行されるべきバス
サイクルに応答してBERR及びHALTを表示する。
ICUはそのバスサイクルを終了することによって応答
し、そして無条件でバス仲裁を付勢する。若しマクロサ
イクルが進行しているならば、それもまたバスサイクル
と共に終了される。
(b)待ち位相。外部デバイスはBKRR及びHALT
信号を活勢に維持するが、それは要求シーケンスの進行
位相を開始する前に、外部デバイスが要求する論理機能
を遂行する。待ち位相の期間は任意であり、そしてバス
仲裁は工OUで行われる。
(、)開始位相。外部デバイスの実行、即ちプロシード
の準備が整うと、それは、工OUへ供給される以下の3
つのプロシード信号のうちの1つを付勢する。それらの
信号は、 (C1)再履行。外部デバイスは、HAI+T信号の除
去から少くとも1クロック周期後のBERRの除去とし
て定義されている、M068000コンパチブル“優先
開放“シーケンスを遂行する。これは、前のバスサイク
ルを再履行することを工aUに要求する。工OUは、前
のバスサイクルがマクロサイクルの中にない場合にだけ
、この信号に応答してサイクルを再履行する。若し、マ
クロサイクルが開始されていたならば、工OUは前のバ
スサイクルを再度動作せず、その代りに、MPUへ再履
行要求却下ステータスを与える。
(C2)無条件再履行。外部デバイスはHALT信号の
減勢と同期された補助リセツ) (XRKS]l[tT
 )信号の瞬間的付勢によって活勢化する優先開放シー
ケンスを遂行する。工OUは前のバスサイクルを無条件
で再履行し、そして若しマクロサイクルが進行中である
ならば、それもまた、再開始され、そしてMIF信号は
アドレスストローブと共に再付勢される。このすべての
動作はMPHに対して透過性を持っている。
(C3)取り消し。外部デバイスは、BERR及びHA
LTの同時除去か又はBERRの除去前のHALTの除
去の何れかで限定される“逆関数“シーケンスを遂行す
る。これは、前のバスサイクルの再履行なしで開放する
ことと、再履行要求取り消しステータスをMPHに転送
したこととをICUに報告する。
従って、工OU再履行アーキテクチャは、再履行プロセ
スの間でそのマクロサイクルを視覚で捉えられない侵略
の危険にさらすことな(、MO6BOOO型のデバイス
を動作するため、関連するMPHのためのコンパチブル
な手段を提供する。この手段は、M068000デバイ
スが工OHのマクロサイクルを認識することが出来ず且
つ無条件の再履行要求シーケンスを遂行することが出来
ないことを補う。従って、MO68000型のデバイス
の代替“動作“は再履行及び取り消し動作だけである。
マクロサイクルにおいて、修飾された再履行要求は工O
Hによって常に却下され、これによってマクロサイクル
が侵略されるのを防止する。この場合、回復は、間接的
なソフトウェアで支持された手段で達成されねばならな
い。然しなから、工Oυで使用するために特にデザイン
された無条件の再履行要求(C2)を外部デバイスによ
って使用することは、これらの外部デバイスもまたi了
1−出力信号を使うことになるから、これによって、共
用メモリスペースは再履行プロセスの間で侵害されない
ことを保証する結果を生ずることは注意を喚起する必要
がある。
工OUは周辺デバイスからの適当な要求に応答シテスべ
てのバスサイクルを′停止(HALT)“する。術語“
HALT“(停止)は現在のバーサイクルが完了したこ
とと、待ち状態に続くバス仲裁を付勢したこととを表わ
す。この場合、上述の待ち状態の間で、工OUはそのバ
ス仲裁及び割り込み検出機能を除き、アイドルする。待
ち状態の期間は、周辺デバイスがHALT信号を“開放
した7時、任意に終了する。従って、ICUは再履行要
求シーケンス毎にバスサイクルを停止する。
HALTは通常タイプと疑似タイプとの2つのタイプに
定義される。通常HALTは常に、MPUに対して透過
であり、その関連パスサイクルはいつでも通常に完了す
る。更にまた、通常HALTはHALT信号を含む信号
に応答していつでも発生スル。マクロサイクルがない場
合、通常HALTは通常終了信号と共にHALT信号を
単に付勢することにより達成される。通常HALTはま
た、適当な再履行プロセスを介してすべてのバスサイク
ルで達成することが出来るが、一方バスサイクルはHA
LT開放により再履行される。
疑似HALTは、上述した状態の下で、デバイスが以下
の3つのクラスの1つに該当した時に生ずる。即ち、(
a)常に、デバイス除外のとき、(b)若し、バスサイ
クルが再履行でなければ、再履行のとき、(a)HAL
Tが同時に付勢されていれば、インター7エイスチエツ
クのとき。対応する終了信号、が除去されると、工OU
は動作を再開して、MPUへ除外ステータスを転送する
。データ転送は正しく行われたかも知れないし、正しく
行われなかったかも知れない。従って、疑似HALTを
惹起した状態はMPUに対して透過ではない。更にまた
、疑似HALTに関して、HALT動作と)iALT信
号の間に区別がある。成る疑似HALTは、例えば、第
6図の表に示されたデバイス除外の場合のように独立し
てHALT信号を発生する。尚、第6図において、疑似
HALTに対して、HALT信号を同時に使用すること
は不必要か又は無効であることが示されている。
ICUのHALTアーキテクチャの基礎はその再履行ア
ーキテクチャの基礎と同じである。工OUは、バス仲裁
が付勢されたHALTプロセスの間で、マクロサイクル
を、視覚で捉えられない優略の危険にさらすことなく、
標準的なM068000型の周辺デバイスとコンパチブ
ルであるようデザインされている。M068000型の
デバイスからの通常のHA L T要求はマクロサイク
ルの間では単純に無視される。マクロサイクルのバスサ
イクルは、共用の装置資源の保全性が保証出来る時に限
って使用が意図されている特別のプロシージャ(即ち、
無条件再履行)によって通常は停止される。
工CUは、バスサイクルに対する周辺デバイスの同期応
答に“障壁“手段を与え、これによって、この手段がな
ければ必要としたであろうバスサイクルの時間に対して
、1完全クロック時間の減少を達成することが出来る。
工OUのこの特性を第7図に示された“4T″期間のバ
スサイクルのタイミング図を参照して以下に説明する。
このバスサイクルの期間は常に(4+N)Tである。こ
の場合、Tはクロック周期で、(N+l)Tはバスサイ
クルの検出シーケンス(位相)の期間である。
通常終了に対してはN≧0であり、そして除外的終了に
対してはN≧1である。Nの値は周辺デバイスのみによ
って決められ、特に、周辺デバイスがバスサイクルの出
力制御に如何に速く応答出来るかによって決められる値
である。工OUはクロックS4 と85 の間の負の遷
移におけるデバイス応答信号をサンプルし、そして工O
U検出ロジックはS5 の周期でその出力を解析する。
検出ロジックの出力は工GUの次の動作を決める。
従って、S5 の間で、若し、検出ロジックが終子信号
を検出すると、i −Mと、状態S6及びS7が無条件
で続き、これによりバスサイクルを終了する。ここで、
周辺デバイスの応答ロジックがバスサイクルの開始時点
から測って(3+−ITI7)時間を必要とする周辺デ
バイスの状態を考えてみる。この説明を簡単にするため
に、N −0の特別の場合を説明し、それによって−理
論が分るようにする。このデバイスに対して、バスサイ
クルの応答はS5 の終りまで得ることは出来ない。こ
れは、工OUがラッチしてデバイス応答を解析して、5
Tのバスサイクルの期間を導くために、他の1完全クロ
ック期間(S4 と85 の間の負の遷移)が必要であ
ることを意味する。若し、周辺デバイスが工ayロジッ
クを侵略することを許され、そして特別のデバイスの発
生した取り消し信号を、アンドゲートを使って工OU検
出ロジックの出力へ供給したならば、そのデバイスはS
4゜の間で、バスサイクルの臨時の通常応答を表示する
ことが出来る。換言すれば、周辺デバイスは工OHの動
作とそれ自身の動作とを重複し、そしてあとで最初の(
臨時の)応答を解析する。S5oの間で、若し、デバイ
スがこの時間でバスサイクルを完了することが出来ない
ことを、そのデバイスが発見したならば、デバイスはそ
の取り消し信号で単純に取り消しを申し立てることによ
って、工OU検出シーケンスの出力がバスサイクルを終
了させないようにする。この動作は第8図に示された取
り消し信号のタイミング図によって示されている。
他方、若し、デバイスがクロックの半分の期間だけ早期
に表示されたので、デバイスがバスサイクルを完了出来
ることを、デバイスが発見したとすれば、デバイスは検
出シーケンスの出力を妨害(゛取り消しを申立てること
によって)しない。従って、これらの手段によって、デ
バイスは5Tのバスサイクルではなく4Tのバスサイク
ルで通常の機能を遂行することが出来る。簡単に言えば
、このような手段は、動作が成功裡に完成することにデ
バイスを参画させ、そして、動作が成功裡に終らなかっ
た場合、この取り消しの方法を信頼あるものにする。こ
の能力が工OUに含まれる。これは補助リセツ) (X
RΣsmT)ピンを使って達成され、取り消し信号はこ
のピンに印加される。
取り消し信号はデバイス応答のすべてのクラスの開始信
号に対して有効であるが、然し、通常応答ではない“開
放′位相に対しては有効ではない。
更にまた取り消し信号は、その期間がIOTである限り
、外部のリセットに危険なしに適用出来る。
外部のリセットの期間は取り消しプロセスの必要な期間
を超かに越えている。
ICUは、同時に動作しつる7個までの割り込み要求を
検出する能力を与える3つの別個の割り込み要求グルー
プを持っている。これらのグループは第9図の表に示さ
れている。各割り込み要求は、若しその要求が早期に除
去されれば、有効にすることは出来ない。割り込み要求
は何時でも与えることが出来る。同期及びスキュー動作
は工OUで行われる。ICUは入力クロックの各員の遷
移で10本の割り込み要求ピンをサンプルする。グルー
プ内のすべての割り込み要求は1クロック周期、早期に
検出される点と、その要求又は除去がICUの魯」り込
みレジスタ(工RR)に記憶される点とで同一である。
工RRレジスタ中の割り込み要求はMPUによってサン
プルされる、。最初の検出から、工RRに記憶されるま
での工OUを通る伝播時間は2.5Tであり、この場合
、Tは入力クロック周期である。この検出方法は割り込
み要求ライン上のすべての優先動作からMPU/工0U
VLSIチップを遮蔽するようデザインされている。割
り込み処理はMPHによってすべて処理される。各割り
込み要求はMPUからの応答を直ちに引き出し、そして
、要求元へその応答を転送するために、MPUは工OU
の機能を再度引き出さなければならない。工OHの実施
例と関連した特定のMPUによってこの目的のために使
われる機能は第10図の表に示されている。5つのシス
テム割り込み要求に対して、MPUはsn:Nsx/a
又はS K N S W / 5サービスサイクル、即
ちセンスシステム割り込みコード低/高と称されるサー
ビスサイクルで応答する。これらのサービスサイクルハ
マイクロコード又はプログラムで開始させることが出来
る。即ち、それらはシステムの“共用〃サービスサイク
ルのなかにある。IBMシステム370の割り込みクラ
ス(5つのうちの1つ)は第4図の表に示されたように
アドレスバスのAOD領域と同じ位置にある。要求元は
これらのサービスサイクルの何れかに応答して、対応す
る割り込み要求を除去する。優先要求グループの割り込
み要求に対する応答は、システム3700PUステート
インジクータのピンに単独で現われ、そして、Eユニッ
トダンプの場合は、ダンプ自身の動作である。ダンプ要
求はダンプの完了前に除去さ、れるか、又はダンプは繰
返される。MC68000のグループのベクトル割り込
みに対するMPU7)応答は、MC68000の割り込
みにすべての点で対応する“割り込み肯定”サイクルで
ある。然しなから、要求元は、データバス上に以前に記
された3つのポジションの任意の1つのポジション中に
8ビツトの割り込みベクトル数をセットし、そしてその
ロケーションを適当な肯定(aknowledge−m
ent)によって定義する。自動ベクトルはMC680
00と全く同じにVPA応答を表示する。
MC68000のデバイス応答は勿論、割り込み肯定サ
イクルに応答して除去されるべきである。
工OHのバス仲裁アーキテクチャはM O68000の
それと同じである。それは、同じ3つの信号、バス要求
(BR大入力、バス付与(B()出力)及、びバス付与
肯定(BGAOK入力)を利用し、そしてその外部バス
にアクセスする限りにおいて、同じ3つのクラスのデバ
イス、即ち超マスク(ICU自身)、マスク及びスレー
ブを包含する。工OUは、他の2つのクラスの任意のデ
バイスと共にバスサイクルを開始することが出来るが、
一方、通常のマスタデバイスはスレーブデバイスとだけ
バスサイクルを開始することが出来る。スレーブデバイ
スはバスサイクルを開始する能力は持っていない。任意
の与えられた時間で、バスを制御しうるのは1個のマス
タデバイスに限られる。然しながら、MC68000の
ためにデザインされた成る種のマスク型のデバイスとの
互換性に影響する2つのアーキテクチャの間に成る特別
の差異がある0 工OUに対する、バス要求のバス付与応答は、BaAa
x?:要求するマスタデバイスによる申立のために必要
な条件である。この条件の違反はICUとの衝突が生じ
、予測しえない結果を生ずる0このことのすべてを以下
に説明するが、説明を単純化するため、信号の表示方法
は論理状態を示し、実際のレベルを示すものではない。
(1) B Rは何時でも付勢することが出来、且つそ
れが申し立てられた直後に、要求元によって通常取り消
される。
(2)BGはBRに対する工OUの応答である。これは
その他の如何なる理由によっても付勢されない。最大応
答時間は特定出来ず、且つ要求元によって決定出来ない
。BGがバスサイクルの間で付勢された時、その付勢は
バスサイクルの86の初めに生じ、MC68000の場
合、1.クロック周期遅延する。BGはBGAOKの申
し立てに応答して取り消されるか、又はBRの事前除去
(取り消し)に応答して取り消される。
(3)B G’A OKはBG−AHの応答である。即
ち、BGAOKは、BGが活性であり、同時に、ASが
不活性でなければ、申し立てられるべきでない。
BGAOKがひとたび付勢されると、BGAOKはバス
のマスク状態の全期間の間、活性に保持されねばならな
い。バスのマスク状態は特定の制限時間はない。
(4)バスの′使用中“状態はBGAOK+ASと同じ
意味である。ここで、AS   は工OUの工 OU 駆動されたアドレスストローブを表わす。与えられた使
用状態は特定の制限時間はない。従って、システムデザ
イナはオーバーラン可能のデバイスの必要性を考慮に入
れるべきである。
バス仲裁の“厳密な制御“の第1の理由は、MC680
00と異なり、ターゲットアドレスがサイクル毎に変わ
るかも知れない関連バスサイクルのシーケンスを遂行す
る工OUの能力に関係している。特に他のデバイスに対
するバスの利用可能性は、マクロサイクル、非整列のオ
ペランドそして、1バスサイクルよりも多いバスサイク
ルを必要とするワード転送によって影響される。工OH
に対して、BG倍信号明確であり、且つ工OHに従わね
ばならない。これはMC68000の役割とは全く異な
っている。マイクロプロセツナに対して、BG倍信号、
(1)バスサイクルの間に付勢されたならば、バス開放
の初めを早期に知らせることと、(2)外部の直列優先
割り当てロジックを実行する手段とを与える実質的に単
なる便宜的なものにすぎない。例えば、M068000
に対して、要求元はBR又はBGAOKを与えることに
よって、単にバス開放を結論し、そして、Asの活性化
を監視する。これら′の信号の何れかが与えられた後、
4.5Tが経過し、Asが不活性であれば、バスは直ち
に利用可能である。他方、上述の時間でASが活性であ
れば、ASが後で取り消されるや否やバスは利用可能に
なることが結論づけられる。MO68000に対して、
読み取り/修飾/書き込みサイクルはMO68000の
サイクルの最も長い周期よりも長くなることはない。
たった2つの例外のケースを除いて、M O68000
と同様に工OUはバス仲裁を付勢することなく2以上の
back−to−backサイクルを取らない。
この2つの例外は(1)マクロサイクルが動作している
時と、(2)記憶された1バイトに続くハーフワードの
ピット列において、ワードではない整列された物理的境
界を持ったフルワードを記憶する時とである。
最後に、工OUが3つの状態である高インピーダンス状
態にその状態を制御し又は維持する特別な状態があるこ
とを指摘する必要がある。これらの状況は以下の3つの
条件の同時発生である。それらの条件は、 (1)バスはMPHによって必要がないことと、(2)
工OUはアドレスストローブを駆動していないことと、
(3)以下の3つの条件のうちの1つの条件、即チ(a
)M P Uのコマンドに応答して工OUがHALTを
駆動することか又は、(b)バス仲裁′状態マシン′が
バスのマスク状態の論理的有効要求を検出することか又
は、(C)バスが外部マスクの制御の下で使用中である
ことである。工OUはまた、その3つの外部リセットシ
ーケンスの任意の1つの期間でその制御を3状態にする
〔実施例〕
本発明の理解を容易にするため以下の説明は幾つかの項
目に分けて記載する。最初の重要な主題は工OHの外部
アーキテクチャである。このアーキテクチャはピンの接
続仕様とMPU/工OUインターフェイスとの両方を含
む。M P U /工OUインターフェイスは外部アー
キテクチャの1部として考えるのが適当である。何故な
ら、MPU及び工OUは物理的には同じ’VI、Sエチ
ツプをヌ用するけれども両者は論理的には別個のもので
あるからである。このことは、区別が行われていない従
来技術とは異質の重要で且つ新規な相異である。
第2の重要な主題は実施例の形で示したこのアーキテク
チャの実施手段である。この実施手段は実行ロジックと
制御ロジックとを分けて取扱った2つの項目で説明され
る。MPUと同様に、工OUは実行ユニットと制御ユニ
