JPS6160129A - マイクロプログラム制御装置 - Google Patents

マイクロプログラム制御装置

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JPS6160129A
JPS6160129A JP18298284A JP18298284A JPS6160129A JP S6160129 A JPS6160129 A JP S6160129A JP 18298284 A JP18298284 A JP 18298284A JP 18298284 A JP18298284 A JP 18298284A JP S6160129 A JPS6160129 A JP S6160129A
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JP
Japan
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microinstruction
control
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multiplexer
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Akinori Horikawa
堀川 顯憲
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NEC Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/26Address formation of the next micro-instruction ; Microprogram storage or retrieval arrangements
    • G06F9/262Arrangements for next microinstruction selection

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はデータ処理装置において使用されるマイクロプ
ログラム制御装置に関し、特に演算制御のだめのマイク
ロ命令の生成方式に関する。
(従来の技術) 演算機能を有するマイクロプログラム制御方式によるプ
ロセサでは、演算はマイクロプログラムの制御を受けて
行われるのが一般的である。演算には種々の方式が存在
するが、そのなかで2進の乗算ならびに除耳の処理は一
回の演算で処理されることは少なく、するステップ数の
マイクロプログラムによって処理する方式が広く採用さ
れている。この処理過程を少しでも短縮するために、例
、えば前のマイクロ命令での演算結果により次のマイク
ロ命令では加算または減算を行うといった、一部のハー
ドウェアの働きにより一つのマイクロ命令によって二つ
の別々の演算を実行することができるように構成し、い
ずれか一方の演算を行う方式は公知であった。斯かる方
式ではマイクロ命令の演算制御に係わるビットフィール
ドと演算結果を保持するフラグとを入力して演算制御ロ
ジックが組立てられてきた。
(発明が解決しようとする問題点) したがって、上記フラグに応じて異った演算を行うよう
に制御するために、同一のマイクロ命令をデコードする
必要があった。このため、演算制御ロジックは複雑化し
、マイクロ命令レジスタから演算制御部を通って演算器
に達するまでの論理段数が増加するため、遅延時間の増
加を招くと共に、演算結果を求めた後に次の動作を決定
するたメマイクロプログラムのステップ数の増加を招き
、動作分岐の判断の先取りが困難であるといった問題が
あった。
本発明の目的は、演算器の出力を入力とするロジックア
レイより発生するマイクロ命令と、制御記憶に格納され
ているマイクロ命令とのいずれか一方をマイクロ命令に
よって選択し、マイクロ命令レジスタに取り込むこきが
できるようにして上記欠点を除去し、同一の制御記憶ア
ドレスよ9種類の異なるマイクロ命令を取出すことによ
りマイクロプログラムの設計に柔軟性を与え、マイクロ
プログラムのステップ数を減少させると共に演算結果に
基づくマイクロプログラムの分岐の判断を可能とするよ
うに構成したマイクロプログラム制御装置を提供するこ
とにるる。
(問題点を解決する丸めの手段〕 本発明によるマイクロプログラム制御装憤は、制御記憶
と、演算器と、ロジックアレイと、マルチプレクサと、
マイクロ命令レジスタとを具備し、マイクロ命令レジス
タの出力によってマルチプレクサを切換えることができ
るように構成したものである。
制御記憶は、マイクロプログラムを格納するためのもの
である。
演算器は、マイクロプログラムによって制御されていて
演算を実行するためのものである。
ロジックアレイは、演算器の出力を入力して論理演算を
実行するためのものでおる。
マルチプレクサは、制御記憶の出力の第1の部分とロジ
ックアレイの出力とを入力してマルチプレクサするため
のものである。
マイクロ命令レジスタは、マルチプレクサの出力と制御
記憶の出力の第1の部分以外の出力とを入力して保持す
るためのものである。
(実施例) 次に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明によるマイクロプログラム制御装置の
一実施例を示すブロック図である。第1図において、1
は制御記憶、2は制御アドレス生成回路、ろはマイクロ
命令レジスタ、4はマルチプレクサ、5はロジックアレ
イ、6は演算制御部、7は演算器、8.9はそれぞれ第
】および第2のレジスタファイル、10.11はそれぞ
