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JP2003177934A - ディジタル信号処理装置 - Google Patents

ディジタル信号処理装置

Info

Publication number
JP2003177934A
JP2003177934A JP2001379362A JP2001379362A JP2003177934A JP 2003177934 A JP2003177934 A JP 2003177934A JP 2001379362 A JP2001379362 A JP 2001379362A JP 2001379362 A JP2001379362 A JP 2001379362A JP 2003177934 A JP2003177934 A JP 2003177934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
address
memory
program
value
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001379362A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Harada
裕章 原田
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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 Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2001379362A priority Critical patent/JP2003177934A/ja
Publication of JP2003177934A publication Critical patent/JP2003177934A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小容量のEEPROMでプログラムの追加や
修正が可能なDSPを提供する。 【解決手段】 PC(プログラム・カウンタ)15aの
値とレジスタ18a〜18nに登録されたアドレスが比
較回路19a〜19nで比較され、一致すると判定回路
20を介して制御回路15に一致検出信号が出力され
る。これにより、PC15aの値は、EEPROM11
b内の所定のアドレスにセットされ、実行プログラム
は、マスクROM11a中の処理プログラムから、この
EEPROM11b内の追加・修正用のプログラムへ切
り換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号処
理装置(以下、「DSP」という)、特に書き換え不可
能なメモリと書き換え可能な不揮発性メモリを備えたD
SPに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2(a),(b)は、従来のDSPの
概略の構成図であり、同図(a)はハードウエアの構
成、及び同図(b)はソフトウエアの構成を示してい
る。このDSPは、図2(a)に示すように、マスクR
OM(Read Only Memory)1aとEEPROM(Electr
ically Erasable Programmable ROM)1bで構成さ
れたメモリ回路1を有している。マスクROM1aは、
このDSPで行う処理のプログラムとデータを格納した
ものであり、EEPROM1bは、このマスクROM1
aのプログラムの変更や追加部分を書き込むためのメモ
リである。
【0003】メモリ回路1には、このメモリ回路1から
命令コード等のデータDATを読み出す読取回路2が接
続され、この読取回路2には、読み出された命令コード
を解読して該当する実行命令に復号する復号回路3が接
続されている。復号回路3には、復号された実行命令に
従って処理を実行する実行回路4及び制御回路5が接続
されている。制御回路5は、アドレスを指定するための
プログラム・カウンタ(以下、「PC」という)5aを
有し、読取回路2がメモリ回路1から読み出すアドレス
の順序や全体の動作の制御を行うものである。
【0004】また、このDSPは、制御回路5に対して
周期的あるいは設定されたタイミングで割り込みを行う
割込回路6、サブルーチンの戻り先のアドレス等を格納
するためのスタック7、及びEEPROM1bの書き込
みを行うための書込インタフェース8を有している。
【0005】図2(b)は、マスクROM1aとEEP
ROM1bに格納されたソフトウエアの概略を示してい
る。なお、以下の説明では、分岐を伴わない一般的な命
令、分岐命令、及び無操作命令のニモニック・コード
を、それぞれINS、JMP、NOPと記載する。
【0006】例えば、マスクROM1aは、0000〜
0999番地が割り当てられ、0000番地から順次処
理プログラムが格納されている。但し、マスクROM1
aの処理プログラムの途中には、後で発見されるかも知
れないプログラムの誤り(バグ)や処理内容の追加に備
えて、要所要所にEEPROM1bの所定の番地への分
岐命令(JMPxxxx)が挿入されている。この図2
(b)の例では、0000番地、0100番地及び02
00番地に、それぞれEEPROM1bの1000番
地、1001番地及び1002番地に分岐する命令が格
納されている。