ットで構成されるのを特徴とする。実行ユニッとは制御
ユニットによって制御され、且つ、種々のレジスタ、ラ
ッチ、マルチプレクサ、ロジック、そしてMPU及びオ
フチップ(off−chip)デバイスとの間の物理的
インターフェイスを与えるデータバス及びアドレスバス
を含んでいる。工OHの頭脳は制御ユニットである。実
行ロジックの説明において、制御ロジックにより発生さ
れる制御信号の細部についての記載は行わない。その代
りに、これ等の信号自身は後述される項目で説明されて
いる。実行ロジックは、工OHの種々の機能が遂行され
るメカニズムを形成する。制御ロジックは、これらの機
能が遂行される時期を決定する。
外部アーキテクチャ、 ピンの接続仕様 第11図を参照すると、工OU100はアドレスバス1
01及び4バイト幅のデータバス102a。
102b、102c及び102dを介して、異なったア
ドレス幅及びデータ幅を有する複数個のデバイスに接続
されていることが示されている。例えば、代表的な16
ビツ)MO68000デバイス103はアドレスバス1
01の23本のラインと、データバス102c及び10
2dの高位の2個のバイトとに接続されている。同様に
、代表的な8ビットM068008デバイス104は1
9本のアドレスバス101のラインと、データバス10
2dの高位バイトに接続されている。これ等の2つのデ
バイスは、データ幅の相異にも拘らず、同じデバイスの
ファミリーに属している。また、代表的なMO6800
デバイス105が示されており、それは15本のアドレ
スバス101のラインとデータバス102dの高位バイ
トへ接続すれている。これは別種類の8ピツトデバイス
であり、デバイスの異なった7アミリーに属している。
これ等すべてのデバイスはまた、工OUの種々の制御信
号ピンへ接続されており、このピンによってこれ等のデ
バイスと工OUはコミュニケーションを行う。MO68
008及びMO6800デバイス104及び105の場
合は、必要とする幾つかの制御信号を発生するために、
付加的な小規模の集積(SS工)ロジック106が必要
である。既に市場で入手可能なM068000デバイス
の7アミリーに加えて、本発明に従った工OUはまた、
それ自身の32ビツトデバイスのデザインと、アタッチ
メントとを考慮している。このタイプのデバイスが参照
数字107で示されている。第11図に示されたデバイ
スの組合せは単なる説明のためであって、与えられたシ
ステムによって、これ等のタイプのデバイスで異なった
組み合せが出来ること勿論である。
ピンの指定及び工OUの機能は第12図に示した表に要
約されている。この表から、第11図に示したSSエロ
ジック106はMO・6800デバイスで使われるデー
タストローブDaを発生するため、M068000デバ
イスで使われる上位データストローブUDS及び下位デ
ータストローブLDSとを結合することが理解される。
加えて、アドレスMO680013及びMO6800デ
バイスに要求される低位アドレスピッ)AOがロジック
106中の丁子1及び正DSから取り出される。
ロジック106は真理値表及びアンドゲートによって表
わされる。
ワードストローブT1は、出力動作の間だけ、即ち工a
υが32ピット全体を1列に並べて転送するためのデー
タバスを準備する動作の期間だけの非サービスサイクル
に付勢される。これらのビット転送のためのUDS及び
τDSはMO68000の互換性を維持するため、同時
に付勢され、且つAlはゼロにセットされる。バイト及
びハーフワード転送はUDS又はτDaだけを使った工
anによって表示される。
読み取り/書き込みサイクルのためのアドレスバス10
1は、MPUがアドレスビットA31−AOIを使って
2  個のハーフワード(16ビツト)ロケーションま
でアドレスすることが出来ることを除いて、MO680
00マイクロプロセッサのアドレスバスとして全く同じ
重みを持っている。バスのA32はアドレス用には使わ
れず、実アドレスタグに使われる。このタグが活性化(
高電位)された時、パスラインA31−AOI上の関連
するアドレスは実アドレスである。A32が不活性の時
は、関連したアドレスは仮想アドレスとして解釈される
。A32のレベルはMPUだけによって決められる。
ワード転送肯定WTAOK信号は、32ビツトデバイス
がバスサイクルの出力制御の通常応答を表示するために
使われる。WTAOK信号が入力、動作で使われた時、
その信号は、アドレスされたデバイスがアドレスビット
A31−A2に対応する32ビツトのフル整列ワードを
データバス上に、周期時間T31 (M068000の
電気的仕様書を参照)内で供給されたことを表わす。上
記のワードは、デバイスが工OUからストローブ信号の
減勢を検出するまで、維持される。WTAOK信号が出
力動作に応答して使われる時、WTAOK信号は、デバ
イスがデータバス上にバイト、ハーフワード、又はワー
ドを受け取ったこと、そして工OUがバスサイクルを決
定するため動作しうろこととを表示する。データバスの
フォーマッとはデータストローブによるバスサイクルの
開始時にデバイスへ表示される。
1  1   1    フルフード    D31−
DOOo    1    1     /−−7’7
−ド   D31−D16及びD15−DOOすべての
サービスサイクルは3つのデータ転送肯定信号、WTA
OK、DTAOK、BTAOK及びfT下の任意の1つ
に応答して通常は終了しそしてそれらの信号夫々はMP
Hにより判別される。出力サービスサイクル(CONT
ROL)は、7丁丁の応答がインター7エイスチエツク
を主することを除き、同じように取扱われる。割り込み
肯定サービスサイクルのために、各肯定信号は下記のよ
うな重みを有する。
デバイスの応答割り込みベクトルのロケーションWTA
OK           Do7−DOODTAOK
           D23−D16BTAOK  
          D31−D24割り込み肯定サイ
クルにおける7丁丁の応答は、ベクトルが転送されなか
ったことと、プロセッサが割り込み要求を自動ベクトル
とすべきであることとを表わす。これは通常応答である
13個のバスサイクル応答信号の各々は負のエツジでト
リガされるD−タイプの7リツプ70ツブのD−人力に
供給される。これらの同期フリップフロップの出力はM
PHにただ1つのステータス応答を発生する工OHの検
出ロジックを駆動すすると、MPHに通常ステータス応
答を発生する。
1個以上の肯定信号を検出すると、′インター7エイス
チエツク“を発生する。工OUが肯定信号を記憶し、そ
して除外信号が記憶されなかった時は、工OUは、第7
図に示されたように、バスサイクルのステータス6に入
る。
バイト転送肯定信号、ETA、OKはバスサイクルの出
力制御へ通常応答を表示するため、MO6800とは異
種の8ビツトデバイスによって用いられる。
BTAOK信号が入力(読み取り)動作に使われた時、
その信号が、1バイトの取り出し、又は16ビツトの高
位バイトの取り出しである場合、アドレスされたデバイ
スはデータバス102dのD31−nz+上に、周期時
間T31内でアドレスバイトをセットしたか、又はセッ
トするだろうことを表わす。若し、取り出し要求が16
ビツトのハーフワードであったならば、工QU100は
ETACKに応答して、ハーフワードの低位バイトを取
す出すよう直ちに動作する。出力(書き込み)動作に対
して、BTA(1!に信号の付勢は、アドレスされたデ
バイスがデータバス102dのD31−D24上の情報
のみを読み取ったことと、工OUが閃連するバスサイク
ルを終了するよう動作することとを表わす。デバイスは
A31−AOに対応するロケーションにバイトを記憶す
る。この場合丁子1−1ならば、AO−1であり、若し
UDS−0で且つLDS−1ならば、AO−1である。
若し、BTAOKが16ピツト記憶(UDS−IJDS
讃1)に応答してBTACKが受け取られたならば、工
(llUlooは低位バイトを記憶するため、別のバス
サイクルを自動的に遂行する。すべてのバイト出力転送
に関して、バイとはデータバスのすべてのカドラント上
で重複する。
有効メモリアドレスVMA及び駆動E信号が、これらの
信号に関するM06800の仕様と合致して、vPAに
応答して印加される。
IO’Hの信号のレパートリが第121Nの表に示され
ている。第12図で定義されていない信号が第11図に
示されているが第11図は装着能力と、工0U100及
び外部接続のデバイスの間の基本的なコミュニケーショ
ンとの明確な概念を与えるための単純化した図である。
外部アーキテクチャ、 MPU/工OUインターフェイス 第13図に示されたように、工OUI Doは外部デバ
イスと、チップ上のMPU、即ちオンチップMPUとの
間のコミユニケージロンを与える。
ICUへのコマンドはMPHに置かれたプロセッサコマ
ンドレジスタ(FOR)108で発生される。このレジ
スタの内容は第14図に細部が示されている。コマンド
に対するステータス応答は工0U100の中の検出ロジ
ック109中で発生され、そして、後で説明されるよう
な18本のステータス応答信号ライン5RO−3R17
を介してMPUへ転送される。第15図及び第16図の
タイミング図で示されているように、コマンドは入力ク
ロツクの降下エツジにおいてのみ、工OUによって取り
上げられる。前のコマンドに対するサービスが進行して
いなければ、又はHALT状態のためにMPUへのサー
ビスが臨時に禁止されているのでなければ、工OUは、
コマンドが検出されるまで、降下エツジ毎にpcil 
08の内容をストローブし且つ緩衝記憶する。FOR階
層は3つのレベル、FOR,FOR’及びF OR’を
含む。FOR108は最高のレベルであり、MPHにお
けるコマンド全体を表示する。FORl 08はMPU
中の物理的なレジスタである必要はないことは、この道
の専門家には理解されるだろう。FOR’108は、コ
マンドシーケンスの間でICU中でバッファされるとき
のFORl 08の完全な複製である。
コマンドシーケンスはバスサイクルのステータス6及び
7で重複されるから、FOR’ 1Q8’はバスサイク
ルの間で変更することが出来る。FOR’108′の信
号はパスサイクル全体にわたって維持されなければなら
ないので、paR’108’はアドレス選択を制御する
ため、若しくは機能コードを設定するために用いること
は出来ない。従って、緩衝記憶を行うための第3のレベ
ルが必要となる。これはFOR’ 108’の選択ビッ
トを受け取るpcR’108“によって与えられ、FO
R”はバスサイクル全体にわたって、即チp OR1(
S)、FOR2(P)及びFOR3(B)の間、固定さ
れねばならない。また、p OR4(B4) 、FOR
IO(W工。)、PCRII(W  )及びpaRlg
(A)がPOR“108”中にバッファ記憶される。F
OR“108″は第13図に示されたように実現化され
、各バスサイクルの開始時に、FOR’ 108’から
ロードされ、そしてコマンドシーケンスによって緩衝記
憶の読み出しが行われる。
例工ばバスサイクルのようなコマンドの実行は、FOR
’ 108’がロードされた後、半クロックだけ早期に
開始する。現在のコマンドに対するサービスが完了し、
且つバス除外がなければ、ICUlooは、現在のコマ
ンドの進行状態を表わす信号の上昇エツジの直後に次の
コマンドの検索を始める。第16図に示されたように除
外状態(例えば、パスのエラー)の場合、工OUは、除
外状態信号の立ち上りエツジ後、2Tまで、次のコマン
ドの検索を開始しない。それにも拘らず、FOR’10
8′のロードはクロックの負の遷移の時にだけに生ずる
。換言すれば、コマンドの感知は通常の場合より2Tだ
け遅延されるということで鼻る。
このことは、MPUがFORの現在の内容を置換し又は
取り消すための時間をMPUに与える。従って、MPU
は、コマンドがクロックの負の遷移で、FOR’中に安
定してロードされるように、入力クロックの上昇エツジ
で工OUヘコマンドを供給するようデザインされねばな
らない。FOR108と、31ビツトのアドレス出力(
アドレス出力レジスタAORI 10から来る)との両
方は、工OUI 00が動作を行うために必要とされる
すべての情報を提供する。
プロセッサのインターフェイスはまた、第23図に示さ
れているように、2つの32ビツトのデータ路、DI(
MPUデータ入力レジスタ、D工R111へ差し向けら
れる)及びDo(データ出力)112を含んでいる。各
通路の高位バイとは低位ストレージに含まれている任意
のバイトのセットに関連した低位ストレージアドレスと
常に対応する。最上位ビッとは高位バイトの高位ビット
である。使われるべきデータ路、DO又はDIの何れか
の各16ビツトのハーフワードは1ビツトの整列コード
、即チアライメントフードでMPUによって特定される
。すべてのハーフワード転送はDO又はDIの高位ハー
フワードか又は低位ハーフワードの何れかを介して行わ
れる。すべてのバイト転送は指定されたハーフワードデ
ータ路の低位バイト位置を介して行われる。
本発明に従った工Cυの実施例と共に使われる特定のM
PUに対して、すべてのワード転送は2個のマイクロ命
令によって、ハーフワードt−一時に転送して達成する
。これらの2つのマイクロ命令の各々はハーフワードを
対象としている。更にまた、これらのマイクロ命令の第
1の命令はストレージ中のすべてのバイトアドレスAの
ハーフワ−ドを対象としている。ハーフワードハイ即ち
、高位ハーフワード(HWH)の取出し又は記憶として
のこのマイクロ命令はFORl 08の中でMPt+に
より区別され、そして第2のハーフワード動作が続くこ
とを暗示する。第2のマイクロ命令はストレージ中のバ
イトアドレスA+2のハーフワードを対象としている。
対象ハーフワードのオペランドは、各レジスタのための
アライメントコードによって特定された如くに、D工1
11か又はD0112の何れかの高位又は低位ハーフワ
ードの何れかを使う。工atr100に対して、これら
の2つのコマンドの各々は、すべてのコマンドの場合と
同様に、それ自身のステータス応答を発生する。
本発明の実施例と共に使われた特定のMPUはアライメ
ントをチェックしない。従って、工0U100は、低位
アドレスビットがワード(隣り合った4個のバイトを表
わす)に対する出力サイクルを遂行する前に、低位アド
レスビットをチェックしなければならない。更に、取り
出しコマンドの場合、若しAO−11ならば、工OUは
コマンドを実行する代りにMPUコマンドに応答して、
奇数命令アドレスの除外ステータスを発生する。
既に説明したMPU/工OUインターフェイス機能に加
えて、割り込み要求レジスタ(工RR)113及び外部
リセットレジスタ(XRR)114が第13図に示した
ように工0U100の中に設けられる。工RR113は
ICtyの10個の割り込みピンから取り出される割り
込み信号を緩衝記憶スる。ステートインヂケータはMP
Uと工OHの外部ピンの間の直接接続によって表示され
ることは注意を要する。工OHの外部ピンは第13図の
下部に示されている各ピンと共に、すべて第12図の表
で定義される。第13図のステートインヂケータはここ
で開示された工OUに関係はないが、然し、本発明の実
施例に使われた特定のMPUの機能に関係する。より特
定して言えば、MPUはIBMシステム370のプロセ
ッサに相当している。従って、本発明の実施例はIBM
システム370のプロセッサと、モトローラMO680
00コンパチブルデバイスとのインターフェイスを与え
る。
然しなから、この実施例は1例であって、本発明に従っ
て、他の組み合せが可能であることを再度強調する。
、説明を簡略化するため、本発明の実施例に使われる特
定のMPUはシステム370MPHであるとして説明す
る。
実施手段、 実行ロジック 第21図は工(1!U100のアドレス回路の細部を示
す。この回路はMPUのアドレス出力AOIIOから、
アドレスビットA01及びAOOを受け取る非同期アド
レス選択ロジック115を含んでいる。アドレス選択ロ
ジック115はまた、後述する制御ロジックから信号z
′、Y′及びW工P′を受け取り、そして下記の真理値
表に従って、出力ゲート信号AGI及びAO2を発生す
る。以下の表で、又は“無関係“の条件を表わす。
ロジック115のAGI出力はアドレスバス上の低位ア
ドレスビットA1としてAOI又はAOIの何れかを選
択するのに使われる。ロジック115のAG2出力はA
OIIOからのA O31−AO2ビットか又は、1を
加えられたAO31−AO2アドレスの何れかを選択す
るのに使われる。増加されたアドレスはAolloのA
O31−AO2ビットに1を加えるALUI 16によ
って発生される。AGI及びAO2によって選択された
アドレスビットと、AOllOからのアドレスビットA
O32は3状態ドライバ1t7によって表示された3状
態アドレスバスに供給される。3状態アドレスバスはア
ドレス付勢フリップ70ツブ118によって付勢される
データフローロジックは第23図に示されており、図示
されたように相互接続された入力マルチプレクサ(工M
tyx)121、出力マルチプとフサ(OMUX)12
2及び入力/出力レジスタ(工0R)123を含む。O
MUXl 22はまた、データバスからレジスタエOR
Oへ高位バイトを導くため、ダブルサイクル入力の第1
バスサイクルの期間で使われる。工OROには、ダブル
サイクルの最終サイクルで使われるバイトがバッファさ
れる。このようにして、事前設定される共通バッファ(
工0RO)の使用が第2サイクルの間でハーフワードを
組み立てる処理を単純化する。然シナから、第2サイク
ルのためのデバイス応答ハ第1サイクルのための応答と
同じである必要はないこと、即ち、ハーフワードは物理
的に2つのスパンに分離して別のストレージに入れうろ
ことは注意を要する。
本発明の実施例で実施されているように、 OMUX1
22はすべての入力サイクルに対して、工OROへDO
lDl及びD3を接続する。然しながら1工OR123
の実際のロードは検出シーケンスによって決定される。
例えば、成る取り出しサイクルは工OR3及び工ORO
中のワードの低位バイトで終了する。同じ状態が入力サ
ービスサイクルの間でも生ずる。工OROは上述の2つ
の状態の何れにも使われない。
