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JPH0820941B2 - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

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Publication number
JPH0820941B2
JPH0820941B2 JP61211727A JP21172786A JPH0820941B2 JP H0820941 B2 JPH0820941 B2 JP H0820941B2 JP 61211727 A JP61211727 A JP 61211727A JP 21172786 A JP21172786 A JP 21172786A JP H0820941 B2 JPH0820941 B2 JP H0820941B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
register
data
external
cycle
external register
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
JP61211727A
Other languages
English (en)
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JPS6368924A (ja
Inventor
洋行 下井
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP61211727A priority Critical patent/JPH0820941B2/ja
Publication of JPS6368924A publication Critical patent/JPS6368924A/ja
Publication of JPH0820941B2 publication Critical patent/JPH0820941B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 マイクロプロセッサ(MPU)の内のレジスタと外部の
レジスタのデータ間の演算を行う場合のMPUのデータ処
理制御方式において、MPU内にデータレジスタを設け、
演算処理サイクルの最初の1サイクルだけ外部レジスタ
をセレクトし、そのデータをデータレジスタにセットす
ると共に外部レジスタをMPUより解放して外部からアク
セス可能にした後、次のサイクルでデータレジスタのデ
ータを読み出して演算を行う。これにより、システム全
体のデータ処理効率を向上させ、回路構成を簡単化する
ことが出来る。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、マイクロプロセッサのデータ処理制御方
式、特に、マイクロプロセッサの外部にあるレジスタの
テータとマイクロプロセッサの内部にあるレジスタのデ
ータ間の演算を行う場合のデータ処理制御方式に関す
る。
〔従来の技術〕
マイクロプロセッサにおいては、その内部のレジスタ
にある各データ間の演算処理の他、マイクロプロセッサ
の外部にあるレジスタのデータとマイクロプロセッサの
内部レジスタのデータ間の演算が行われる。
第4図は、外部レジスタのデータを対象とする従来の
マイクロプロセッサのデータ処理制御方式をブロック図
で示したものである。
第4図において、30は1チップ形のマイクロプロセッ
サ(MPU)であり、40は外部レジスタである。
MPU30において、31は汎用の内部レジスタで、演算さ
れるデータ及び演算結果が格納される。32はAバスマル
チプレクサ(AバスMPX)で、内部レジスタ31からの入
力データ、他の演算部(図示せず)からの入力データ及
び外部レジスタ40からの入力データ中の一つを選択す
る。33はBバスマルチプレクサ(BバスMPX)で、内部
レジスタ31及び他の演算部からの入力データの一方を選
択する。34は演算部(ALU)で、AバスMPX32及びBバス
MPX33から入力されたデータ間の演算を行う。35は外部
レジスタセレクト回路(XRSEL回路)で、外部レジスタ4
0をセレクトする外部レジスタセレクト信号(XRSEL信
号)を発生する。36は外部レジスタアドレスレジスタ
(XRADレジスタ)で、外部レジスタ40をアクセスする外
部レジスタアドレス(XRアドレス)がセットされる。
41は外部レジスタマルチプレクサ(XRMPX)で、MPU30
の演算部34からの入力データ及び外部のハードウエア
(図示せず)からの入力データの一方を選択して、外部
レジスタ40の所定箇所に格納する。
次に、第4図の動作を、第5図の動作タイミングチャ
ートを参照して説明する。
第5図において、CK1,CK2等はMPU制御用のクロック
で、クロックCK1とCK2間、CK2とCK3間等でそれぞれ1サ
イクルを形成する(第5図(a))。
クロックCK1の立下り時点t1からクロックCK3の立下り
時点t3までの2サイクル間において、MPU30で演算処理
が行われる(第5図(b))。それと共に、XRSEL回路3
5は、XRSEL信号を発生して、t1〜t3の2サイクル期間に
外部レジスタ41をセレクトする(第5図(c))。XRSE
L信号によりセレクトされているt1〜t3の2サイクル期
間において、MPU30以外は、外部レジスタ41にアクセス
することが出来ない。
クロックCK1の立下り時点t1において内部レジスタ31