【0007】一方、EEPROM1bは、1000〜1
299番地が割り当てられ、マスクROM1a中の処理
プログラムに対する変更や追加処理のプログラムが書き
込まれている。例えば、マスクROM1aの0000〜
0099番地の処理プログラムに変更がなければ、10
00番地には、0001番地への分岐命令(JMP00
01)が格納される。また、マスクROM1aの020
0番地以降の処理プログラムに変更がなければ、100
2番地には、0201番地への分岐命令(JMP020
1)が格納される。
【0008】この図2(b)の例では、マスクROM1
aの0181番地の命令(INS181X)を、別の命
令(INS181A)に変更するために、1001番地
に1003番地への分岐命令(JMP1003)が格納
されている。更に、1003〜1082番地には、01
01〜0180番地に対応するプログラムが格納され、
1083番地には変更後の命令(INS0181A)が
格納されている。そして、1084番地に、マスクRO
M1Aの0182番地への分岐命令(JMP0182)
が格納されている。
【0009】次に、動作を説明する。DSPがリセット
されてPC5aに0000がセットされ、その後このD
SPの動作が開始すると、読取回路2によって、メモリ
回路1の0000番地のデータ(JMP1000)が読
み取られる。読取回路2で読み取られたデータは復号回
路3で解読され、その解読結果の命令が実行回路4及び
制御回路5に出力される。これによって、制御回路5で
はPC5aの値が分岐先の1000番地に書き換えられ
る。
【0010】読取回路2では、PC5aから与えられる
アドレス信号に基づいて、EEPROM1bの1000
番地のデータ(JMP0001)が読み取られる。読取
回路2で読み取られたデータは復号回路3で解読され、
その解読結果の命令が実行回路4及び制御回路5に出力
される。これにより、制御回路5ではPC5aの値が分
岐先のアドレスである0001に書き換えられる。
【0011】読取回路2では、PC5aから与えられる
アドレスに基づいて、マスクROM1aの0001番地
のデータ(命令INS0001)が読み取られる。読取
回路2で読み取られたデータは復号回路3で解読され、
その解読結果の命令が実行回路4及び制御回路5に出力
される。復号回路3から出力された命令が分岐命令でな
ければ、実行回路4によって所定の処理が行われると共
に、制御回路5によってPC5aの値が1だけ増加され
る。これにより、PC5aの値は0002となる。
【0012】その後、マスクROM1aの0002〜0
099番地に格納された命令が順次読み取られて実行さ
れる。そして、0100番地の命令(JMP1001)
の実行により、PC5aの値が1001にセットされ、
EEPROM1bの1001番地へ分岐される。
【0013】EEPROM1bの1001番地には、1
003番地への分岐命令が格納されているので、PC5
aの値が1003にセットされ、EEPROM1bの1
003番地へ分岐される。そして、1003番地以降に
格納された命令が順次実行される。1083番地に格納
された変更後の命令(INS181A)が実行された
後、次の1084番地に格納された分岐命令(JMP0
182)が実行され、マスクROM1aの0182番地
へ戻る。
【0014】このように、図2(a)のDSPでは、マ
スクROM1aに加えて、書き換え可能なEEPROM
1bを有しているので、プログラムの修正や変更に柔軟
に対応することができるようになっている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
DSPでは、次のような課題があった。マスクROM1
aに格納するプログラムの要所要所に、EEPROM1
bへ分岐するための命令を予め埋め込んでおく必要があ
り、その配置を決めることが困難であった。また、EE
PROM1bには、マスクROM1aに埋め込まれた分
岐命令に対応して、マスクROM1aに戻るためのプロ
グラムを格納しておく必要があり、EEPROM1bの
使用量と処理時間の負担が増加していた。
【0016】更に、例えば、図2(b)における100
3〜1083番地のように、EEPROM1bへの分岐
箇所(例えば、図2(b)における0100番地)から
変更を必要とする命令の位置(例えば、図2(b)にお
ける0180番地)までの処理を、EEPROM1b側
のプログラムとして実行する必要がある。このため、予
め埋め込んだ分岐命令の位置と、変更が必要になった命
令の位置が離れている場合を想定して、比較的容量の大
きなEEPROM1bを準備しておく必要があるという
課題があった。
【0017】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
を解決し、小容量のEEPROMでプログラムの変更や
修正が可能なDSPを提供するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内の第1の発明は、DSPにおいて、書き
換え不可能な第1メモリ及び書き換え可能な不揮発性の
第2メモリを有し、処理プログラムが格納された記憶回
路と、前記第1メモリの特定アドレスが登録された書き
換え可能な不揮発性のレジスタと、前記記憶回路から読
み出して実行する前記処理プログラムのアドレスが順次
格納されるPCと、前記PCの値と前記レジスタの値を
比較し、該PCの値が前記特定アドレスに一致したか否