OMUXl 22非同期制御ロジックは第24図に示さ
れる表によって定義される。高位ハーフワードの出力の
緩衝記憶動作(第24図に示された表中のQ−0)の場
合、重要な制御はアライメントコード八“だけである。
FOR’108“ (第13図)のロードは、D23(
上位ハーフワード記憶の実行の間)及びH26(以下に
細部を述べる出力サービスサイクルの最初のマクロサイ
クルの間)において、コマンドシーケンスによって付勢
される。これは、FOR“108“がM P U /工
OTTサイクルの“ワインダツプ’ (Wind−up
)及び“走り初め“ (start−up)(第15図
参照)の終りに対応するコマンドシーケンスの第1の実
行及び第2の実行の終りでロードされることを意味する
。一方、工OR123は、MPU/工OUバスサイクル
の“コマンド及び検索“フェースの第2の負のエツジま
で、即ち、コマンドシーケンスの開始後、3.5Tまで
、ロードされない。従ってOMUXl 22は、この場
合のタイミング要求を満足させるために、FOR“10
8“の第20−ドの後、1.5Tの周期内で“設定“さ
れなければならない。
すべての出力バスサイクルに対して、OMUX122の
設定は第24図に示したようにW工P′Y’、Z’及び
AO’+7)出力値及びPOR“108’の内容に依存
する。W工P′、Y′、z′及びAO’の出力値はバス
サイクルの81の期間で出現し、そしてアドレスバスの
仕様を満足するように、S3の開始までに安定にされね
ばならない。一方OMUX122は出力データの仕様を
満足するために、S4の終りまで、即ち、入力制御(W
工P′、Y′、2′及びAO′)の設定後、約1クロツ
ク(T)までに安定にされなければならない。
入力サイクルの場合、OMUXの設定は、検出シーケン
スの85まで生じない、デコードされたデバイス応答に
依存する。従って、oMVx122は終了シーケンスの
S6の終りにおいてストローブされるデータのための時
間内に設定されなければならない。従って、OMUXI
 22の設定時間はすべての場合、最も厳しいT / 
2である。
第24図のOMUX制御ロジック表と同様なIMUX制
御ロジック表が第25図に示されている。OMUX12
2と共に工MUX121は検出及び終了シーケンスの間
で設定し、且つS6及びS7の間の負のエツジにおいて
設定を満足しなければならない。
工MUX121のための4つのバイト入力は32ビツト
の双方向性データバスへ直接接続される。
工MUXの他の4つのバイト入力は第23図に示された
ように工OR123から取り出される。
機能制御ロジックは第19図に示されており、バスサイ
クルの間のみに有効である信号FOO1FOI及びPC
Bを発生する。入力はFOR“108“からである。こ
のロジックは2人力オアゲート160.131及び16
2を含む。POR“ (B“3)のサービスサイクル表
示ビットがこれらのオアゲートの夫々の1つの入力へ供
給される。POR“l(S”)はオアゲート130の他
の入力へ供給され、FOR“2(P“)はオアゲート1
61の他の入力へ供給される。PCB“2 (Pつはま
た、オアゲート132の第2人力へ供給されるが、然し
、この入力は反転入力である。オアゲー)130.13
1及び132の出力は3状態ドライバ133.134及
び165を経て工OHの出力ピンへ接続される。
バスサイクル制御(第12図及び第13図参照)は種々
の出力ストロープを含んでいる。アドレスストローブの
7リツプ70ツブ137は第26図に示されている。ア
ドレスストローブの7リツプ70ツブ167の出力は反
転3状態ドライバ138を経て工OUの出力ピンに接続
される。データストローブのロジックは第26図に示さ
れている。
データストローブ選択ロジック140は第27図に示さ
れた真理値表によって定義される。選択ロジック140
はWIP’ 、y’ 、z’及びAO’信号を入力とし
て受け取る。選択ロジック140はまた、POR’ 1
08’がらの出力信号n/3及びw / −w /  
w /   w /   を受け取る。
選選択ロジック104より発生された出力はアンドゲー
ト141.142及び146へ供給されるLDS’ 、
UDS’及びws’である。これらの2人カアンドゲー
とはオアゲート145を通って、データストローブ付勢
フリップフロップ144によって付勢される。アントゲ
−)14L 142及び143はまた、オアゲート14
5を経たアンドゲート146の出力によって付勢される
。アンドゲート146への入力はFOR’ iQ3/か
らのB′ 及びB′ 信号であり、このアントゲ−とは
データストローブ・アリツブフロップ137の出力によ
って付勢される。アンドゲート141.142及び14
6の出力は関連する反転3状態ドライバ147.148
及び149を介して工OHの出力ピンへ接続される。第
26図にはまた、MO6800周辺制御のVMA信号を
発生する有効メモリアドレス(VMA)ロジックが示さ
れている。
このロジックの出力は、オアゲート156を経て工OH
の出力ピンへ接続される。オアゲート153の他の入力
はアンドゲート154から供給され、アンドゲート15
4はPOR’ 108’から313及びE/4信号を入
力として受け取る。アンドゲート154はデータストロ
ーブ付勢フリップフロップ144によって付勢される。
33 ’  wm B’−1は出力サービスサイクルの
間にのみ出力することは注意する必要がある。
第26図のロジックによって、レベル−ゼロのサービス
サイクルは、(1)アドレスの内容によって、そして(
2)3本のデータストローブ・サービスアドレスピン1
47.148及び149によって完全に限定される。サ
ービスアドレスは特定の5KNSE/ a ON T 
ROLサイクルを区別する。すべてのサービスサイクル
のためのサービスアドレスのタイミングは、アドレスス
トローブ(AS)のタイミングと同じである。サービス
アドレスはアントゲ−)146の作用によってサービス
サイクルが限定される。レベル−ゼロ入力サービスサイ
クル(SIDNSIC)に対して、アドレスストローブ
(n)がアドレスストローブ及びデータストローブの両
方のために使われる。換言すれば、アドレスストローブ
はアドレス/データ・ストローブの複合能力で外部デバ
イスに作用する。レベル−ゼロ出力サービスサイクル(
CONTROL)に関しては、3状態ドライバ152に
よって駆動される出力サービスストローブがデータスト
ローブプとして付勢される。そのタイミングは、アンド
ゲート154の作用によって、通常の記憶サイクルの間
で、データストローブのタイミングに対応する。
VPAはレベルとは無関係に、すべての入力サービスサ
イクルに対する通常の応答であるから、これにより、モ
トローラのコンパチブル自動ベクトル要求を維持するこ
とが出来る。一方、出力サービスサイクルに対しては、
VPAは許されず、若L[われだならば、インタ−7エ
イスチエツクカ発生される。従って、5KNsKサイク
ルのためのサービスアドレスのタイミングはC0NTR
0Lサイクルのタイミングとは異なっていることは注意
を要する。C0NTR0Lサイクルに対しては、サービ
スアドレスは5IN49にサイクルよりも10シツクの
遅延で現われる。これは、S]!、NSK/ CON 
T ROLサイクルがMO68000に関連しておらず
、従ってサービスアドレス信号のタイミングはモトロー
ラの仕様に合致する必要がないから、全く問題がない。
5個のバスサイクル制御出力信号の最後が読み取り/書
き込み(R/W)信号である。読み取り/書き込みフリ
ップフロップ151が第20図に示されている。フリッ
プ70ツブ151の出力は3状態ドライバ156を介し
てIOHの出力ピンへ接続されている。
ハスサイクル入カブログレス(BC工P)信号は第12
図に示された表に示されたタイミング信号の1つである
。バスサイクル人カブログレスの7リツプフロツプ15
4は第17図に示されている。フリップ70ツブ154
の出力は反転3状態ドライバ156を介して工OHの出
力ピンへ接続されている。第18図はフリップフロップ
154の動作を示すタイミング図である。
外部デバイスはバスサイクルの制御出力信号に応答して
1以上の非同期制御入力信号を生ずる。
9個の制御人力信号がある。
各制御入力信号は第58図の下部に示されたように、負
のエツジでトリガされる関連したDタイプフリップ70
ツブ161−1.!59のD入力に供給される。このよ
うにして、これらの信号はブロックの各員のエツジでサ
ンプルされる。一方、同期フリップフロップの出力は検
出シーケンスロジック170に供給される。この非同期
制御ロジックは次項の工OU制御で説明する。
実施例、 制御ロジック エOHの制御ロジックの全般の構成は第28図のブロッ
ク図で与えられる。このブロック図によって、工OUの
複雑な制御機能は協同して動作する下記の4つのシーケ
ンスに分けて説明される。
(1) M p tyササ−スシーケンス(a)コマン
ドシーケンス (b)実行シーケンス リセット出力 バッファ読み取り バッファ書き込み バスサイクル HALT (停止)出力 (c)ポスト終了シーケンス (2)バス仲裁シーケンス (3)割り込みシーケンス (4)外部リセットシーケンス 術語、′シーケンス“は関連するロジックにより遂行さ
れる論理ステップのシーケンスを意味する。
換言すれば、これは、ロジックがどのようにして実施化
されるかということとは区別して、ロジックが遂行する
動作そのものの順序である。これらのステップを以下に
説明する。
バス仲裁シーケンス、割り込みシーケンス及び外部リセ
ットシーケンスは相互に完全に独立してオリ、且つMP
Uサービスシーケンスからも独立している。これら3つ
の独立したシーケンスの各々は常時付勢することが出来
て、それらの特定の信号を検出し、且つそれに応答して
連続的に動作する。一方、MPUサービスシーケンスは
シーケンスのエンドレスチェーンを含んでおり、エンド
レスチェーンの各シーケンスは、それ自身の動作を終了
する前に、少くとも1つの他のシーケンスを付勢する。
2個以上のMPUサービスシーケンスは同時に動作を行
わない。多くの場合、それは一時に1つのシーケンスが
遂行される。然しなかう、成る種のMPUサービスシー
ケンス、即チ第28図のスイッチ位置により示されたコ
マンドシーケンス、そしてポスト終了シーケンスの各々
は相互に排他的である。これらのシーケンスの夫々を付
勢し、又は減勢する特定の連結は以下に説明される。
更に、MPUサービスシーケンスはバス仲裁ロジックか
らの3個の信号(BGE、BR’及びBGAOK)によ
り3つの位置(コマンドシーケンス、PTS4及びPT
S6)にインターロックされる。第28図に示されたこ
のインターロックは関連したシーケンスでバスサイクル
の開始を胆止する。その間、バスは仲裁のため、臨時に
利用不可能になる。
゛ 工OU制御機能の全般的な複雑性のために、第28
図に示された機能の解析はその機能を理解し、且つ成功
裡に実行するために不可欠なことである。
従って、この機能の解析は独特であり、本発明の要素の
1つである。良好な実施例は第28図に直接基礎を置い
ており各シーケンスは分離して実行される。実際的なそ
のような実行の模式図は示す必要はない。例えば、MP
Uサービスシーケンスは単一の“状態マシン“のロジッ
クによって実行することが出来る。それにも拘らず、第
28図はそのような“状態マシン“のベースとして、又
は実施化の1態様として示しである。
本発明に従った制御シーケンスの各々の実施例を以下に
述べる。全体として、以下の説明は3つの要素を含んで
いる。即ち、(1)タイミング図、シーケンスが行うこ
とを特定すること、(2)そのシーケンスの論理的実行
を述べた論理図又は真理値表、(3)その実施装置の動
作を述べたフローチャート、以上の3つの要素である。
項目(3)は項目(1)によって説明される要件を満足
することが理解されるであろう。
先ず、シーケンス相互のコミユニチージョン及びシーク
ンス内コミュニナーションのために使われる実施要素の
成るものについて先ず述べることとする。
シーケンス相互の及びシーケンス内の コミュニケーションロジック このロジックは、1つのシーケンスによって、又は1以
上のシーケンスによってセット/リセットされる制御7
リツプフロツプを含む。7リツプフロツプの状態はセッ
ト/リセットのシーケンスによるか、又は他のシーケン
スによって、後で問合せられる。これらの7リツプフロ
ツプのなかに、W工p、Y及び2フリツプフロツプ及び
それらのバッファ、そしてW工P′、Y′及びZ’7リ
ツプフロツブがある。これらの7リツプフロツプは第4
11fflに示されており、この項で説明する。他のそ
のようなフリップフロップはバス付与付F) (BGK
)フリップ70ツブである。このフリップフロップの機
能はバス仲裁の項で詳細に説明する。
ワード処理(W工F)フリップフロップ204(第29
図参照)はフルワード(32ビツト)が転送されること
を表示するため、記憶コマンド又はハーフワード取り出
しコマンドと組合わされて使われる。工OUの入力が高
位ハーフワード(HWH)取り出しコマンドを遂行して
おり、アドレスが整列ワードであって且つデバイスがW
TAOKの応答をしている時、W工Pフリップ70ツブ
204はバスサイクル検出シーケンスによりセットされ
る。次に、工OUはワードの高位ハーフワードを転送し
、そしてMPUからの次のハーフワード取り出しコマン
ドに対処するため、入力/出力レジスタ(工0R)12
3中に低位ハーフワードを同時にバッファ記憶する。W
工F−1の存在で検出された次のこのコマンドは外部デ
バイスからではなく工ORI 23から低位のハーフワ
ードを取り出すよう工OUを動作させて、これにより付
加的ナハスサイクルを回避する。次に、W工Pフリップ
フロップはリセットする。W工Pフリップ70ツブ20
4はまた、高位ハーフワード記憶コマンドに応答して、
工OHによってセットされる。高位ハーフワード記憶コ
マンドのためのターゲットアドレスは整列ワードである
。この状態の下で、工GUは工oR123’t2に高位
ハーフワードをバッファ記憶する。W工P−1を知らせ
る、次のハーフワード記憶サイクルは、特に、WSを含
みすべてのデータストローブを使った32ビツトのフル
ワードを送り出すために修飾される。次に、W工Pフリ
ップフロップ204は、デバイスがWTAC!Kに応答
したことを条件として、このバスサイクルの検出シーケ
ンスの終りでリセットされる。BTAOK。
DTAOK又はVMA応答のために、付加的なすイクル
が必要な場合、W工Pフリップ70ツ7204は、ワー
ドのすべてのバイトが転送されてしまうまで、リセット
されない。換言すれば、W工Pフリップフロップ204
は、フルワードの記憶を完了するバスサイクルの終りで
通常リセットされる。
Y7リツプフロツプ206 (第30図参照)はバスサ
イクル制御によって使われ、(1)ダブルサイクルの第
2バスサイクル(y−1)及び(2)ワード書き込み動
作のバスサイクルとを判別する。Y7リツプ70ツブ2
06は各バスサイクルの開始シーケンスの最初の負のエ
ツジで、上述の目的のために常時付勢可能である。バス
サイクルの開始シーケンスにおいて、上述の負の遷移は
(1)ダブルサイクルの必要を認識したときか、又は(
2)ワード書き込み動作のZ ’Y ’ −00及びZ
’Y’−10サイクル中で、BTAOK或はVPAに応
答してかの何れかで、バスサイクル検知シーケンスによ
ってバッファされる。次のバスサイクルの間で、Y7リ
ツプフロツプ206はY′フリップフロップ207をセ
ットし、後者はそのバスサイクルの期間の間セット状態
に留まる。Y7リツプフロツプ206はコマンドシーケ
ンスODSで付勢される各バスサイクルの開始時にリセ
ットされるか又は、外部デバイスからの通常応答に応答
して、ワード書き込み動作のZ’Y’−01サイクルの
検出シーケンスによってリセットされる。
2フリツプ70ツブ208(第31図参照)はワード書
き込み動作のサイクルを判別するため、Yフリップ70
ツブと結合してバスサイクル制御に使われる。2フリツ
プフロツプ208は各バスサイクルの開始シーケンスの
最初の負のエツジにおいて、この目的のために、常時付
勢可能である。
各バスサイクルにおいて、上述の負のエツジは2′フリ
ツプフロツプ209にバッファされる。2′7リツプ7
0ツブ209の出力は、W工Pフリップフロップ204
がセット状態にある時にのみ有効である。2フリツプフ
ロツプ208は、zlYl−00サイクルの期間、DT
AOKに応答して、又はZ’Y’−01サイクル期間、
BTAOKに応答して、ワード書き込み動作の間バスサ
イクル検出シーケンスによってのみセットされる。2フ
リツプフロツプ208は、付勢された毎ハスサイクルの
開始時において、コマンドシーケンスによって常にリセ
ットされる。
W工P′フリップフロップ205 (第29図)及びY
′フリップフロップ207 (第30図)は、バスサイ
クルの最初の負のエツジにおいてW工P7リツプ70ツ
ブ204及びY7リツプフロツプ206の状態を捕獲し
、そして、バスサイクルの間で発生するW工P及びY7
リツプフロツブ204及び206の変化とは独立して、
バスサイクルの全期間の間、これらの状態を保持する。
アドレスバス101もまたバスサイクルの最初の負のエ
ツジで付勢されるから、W工P′及びY′フリップ70
ツブ205及び207の伝播時間は、MO68000に
特定された対応する時間内で有効になるようにアドレス
させるため、充分に短かい時間でなければならない。
バス仲裁 工OUのバス仲裁アーキテクチャはM 068000の
アーキテクチャと実質的に同じであるが、然し、MO6
8000のためにデザインされた成る種の基本タイプの
デバイスの互換性に影響する特別な変化を含んでいる。
即ち、MO68000の仕様に含まれている変化とは一
致しない特別な変化を含んでいる。バス仲裁アーキテク
チャの必須の要素を以下に説明する。
以下に記載されるバスサイクルのみを除いて、バス仲裁
はバスサイクルが終了するたびに利用可能である。
(1)HALT(停止)と共に、又はHALTなしで通
常終了する保留(HOLD)を持つバスサイクル(’C
oo−1llに応答して遂行されるバスサイクル)。
(2)バス要求状態とは無関係に、そのサイクルの終り