れ第1および第2の汎用レジスタ、12はセレクタであ
る。
第2図は、第1図に示すマイクロプログラム制御装置の
動作を示すタイばングチャートである。
次に、第1図および第2図を参照しながら本発明の詳細
な説明する。第1図において、制御記憶1はマイクロプ
ログラムを格納し、マイクロ命令は種処理制御に使用さ
れる。演算命令には演算制御フィールドがあり、ロジッ
クアレイ5よυ発生されたマイクロ命令は演算制御フィ
ールドに相当し、制御記憶1にも演算制御フィールドに
相当する部分が格納されている。ここで、マイクロ命令
のピットフィールドを第3図に従って説明すると、マイ
クロ命令はマイクロ命令の主動作を決定するための命令
タイプフィールドと、主動作のもとて詳細動作を制御す
る喪めの演算制御フィールドと。
マルチプレクサ4の入力を選択するための切換えビット
SELと、その他の処理を制御するための制御フィール
ドCNTと1次の制御アドレスを生成するための次アド
レスフィールドNEXT  ADDRESSとから構成
されている。演算を行わない命令では、マイクロ命令の
演算制御フィールドは他の制御のためのフィールド、例
えばレジスタ間転送のための制御フィールドとしての意
味を有する。
ロジックアレイ5の出力と同一のビット幅を有する制御
記憶1の出力の一部C8Pとロジックアレイ5の出力と
はマルチプレクサ4に入力され、マルチプレクサ4の出
力とC8P以外の制御記憶1からの出力とはマイクロ命
令レジスタ3に入力されてクロックによシ取込まれる。
マイクロ命令レジスタ6に取込まれたマイクロ命令は演
算制御部6に入力され、演算制御部6は演算器7および
演算出力を格納するだめのレジスタファイル8゜9を制
御する。
第1図に示すように演算制御部6に入力されたマイクロ
命令はCシックアレイ5の出力、またはマイクロ命令C
8Pを取込むマイクロ命令レジスタ乙の出力として得ら
れたものである。これは、マイクロ命令C8Pおよびロ
ジックアレイ5の出力が演算制御フィールドALUに相
当することを示すものである。
以上の条件のもとで、演算時の動作についてさらに詳細
に説明する。
第2図において制御アドレスAによって7クセスされ、
制御記憶1よυマイクロ命令aが読出されて出力される
0通常、マルチプレクサ4の切換制御ビットSELは亀
OIであるので、マルチプレクサ4は制御記憶1の内容
を選択して出力し、クロックによりaの内容がマイクロ
命令レジスタ3へ取込まれて実行される。制御アドレス
生成回路2はマイクロ命令の次アドレスフィールドNE
−XT  ADDRESSより次の制御アドレスBを生
成し、制御記憶1よシマイクロ命令すを読出して出力す
る。このとき、マイクロ命令レジスタ乙にはaが格納さ
れているので、SELフィールドは%O#になっている
。したがって、マルチプレクサ4は制御記憶1の出力す
を選択して出力し、マイクロ命令レジスタ3に取込む。
ここで、マイクロ命令すが2進の乗算、才たは除算を実
行するマイクロ命令であれば、マルチプレクサ制御ビッ
トSELは−IIでオシ、マルチプレクサ4はロジック
アレイ5の出力を選択して出力する。マイクロ命令すは
第1の汎用レジスタ10と第2の汎用レジスタ11との
間の演算を実行する命令であシ、ロジックアレイ5には
演算出力が入力され、上記演算出力に従って次のマイク
ロ命令で実行されるべき演算制御フィールドのマイクロ
命令Cが発生され、マルチプレクサ4に入力される。そ
こで、マルチプレクサ4の出力がマイクロ命令レジスタ
3の入力となる。
ここで、マイクロ命令すが乗算を行うマイクロ命令であ
る場合の具体的演算動作について説明しておく。マイク
ロ命令すが第1の汎用レジスタ10の内容と第2の汎用
レジスタ11の内容とを加算して得た加算結果と、第2
のレジスタファイル9の内容とを連結して右に1ビツト
だけシフトし、その結果を第2の汎用レジスタ11と第
2のレジスタファイル9とに格納する命令でおるものと
仮定する。この場合、ロジックアレイ5は上記演算時の
第2のレジスタファイル19の最下位入力が%ONであ
れば、第2の汎用レジスタ11の内容と第2のレジスタ
ファイル9の内容とを連結して右に1ビツトだけシフト
し、結果を第2の汎用レジスタ11と第2のレジスタフ
ァイル9とに格納するためのマイクロ命令を発生する。
第2のレジスタファイル9の最下位入力が%INであれ
ば、第1の汎用レジスタ10の内容と第2の汎用レジス
タ11の内容とを加算し、加算結果と第2のレジスタフ
ァイル9の内容とを連結して右に1ビツトだけシフトし
、その結果1第2の汎用レジスタ11と第2のレジスタ
ファイル9とに格納するためのマイクロ命令を発生する
。以上、乗算プログラムの一つの動作例について説明し
た。
一方、次アドレスフィールドNEXT  ADD−RE
SSより制御アドレス生成回路2によって次の制御アド
レスCが生成され、制御記憶1よりマイクロ命令Cが読
出されて演算制御フィールドALU以外が入力されるべ
きマイクロ命令レジスタ3に入力される。したがって、
マイクロ命令レジスタ6の演算制御フィールドALUに
はロジックアレイ5の出力のマイクロ命令Cの内容、他
のフィールドには制御記憶1より読出されたマイクロ命
令Cの内容が格納されて実行される。マイクロ命令Cは
演算出力の結果により生成したものであるため、一つ以
上のマイクロ命令を生成しうろことは明らかである。
他方、アドレスCに格納された制御記憶1のマイクロ命
令Cの演算制御フィールドALUを使用して演算するこ
とも当然可能である。第2図において、マイクロ命令d
がマイクロ命令レジスタ乙に取込まれると、マイクロ命