かを検出する判定回路と、前記判定回路で一致が検出さ
れたときには前記第2メモリの所定のアドレスを前記P
Cにセットし、一致が検出されないときには前記処理プ
ログラムに基づいて該PCの値を更新する制御回路と、
前記PCの値に従って前記記憶回路から前記処理プログ
ラムを読み取る読取回路と、前記読取回路で読み取られ
た前記処理プログラムを解読して対応する実行命令に復
号する復号回路と、前記復号回路で復号された実行命令
を実行する実行回路とを備えている。
【0019】第2の発明は、第1の発明における読取回
路、復号回路及び実行回路を、それぞれが同一時間に並
列してパイプライン処理を行うように構成している。
【0020】第3の発明は、第1または第2の発明にお
けるレジスタを、第1メモリの複数の特定アドレスを登
録できるように構成している。
【0021】本発明によれば、以上のようにDSPを構
成したので、次のような作用が行われる。制御回路によ
ってPCの値が順次セットされ、このPCの値に従って
記憶回路から処理プログラムが順次読み出され復号され
て実行される。ここで、PCの値がレジスタに登録され
た第1メモリの特定アドレスに一致すると、判定回路に
よって一致が検出され、更に制御回路によってこのPC
の値が第2メモリの所定のアドレスにセットされる。こ
れにより、実行アドレスは、第2メモリの所定のアドレ
スに切り換えられる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
DSPの構成図である。このDSPは、書き換えができ
ないマスクROM11aと電気的に消去及び書き込みが
可能なEEPROM11bで構成されるメモリ回路1
1、このメモリ回路11から命令コード等のデータを読
み出す読取回路12、この読取回路12で読み出された
命令コードを解読して該当する実行命令に復号する復号
回路13、及びこの復号回路13で復号された実行命令
に従って処理を実行する実行回路14を備えている。
【0023】また、このDSPは、読取回路12がメモ
リ回路11から読み出すアドレスADRを指定するため
のPC15aを有し、処理の順序や全体の動作の制御を
行う制御回路15、この制御回路15に対して周期的あ
るいは設定されたタイミングで割り込みを行う割込回路
16、及びサブルーチンの戻り先のアドレス等を格納す
るためのスタック17を備えている。
【0024】更に、このDSPは、マスクROM11a
中の変更箇所等の特定アドレスを格納するための、電気
的に書き換えが可能な不揮発性のレジスタ(REG)1
8a,18b,…,18n、これらのレジスタ18a〜
18nとPC15aの内容をそれぞれ比較する比較回路
(CMP)19a,19b,…,19n、これらの比較
回路19a〜19nの比較結果に基づいて変更箇所か否
かを判定する判定回路20、及びEEPROM11bと
レジスタ18a〜18nの書き込みを行うための書込イ
ンタフェース21を備えている。
【0025】マスクROM11aは、このDSPで行う
処理のプログラムとデータを格納したものであり、EE
PROM11bは、このマスクROM11aのプログラ
ムに対する変更や追加部分を書き込むためのメモリであ
る。読取回路12は、制御回路15からの制御に従っ
て、前の周期にメモリ回路11から読み取って保持して
いた命令を復号回路13に送ると同時に、この制御回路
15のPC15aで指定されるアドレスADRのデータ
DATを命令コードとしてメモリ回路11から読み取っ
て新たに保持するものである。
【0026】復号回路13は、読取回路12から送られ
てきた命令を解読して該当する実行命令を保持すると共
に、その前の周期に解読して保持しておいた実行命令を
実行回路14及び制御回路15に出力するものである。
実行回路14は、演算器、乗算器、アナログ・ディジタ
ル変換器等で構成され、復号回路13から与えられる実
行命令に従って所定の処理を実行するようになってい
る。これらの読取回路12、復号回路13及び実行回路
14は、それぞれが同一時間に並列して動作するパイプ
ライン処理を行うように構成されている。
【0027】図3は、図1のソフトウエアの概略を示す
説明図である。このソフトウエアは、マスクROM11
aとEEPROM11bに格納されている。例えば、マ
スクROM11aには、0000〜0999番地が割り
当てられ、0000番地から順次処理プログラムが格納
されている。この処理プログラム中には、EEPROM
11bへの分岐命令は組み込まれていない。
【0028】一方、EEPROM11bには、1000
〜1019番地が割り当てられ、マスクROM11a中
の処理プログラムに対する変更や追加処理のプログラム
が書き込まれている。例えば、マスクROM11aの0
204番地の命令(INS204X)と0205番地の
命令(INS205X)を、それぞれ命令(INS20
4A)と命令(INS205A)に変更する場合には、
EEPROM11bの1000番地に分岐命令(JMP
1010)が格納される。更に、1010,1011番
地には、変更後の命令(INS204A)と命令(IN
S205A)がそれぞれ格納され、1012番地に、マ
スクROM11aの0206番地へ戻るための分岐命令
(JMP0206)が格納される。
【0029】更に、マスクROM11aの0204番地
において、EEPROM11bの1000番地へ分岐す
ることを登録するために、レジスタ18aの値は、02
04に設定される。これらのEEPROM11b及びレ
ジスタ18aの内容の変更は、書込インタフェース21