において、バス仲裁の実行のため条件づけられたバスサ
イクルである“修飾”サイクル。但し、ダブルサイクル
、又はマクロサイクルを除く。修飾サイクルは特定され
た状態の下で、32ビツトのフルワードの高位ハーフワ
ードの記憶又は取り出しと関連している。
(3) HA L Tが不活性な場合であって、ダブル
サイクルの最初のバスサイクル(内部サイクル)。
(4)下記の如き1.ワード書き込み動作の特定のサイ
クル。
(a) W T A OK応答でなく且つHALT要木
がない場合のW工P100サイクル。
(b)WTAOK又はDTAOK応答があり且っHAL
T要求がない場合のW工P / l Oサイクル。
プロセッサは通常HALT (A了i信号及びi)、又
はBKRR及びDTE!XN信号(疑似HAI+’I’
)から生じたすべての除外的終了によって停止される。
バス仲裁は常時、利用可能であり、プロセッサはこれら
の信号の任意の1つの付勢状態により停止される。
バスのマスタデバイスは2つの非同期信号、BR及びB
GAOKを制御する。ここで表示B R5BGAOKな
どは簡略化のため、ロジックレベルを表わすものとする
。工OUはAs及びBGを駆動する。これらの信号を統
率する基本ルールは第32図のタイミング図に具体化さ
れており、以下のことを含む。
(1)BRはいつでも付勢することが出来、且つBRは
BGA(!Kを付勢した直後に、原始データによって通
常取り消される。
(2)BGはBRに対する応答であり、若し、バスサイ
クルの間でBRが付゛勢されると、BGはS6の開始直
後にのみ発生する。
(3)B G A OxGL B a −A S kJ
ttル応答テアル。
BGAOKは、BGが活性で且つAsが同時に不活性で
なければ付勢してはいけない。
(4)バス“使用中“状態はBGAOK+ASの条件で
活性になる。
(5)B G41BG A Oxの付勢に応答して取り
消される(BRの取り消しの前に)。
若し、MO68000デバイスのバス仲裁ロジックが上
述の条件と一致しなければ、そのデバイスは工OHのこ
の実施手段では使用出来ない。特に、バスを“獲得“す
るためHALT−人力のみを使うデバイスは、上記の(
3)項の条件に反するので使用から除外される。
このバス仲裁アーキテクチャの論理的実filli手段
が第33図に示され且つその真理値表が第34図に示さ
れている。関連するタイミング図は第35図及び第36
図に示されている。第33図のロジックは以下の5つの
基本フンボーネントを含んでいる。
(1)デバイス制御ロジック、即ち、BRフリップフロ
ップ226及び227と、BGAOK(A)フリップフ
ロップ228.229及び260゜(2)状態制御ロジ
ック、即ち、Gロジック221、Gフリップフロップ2
25及びVAフリップフロップ231゜ (3)工OUの他のシーケンスにより制御されるBGE
7リツブフロツプ。
(4)アンドゲート226で構成されるバス付与ロジッ
ク。
(5)3状態付勢(TSIC)ロジック、即ちオアゲー
)232及びアンドゲート236゜ BRロジックは負エツジでトリガされるBRフリップ7
0ツブ227と、正エツジでトリガされるBR’ 7リ
ツプフロツプ226を含む。BR’7リツプフロツプは
、BRフリップフロップの状態に追従する。BR’フリ
ップフロップ226に対してクロックをゲートするSV
D信号VRによって定義される、BR7リツプフロツプ
227の状態が有効である時は常に、BR’フリップフ
ロップ226はBRフリップ70ツブ227の状態をコ
ピーする。BRフリップフロップの状態が、BRの最終
的な遷移のため無効である場合、VRはゼロである。次
に、’V Rが活性になったことを条件として、BRの
内容がBR’フリップフロップ226中にコピーされる
前に、付加的なりロック期間が経過する。従って、この
構成は2段検出冑成である。
BGAOK(A)ロジックはBRロジックと実質的に同
じ自由動作ロジックであるが、唯一の相異は邪3の7リ
ツプフロツプ(A’)230が1クロツクの全期間(T
)の位相関係で、フリップフロップ229に追従するこ
とである。従って、第3フリツプ70ツブ(Aつは(A
′)の前の状態を表示し、そしてBGAOK信号中の遷
移を判別するためにA′と共に使うことが出来る。
無認可11(UA)フリップ70ツブ231はGロジッ
ク221だけによってセット及びリセットが行われ、そ
して、G信号の不在のとき、A′フリップフロップ22
9の付勢を7ラグする。これが“無認可肯定“状態であ
る。UAフリップフロップ261は、U A−1、A′
−〇の条件が取り除かれた時は、リセットされる。この
ロジックは丁τの不在のときにはBGAOKがデバイス
により決して付勢されない条件を反映している。
Gロジック221は第33図に示された5個の7リツプ
フロツプによって駆動され、UA及びGフリップフロッ
プ261及び225の状態を決定する。従って、これら
2つの7リツプフロツプ及びGロジック221は“状態
マシン“を構成しており、状態マシンの現在状態は、表
示された外部状態と、それ自身の前の状態(UA及びG
信号のフィードバックを介して)と、A′フリップフロ
ップ229の“履歴l (八“フリップフロップ230
によって与えられる)とによって決定される。状態の変
化はクロックの正の遷移のときのみに発生し、それ故、
Gロジックは、次の正の遷移のための設定時間を満足す
るために、Tより小さい伝播時間を持たなくてはならな
い。
BGIiフリップフロップ222は第37図の表に表わ
されたようにセット及びリセットされる。
無条件のリセットが各バスサイクルの開始時、即ちバス
サイクルのSOに始まるクロックが正に遷移するときに
生ずる。バスサイクルを開始するための条件は、そのバ
スサイクルの前のクロック期間の間のコマンドシーケン
ス又はポスト終了シーケンスによって決定される。若し
、BGIが付勢されており、そしてBR’フリップフロ
ップの出力もまた活性であるか、又は活性化しようとし
ているとすると、バスサイクルは開始されない。従って
、BG倍信号工OHによって失われることがない。
BGBフリップフロップ222は、下記の特別のサイク
ルを除いて、各バスサイクルの検出シーケンスが終了す
るクロックの正のエツジでセットされる。
(1) HA L Tと共にか、又はHALTなしの何
れかで、通常終了するマクロサイクルのすべてのサイク
ル。
(2)上述した修飾サイクル。
(3)マクロサイクルではな(、HALT−人力が検出
されない内部サイクル。
(4)ワード書き込み動作の特定のサイクル。BGKフ
リップ70ツブ222は、コマンドシーケンス(バスサ
イクルが遅延されるか、又はプロセッサが停止(hal
t)されるかの何れかである時)の間、又は、工OHの
リセットシーケンスの間、又はインター7エイスチエツ
クがバスサイクルの開始を■止した時(シーケンスの除
外)とにセットされる。
従って、BGK信号は、BGの付勢をバスサイクルに同
期して、そして(1)クロック周期5及び6の間の正の
エツジよりも早くなく 、(2)各マクロサ、イクルの
終了時か、又は(3) M P Hのためにバスサイク
ルを開始する際に、工OUが遅延される時、丁τを発生
させる。BG]In信号はひとたび付勢されると、それ
は、B R’及びA′がクロックの前の正の遷移におい
て、減勢にされなければ、リセットされない。換言すれ
ば、BGの再ゲーとはBGKフリップ70ツブ222に
より行われることはない。反対に、BGの減勢はT1又
はBGAOKに応答して、G信号のみで決定される。従
って、工OUがBGKフリップフロップ222をセット
する時は常に、それは仲裁のためにバスを開放する。工
OUカM P Uサービスのために次にバスを必要とす
る時は、それは、BR’及びA′の同時リセット状態に
よって表示されたバス利用可能状態になると直ちに、B
 G E 7リツプフロツブ222をリセットする。換
言すると、ひとたびデバイスがバスに接続されると、デ
バイスは、デバイスが必要とする時間だけバスを保留す
る。工OUがそれを“取り上げる“ことは出来ない。然
し、ICUがバスを持った時は常に、工OUが必要とす
る時間だけバスを保留する。
バス付与ロジックはアンドゲート223のみを含む。B
GKが活性である時、BGは、デバイスがバス(G付勢
)を必要とする時は常に付勢される。BGは常に、Gの
減勢、即ちデバイスがバスを開放した時に、付勢される
TSK信号はバスのすべての3状態制御を付勢する。こ
れは、他の制御によって3状態にされる双方向性データ
バスとアドレスバスを確実に排除する。TSI信号は第
33図に示されたオアゲート232及びアンドゲート2
36を使って発生される。工OU制御は、以下の条件が
満足される時に、バスから除去される。
(1) B a K活性(バスはMPHにより開放され
ている)。
(2)G又はA′活性(バスはデバイスにより要求され
ている)か、又はHALT−出力の活性。
(3)A s不活性(M P Hのためのバスサイクル
は終了したか又はそのバスサイクルの不在)。
従って、MPUのための“最後の“バスサイク#(7)
間、TSKはバスサイクルの状態7の間テ低下し始める
。原理的に言えば、デバイスは、若しそれがBGAOK
を同時に付勢しなければ、直ちにそのサイクルを開始す
る。
最後に、工OHのバス仲裁アーキテクチャの実施手段に
関して要約すると、BGEフリップ70ツブ222及び
アンドゲート223と、BR’フリップフロップ226
と、A′フリップフロップ229を含むロジックは、夫
々が異なった責任を持つ、バスサイクル制御ロジック及
びノく一ス仲裁Gロジックが工CTJのただ1つの外部
バスを動的に共用する手段であることを注意することは
重要である。バスサイ、クル制御ロジックはBR’及び
A′フリップフロップの状態と一致する時間でBGEフ
リップフロップをリセット及びセットすることによって
、バスが必要であることを表明する。同様に、Gロジッ
ク221はGフリップ70ツブ225を介してバスが必
要であることを表わす。これらの2つの独立し且つ相互
に排他的な動作はBG倍信号発生するため、アンドゲー
ト223によって組み合わされる。重要な点は、第33
図に示された論理構成の結果として、バスサイクルIH
IIロジックのデザイナはそのデザインを遂行するため
にGロジック221の特定の動作を知る必要がないこと
である。そして、その逆も真であって、どんな仲裁ルー
ルであっても、Gロジック221によって、バスサイク
ルのプロトコルのどんな形式にも完全に調和して実施す
ることが出来る。本発明の実施例において、第38図の
表によって定義されるGロジックはM068000のバ
ス仲裁プロトコルに対して厳密にではないが相当密接に
適合する。然しなから、この性質はバスサイクル制御ア
ーキテクチャの仕様や実施に支障を与えない。
従って、第34図に示された論理構成はマイクロプロセ
ッサの機能を一層細かく分離する際に、重要す利益をマ
イクロプロセッサのデザイナに与える。一方、これはア
ーキテクチャ的要素の選択に柔軟性を与え、且つ実施手
段の単純化を計ることになる。
コマンドシーケンス コマンドシーケンス(ODS)200 (第28図参照
)の目的はMPUからのコマンドを検出し、バッファし
、コマンドの実行を開始することにある。これ等の機能
はこの制御順序に独特性がある。
コマンドシーケンス200はまた、通常のHALT開放
機能を遂行する。コマンドシーケンス200と、その入
力バウンド及び出力バウンド制御信号の論理図は第41
図に示されている。制御ロジックは後述するが、その細
部については説明しない。
コマンドシーケンス201は2つの状態co及び01と
、コマンドシーケンス付勢フリップフロップの出力に対
応する単一の位相(α)を含むものとして特定される。
COはクロックの高電位に対応し、01はクロックの低
電位に対応する(第38図を参照)。コマンドシーケン
スが開始すると、シーケンスは、コマンドが実行出来る
まで連続的に動作する。例えば、バスの使用中はコマン
ドの実行を遅らせる。タイミングは微妙である。5TO
Pコマンドはクロックの負のエツジで有効になり、そし
てその出力は、次の正のクロックエツジの設定時間を満
足させるために、クロック周期の半分(T/2)以下で
、ロジックによって解決されなければならない。5TA
RT/5TOPコマンドは別にして、その他のコマンド
はクロックの正のエツジの後に有効になる。コマンドシ
ーケンスはステータス応答を発生する。これは、コマン
ドが却下された場合か又はバッファ書き込みシーケンス
の間にのみ発生する。何れの場合でも、ステータスはた
だ1つの正のクロックエツジのみで有効である。即ち、
ステータス信号は正のクロックエツジによって、設定時
間及び保留時間が決められる。若し、コマンドシーケン
スが、コマンド却下の場合のような除外的なステータス
の表示で終了したとすれば、コマンドシーケンスの減勢
の結果として、ステータスの減勢が生ずる。この場合、
コマンドシーケンスは2Tの遅延後に回復する。
然し、プロシード(進行)ステータスが付勢されている
間に、若しコマンドシーケンスが反覆されたとすると、
新しいコマンドの動作は次の正のエツジの時間で新しい
ステータス応答を発生する。
この新しいステータス応答はN0OFの場合、又は無ス
テータスがコマンドシーケンスから出力された場合、ゼ
ロである。
コマンドシーケンスは以下のシーケンスによって付勢さ
れるか、又は付勢可能になる。
(1)バスサイクルを開始しようとしている時のインタ
ー7エイスチエツク。
(2)外部要求。
(3)リセット出力。
(4)バスサイクル検出シーケンス(条件付だが!常)
(5)ハツ7ア読み取りシーケンス(BH3)(バッフ
ァ書き込みシーケンスがコマンドシーケンスと同時に動
作する)。
(6)ポスト終了(PTS4以外のすべてのシーケンス
と、再履行が生じた場合はPTS3)。
(7) HA L Tでない場合、M O68000シ
ーケンスO マクロサイクル制御210はマクロサイクルの開始と、
そのサイクルが連続していること(アドレスストローブ
の付勢/減勢とは独立して)と、その終了とを判別する
。この制御は第42図に細部が示されており、以下の基
本素子を含む。即ち、それはHOLD7リツプフロツプ
211、マクロサイクル−進行中(M工P)フリップフ
ロップ212.5TARTフリツプフロツプ213及び
5TOPフリツプフロツプ214である。コマンド停止
のための、そして、HOLDフリップフロップをクリア
するためのタイミング図は第39図及び第40図に示さ
れている。
HOLDフリップフロップ211はFORバッファ、即
ちFOR’ 6のビット6を表わす。このビッとはFO
Rの動作フィールドの高位ビットであり、それはマクロ
サイクルの開始又は維持についてのMPUの要求を表わ
す。従って、HOLDフリップフロップ211は、FO
R’ 108’がロードされる毎に、即ちコマンドシー
ケンスの間でクロックの負の遷移があったときに、セッ
トされ又はリセットされる。MPUからのマクロサイク
ル開始要求は、このビットが0から1へ切換った時、検
出される。これは、バスサイクルが完了した時か、又は
バスがプロセッサに対してアイドルしている間に発生す
る。同時に、MPUからのマクロサイクル停止要求は、
このビットが上述の方向とは反対方向、即ち1からOへ
変換した時に検出される。これはマクロサイクルの最後
のバスサイクルの37の間に生ずるが、然しそれはまた
後に、バスがアイドルしている間に生ずる。
M工Pフリップ70ツブ212は動作中のマクロサイク
ルを判別する。それはまた、複数入力ストレージデバイ
スに対するマクロサイクルを判別するため、バスに関す
る7T下ピンを駆動する。
これは、アドレスストローブ(AS)がマクロサイクル
の間で上昇し又は降下するので必要である。
M工Pフリップ70ツブ212はマクロサイクルの最初
のバスサイクルの間でセットされ、同時にAsが付勢さ
れる。M工Pフリップフロップは、以下の状態の1つで
、クロックの正の遷移によって常にリセットされる。
(1) M P Uからの停止要求に応答して。この場
合、MIFフリップフロップ212は、5TOPコマン
ドがコマンドシーケンスによってFOR’108’中に
ロードされた後、クロックの半周期にリセットされる。
これはマクロサイクルの最後のバスサイクルの87の終
りで通常生ずる0 (2)MPUからの不適法コマンドに応答して。コマン
ドシーケンスを終了させるリセットがクロックの正のエ
ツジで発生する。
(3)奇数命令アドレスに応答して。この場合、M工P
7リツプフロツプ212は、アドレス除外が検出された
時間で、進行中のバスサイクルの87の終りでリセット
される。このサイクルはマクロサイクルの工OU強制(
工OU −forced)の最終のサイクルになる。
(4)すべての除外デバイス終了に応答して。この場合
は、終了の発生元及び除外の検出の時間を除いて、上述
の(3)項と同じである。検出は検出シーケンスの間に
生ずる。
M工Pフリップフロップ212の遷移時間は、ASが次
に活性になる時間の前にVIPが不活性になることを保
証するため、lクロック周期より小さくなければならな
い。M工Pフリップフロップのための最小オフ時間(不
活性状態)はクロックの2周期である。IJOOPコマ
ンドがマクロサイクルを終了させ、その後、保留(HO
I、D)コマンドを持つバスサイクルが1クロック期間
の量線いた場合、最小時間が起りうる。
5TARTフリツプ70ツブ213は次のバスサイクル
でマクロサイクルの開始を要求する。その結果、M工P
フリップフロップ212は次のバスサイクルのSlと8
2の間の正の立上りエツジでセットされる。3TART
フリツプフロツプ216は、FOR’ i 08’がロ
ードされ且つFOR’6が0から1へ変化する時にセッ
トされる。それは、以下の3つの状態の1つによってリ
セットされるまで、セットに留まる。
(1)マクロサイクルの最初のバスサイクルの間で、M
工P7リツプフロツプ212の付勢。然し、このバスサ
イクルは、若し5TART7リツプフロツプ213がH
OLDを有するN0OFにより、又はバッファサイクル
を生ずるコマンドによってセットされたならば、一時に
は生じない。この5TART7リツブフロツブ216の
このリセッとは、コマンドシーケンスが終った後に生ず
る。
(2)すべてのコマンド却下によるコマンドシーケンス
