JPS6146528A - マイクロプログラム制御装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本装置はマイクロプログラム制御装置に関し。

特にサブルーチンコール方式に特命を有するマイクロプ
ログラム制御装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来この種のマイクロプログラム制御装置では、サブル
ーチンを使用する時、破壊してはいけない汎用レジスタ
をサブルーチン中で他目的で使用する場合、サブルーチ
ンコール命令発行前あるいはサブルーチンの最初の方で
汎用レジスタを１個ずつマイクロ命令でメモリに退避さ
せ、サブルーチンからリターンする前あるいはリターン
してすぐにマイクロ命令でメモリから復帰することによ
り汎用レジスタの破壊されることを防いでいた。そのた
め、サブルーチンを使用するたびに汎用レジスタの内容
をメモリに退避あるいは復帰させるというステップが必
要となり、処理に時間が掛かるという欠点があった。

〔発明の目的〕

したがって本発明の目的は、サブルーチンコール時また
はサブルーチンからのリターン時に。

破壊してはいけない汎用レジスタをマイクロ命令により
１個ずつメモリに退避または復帰するようなことなしに
、汎用レジスタの退避、復帰が実行できるようにしたマ
イクロプログラム制御装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

本願は上記の目的を達成するために、スタック情報に従
いサブルーチンコール命令のステップでサブルーチン中
で破壊してはいけない複数の汎用レジスタをスタックメ
モリに退避し、そのサブルーチンからのリターン命令の
ステップでスタックメモリに退避した汎用レジスタの内
容を汎用レジスタに復帰するようにしたものでムでサブ
ルーチンコール命令又はリターン命令が出されるとスタ
ック指示信号又はリターン指示信号をそれぞれ発するマ
イクロプログラム制御回路と、マイクロプログラムのア
ドレスを記憶するスタックメモリと、前記スタック指示
信号およびリターン指示信号に基づき前記スタックメモ
リを制御するスタック制御回路と、汎用レジスタとを含
み、マイクロプログラムを解析実行し、サブルーチンコ
ール命令およびリターン命令を行うが、その際破壊して
はいけない汎用レジスタはこれを一時的に退避させ、実
行が終ったとき復帰させるようにしたマイクロプログラ
ム制御装置において、前記退避させる汎用レジスタを判
断するスタック情報を記憶できるスタックレジスタを設
け、且つ、前記スタックメモリに前記スタック情報およ
び退避させる汎用レジスタの内容を記憶させる容量を持
たせ。

又前記マイクロプログラム制御回路に、マイクロプログ
ラムでサブルーチンコール命令を出す前にスタック情報
および取込み指示信号を送出し、該スタック情報を前記
スタックレジスタに取り込ませる機能を持たせ、さらに
前記スタック制御回路に、サブルーチンコール命令が発
せられて前記スタック指示信号を検出すると、前記スタ
ックレジスタに記憶されているスタック情報を読出し解
析して退避する汎用レジスタを判断し９判断した汎用レ
ジスタの内容を順次前記スタックメモリに転送し記憶さ
せると共に、゛前記スタックレジスタに記憶されたスタ
ック情報を前記スタックメモリに書込ませる機能と。

サブルーチンリターン命令が発せられてリターン指示信
号を検出すると、前記スタックメモリに記憶されている
スタック情報を読出し解析して該スタックメモリに退避
されている汎用レジスタを判断し、該スタックメモリか
ら前記判断した汎用レジスタの内容をもとの汎用レジス
タに復帰させる機能とを持たせたことを特徴とするマイ
クロプログラム制御装置が得られる。

〔従来技術の具体例〕

第１図は従来のこの種のマイクロプログラム装置の回路
構成の一例を示す図である。

はじめスタックする場合について説明する。

サブルーチンをコールするときは、先ずその前にレジス
タ１中の退避すべきレジスタを線１ａを通してメモリ２
に記憶させる。その上でマイクロプログラムでサブルー
チンコール命令が発行されると、マイクロプログラム制
御回路３がマイクロプログラムアドレス＋１の信号を線
６ａを通してスタックメモリ４に送ると共に、スタック
指示信号を線３ｂを通してスタック制御回路５に送る。

スタック制御回路５は線５ａ’ｊ５通してインクレメン
ト信号をスタックポインタ６に送ってその内容を＋１し
、ライト信号を線５ｂを通してスタックメモリ４に送る
。スタックメモリ４はライト信号を受けとると、スタッ
クポインタ６が線６ａ全通して送るアドレスに、線３ａ
　上のデータを書き込む。かくしてスタックが行われる
。

次にマイクロプログラムでリターン命令が出されると、
線３ｂを通してリターン指示がスタック制御回路５に送
られる。スタック制御回路はリターン指示を受取るとリ
ード命令を線５ｂを通してスタックメモリ４に送る。ス
タックメモリはリード命令を受は取るとスタックポイン
タ６の示すアドレスの内容を線４ａを通してマイクロプ
ログラム制御回路３に送る。さらにスタック制御回路５
はデクリメント信号を線５ａを通してスタックポインタ
乙に送り、スタック。