を介して図示しない書込装置等によって行われるように
なっている。
【0030】図4は、図1の動作を示す説明図である。
以下、図3及び図4を参照しつつ、図1の動作を説明す
る。周期T000において、DSPがリセット状態のと
き、PC15aの値は0000にセットされ、読取回路
12及び復号回路13には無操作命令(NOP)がセッ
トされる。
【0031】周期T001において、DSPの動作が開
始すると、PC15aにセットされた値に従い、読取回
路12によってメモリ回路11の0000番地のデータ
(INS000)が読み取られて保持される。このと
き、復号回路13に保持されていた無操作命令(NO
P)は実行回路14へ出力されて保持され、読取回路1
2に保持されていた無操作命令(NOP)が、復号回路
13へ出力されて保持される。周期T001の後半で、
PC15aの値は1だけ増加され、0001となる。
【0032】周期T002において、PC15aの値に
従って読取回路12によってメモリ回路11の0001
番地のデータ(INS001)が読み取られて保持され
る。このとき、復号回路13に保持されていた無操作命
令(NOP)は実行回路14へ出力されて保持され、読
取回路12に保持されていた命令(INS000)が、
復号回路13へ出力されて解読された後、保持される。
周期T002の後半で、PC15aの値は1だけ増加さ
れ、0002となる。
【0033】周期T003において、PC15aの値に
従って読取回路12によってメモリ回路11の0002
番地のデータ(INS002)が読み取られて保持され
る。このとき、復号回路13に保持されていた命令(I
NS000)は実行回路14へ出力されて実行され、読
取回路12に保持されていた命令(INS001)が、
復号回路13へ出力されて解読された後、保持される。
周期T003の後半で、PC15aの値は1だけ増加さ
れ、0003となる。
【0034】このような動作により、マスクROM11
aに格納されている処理プログラムに従って、読取回路
12、復号回路13及び実行回路14によるパイプライ
ン処理が順次続行される。
【0035】周期T204において、PC15aの値が
0204になると、制御回路15から出力されるアドレ
ス信号ADRが0204となり、レジスタ18aに格納
されている値と一致する。これにより、比較器19aか
ら一致検出信号が出力され、判定回路20に与えられ
る。判定回路20では、どの比較器19から一致検出信
号が出力されたかが判定され、その判定結果が制御回路
15へ与えられる。
【0036】制御回路15では、判定回路20から与え
られた判定結果に基づいて、PC15aの値が変更され
る。この場合、PC15aには、マスクROM11aの
0204番地の変更プログラムに対応するEEPROM
11bのアドレスである1000がセットされる。ま
た、このとき、既に読取回路12によって読み取られて
いた0204番地の命令(INS204X)は、無操作
命令(NOP)に書き替えられる。
【0037】周期T205において、PC15aの値に
従って読取回路12によってメモリ回路11の1000
番地のデータ(JMP1010)が読み取られて保持さ
れる。このとき、復号回路13に保持されていた命令
(INS203)は実行回路14へ出力されて実行さ
れ、読取回路12に保持されていた命令(NOP)が、
復号回路13へ出力されて解読された後、保持される。
周期T205の後半で、PC15aの値は1だけ増加さ
れ、1001となる。
【0038】周期T206において、PC15aの値に
従って読取回路12によってメモリ回路11の1001
番地のデータ(INS1001=NOP)が読み取られ
て保持される。このとき、復号回路13に保持されてい
た命令(NOP)は実行回路14へ出力されて実行さ
れ、読取回路12に保持されていた命令(JMP101
0)が、復号回路13へ出力されて解読される。
【0039】解読された実行命令は、分岐命令であるの
で、その結果が制御回路15へ与えられ、PC15aの
値は分岐先のアドレスである1010に変更される。ま
た、読取回路12によって読み取られていた命令(IN
S1001)は無操作命令(NOP)に書き替えられ
る。このような処理により、EEPROM11bの10
10〜1012番地の処理が実行され、マスクROM1
1aの0206番地へ戻る。
【0040】以上のように、本実施形態のDSPは、マ
スクROM11aからEEPROM11bへ分岐するア
ドレスをセットするためのレジスタ19a〜19nと、
PC15aの値とこれらのレジスタ19a〜19nの値
を比較して一致したときに、EEPROM11bの所定
のアドレスへ分岐させるための比較回路19a〜19n
及び判定回路20を有している。これにより、マスクR
OM11aの処理プログラムに、予めEEPROM11
bへの分岐命令を埋め込んでおく必要がなくなり、プロ
グラミング上の煩わしさを回避することができる。ま
た、不必要な分岐命令の実行が無くなり、処理速度を向
上させることができる。
【0041】更に、必要な箇所だけをEEPROM11
bへの分岐して処理することができるので、大容量のE
EPROM11bを用意しておく必要がなくなるという
利点がある。
【0042】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次のようなものがある。 (a) メモリ回路11の容量は例示したものに限定さ