0 (3) S T OPフリップフロップ214のセット
これは、5TART7リツプフロツプ213がHOLD
を持つN0OFによりセットされたこと、そして、次の
バスサイクルがマクロサイクルのために要求されないか
、又は遂行されないことを暗示する。
この状況の下で、5TARTフリツプフロツプのセット
から実質的な影響を受けない。
5TOP7リツプ70ツブ214は、F OR’108
′がロードされ、且つFOR’ 6がOに変った時、セ
ットされる。これは、コマンド停止を表わし、以下のこ
とを発生させる。
(1) M工Pフリップ70ツブ212がクロックの正
のエツジでリセットされること。
(2) B a E 7リツプフロツプ222がクロッ
クの次の正の遷移でセットされ、そしてコマンドシーケ
ンスは、以下の状態が優勢であれば、コマンドシーケン
スは繰り返されること。
(a) HA L T 2フリツプ70ツブが付勢され
ており、その場合、コマンドシーケンスのHALT開放
機能が付勢されているか又は、 (b)BR′7リツプ70ツブ226が活性であるか又
は、 (a) S T OPコマンドがN0OFであること。
工Oυは自身のFOR’ 6を既にクリヤしているから
、停止(STOP)コマンドはマクロサイクルの除外終
了に続く次のコマンドとして発生することは出来ない。
これは、他のマクロサイクルがMPHによって開始され
るまでは0に変化するのを阻止する。5TOPフリツプ
フロツプ214は、その付勢に続く正のクロックの間、
即ち5TOP7リツプ70ツブの活動状態がクロックの
ほぼ半周期(T/2 )の期間内で、条件付きでリセッ
ト六 +17+− コマンドシーケンス制御ロジックに要求された動作は第
43図から第51図までのフローチャートで細部が示さ
れている。実施のフオームは任意であるが、どのような
7オーム(PLA、組合せロジックなど)であれ、それ
はこれらの70−チャートによって特定される動作を生
じなければならない。これらのフローチャーとは制御ロ
ジックの動作を説明するために成る程度の細部まで“読
み取る“こととし、また本明細書の70−チャートをど
のようにして読むかについて説明する。
第43図を先ず参照すると、コマンドシーケンスはクロ
ックの正のエツジで開始する。OMUX選択フリップ7
0ツブ203が1にセットされていれば、これはコマン
ドが既に緩衝記憶されているが然し未だ実行することは
出来ないことを意味する。従って、コマンドシーケンス
は反覆される。
他方、OMUX選択フリップフロップ203がOにセッ
トされているならば、paRloaの内容はクロック周
期O及び1の間の負の遷移によりFOR’108′中へ
読み取られ、且つ同時に、5TART及び5TOPフリ
ツプフロツプ216及び214は条件付けでセット又は
リセットされる。OMUX選択動作の後、ロジックにお
ける次のステップはHALTフラグをチェックすること
である。コマンドシーケンスのステップ8及びステップ
10は相互に排他的である。何故ならば、(1) HA
 L T 7ラグはマクロサイクルの間の検出シーケン
ス(DTS)によってセットすることが出来ず、(2)
HALTフラグは、5TOPフリツプフロツプ214が
通常停止の間でHALTによってリセットされている時
に、セットされるからである。最初に、HALTフラグ
がOであると仮定して、5TOP7リツプフロツプがそ
の状態を決めるためチェックされる。
若し、5TOP7リツプ70ツブ214がゼロであれば
、オペレーションコードC708がチェックされる。若
しコードがN0OFを表わすOOであれば、ロジックは
最初に戻り、そしてコマンドシーケンスは次の正のクロ
ックの始めで繰返される。若しコードがOlであれば、
HA′LT−出力シーケンスが付勢され、そしてBGフ
リップフロップが付勢される。′付勢’  (enab
led)  とは対応するフリップフロップの5人力が
活性化されることを意味する。ここから、ロジックはコ
マンドシーケンスを終了するための、第48図に示され
た流れ線図に行く。若しフードが10であればリセット
出力シーケンスが付勢されて、プロセスはまた第48図
に示された流れ線図に行く。
第48図を参照すると、コマンドシーケンスの終りはP
OR1Q5を選択するため、OMUX選択フリップフロ
ップ203のに入力の付勢と、コマンドシーケンス付勢
フリップフロップ202のに入力の付勢と、遅延リング
210へのリセット入力の付勢とを含む。OMUX選択
フリップフロップ206のに入力が活性化されると、コ
マンドシーケンスが次に付勢された時、MPUからの次
のコマンドを検索するための準備が行われる。コマンド
シーケンス付勢アリツブフロップ202のに入力の付勢
はクロックの次の正の遷移のシーケンスの取り消しを準
備し、そして遅延リングへのリセット入力の付勢は遅延
リング210に同期リセットのロジックを準備する(第
4111参照)。
第43図を再度参照する。上述の説明はコマンドシーケ
ンス201によって遂行される開始ステップと最終ステ
ップについて行われた。)IALTフラグがステップ8
でチェックされた時、それがlを発見したと仮定する。
この場合、ロジックは通常のHALT開放機能を示す第
44図へ移行する。BGKフリップフロップ222はこ
のロジックの実行中は常に付勢されていることは注意を
要する。最初に、HALT  フリップフロップがチニ
ックされ、若しOにセットされていれば、HALTフラ
グ・7リツプフロツプのに入力が付勢される。
次に、ロジックは、コマンドデコードにおいてコマンド
シーケンスを連続するように、第43図へ戻る(ステッ
プ12)。一方、HALT  フリップフロップが1に
セットされているならば、これはN0OF、即ちOO−
00であるか否かについて決定が行われる。若し、N0
OFであれば、ロジックは、コマンドシーケンスがクロ
ックの次の正の遷移で繰返される第43図へ単純に戻る
若し、N0OFでなければ、CMUX7リツプフロツプ
203のJ入力が第43図へ戻る前にFOR’108′
を選択する準備のため付勢される。
再度第43図を参照し、HALTフラグが0であり1且
つ5TOP7リツプフロツプ214が1であるとする。
この場合、ロジックは次に、コマンド停止ロジックを示
す第45図へ移行する。最初に、それは、xSフリップ
フロップ215のJ入力を付勢することによって、5T
OPフリツプフロツプをリセットする。加えて、M工P
フリップフ”7’212のに入力が付勢される。これら
のステップは5TOPフリツプフロツプ214の出力に
よって直接に遂行される(第42図参照)OHALT2
フリップフロップがチェックされ、若しlにセットされ
ていれば、EGHフリップフロップ222及びHALT
フラグ・フリップ70ツブは付勢され、後者は通常のH
ALT開放機能を遂行するための準備をする。この場合
、HALTはパスサイクルの4及び5の周期の間の負の
クロック遷移で、HALTフリップフロップにラッチさ
れた。BGII:及びHALTフラグ・フリップフロッ
プのJ入力が付勢された後、これはN0OPs即ちo7
c8−ooであるが否かについての決定が行われる。若
し、N0OFならば、ロジックは次の正のクロックでコ
マンドシーケンスを繰返すため、第43図へ戻る。若し
N0OFでなければ、OMUX選択7リツプフロツプ2
03のJ入力は、’:J T ンF シー ’f >ス
を反覆するための第43図へ戻る前に、FOR’ 10
8’を選択するため付勢される。HALT27リツプフ
ロツプに戻って、若しそれが0にセットされていれば、
ロジックは、HALT  フリップ70ツブがあたがも
、lにセットされていたかのように進行する。一方、若
しBR’フリップフロップ226が0にセットされてい
れば、それがN0OFであるが否かについての決定が行
われる。若し、!l100Fであれば、EGICフリッ
プ70ツブ222のJ入力が、コマンドシーケンスを反
覆するための第43図へ戻る前に、付勢される。若し、
N0OFでなければ、ロジックはコマンドデコード動作
を行うための第43図へ単純に戻る。
第43図のコマンド動作がコード11を発生したならば
、バスサイクルが特定される。次に、ロジックは、第4
6図に進み1そこで(1)Y及びz7リツプフロツプ2
06及び208のに入力がこれらのフリップフロップを
リセットするために付勢され、そして(2)パスサイク
ル判別フィールド(BBB)がデコードされる。若し、
B13BフイールドがX00又はXllであれば、これ
らのコードは定義されないから、コマンド却下ロジック
が開始される。
ハスサイクルコードが001であれば、これは読み取り
サイクルを表わし、最初に行われるべきことはアクセス
幅の決定、即ち、バイトであるか、ハーフワードである
か、又は1ワードの第1ハーフワードであるかの決定で
ある。何れの場合でも、W工Pフリップフロップ204
はチェックされて、前のバスサイクルがメモリからの整
列ワードを取り出したか否かを決定する。若し、そうで
なければ、ロジックは、バスサイクルの設定が結論付け
られている第47図へ移行する。デコードされた書き込
みバスサイクルのために同じようなロジックがある。こ
こで再度、バイト又は高位ハーフワード(ワード)出力
のためのアクセス幅が決定されて、W工Pフリップ70
ツブ204は、アクセス幅と一致するかのチェックを行
う。高位ハーフワード(ワード)出力に対して、フルワ
ード出力が抑制、即ちサップレスされるべきが否かにつ
いての決定を行うために、サップレスピンがチェックさ
れる。若し、サップレスされるべきならば、高位のハー
フワードを記憶するため、バスサイクルが開始(第47
図参照)される。若しそうでなければ、遅延リング21
0がテストされて、コマンドシーケンスを2回経た後、
Al’−AO’ −0であるか否かの決定が行われる。
これはNOHの動作素子Al’+AO’によって図面中
に示されている。A l ’ % A O’ −0であ
れば、非整列ワードアドレスが検出され、そしてバスサ
イクルが開始されて、高位ハーフワードを記憶する。
第47図に戻って、バスサイクルの設定がBGKフリッ
プフロップ222をチェックすることにより続行される
。このステップは閉鎖、即ちロックするのを阻止し、そ
して“記号化した”ルートを与よる。若し、BGICフ
リップフロップの出力が1ならば、BR’フリップフロ
ップ226はチェックされ、そして0ならば、BR’フ
リップフロップはBGICフリップフロップが0にセッ
トされていたかのように扱われる。何れの場合でもBG
AOK ’フリップ70ツブはそのレベルを決めるため
にチェックされる。(これら2つの7リツプフロツプの
各々はクロックの正のエツジでセット又ハリセットされ
る。伝播時間はコマンドシーケンスによって機能するロ
ジックの保留時間を与えるのに充分な時間であると仮定
する。)若し、BGACK’7リツプフロツブが0であ
れば、これは結局、バスが利用可能であることを表わす
。次になされる事柄はバス付与(iτ)を減勢するため
BGIli7リツプ70ツブ222のに入力を付勢する
ことである。次に、PCR″108Nのロード入力及び
B(!UPフリップフロップ154のJ入力が付勢され
て、開始シーケンスが付勢される。これが達成された時
、ロジックは既に説明したように、コマンドシーケンス
を終了する第48図へ移行する。
他方、BR’フリップフロップ226又はBGACK 
’フリップフロップをテストした時に、若し何れかがセ
ットされていたとすると、バスは利用不可能であり、O
MUX選択フリップ70ツブ206のJ入力はFOR’
を選択するために付勢される。
ロジックは次に第43図に戻って、次の正のクロックで
コマンドシーケンスを反覆する。
第46図に戻って、読み取りサイクルが検出され、アク
セス幅がハーフワードのためにデコードされ、そしてW
工Pフリップフロップ204が1であり、MPUが低位
のハーフワード又はフルワードの取り出しを試みている
ことを表示したものと仮定する。この場合、W工Pフリ
ップフロップ204のX入力はそのフリップフロップを
リセットするために付勢され、次にバッファ読み取りシ
ーケンスが付勢され、そしてFOR“のロード入力が付
勢される。この時点で、ロジックは既に述べたように、
コマンドシーケンスの終了を示す第48図へ移行する。
他方、バス幅はバイトであるか、又は高位ハーフワード
(HWH)であると検出され、且つWXP7リツプフロ
ツプ204がlであり、MPUが不一致のコマンドを発
生したことを表示したと仮定する。この場合・ロジック
はコマンド却下シーケンスのための第49図へ進む。
W工Pフリップフロップ204が1であるならば、書き
込みサイクルに対しても同じ結果が得られる。
第49図に示されているように、コマンド却下プロセス
中の第1ステツプは遅延リングをテストすることになる
。若し、それはna不適法コマンドが検出されたことを
表示する0であった場合、BGKフリップ70ツブ22
2のJ入力が付勢さ゛れ、そして遅延リングを歩進する
ための準備が行われる。
また、aMux選択フリップフロップ206のJ入力が
付勢されてFOR’ 108’を選択する。
この時点で、ロジックはコマンドシーケンスを繰返すた
め第43図へ復帰する。このプロシージャの目的はlク
ロック遅延を行うことである。この遅延は、遅延リング
が1になった時、達成される。
次に、W工Pフリップフロップ204をリセットする準
備が行われ、補助遅延シーケンスが付勢される。そして
また、MPUへのコマンド却下ステータス信号が付勢さ
れ、xHフリップ70ツブ215のJ入力がFOR’ 
6をクリアする準備のため付勢され、そして5TART
及び5TOPフリツプフロツプ216及び214がリセ
ットされる。そして最後に、M工Pフリップフロップ2
12をリセットにする準備が行われる。この準備が行わ
れると、ロジックは第48図のコマンドシーケンスの終
了へ進む。
再び第46図に戻って、高位ハーフワードを記憶するた
めに、書き込みサイクルが検出されており、W工Pフリ
ップフロップ204がOであり、且ツワード出力がサッ
プレスされていないと仮定する。再び、遅延リング21
0がテストされ、若し0又は1ならば、FOR“108
“のロード入力は付勢され、歩進出力は遅延リング21
0の歩進を準備するため付勢され、そしてOMUX選択
フリップ70ツブ203のJ入力はF OR’108’
を選択するために付勢される。この時点で、ロジックは
コマンドシーケンスを反覆するため第43図へ復帰する
。遅延リングがテストされて、2であることが見出され
た時、2つの低位アドレスビッとは両方とも0であるか
ら、バッファ書き込みシーケンスの準備が行われて、次
のコマンドを検索する。ロジックはコマンドシーケンス
を繰り返すため第43図へ復帰する。バッファ書き込み
シーケンスの準備はW工Pフリップフロップ204のJ
入力を付勢すること、バッファ書き込みシーケンスを付
勢することを含む。次のコマンドの準備GtMpUへの
プロシードステータスを付勢すること、PCBi013
を選択するため、OMUX選択フリップ70ツブ206
のX入力を付勢すること、遅延リング210へのリセッ
ト入力を付勢することとを含む。
これまでの説明は通常の読み取り又は書き込み動作を含
むバス又はバッファサイクルの設定についてなされて来
た。第46図において、若し入力サービスサイクルコー
ドの101又は110が検出されたならば、ロジックは
第50図へ進む。コード101はサービスサイクルの入
力、コード110はサービスサイクルの出力である。何
れかが検出され九時、最初に行われることはW工Pフリ
ップフロップ204をチェックすることである。それは
lであってはならない。若し1であったならば、MPU
はエラーであり、ロジックは前に述べたコマンド却下シ
ーケンスのための第49図へ移動する。W工Pフリップ
フロップ204が0ならば、次になすべきことはアライ
メントコードをチェックすることである。人力サービス
サイクルの場合、アライメントコードが0であるか、若
しくは出力サービスサイクルの場合、アライメントコー
ドが1であるときは、ロジックはバスサイクルを遂行す
るため第47図へ移行する。ここで、入力サービスサイ
クルのためのアライメントコードが第2マイクロサイク
ルを表示する1であると仮定する。
すると、バッファ読み取りシーケンスが付勢されて、F
OR’ 108’のロード入力が付勢される。
この時点で、ロジックはコマンドシーケンスが終了する
第48図へ移行する。他方、出力サービスサイクルのア
ライメントフードが0(第1マイクロサイクルの表示)
であると仮定すると、有効データを送り出すためのMP
U時間を与える2T遅延を発生することが必′要である
。若し遅延リング210がO又は1であれば、POR“
108’のロード人力が付勢され、歩進入力が遅延リン
グの進歩を与えるため付勢され、そしてOMUXフリッ
プ70ツブ206がFOR’ 108’を選択するため
付勢される。この時点で、プロセスは第43図に復帰し
て、コマンドシーケンスを反Wする。
遅延リング210が2の場合、バッファ書き込みシーケ
ンスが付勢され、次のコマンドの検索の準備がなされる
。次に、ロジックは第43図へ復帰シテコマンドシーケ
ンスを繰り返ス。次のコマンドの準備は、(1)MPU
へのプロシードステータスと、(z)paRloBの選
択7リツプフロツプをリセットするため、OMUX選択
フリップフロップ203のに人力と、(3)遅延リング
210へのリセット入力とを付勢することを含む。
実行シーケンス、 バスサイクル制御 第28図に戻ると、工OHの制御ロジックの5つの“実
行“シーケンス、即ち、リセット出力、バッファ読み出
し、バッファ書き込み、バスサイクルそしてHALT出
力が示されている。上述の組のうちのバスサイクル・シ
ーケンスを代表例トして取り上げてその詳細を説明する
。これはまた実行シーケンスの殆んどを占める。他の実
行シーケンスの細部の説明は、これらはその道の専門家
には容易に推測出来るので、本明細書では行わない。そ
れにも拘らず、バッファ読み取り及びバッファ書き込み
動作のフローチャーとは第52図及び第53図に掲げで
ある。
バスサイクル制御は機能的に明確な4つのシーケンス、
即ち、開始、検出、同期及び終了に分割される。これら
のサブシーケンスを順番に説明する。開始シーケンス2