令dのSELビット&−!’0#であり、マイクロ命令
dの次アドレスフィールドNEXT  ADDRESS
により制御アドレス生成回路2によって制御アドレスC
が生成され、制御アドレスCによってアクセスされた制
御記憶1よりマイクロ命令Cが読出される。このとき5
EL=% O#であるので、マルチプレクサ4は制御記
憶1の出力を選択して出力し、マイクロ命令レジスタ乙
に格納しておき実行する。
本実施例では乗算と除算とについて説明したが、マイク
ロ命令の種類が上記演算に制限されることを示すもので
はなく、演算結果をもとに次のマイクロ命令が決定され
る場合であれば、どのような場合にも応用できることは
いうまでもない。
(発明の効果) 本発明は以上説明したように、アドレスCのマイクロ命
令として制御記憶へ格納されたマイクロ命令C以外に、
演算出力を入力するロジックアレイよりマイクロ命令を
得ることによって一つのアドレスに一つ以上のマイクロ
命令を格納することができるようにし、演算結果を求め
ると同時に演算結果を条件とするマイクロ命令の分岐の
判定を可能ならしめることによって、分岐を先取りする
と共にマイクロプログラムのステップ数を削減し、演算
制御部の論理の単純化するほか、論理段数の削減のみに
限らずマイクロプログラム設計に柔軟性を与えるという
広い範囲の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるマイクロプログラム制御装置の
一実施例を示すブロック図である。 第2図は、第1図に示すマイクロプログラム制御製電の
動作を示すタイずングチャートである。 第3図は、本発明において使用されるマイクロ命令のフ
ィールド構成を示す図である。 1・・・制御記憶 2争・・制御アドレス生成回路 3・・・マイクロ命令レジスタ 4・・・マルチプレクサ 5・・・ロジックアレイ 6・・・演算制御部 7・・・演算器 8.9・・拳レジスタファイル 10.11・−・汎用レジスタ 12・・・セレクタ OP・・・命令タイプフィールド ALU・・・演算制御フィールド SEL・φ・マルチプレクサ制御ビットCNT・・・プ
ロセッサの制御フィールドNEXT  ADDRESS
・・・次アドレスフィールド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マイクロプログラムを格納するための制御記憶と、前記
    マイクロプログラムによつて制御されていて演算を実行
    するための演算器と、前記演算器の出力を入力して論理
    演算を実行するためのロジックアレイと、前記制御記憶
    の出力の第1の部分と前記ロジックアレイの出力とを入
    力してマルチプレクスするためのマルチプレクサと、前
    記マルチプレクサの出力と前記制御記憶の出力の前記第
    1の部分以外の出力とを入力して保持するためのマイク
    ロ命令レジスタとを具備し、前記マイクロ命令レジスタ
    の出力によつて前記マルチプレクサを切換えることがで
    きるように構成したことを特徴とするマイクロプログラ
    ム制御装置。
JP18298284A 1984-08-31 1984-08-31 マイクロプログラム制御装置 Granted JPS6160129A (ja)

Priority Applications (1)

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JP18298284A JPS6160129A (ja) 1984-08-31 1984-08-31 マイクロプログラム制御装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP18298284A JPS6160129A (ja) 1984-08-31 1984-08-31 マイクロプログラム制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS6160129A true JPS6160129A (ja) 1986-03-27
JPH03654B2 JPH03654B2 (ja) 1991-01-08

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ID=16127692

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JP18298284A Granted JPS6160129A (ja) 1984-08-31 1984-08-31 マイクロプログラム制御装置

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54102842A (en) * 1978-01-30 1979-08-13 Hitachi Ltd Microprogram control system
JPS5533238A (en) * 1978-08-30 1980-03-08 Toshiba Corp Microprogrm control system
JPS57169853A (en) * 1981-04-10 1982-10-19 Toshiba Corp Arithmetic controlling system
JPS58200349A (ja) * 1982-05-14 1983-11-21 Nec Corp マイクロプログラム制御装置

Patent Citations (4)

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