れず、処理に必要な容量のものを使用することができ
る。
【0043】(b) DSPの全体構成は、例示したも
のに限定されない。例えば本実施形態では、読取回路1
2、復号回路13及び実行回路14がパイプライン処理
を行うように構成されているが、パイプライン処理を行
わない構成のDSPにも同様に適用可能である。
【0044】(c) マスクROM11aからEEPR
OM11bへ分岐するアドレスをセットするために、複
数のレジスタ19a〜19nを有しているが、変更等が
ほとんど考えられない場合には、単一のレジスタ19の
みでも、同様に適用可能であり同様の利点が得られる。
【0045】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、第1メモリの特定アドレスを登録するレジス
タと、該レジスタの値とPCの値を比較する判定回路
と、該判定回路で一致が検出されたときに第2メモリの
所定のアドレスをこのPCにセットする制御回路を有し
ている。これにより、第1メモリの処理プログラム中に
第2メモリへの分岐命令を予め埋め込んでおく必要がな
くなり、プログラムの作成が容易になる。また、不必要
な分岐命令による処理時間の増加がなくなる。更に、任
意の特定アドレスから第2メモリへ分岐できるので、こ
の第2メモリの処理量、即ちメモリ容量を小さくするこ
とができる。
【0046】第2の発明によれば、読取回路、復号回路
及び実行回路は、パイプライン処理を行うように構成さ
れている。これにより、処理速度を向上させることがで
きる。
【0047】第3の発明によれば、レジスタは、第1メ
モリの複数の特定アドレスを登録できるように構成して
いる。これにより、第1メモリの処理プログラム中の複
数箇所に対して、追加や変更の処理を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すDSPの構成図であ
る。
【図2】従来のDSPの概略の構成図である。
【図3】図1のソフトウエアの概略を示す説明図であ
る。
【図4】図1の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
11 メモリ回路 11a マスクROM 11b EEPROM 12 読取回路 13 復号回路 14 実行回路 15 制御回路 15a PC(プログラム・カウンタ) 18 レジスタ 19 比較回路 20 判定回路 21 書込インタフェース

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 書き換え不可能な第1メモリ及び書き換
    え可能な不揮発性の第2メモリを有し、処理プログラム
    が格納された記憶回路と、 前記第1メモリの特定アドレスが登録された書き換え可
    能な不揮発性のレジスタと、 前記記憶回路から読み出して実行する前記処理プログラ
    ムのアドレスが順次格納されるプログラム・カウンタ
    と、 前記プログラム・カウンタの値と前記レジスタの値を比
    較し、該プログラム・カウンタの値が前記特定アドレス
    に一致したか否かを検出する判定回路と、 前記判定回路で一致が検出されたときには前記第2メモ
    リの所定のアドレスを前記プログラム・カウンタにセッ
    トし、一致が検出されないときには前記処理プログラム
    に基づいて該プログラム・カウンタの値を更新する制御
    回路と、 前記プログラム・カウンタの値に従って前記記憶回路か
    ら前記処理プログラムを読み取る読取回路と、 前記読取回路で読み取られた前記処理プログラムを解読
    して対応する実行命令に復号する復号回路と、 前記復号回路で復号された実行命令を実行する実行回路
    とを、 備えたことを特徴とするディジタル信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記読取回路、前記復号回路及び前記実
    行回路は、それぞれが同一時間に並列してパイプライン
    処理を行うように構成したことを特徴とする請求項1記
    載のディジタル信号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記レジスタは、前記第1メモリの複数
    の特定アドレスを登録できるように構成したことを特徴
    とする請求項1または2記載のディジタル信号処理装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011154505A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Seiko Epson Corp 演算処理装置及び演算実行方法
JP2014178938A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US9256495B2 (en) 2013-03-25 2016-02-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Processing unit and error processing method
CN112700814A (zh) * 2021-01-05 2021-04-23 潍柴动力股份有限公司 Eeprom数据的读取方法、装置、电控设备及介质

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