40はバスサイクル毎に“開始“する。その主たる機能
はバスを付勢し、そして各信号と進行中のバスサイクル
のタイプとに特有の時間で制御出力を活性化することに
ある。加えて、開始シーケンスはバスサイクルの次のサ
イクル、即ち検出シーケンスを付勢し、そして′早期読
み出し“が要求された場合、早期付勢のための手段が設
けられる。開始シーケンスはまた、シーケンス除外の検
出を行う(インター7エイスチエツク/B)。若し、シ
ーケンス除外が検出されると、バスサイクルは開始され
ない。その代りに、su9;6(付勢され、BGIIi
フリップフロップがセットされ、そして2T時間の遅延
後、コマンドシーケンスが再入力される。
開始入力シーケンスのタイミング図が第54図に示され
ており、実施手段のl形式が第55図に示されている。
第54図を参照すると、開始シーケンスは4つの状態(
0、l、2及び3)と4つの位相(θ0、θ1、θ2及
びθ3)を含むことが分る。これらは各バスサイクル毎
にただ一度だけ遂行され、その周期は第54図で特定さ
れているように、常に2Tである。INS付勢フリップ
70ツブ241の出力はθで指定される。遂行される機
能は、若し、除外が検出されると、工NS付勢フリップ
70ツブ241がセットされる時間と同時間にセットさ
れるシーケンス除外(SKQ、X)フリップフロップ2
42の状態に従う。これは第54図のタイミング図に詳
細が示されている。1NS付勢フリツプフロツプ241
をセットする付勢シーケンスはコマンドシーケンス(O
D S / E l 2又は114を参照)、ポスト終
了シーケンス3(再履行に対して)、及びポスト終了シ
ーケンス4(ダブルサイクル及びワード書き込み動作に
対して)である。4つの位相はリングカウンタ243に
より発生される。これらの位相信号は第55図に示した
ゲート機能の遂行に加えて下記の機能を遂行する。即ち
、θlの機能はクロックのY′の人力及びW工P′フリ
ップフロップ207及ヒ205と、アドレス(バス)付
勢フリップフロップとを付勢することである。θ2の機
能はR/ Wフリップ70ツブのに入力と、MIPζリ
ップフロップ212のJ入力を付勢することである。θ
3の機能はアドレスストローブ付勢フリップ70ツブ1
44と、データバス付勢フリップフロップ125のJ入
力とを付勢することである。開始シークンスロジックの
動作は第56図のフローチャートに要約されており、第
56図はコマンドシーケンスのロジックの第43図乃至
第51図に関して既に説明したのと同じように読むこと
が出来る。
バスサイクルシーケンスの第2シーケンスは検出シーケ
ンス250である。この微妙なシーケンスは出力制御に
応答するデバイスを検出して、次に遂行されるべきステ
ップを決定する。検出シーケンスのタイミング図は第5
7図に与えられており、論理手段としての実施例を第5
8図に示し、関連する真理値表は第61図乃至第74図
に示しである。第58図は、検出シーケンスロジックと
、既に説明した第1ステージ外部信号同期7リツプ70
ツブ及び丁度今完了したコマンドの終了応答を伝達する
ICUのステータス報告素子との関係を示している。
検出シーケンスは、MPUに対してありうる18のg 
丁ステータス応答のうち14のステータス応答の任意の
1つを発生することが出来る。他の4つのステータス応
答(SR9,5RIO1SRII及び5R13)は第5
8図に示されたように、他の制御シーケンスによって発
生される。各ステータス信号の重みづけは第59図に示
された表に要約しである。
検出シーケンスは開始シーケンス240だけによって付
勢され、そしてバスサイクルのステータス4及び5と、
δにより表示される単一の位相を含んでいる。ひとたび
付勢されると、そのシーケンスは連続的に動作する。即
ち、有効な応答が検出されるまで、第57図に示された
ように、状態4及び5を確実に反覆する。それは次に、
出力信号を発生して、選ばれた次のシーケンスの制御を
発生する。選ばれた次のシーケンスとは、同期シーケン
ス260か、又は終了シーケンス270の何れかであり
、そして後者はまた、コマンドシーケンス又はポスト終
了シーケンスでありうる。
BKRR信号及び3つのDTEXN信号の任意の1つの
信号を含む除外応答は、厳格なスキュー公差がない複合
信号の完全な非同期表示を許容する2エツジ検出法によ
って処理される。これらの°トド、5・ 除”外信号の任意の1つのうちの第1の検出は検出シー
ケンスに少くとも1つの付加的サイクル(4,15/で
示されている)を遂行させる。その付加的サイクルの間
で、それは再度検出応答をサンプルすることが出来る。
状a4’15’の間で検出されたすべての除外応答、又
は通常応答は無条件で認知される。然しなから、状態4
’、15’の間で若し応答が検出されなければ(前の信
号は超越したか又は除去された)、検出シーケンスは状
M4に戻り、その通常の動作を続ける。
検出シーケンスは以下の機能を遂行する。
(A)510個のデバイス応答の任意の1つの検出に加
えて、ステータス取り消し信号(単独で発生するHAL
Tは検出されない)の検出。
(B) M P Uからのコマンド及び他の制御との組
み合せで、デバイス応答の論理解析。
(0)SR09,5RIO1SRII及び5R13(第
58図参照)以外のすべてのステータス信号の発生及び
緩衝記憶。
(D)項目(B)の信号に基づいて、下記の何れかの機
能。(&)84を反覆すること、(b)s4’を開始す
ること、(C)下記のグループ(イ)からの1つのシー
ケンス、又は下記のグループ(ロ)からの1つのシーケ
ンスを条件付きで付勢して終了すること。
←)、(&)バスサイクルの状態S 6 / S 7を
含む終了シーケンスか又は、(b)uaasooo同期
シーケンス。
仲)、終了シーケンスのみに結合した以下のシーケンス
の1つ(上記のけ)、(a)項)。(&)コマンドシー
ケンスか又は(1))異常状態を取り扱うためのポスト
終了シーケンス(6つのうちの1つ)。
(K)結果が(D)ff)、 (、)項である場合、検
出シーケンスはまた、MPUヘステータスをゲートする
から(第58図の09を参照)、有効なステータスが8
6の正のエツジでMPtTに利用可能になる。
(F)緩衝記憶が必要な時は、入力バスサイクルの6及
び7の間の負のエツジで工OR]13のロードを可能に
する。
(G)バス付与(iτ)の条件付き付勢。
(H) yt P Uからの対応コマンドに応答して、
整列したフルワードの取り出しの検出。この場合、W工
Pフリップフロップ204は後続のコマンドシーケンス
をフラグするためにセットされる。
(1)フルワードを記憶するバスサイクルを検出したと
きにW工Pフリップフロップ204のリセット。 (W
工P′■1) (J)ダブルサイクルの必要性の検出。この場合、Y7
リツプ70ツブ206はセットされ、PTS4は付勢さ
れる。同時に、Y及び2フリツプフロツプ206及び2
08のセット及びリセット動作を通じてワード書き込み
動作を制御する。
(K) X RVフリップフロップ215で行われる2
エツジ検出方法を使うことによって、厳格なスキュー公
差がない、複数の非同期除外デバイス応答信号の使用を
許容すること。
(L) ’プロシード“取り消し信号の同期表示を検出
する手段を介して取り消し“処理“を行うこと。
プロシード取り消し処理は、デバイスがその応答を有効
であると決定する前に、通常の応答0.5Tを、デバイ
スに予測(信号)させる。若し有効でなければ、取り消
し信号のタイムリな付勢が、割り込みなしで、バスサイ
クルを連続させる。
これらのA乃至りの機能すべては第60図に示された実
施例及び第61図乃至第74図に示された関連する真理
値表によって遂行されることは理解されるであろう。
第28図の同期シーケンス260はモトローラMO68
00周辺デバイスを処理するために与えられている。こ
れらのデバイスはVPA信号を有するバスサイクルに応
答し、そして、この信号を検出すると、検出信号は、終
了シーケンス270(通路1又は2)に直接働きかけな
いで同期シーケンス(第28図の通路3)を付勢する。
それは、同期シーケンスの間で工OUがVMAと共に■
;に応答することであり、VMAはMO6800デバイ
スへの有効な“動作′信号である。デバイスは次に、そ
の人力/出力(工10)機能を遂行し、そして、工OU
は共通同期信号(ENABLE)と一致して、その同期
シーケンスを完成する。同期シーケンスの期間は、VP
AがENABLE信号に関して現われた時間に完全に従
属する。ENABI信号(K)は入力クロック(OLK
)から排他的に取り出された自由動作する“低速クロッ
ク“である。
これはバスサイクルからも、MO6800デバイスの部
分からも完全に独立している。E信号の目的はM068
00デバイスのための同期を与えることにある。
同期シーケンスはM06800デバイスに関するモトロ
ーラ社の公知の仕様を満足させなければならず、これは
この道の専門家には、これ以上の説明なしで、容易に実
施出来る事柄なので、同期シーケンスの実施例は本明細
書では記載しない。
更にまたこのシーケンスは本発明の要旨ではない。
終了シーケンス270(第28図参照)は各バスサイク
ルの最終シーケンスである。それは以下の終了機能を遂
行する。
(1)クロックの6及び7の間の負の遷移で、すべての
ストローブを否定すること。特にAs、WS。
UDS及びLDSの否定。
(2)バスサイクルのS7の終りにおける他の制御、即
ち下記の制御を付勢し又は減勢すること。R/W(付勢
)、1T下(条件付き付勢)及びVMA(減勢)。
(3)37の終りでアドレスバス及びデータバスを3状
態にすること。
終了シーケンスは2つの状態(6及び7)と、τて表わ
される1つの位相を含む。それは各バスサイクルの間た
だ一度だけ遂行され、従って、その期間はlクロック期
間である。それ自身はいかなる後続のシーケンスをも付
勢しない。終了シーケンスを付勢するシーケンスは検出
シーケンスであり、間接的にはコマンドシーケンス又は
すべてのポスト終了シーケンス(PTS)が付勢された
時ごとか、又は第28図に示されたように、MO680
0の同期シーケンス260によるシーケンスである。こ
のシーケンスの実施手段は上述の記載から容易に推考し
うるからこれ以上の説明は行わない。
ポスト終了シーケンス 検出シーケンス250の終り、又は同期シーケンスの終
り、即ちS5又は85′の終りにおいて、下記の2つの
シーケンス(加えて、終了シーケンス)のうちの1つが
付勢される。それは(1)コマンドシーケンスか、又は
(2)ポスト終了シーケンスかである。ポスト終了シー
ケンスは下記の状態の任意の1つの状態で常に付勢され
る。
(1)すべての除外終了。
(2)非マクロサイクルのHALTによる通常の終了。
(3)ダブルサイクル又はワード書き込み動作の検出さ
れた内部サイクルの通常の終了。
ポスト終了シーケンスは与えられた順序で次の機能を遂
行する。
(1)開放を検出すること。この場合の術語′開放“は
関連したデバイス応答信号を除去することを意味する。
(2)複数の信号の開放の順序が重要な場合、その状態
、即ちステータスを発生すること。
ステータスバッファレジスタを介してか、又は直接にM
PUヘステータスを与える。
(4)必要ならば、ポスト終了の遅延(2T)を発生す
ること。
(5)(イ)コマンドシーケンスか、←)ダブルサイク
ルo1又は02の第2バスサイクル、及びワード書き込
みサイクルの11のサイクルか、(ハ)同じサイクルへ
の再履行かの何れかを付勢すること。
ポスト終了シーケンスの代表的な特性は第75図のタイ
ミング図に示されている。6つの別個のポスト終了シー
ケンス(PTS)が特定されている。それらは関連する
バスサイクルに応答するデバイスを表わす以下の項目で
ある。
PTSIインターフェイスチェック:このシーケンスは
コマンドシーケンスを付勢する前にポストステータス遅
延を単に供給する。AOK信号の開放制限はなく、且つ
前に形成されたステiタスはステータスバッファからゲ
ートされる。HALT信号はこのシーケンスによってチ
ェックされる。
HALT信号はステータスの表示とコマンドシーケンス
の開始を遅らせる。Bll:RRもDTEliXN信号
もこのシーケンスに重要ではない。
PTS2−DTEXN (データ転送除外):このシー
ケンスは除外信号が否定されるとMPUへ除外ステータ
スを表示し、コマンドシーケンスが開始する前に、ポス
トステータス遅延を挿入する。
このステータスはステータスバッファレジスタ(SDR
)からゲートされる。単純化のために、すべてのDTB
!XNはSBR中に前に記憶された特定のDTI!fX
Nとは独立して、開放状態を満足するために不活性でな
ければならない。HALT開放が遂行される。BERR
はチェックされない。
PTS3−HALTを持ったEIRR(再履行要求):
このシーケンスは優先開放/逆関数検出を与え、そして
、これを検出すると、 (a)優先開放では、バスサイクルは再履行される。
但しこの場合、再履行要求は無条件であり、且つサイク
ルはマクロサイクルの一部ではないことを条件とする。
無条件再履行要求のない場合のマクロサイクルに対して
は、再履行却下ステータスがポストステータス遅延とコ
マンドシーケンスの付勢に続いて発生される。そして、 (b)逆関数では、除外ステータス(再履行は取り消さ
れる)が、ポストステータス遅延とコマンドシーケンス
の付勢に続いてMPUに与えられる。
開放のタイプとは独立して、DTEXN信号はチェック
されない。更に、インターフェイスは、lN5(再履行
)を付勢し且つBGEフリップフロップ222をリセッ
トする前に、利用性がチェックされる。却下された再履
行ステータス、又は取り消された再履行ステータスがセ
ットされると、W工P7リツプフロツプ204はリセッ
トされる。
PTS4−通常の終了/内部サイクル:このシーケンス
はダブルサイクルの第2バスサイクル、01.10及び
前のサイクルの通常の終了に続くワード書き込み動作の
11のサイクルを付勢する。
上記の前のサイクルはBGIフリップフロップ222の
状態を決定する。開始シーケンスはPTS4の後継シー
ケンスであってコマンドシーケンスではない。ステータ
スはMPUヘゲートされない。BGK−1であれば、イ
ンターフェイスは、INSを付勢し且つBGH7リツプ
70ツブ222をリセットする前に、HALTの開放と
利用可能性についてチェックされる。
PTS5−BKRR及び非HAI、T (時間切れ):
このシーケンスは、BlliRRが否定されると、緩衝
記憶された時間切れステータスをMPHに与え、そして
コマンドシーケンスが開始する前に、ポストステータス
遅延(2T)を挿入する。時間切れは、デバイスからの
如何なる応答もないこと、即ち検出シーケンスを終了す
る応答がないことを意味する。
PTS6−一般的な開放:このシーケンスは、デバイス
応答とは独立して、除外ステータスが発生された時、即
ち奇数命令アドレスが発生された時に使われる。PTS
6は、(1)若し、HALT%BERR及びすべてのD
TIICXN信号の何れかが存在すれば、これらの信号
の開放を待ち、そして(2)開放が完成すると、ステー
タスバッファからのステータスをゲートシ、そして2T
期間の遅延の後、コマンドシーケンスを付勢スる。
本発明のポスト終了アーキテクチャはバスサイクルに対
して起りうるすべての応答のために取られるべき動作を
的確に特定しているので、このポスト終了アーキテクチ
ャはマイクロプロセッサのデザインに有効に利用出来る
。回路のデザインプロセスから生じた最終的な不測の事
態に対して間違った応答をすることは最早やなくなる。
ポスト終了が関連したバスサイクルの実際上の終了、即
ちS7の終了の瞬間まで、ポスト終了シーケンスは常に
動作するという事実を参照すれば、術語“ポスト終了“
の意味が理解出来るであろう。然しなから、何れの場合
でも、ポスト終了シーケンスは“共同−終了“シーケン
スと呼ぶのが正確かも知れない。ポスト終了シーケンス
の実際の実施手段は明細書に記載され且つ第76図、第
77図及び第78図に示されたPTS3の論理的実施手
段そのものであるから、これ以上の説明はしない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の1チツプのマイクロプロ
セッサと共に集積されたインターフェイス制御ユニッと
はビット幅が異なった種々の形式の複数のマイクロプロ
セッサの間で、夫々のマイクロプロセッサに属する周辺
装置の形式に拘らず、データバスを共用してデータ転送
を自由に行うことが出来、例えば従来の8ビツト及び1
6ピツトのマイクロプロセッサが混在したシステムで、
夫々のマイクロプロセッサに属する従来の周辺装置、例
えばディスプレー、フロッピーディスク、キーボード等
々の補助装置のデザインを変更することなく、新世代の
↓チップ32ビットのマイクロプロセッサに直ちに結合
出来る広範な互換性を達成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の主要な構成部分を示す図、第2図は本
発明に従った実施例に使われる特定のMPHのアドレス
スペースの構成を説明する図、第3図はサービスサイク
ルのためのアドレスバスのフォーマットを説明する図、
第4図は本発明に従った工OUの実施例に使われる特定
のMPUのAODフィールドを指定する5KNSK及び
0ONTROLサイクルの図表、第5図は本発明の工O
Hに使われる特定のMPHのためのデータバスのフォー
マットを指定する5KNSE及びC0NTR0Lサイク
ルの図表、第6図は工Cυパスサイクルに対して、区別
されうるデバイス応答の図表、第7図Gt I o t
rの4Tパスサイクルのタイミング図表、第8図は取り
消し信号のタイミングを示すタイミング図、第9図は工
OU割り込み要求グループの図表、第10図は本発明の
工OHに使われる特定17)MPHの割り込み応答プロ
セスのために工OU装置を適用する図表、第11図は工
Cυに対して、外部デバイスの代表的な装着を示すブロ
ック図、第12図は信号検出及び信号の機能に従った工
OUのピン指定を要約した図表、第13図は工OHの外
部インターフェイス及びMPHに対する工OUの関係を
示す機能ブロック図、第14図はMPHのコマンドレジ
スタ(FOR)の必゛要な内容の細部を示す機能図及び