ポインタの内容を−１する。続いてサブルーチ第２図は
第１図の従来装置において内部レジスタＡおよび内部レ
ジスタＢをサブルーチン内で使用するためにレジスタＡ
、Ｅ３を退避する場合におけるステップをあられす図で
ある。この図から分るように、そしてはじめに言及した
ように、従来装置ではサブルーチンを使用するたびに汎
用レジスタの内容をメモリに退避あるいは復帰させるス
テップが必要であり、従って処理の時間が長く・なる欠
点があった。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例の構成を示す図である。第５
図において１本発明のマイクロプログラム制御装置は、
マイクロプログラム制御回路１１．スタック制御回路１
２．レジスタ選択回路１３．汎用レジスタＡ１４．汎用
レジスタＢ１５．汎用レジスタＣ１６，スタックレジス
タ１７．スタックメモリ１８．スタックポインタ１９お
よびメモリ２０から構成されている。

マイクロプログラムでサブルーチンコール命令を出し、
そのサブルーチン実行中に汎用レジスタＡ１４および汎
用レジスタＢ１５の内容を破壊してはいけない場合、マ
イクロプログラムでサブルーチンコール命令を出す前に
、マイクロプログラム制御回路１１は汎用レジスタＡ１
４および汎用レジスタＢ１５を退避させるというスタッ
ク情報を線１１ａに出すとともに、線１１ｂを通して、
線１１ａ上のデータをスタックレジスタ１７に取り込ま
せる指示信号をレジスタ選択回路１３に送る。レジスタ
選択回路１６は線１１ｂの取込指示信号に従い線１３ａ
を通してスタックレジスタ１７を選択し、線１１ａ上の
スタック情報を取り込ませる。図には線をあられす記号
１１ａ、１１ｂのあとにその中を流れる信号名を括弧を
付しているが、実質的にはその記号が信号をあられすと
みてよい。以下同様。

マイクロプログラムでサブルーチンコール命。

令が発行されると、マイクロプログラム制御回路１１は
これを解析し、線１１ｃを通してスタック指示信号をス
タック制御回路１２に送る。

スタック制御回路１２はスタック指示信号を受けると、
線１７ａを通してスタックレジスタ１７のスタック情報
を取り込み、汎用レジスタＡ１４と汎用レジスタＢ１５
の退避が必要であることを判断し、まず汎用レジスタＡ
１４の内容を線１１ａに出力するよう線１２ａを通して
出力指示信号をレジスタ選択回路１６に送る。レジスタ
選択回路１３は線１２ａの指示に従い、線１３ｂを通し
汎用レジスタＡ１４を選択し、汎用レジスタＡ１４の内
容を線１１ａ上に出力させる。

スタック制御回路１２は又線１２ｂｉ通してライト信号
をスタックメモリ１８に送る。スタックメモリ１８はラ
イト信号を検出すると、スタックポインタ１９が線１９
ａを通して指示するアドレスＮに、線１１ａ上のデータ
を書き込む。さらにスタック制御回路１２はインクリメ
ント信号を線１２ｃｉ通してスタックポインタ１９に送
り、スタックポインタ１９の内容をＮ＋１にする。

スタック制御回路１２はさらに又、汎用レジスタＢ１５
の内容をスタックメモリ１８のアドレスＮ＋１に、スタ
ックレジスタ１７の内容をスタックメモリ１８のアドレ
スＮ＋２に、汎甲レジスタに１４の場合と同様にしてそ
れぞれ書込む。

スタックレジスタ１７の内容をスタックメモリ１８に記
憶させるのが終了した時、スタック制御回路１２は線１
２ｄを通してマイクロプログラム制御装置１１にアドレ
ス出力信号を出し。

線１１ａ上にマイクロプログラムのアドレス＋１を出力
させ、さらに線１２ｂを通してライト信号をスタックメ
モリ１８に出し、線１１ａ上のデータをスタックメモリ
１８のＮ＋３に書込ませる。最後にスタック制御装置１
２は線１２Ｃを通してインクリメント信号をスタックポ
インタ１９に送り、スタックポインタ１９の内容をＮ＋
４にさせ、スタック動作を終了する。

以上の動作によりスタックメモリ１８には。

マイクロプログラムのアドレスのほかに汎用レジスタの
内容およびスタックレジスタの内容（スタック情報）が
退避される。

第４図が上記の状態におけるスタックメモリ１８の構成
を示す図である。なお従来の場合はマイクロプログラム
アドレス＋１のメモリだけである。

次に、サブルーチン実行後リターン命令がマイクロプロ
グラムにより発行された場合について説明すると、マイ
クロプログラム制御回路１１はこれを解析し、リターン
指示信号を線１１ｃｌを通してスタック制御回路１２に
送る。スタック制御回路１２は、リターン指示信号を受
けると゛線１２ｅを通してデクリメント信号をスタック
ポインタ１９（＝送り、スタックポインタ１９の内容を
Ｎ＋３にし、スタックメモリ１８のアドレスＮ　＋　３
の内容を線１１ａ上に出力させる。

