DE3824306A1

DE3824306A1 - Microprocessor with serial data bus and signal line(s) to determine the data length

Info

Publication number: DE3824306A1
Application number: DE19883824306
Authority: DE
Inventors: Frederic Dedek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1990-02-01

Abstract

The one-bit microprocessor is a microprocessor which is enabled by its special data bus to work with different data formats. For this purpose, its data bus is preferably restricted to 1 bit, so that the data words can be multiples of a bit. An additional bit, in special coding, gives the length of the data word which is processed.

Description

Die Erfindung betrifft eine neues Datenbussystem für Mikro prozessoren, das eine besonders flexible Datenverarbeitung mit ver schiedenen Datenformaten erlaubt.The invention relates to a new data bus system for micro processors that require a particularly flexible data processing with ver different data formats allowed.

Um die Leistung eines Computers zu erhöhen, wurde bisher immer nur die Datenbusbreite gesteigert. Dies führt aber dazu, daß das Rechen werk dieses Computers Einbußen an Flexibilität erleiden muß, da nur mit großen Zahlenformaten entsprechend der Datenbusbreite gerechnet wird. Auch sind bei einem Mikroprozessor mit sehr breitem Datenbus oft zusätzliche Operationen notwendig, um die einzelnen Bits eines Daten wortes zu unterscheiden oder mehrere Datenwörter zusammenzusetzen, um dann an ihnen Operationen durchzuführen. Dies führt bei konventionel len Mikroprozessorsystemen zu Zeit- und Speicherplatzverschwendung.To increase the performance of a computer, has so far only ever been the data bus width increased. But this leads to the fact that the rake works this computer must suffer in flexibility, since only calculated with large number formats corresponding to the data bus width becomes. Also are often in a microprocessor with a very wide data bus additional operations necessary to the individual bits of a data to distinguish words or put together several data words in order to then perform operations on them. This leads to conventional microprocessor systems to waste time and space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Mikroprozessor und damit den Benutzer den Umgang mit verschiedenen Datenformaten zu erleichtern.The invention is based, for the microprocessor the task and thus the user to deal with different data formats facilitate.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Datenbus vorzugsweise auf eine einzige Leitung (entspricht einem einzigen Bit) reduziert wird, so daß nun die Datenwörter im Mikroprozessor aus diesen einzelnen Bits zu beliebig langen Ketten geformt werden können. Die Datenleitung ist gleichermaßen ein Schieberegistereingang und -ausgang. Der Mikroprozessor braucht aber die Angabe, welche Länge ein Datenwort nun hat; diese kann er sich in kodierter Form aus der zweiten Leitung zur Speichereinheit holen.The object is achieved in that the data bus preferably on a single line (corresponds to a single bit) is reduced so that now the data words in the microprocessor these individual bits can be formed into chains of any length. The data line is equally a shift register input and -exit. However, the microprocessor needs to specify which length Data word now has; it can be coded from the Get the second line to the storage unit.

Die unter Anspruch 3 beschriebene Kodierungsart hat den Vorteil, daß der Mikroprozessor beim Lesen eines Datenwortes bereits zu dessen Mitte seine effektive Länge erfährt. Wenn es sich um eine Instruktion handelt, kann er so durch eine spezielle Vorrichtung bereits in der Wortmitte mit dem Ausführen des Befehls beginnen, wodurch wiederum ein Geschwindigkeitsvorteil hervorgerufen wird.The type of coding described in claim 3 has the advantage that the microprocessor is already reading a data word Middle experienced its effective length. If it is an instruction acts, he can already by a special device in the Start the middle of the word with the execution of the command, which in turn results in a Speed advantage is caused.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnun gen erläutert; in dieser zeigtThe invention is described below, for example, using the drawing gene explained; in this shows

Fig. 1 den schematischen Anschluß des Einbitmikroprozessors an eine externe Speichereinheit. Fig. 1 shows the schematic connection of the one-bit microprocessor to an external memory unit.

Fig. 2 als Beispiel ein Zeitdiagramm. Fig. 2 is an example of a timing diagram.

Der Mikroprozessor (1) wird über die Datenleitung (3), die Signalleitung zur Ermittlung der Datenlänge (4) und den Adreßbus (5) an die Speichereinheit (2) angeschlossen, abgesehen von den Schreib und Lesesignalen und den Auswahlleitungen. Diese Speichereinheit (2) muß folglich einen Datenbus von nur zwei Bit Breite haben. Fig. 2 zeigt als Beispiel einen Ausschnitt aus dem Speicher, in dem insgesamt 6 Datenwörter auf 34 Bits im unter Anspruch 3 beschriebenen Aufzeich nungsverfahren aufgezeichnet sind. Datenwort 1 reicht von Bit 1 zu Bit 8, Datenwort 2 von Bit 9 bis Bit 14, Datenwort 3 von Bit 15 bis Bit 18, Datenwort 4 von Bit 19 bis Bit 30, Datenwort 5 von Bit 31 bis Bit 32, Datenwort 6 von Bit 33 bis 34, wobei es jeweils Instruktionen oder reine Daten sein können. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, daß bei reinen Datenfeldern, bei denen die Länge eines einzelnen Datenwortes nur 1 Bit beträgt, die Signalleitung (4) konstant Low ist, um dem Mikroprozessor (1) anzuzeigen, daß es keine feste Wortlänge mehr gibt, sondern die Daten auf der Datenleitung (3) als einzelne Bits aufzufas sen sind.The microprocessor ( 1 ) is connected to the memory unit ( 2 ) via the data line ( 3 ), the signal line for determining the data length ( 4 ) and the address bus ( 5 ), apart from the write and read signals and the selection lines. This memory unit ( 2 ) must therefore have a data bus of only two bits in width. Fig. 2 shows an example of a section of the memory in which a total of 6 data words on 34 bits are recorded in the recording method described in claim 3. Data word 1 ranges from bit 1 to bit 8, data word 2 from bit 9 to bit 14, data word 3 from bit 15 to bit 18, data word 4 from bit 19 to bit 30, data word 5 from bit 31 to bit 32, data word 6 from bit 33 to 34, which can be instructions or pure data. There is also the possibility that in pure data fields, in which the length of a single data word is only 1 bit, the signal line ( 4 ) is constantly low, to indicate to the microprocessor ( 1 ) that there is no longer a fixed word length, but the Data on the data line ( 3 ) are to be understood as individual bits.

Claims

1. microprocessor consisting of arithmetic unit, accumulator, register, control unit and internal data bus ( 1 ), characterized in that the data bus ( 3 ) has the width of at least but preferably one bit, and that instructions and data are serial via shift registers between the memory unit ( 2 ) and the internal data bus of the microprocessor, the register and arithmetic unit of which are designed for a multiple of the data bus width.

2. Microprocessor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that parallel to the data bus ( 3 ) leads at least one preferably bidirectional signal line ( 4 ) in the memory unit ( 2 ), in coded form, the format and thus the length of the data word or the instruction that is currently being transmitted via the data bus.

3. Microprocessor ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the signal line ( 4 ), which specifies the length of the data word or the instruction in the data memory, occurs only once and the length of the data word thereby defines that at the beginning of each Data word contains a rising or falling edge and assumes the opposite state exactly in the middle of the data word, so that when a data word is read in, the microprocessor ( 1 ) already finds its absolute length in the middle of it, because the length of the data word is always double of the already completed high or low cycles.