その図表、第15図及び第16図はM P U /工O
Uインター7エイスサイクルのタイミング図、第17図
は工Cυバスサイクル人カブログレス制御ロジックの詳
部のブロック図、第18図はバスサイクル入カブログレ
ス信号の動作のタイミング図、第19図は100機能フ
ードのロジックの細部を示すブロック図、第go5!I
は工OU読み取り/書き込み制御ロジックの細部を示す
ブロック図、第21図はIOUのアドレス選択装置のブ
ロック図、第22図は第21図で示されたアドレス選択
ロジックを定義する真理値図表、第23図は工OHのデ
ータフロー装置のロジックを示すブロック図、第24図
及び第25図は第23図に示された入力及び出力マルチ
プレクサのための非同期制御ロジックを定義する真理値
図表、第26図は工OUのアドレス及びデータストロー
ブの制御ロジックのブロック図、第27図は第26図に
示したデータストローブ選択ロジックを定義する真理値
図表、第28図は工OU制御セクションの論理構成及び
動作を示すブロック図、第29図、第30図及び第31
図は第21図に示したアドレス選択ロジックへの制御入
力を説明するブロック図、第32図は本発明の工OUの
バス仲裁アーキテクチャの基本特性を説明するためのタ
イミング図、第33図はバス仲裁ロジックを説明するブ
ロック図、第34図はバス仲裁ロジックのGロジックを
定義する真理値図表、第35図及び第36図はバス仲裁
ロジックの動作を説明する図、第37図はBGK7リツ
プフロツプのセット/リセット状態を要約する表、第3
8図はコマンドシーケンスのタイミング図、第39図は
コマンド停止のタイミング図、第40図は保留(HOL
 D )アリツブフロップをクリヤにするためのタイミ
ング図、第41図は工OHのコマンドシーケンス及びそ
の入力バウンド及び出力パウンドを説明するためのブロ
ック図、第42図は工Cυマクロサイクルの制御ロジッ
クのブロック図、第43図乃至第、51図はコマンドシ
ーテンス制御ロジックの要求された動作を説明するため
のフローチャート、第52図及び第53図はバッファの
読み取り/書き込みロジックの動作を説明するためのフ
ローチャート、第54図は開始シーケンスの動作を説明
するためのタイミング図、第55図は開始シーケンスの
ロジックを示すブロック図、第56図は開始シーケンス
の動作を説明するための流れ図、第57図は検出シーケ
ンスの動作を説明するためのタイミング図、第58図は
MPUと交信する工OUステータスロジックのブロック
図、第59図はステータス応答信号の発生を説明するた
め、ステータス応答信号を要約した図表、第60図は検
出シーケンスを実行するロジックを説明するためのブロ
ック図、第611il乃至第74図は検出シーケンスの
検出及び解析ロジックを定義する真理値図、第75図は
ポスト終了シーケンスの動作を説明するためのタイミン
グ図、第76図はポスト終了シーケンス3のタイミング
図、第77図はポスト終了シーケンス3 (PTS3)
の論理の実行を説明するためのブロック図、第78図は
ポスト終了シーケンス3のロジックのための真理値図で
ある。 出 願 人  インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーホレーション復代理人 弁理士  合   
1)  潔wI面の浄書(内容に変更なし] 第3図 第8図 」コMPU/ICU41叱ツト ) 第9図 (Mノぐス4+1銅l屹・置、11) 刃ユ 第17図 第18図 FC2PCI         FCO第19図 第2OS 第32WJ 第38図 第34図 第35ffl 第36図 1+−’17.tf>   : 2ツ(COvCl)第
39図 第44図 第511!i 第52F! 第55B図 o r’n’;/F17 Wt”t /F1t手続補正
書帽釦 昭和61年6月19日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 昭和60年 特許願 第293416号2、発明の名称 単一チップマイクロプロセッサ 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 4、復代理人 6、補正の対象 (1)明細書の図面の簡単な説明の欄 (2)図 面 7、補正の内容 (1)明細書の第147頁第20行目に[−マットを説
明する図、第4図は本発明に従った」とあるのを「−マ
ットを説明する図、第4図は第4A図と第4B図との連
結関係を示す図、第4A図及び第4B図は本発明に従っ
た」と訂正する。 (2)明細書の第148頁の第3行目に[サイクルの図
表、第5図は本発明のICUに使わ」とあるのを、「サ
イクルの図表、第5図は第5A図と第5B図との連結関
係を示す図、第5A図及び第5B図は本発明のICUに
使わ」と訂正するゆ (3)明細書の第148頁の第15行目に「第12図は
信号検出及び信号の機能に従ったICUJとあるのを[
第12図は第12A図、第12B図および第12C図の
連結関係を示す図、第12A図、第12B図および第1
2C図は信号検出及び信号の機能に従ったICUJと訂
正する。 (4)明細書の第148頁の第16行目に「のピン指定
を要約した図表、第13図はICUの」とあるのを、「
のピン指定を要約した図表、第13図は第13A図およ
び第13B図の連結関係を示す図、第13A図および第
13B図はICUの」と訂正する。 (5)明細書の第148頁の第18行目に「第14図は
」とあるのを、[第14A図及び第14B図は」と訂正
する。 (6)明細書の第149頁の第11行目に「第23図は
ICUのデータフロー装置のロジック」とあるのを「第
23図は第23A図および第23B図の連結関係を示す
図、第23A図および第23B図はICUのデータフロ
ー装置のロジック」と訂正する。 (7)明細書の第149頁の第12行目に「を示すブロ
ック図、第24図及び第25図は第23」とあるのを「
を示すブロック図、第24図は第24A図、第24B図
、第24C図および第24D図の連結関係を示す図、第
25図は第25A図、第25B図、第25C図および第
25D図の連結関係を示す図、第24A、24B、24
C124D、25A、25B、25G、25D図は第2
3」と訂正する。 (8)明細書の第149頁の第18行目に「する真理値
図表、第28図はICU制御セクショ」とあるのを「す
る真理値図表、第28図は第28A図および第28B図
の連結関係を示す図、第28A図および第28B図はI
CU制御セクショ」と訂正する。 (9)明細書の第150頁の第7行目に「第37」とあ
るのを、「第37図は第37A図及び第37B図の連結
関係を示す図、第37A図および第37B」と訂正する
。 (10)明細書の第150頁の第13行目に「第41図
はICUのコマンドシーケンス及びその」とあるのを、
「第41図は第41A図と第41B図との連結関係を示
す図、第41A図および第41B図はICUのコマンド
シーケンス及びその」と訂正する。 (11)明細書の第151頁の第2行目に「のタイミン
グ図、第55図は開始シーケンスの口」とあるのを、「
のタイミング図、第55図は第55A図と第55B図の
連結関係を示す図、第55A図および第55B図は開始
シーケンスの口」と訂正する。 (12)明細書の第151頁の第3行目に「第56図は
」とあるのを、「第56A図および第56B図は」と訂
正する。 (13)明細書の第151頁の第7行目に「タスロジッ
クのブロック図、第59図はステータ」とあるのを、[
タスロジックのブロック図、第59図は第59A図、第
59B図、第59C図、および第59D[の連結関係を
示す図、第59A図、第59B図、第59C図および第
59D図はステータ」と訂正する。 (14)明細書の第151頁の第17行目に「めのブロ
ック図、第78図はポスト終了シーケン」とあるのを、
「めのブロック図、第78図は第78A図および第78
B図め連結関係を示す図、第78A図および第78B図
はポスト終了シーケン」と訂正する。 (15)願書に最初に添付した全図面の浄書・別紙の通
り(内容に変更なし)。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オフチップデバイスが接続される外部信号ピン、
    マイクロプロセッサ・ユニット及びインターフェイス制
    御ユニットで構成される単一チップのマイクロプロセッ
    サにおいて、 上記インターフェイス制御ユニットは上記マイクロプロ
    セッサ・ユニット及び上記単一チップマイクロプロセッ
    サの上記外部信号ピンへ接続されていることと、 上記マイクロプロセッサ・ユニットは、上記インターフ
    ェイス制御ユニットが他のマイクロプロセッサ・ユニッ
    トで使用される際に、論理的に透過性であるように、論
    理的に別個の素子であることと、 上記インターフェイス制御ユニットは、上記マイクロプ
    ロセッサ・ユニット及び上記オフチップデバイスが相互
    に、コミユニケートするように、上記マイクロプロセッ
    サ・ユニット及び上記オフチップデバイスを上記信号ピ
    ンに接続するための手段を与えることと、 該手段は上記マイクロプロセッサ・ユニットからのコマ
    ンドと、上記オフチップデバイスからの信号とに応答す
    ることと、 上記マイクロプロセッサ・ユニットが、特定のデータ転
    送を要求する上記インターフェイス制御ユニットへコマ
    ンドを転送した時、上記手段は上記データ転送を遂行し
    、且つ上記データ転送を論理的に完了したときに、上記
    マイクロプロセッサ・ユニットへステータス出力を与え
    ることと、上記ステータス出力は上記コマンドの出力を
    表わしていることとを特徴とする単一チップマイクロプ
    ロセッサ。
  2. (2)単一チップマイクロプロセッサのインターフェイ
    ス制御ユニットが上記単一チップマイクロプロセッサの
    外部信号ピンへ接続されたオフチップデバイスとコミユ
    ニケートするための手段を、共存するマイクロプロセッ
    サ・ユニットのために与えることと、上記インターフェ
    イス制御ユニットは上記共存するマイクロプロセッサ・
    ユニットとは論理的に区別されていることとを具備する
    インターフェイス制御ユニットにおいて、 上記マイクロプロセッサ・ユニット及び上記単一チップ
    マイクロプロセッサの上記外部信号ピンへ接続された実
    行手段と、 上記オフチップデバイスからの信号に応答して、上記実
    行手段を制御し、且つ上記外部信号ピンにおける信号を
    順序付ける、バスサイクルと称される動作を遂行するた
    めの制御手段と、 該制御手段は上記共存マイクロプロセッサ・ユニットか
    らの上記コマンドに応答するコマンド手段と、各コマン
    ドの出力を表わすステータスを上記共存するマイクロプ
    ロセッサ・ユニットへ与えるためのステータス手段とを
    含み、 上記コマンド手段は上記共存するマイクロプロセッサ・
    ユニットからの特定のコマンドに応答して、特定のデー
    タ転送を、上記実行手段に遂行させ、そして、上記ステ
    ータス手段は上記データ転送が論理的に完了したときに
    、上記特定のコマンドの出力ステータスを表示すること
    とを特徴とする単一チップマイクロプロセッサ。
  3. (3)複数のマイクロプロセッサ・ユニットと共に使わ
    れる論理的に独立したインターフェイス制御ユニットで
    あつて、コンパチブル・マイクロプロセッサと称される
    異なつた他のマイクロプロセッサの外部に接続された補
    助装置と共に使われる関連マイクロプロセッサ・ユニッ
    トを受け入れるインターフェイス制御ユニットを含むマ
    イクロプロセッサのためのバス制御アーキテクチャにお
    いて、上記インターフェイス制御ユニットは、バスサイ
    クルの期間で、上記関連マイクロプロセッサ・ユニット
    及び上記外部で接続された補助装置の間に出力アドレス
    路を与えるアドレス手段と、バスサイクルの期間で、上
    記関連マイクロプロセッサ・ユニット及び上記外部で接
    続された補助装置の間に双方向データ路を与えるデータ
    手段と、上記関連マイクロプロセッサ・ユニットから、
    上記インターフェイス制御ユニットへコマンドを受け取
    り且つ緩衝記憶するためのプロセッサコマンド手段と、
    上記関連マイクロプロセッサ・ユニットからのコマンド
    に基づいて、メモリアクセスのバスサイクルか、又はサ
    ービスアクセスのバスサイクルの何れかを遂行するため
    、上記関連マイクロプロセッサ・ユニットからのコマン
    ドに応答する、上記プロセッサコマンド手段に接続され
    た制御手段とを含むことと、 メモリアドレススペースはメモリアドレスのバスサイク
    ルの間でアクセスされ、別個のサービスサイクルのアド
    レススペースはサービスバスサイクルの間でアクセスさ
    れることと、 上記サービスバスサイクルのアドレススペースは、上記
    コンパチブル・マイクロプロセッサの上記外部で接続さ
    れた補助装置に透過である態様で、上記関連マイクロプ
    ロセッサ・ユニットの機能的能力を拡大するために、上
    記外部で接続された補助装置のための割り込み肯定アド
    レススペースと、上記関連マイクロプロセッサ・ユニッ
    トの制御及び感知アドレススペースとに分割されている
    こととを特徴とする、 マイクロプロセッサのバス制御アーキテクチャ。
JP60293416A 1985-03-22 1985-12-27 単一チツプマイクロプロセツサ Expired - Lifetime JPH06100999B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US714761 1985-03-22
US06/714,761 US4727477A (en) 1985-03-22 1985-03-22 Logically transportable microprocessor interface control unit permitting bus transfers with different but compatible other microprocessors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61220056A true JPS61220056A (ja) 1986-09-30
JPH06100999B2 JPH06100999B2 (ja) 1994-12-12

Family

ID=24871343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60293416A Expired - Lifetime JPH06100999B2 (ja) 1985-03-22 1985-12-27 単一チツプマイクロプロセツサ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4727477A (ja)
EP (1) EP0195290B1 (ja)
JP (1) JPH06100999B2 (ja)
CA (1) CA1241757A (ja)
DE (1) DE3689237D1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375895A (ja) * 1986-09-18 1988-04-06 富士通株式会社 紙葉類鑑別機開発装置
US7143230B2 (en) 1992-09-18 2006-11-28 Renesas Technology Corp. Processor system using synchronous dynamic memory

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083261A (en) * 1983-11-03 1992-01-21 Motorola, Inc. Dynamically alterable interrupt priority circuit
US4851990A (en) * 1987-02-09 1989-07-25 Advanced Micro Devices, Inc. High performance processor interface between a single chip processor and off chip memory means having a dedicated and shared bus structure
US4958277A (en) * 1987-07-24 1990-09-18 Motorola, Inc. Queued serial peripheral interface for use in a data processing system
US5426767A (en) * 1987-08-03 1995-06-20 Compaq Computer Corporation Method for distinguishing between a 286-type central processing unit and a 386-type central processing unit
JP2965074B2 (ja) * 1987-08-25 1999-10-18 株式会社日立製作所 マイクロコンピュータ
US5014236A (en) * 1988-01-29 1991-05-07 International Business Machines Corporation Input/output bus expansion interface
US4991085A (en) * 1988-04-13 1991-02-05 Chips And Technologies, Inc. Personal computer bus interface chip with multi-function address relocation pins