次にスタック制御回路１２は、線１２ｆを通してアドレ
ス取込信号をマイクロプログラム制御回路１１１−送り
、線１１ａ上のデータをマイクロプログラムのアドレス
として取り込ませる。

アドレスをマイクロプログラム制御回路１１に転送し終
ると、スタック制御装置１２は、線１２ｅを通してデク
リメント信号をスタックポインタ１９；１送り、スタッ
クポインタ１９の内容’ｉＮ＋２にし、スタック情報を
線１１ａ上に出力させてこれを取り込み、このデータか
ら汎用レジスタＡ１４の内容と汎用レジスタＢ１５の内
容がスタックメモリ１８に退避されていると判断する。

さらにスタック制御回路１２は、デクリメント信号を線
１２ｅを通してスタックポインタ１９に送ってその内容
をＮ＋１にし、スタックメモリ１８のアドレスＮ＋１の
内容を線１１ａ上に出力させ、さらし又汎用レジスタＡ
１４（二線１１ａ上のデータを取り込ませるという信号
を線１２ａを通してレジスタ選択回路１３（１送る。

レジスタ選択回路１３は線１３ｂにより汎用レジスタＡ
１４を選択し、線１１ａのデータを。

取り込ませ、汎用レジスタＡ１４の内容を復帰させる。

汎用レジスタＢ１５の場合も汎用レジスタＡ１４の場合
と同様にしてデータを復帰する。

第５図は第５図の本発明の一実施例において内部レジス
タＡおよびＢをサブルーチン内で使用するためにレジス
タＡ、Ｂを退避する場合（二おけるステップをあられす
図である。従来装置のステップを示す第２図と比較すれ
ばすぐ分るように２本発明におけるステップは従来の場
合におけるステップに比較して極めて簡単になっている
。これは第５図のサブルーチンコールのステップが、サ
ブルーチンにジャンプするときレジスタＡ、Ｂ、Ｃ’ｉ
セーブし、サブルーチンが〔発明の効果〕 以上の説明から分るように１本発明においては内容を破
壊してはいけない汎用レジスタを。

サブルーチンコール時またはリターン時にコール命令お
よびリターン命令のただ１ステツプで退避・復帰さすこ
とができる。従って従来のような汎用レジスタを１個ず
つ退避復帰させる方式に比べて処理時間が大きく節減で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマイクロプログラム装置の構成の一例を
示す図、第２図は第１図の装置においてレジスタＡ、Ｂ
を退避する場合のステップをあられす図、第６図は本発
明の一実施例の構成をあられす図、第４図は第３図の本
発明の実施例におけるスタックメモリの構成をあられす
図、第５図は第３図の実施例においてレジスタＡ、Ｂを
退避する場合におけるステップをあられす図である。 記号の説明：１１はマイクロプログラム制御回路、１２
はスタック制御回路、１３はレジスタ選択回路、１４〜
１６は汎用レジスタ、１７はヌタソクレジスタ、１８は
スタックメモリ、１９はスタックポインタをそれぞれあ
られしている−第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、メモリと、マイクロプログラムでサブルーチンコー
   ル命令又はリターン命令が出されるとスタック指示信号
   又はリターン指示信号をそれぞれ発するマイクロプログ
   ラム制御回路と、マイクロプログラムのアドレスを記憶
   するスタックメモリと、前記スタック指示信号およびリ
   ターン指示信号に基づき前記スタックメモリを制御する
   スタック制御回路と、汎用レジスタとを含み、マイクロ
   プログラムを解析実行し、サブルーチンコール命令およ
   びリターン命令を行うが、その際破壊してはいけない汎
   用レジスタはこれを一時的に退避させ、実行が終ったと
   き復帰させるようにしたマイクロプログラム制御装置に
   おいて、前記退避させる汎用レジスタを判断するスタッ
   ク情報を記憶できるスタックレジスタを設け、且つ、前
   記スタックメモリに前記スタック情報および退避させる
   汎用レジスタの内容を記憶させる容量を持たせ、又前記
   マイクロプログラム制御回路に、マイクロプログラムで
   サブルーチンコール命令を出す前にスタック情報および
   取込み指示信号を送出し、該スタック情報を前記スタッ
   クレジスタに取り込ませる機能を持たせ、さらに前記ス
   タック制御回路に、サブルーチンコール命令が発せられ
   て前記スタック指示信号を検出すると、前記スタックレ
   ジスタに記憶されているスタック情報を読出し解析して
   退避する汎用レジスタを判断し、判断した汎用レジスタ
   の内容を順次前記スタックメモリに転送し記憶させると
   共に、前記スタックレジスタに記憶されたスタック情報
   を前記スタックメモリに書込ませる機能と、サブルーチ
   ンリターン命令が発せられてリターン指示信号を検出す
   ると、前記スタックメモリに記憶されているスタック情
   報を読出し解析して該スタックメモリに退避されている
   汎用レジスタを判断し、該スタックメモリから前記判断
   した汎用レジスタの内容をもとの汎用レジスタに復帰さ
   せる機能とを持たせたことを特徴とするマイクロプログ
   ラム制御装置。