US5537602A (en) * 1988-09-16 1996-07-16 Hitachi, Ltd. Process system for controlling bus system to communicate data between resource and processor
EP0362425B1 (en) * 1988-10-05 2000-01-12 Advanced Micro Devices, Inc. Input/output controller incorporating address mapped input/output windows and read ahead/write behind capabilities
US4982324A (en) * 1988-12-19 1991-01-01 International Business Machines Corporation Method of and system for using device drivers to couple the communication and data storage of remote computer systems
US5163145A (en) * 1989-04-25 1992-11-10 Dell Usa L.P. Circuit for determining between a first or second type CPU at reset by examining upper M bits of initial memory reference
US5113398A (en) * 1989-06-01 1992-05-12 Shackleton System Drives Corporation Self-healing data network and network node controller
US5448744A (en) * 1989-11-06 1995-09-05 Motorola, Inc. Integrated circuit microprocessor with programmable chip select logic
US5138709A (en) * 1990-04-11 1992-08-11 Motorola, Inc. Spurious interrupt monitor
US5428802A (en) * 1990-05-16 1995-06-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for executing critical disk access commands
KR0181471B1 (ko) * 1990-07-27 1999-05-15 윌리암 피.브레이든 컴퓨터 데이타 경로배정 시스템
US5414857A (en) * 1992-10-02 1995-05-09 Ast Research, Inc. Adaptive processor interface operable with different types of processors
US5687371A (en) * 1993-09-27 1997-11-11 Intel Corporation Selection from a plurality of bus operating speeds for a processor bus interface during processor reset
JP2616455B2 (ja) * 1994-08-12 1997-06-04 日本電気株式会社 無線モデム
US5946469A (en) * 1995-11-15 1999-08-31 Dell Computer Corporation Computer system having a controller which emulates a peripheral device during initialization
KR0184136B1 (ko) * 1996-06-03 1999-05-15 구자홍 범용 마이컴을 이용한 아이 스퀘어 씨 통신 장치
US5845107A (en) * 1996-07-03 1998-12-01 Intel Corporation Signaling protocol conversion between a processor and a high-performance system bus
EP0825506B1 (en) * 1996-08-20 2013-03-06 Invensys Systems, Inc. Methods and apparatus for remote process control
US5915102A (en) * 1996-11-06 1999-06-22 International Business Machines Corporation Common arbiter interface device with arbitration configuration for centralized common bus arbitration
US6480602B1 (en) * 1997-04-22 2002-11-12 Silicon Laboratories, Inc. Ring-detect interface circuitry and method for a communication system
US6085312A (en) * 1998-03-31 2000-07-04 Intel Corporation Method and apparatus for handling imprecise exceptions
US6691183B1 (en) 1998-05-20 2004-02-10 Invensys Systems, Inc. Second transfer logic causing a first transfer logic to check a data ready bit prior to each of multibit transfer of a continous transfer operation
US7096465B1 (en) 1999-05-17 2006-08-22 Invensys Systems, Inc. Process control configuration system with parameterized objects
US7089530B1 (en) * 1999-05-17 2006-08-08 Invensys Systems, Inc. Process control configuration system with connection validation and configuration
US7272815B1 (en) 1999-05-17 2007-09-18 Invensys Systems, Inc. Methods and apparatus for control configuration with versioning, security, composite blocks, edit selection, object swapping, formulaic values and other aspects
AU5025600A (en) 1999-05-17 2000-12-05 Foxboro Company, The Process control configuration system with parameterized objects
US6754885B1 (en) 1999-05-17 2004-06-22 Invensys Systems, Inc. Methods and apparatus for controlling object appearance in a process control configuration system
US6501995B1 (en) 1999-06-30 2002-12-31 The Foxboro Company Process control system and method with improved distribution, installation and validation of components
US6788980B1 (en) 1999-06-11 2004-09-07 Invensys Systems, Inc. Methods and apparatus for control using control devices that provide a virtual machine environment and that communicate via an IP network
AU6615600A (en) 1999-07-29 2001-02-19 Foxboro Company, The Methods and apparatus for object-based process control
US6473660B1 (en) 1999-12-03 2002-10-29 The Foxboro Company Process control system and method with automatic fault avoidance
US6574330B1 (en) * 1999-12-10 2003-06-03 Rockwell Science Center, Inc. Bus interface for automatic call distributor
US6779128B1 (en) 2000-02-18 2004-08-17 Invensys Systems, Inc. Fault-tolerant data transfer
US20020038433A1 (en) * 2000-06-28 2002-03-28 Z-World, Inc. System and method for utilizing programmed multi-speed operation with a microprocessor to reduce power consumption
EP1310880A1 (de) * 2001-10-29 2003-05-14 Festo AG & Co Mikroprozessoranordnung
EP1502218A4 (en) * 2002-04-15 2005-08-17 Invensys Sys Inc METHOD AND DEVICES FOR A PROCESS-, FACTORY-, ENVIRONMENT-, ENVIRONMENT- AND COMPUTER AIDED MANUFACTURING-BASED OR OTHERWISE CONTROL SYSTEM WITH REAL-TIME DATA DISTRIBUTION
US7761923B2 (en) * 2004-03-01 2010-07-20 Invensys Systems, Inc. Process control methods and apparatus for intrusion detection, protection and network hardening
WO2007123753A2 (en) 2006-03-30 2007-11-01 Invensys Systems, Inc. Digital data processing apparatus and methods for improving plant performance
CN104407518B (zh) 2008-06-20 2017-05-31 因文西斯系统公司 对用于过程控制的实际和仿真设施进行交互的系统和方法
US8463964B2 (en) * 2009-05-29 2013-06-11 Invensys Systems, Inc. Methods and apparatus for control configuration with enhanced change-tracking
US8127060B2 (en) * 2009-05-29 2012-02-28 Invensys Systems, Inc Methods and apparatus for control configuration with control objects that are fieldbus protocol-aware

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57185542A (en) * 1981-02-17 1982-11-15 Digital Equipment Corp Multimode central processor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225919A (en) * 1978-06-30 1980-09-30 Motorola, Inc. Advanced data link controller
US4377843A (en) * 1979-04-19 1983-03-22 Wescom Switching, Inc. Data distribution interface
US4287563A (en) * 1979-11-13 1981-09-01 Motorola, Inc. Versatile microprocessor bus interface
US4453229A (en) * 1982-03-11 1984-06-05 Grumman Aerospace Corporation Bus interface unit
US4485439A (en) * 1982-07-27 1984-11-27 S.A. Analis Standard hardware-software interface for connecting any instrument which provides a digital output stream with any digital host computer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57185542A (en) * 1981-02-17 1982-11-15 Digital Equipment Corp Multimode central processor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375895A (ja) * 1986-09-18 1988-04-06 富士通株式会社 紙葉類鑑別機開発装置
US7143230B2 (en) 1992-09-18 2006-11-28 Renesas Technology Corp. Processor system using synchronous dynamic memory
US7376783B2 (en) 1992-09-18 2008-05-20 Renesas Technology Corp. Processor system using synchronous dynamic memory
US8234441B2 (en) 1992-09-18 2012-07-31 Renesas Electronics Corporation Processor system using synchronous dynamic memory

Also Published As

Publication number Publication date
EP0195290A3 (en) 1989-06-07
EP0195290A2 (en) 1986-09-24
US4727477A (en) 1988-02-23
DE3689237D1 (de) 1993-12-09
EP0195290B1 (en) 1993-11-03
CA1241757A (en) 1988-09-06
JPH06100999B2 (ja) 1994-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61220056A (ja) 単一チツプマイクロプロセツサ
US12169464B2 (en) Seamlessly integrated microcontroller chip
US4438492A (en) Interruptable microprogram controller for microcomputer systems
Hamacher et al. Computer organization
US4905145A (en) Multiprocessor
JPS6218936B2 (ja)
JP2010521730A (ja) インタフェース・プロセッサ
US20050086463A1 (en) Accessing configuration registers by automatically changing an index
US20070016710A1 (en) Interrupt controller and method for handling interrupts
US7237100B2 (en) Transaction redirection mechanism for handling late specification changes and design errors
JP2636074B2 (ja) マイクロプロセッサ
JPH0410149A (ja) マルチcpuシステム
JPH05120030A (ja) 割り込みコントローラ
JPH047646A (ja) データ処理装置
JPH0659921A (ja) マイクロコンピュータ
JPS6316333A (ja) デ−タ処理装置群における命令構成方式
JPH02190956A (ja) メツセージ・バツフア・システム
JPH0752431B2 (ja) 入力信号調停器
JPH0760402B2 (ja) マイクロコンピュータ
JPS6332631A (ja) デ−タ処理装置のエラ−検出方式
JPH04186431A (ja) データプロセッサ
JPS6347854A (ja) アクセス制御回路
JPH03105526A (ja) 命令制御方式