はアクセスされると、読み出されたデータは、BバスMP
X33に送られる(第5図(e))。
一方、クロックCK1の立下り時点t1においてXRSEL信号
が発生されると共に、XRADレジスタ36よりアドレスが読
み出されて、外部レジスタ40をアクセスする。MPU30の
他に図示しないMPUが多数存在するために、外部レジス
タ40からのデータ読出しは、内部レジスタの読出しより
も送れて行われる(第5図(d))。
後半のサイクル(t2〜t3)において、AバスMPX32は
外部レジスタ40のデータを選択し、BバスMPX33は内部
レジスタ31のデータを選択してALU34に加える。
ALU34において所定の演算が終了すると(第5図
(f))、次のサイクルにおいて、演算結果は内部レジ
スタ31又はXRMPX41を介して外部レジスタ40の所定の箇
所に格納される(第5図(g))。
以上の処理を繰り返すことにより、2サイクル単位で
演算が行われる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のマイクロプロセッサのデータ処理制御方式は、
前述の様に、2サイクル単位で演算が行われ、この間外
部レジスタ40はMPU30によってセレクトされていた。そ
して、このMPU30によってセレクトされている2サイク
ル期間、周辺装置等外部のハードウエアは外部レジスタ
31をアクセスすることが出来ず待たされることになる。
この為、外部の周辺装置を含むシステム全体のデータ
処理効率が低下するという問題があった。
又、MPU30が演算処理を行っている後半の1サイクル
(t2〜t3)中に、外部から外部レジスタ40をアクセスし
てデータの書込みを行うと、MPU30の読出しデータの内
容に変更が生じる恐れがある。この為、前半の1サイク
ルの他に後半の1サイクル期間中においても外部からの
アクセスを禁止する特別のハード回路を設けなければな
らないという問題があった。
本発明は、MPU30によって演算が行われ処理サイクル
期間中の最初の1サイクルだけ外部レジスタ40をサイク
ルし、以降の処理サイクルでは外部レジスタ40をMPU30
より解放して外部からアクセス可能とすることにより、
システム全体のデータ処理効率を向上させると共に、外
部からの外部レジスタ40へのデータ書込みを禁止する特
別な回路を不要にしたマイクロプロセッサのデータ処理
制御方式を提供することを目的とする。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明の講じた解決手段を、第1図を参照して説明す
る。第1図は、本発明の原理説明図である。
第1図において、10はマイクロプロセッサ(MPU)で
あり、20は外部レジスタである。
MPU10において、11は内部レジスタで、演算データが
格納される。12は演算手段で、入力データに対する演算
処理を行う。
XRSEL信号は、外部レジスタ20をセレクトする信号で
あり、MPU10又はMPU10の外部から供給される。XRアドレ
スは外部レジスタ20をアクセスするアドレスで、MPU10
又はMPU10の外部から供給される。
13はデータレジスタで、外部レジスタ20より読み出さ
れたデータがセットされる。データレジスタ13から読み
出されたデータは、演算手段12に供給される。なお、こ
のデータレジスタは、MPU10内に既存するレジスタをデ
ータレジスタとして用いる様にしてもよい。
〔作 用〕
第1図の動作を、第2図の動作タイミングチャートを
参照して説明する。
第2図において、CK1,CK2等はMPU制御用のクロック
で、隣接するクロック間が1サイクルを形成する(第2
図(a))。
MPU10は、クロックCK1の立下り時点t1からクロックCK
3の立下り時点t3までの2サイクル間において、所定の
演算処理を行う(第2図(b))。なお、この2サイク
ルは、クロックCK1及びCK3の立上り時点間の2サイクル
でもよい。
一方、XRSEL信号は、最初の第1サイクル期間即ちク
ロックCK1及びCK2の立下り時点t1とt2間の1サイクル期
間だけ外部レジスタ20をセレクトする(第2図
(c))。
XRアドレスは、この外部レジスタ20がセレクトされて
いる1サイクル期間(t1〜t2)において外部レジスタ20
をアクセスして、データの読出しを行う(第2図
(d))。
外部レジスタ20より読み出されたデータは、次の後半
の第2サイクル(t2〜t3)において、MPU10にあるデー
タレジスタ13にセットされる。これにより外部レジスタ
20は、MPU10より解放される(第2図(e))。外部レ
ジスタ20からデータレジスタ13へのデータ転送処理は、
後半の第2サイクル(t2〜t3)の最初において終了する
ので、後半の第2サイクル(t2〜t3)に入ると直ちに外
部レジスタ20を解放状態にして、外部からアクセスして
データの書込み及び読出しを可能にしても、実際の書込
みや読出しは第2図(d)に示す様に時間遅れがあるの
で問題は生じない。
一方、内部レジスタ11のデータは、最初の第1サイク
ル(t1〜t2)において読み出され、次の後半サイクル
(t2〜t3)まで読出し状態が保持される(第2図
(f))。
後半の第2サイクル(t2〜t3)において、演算手段12
は、内部レジスタ11から読み出されたデータとデータレ
ジスタ13から読み出されたデータに対して所定の演算を
行う(第2図(g))。演算結果は、次のサイクルにお
いて、内部レジスタ11の所定箇所に格納される(第2図
(h))。
なお、処理サイクルが2サイクル以上である場合も同
様である。
以上の様にすることにより、MPU10によって演算が行
われる処理サイクル期間中の最初の1サイクルだけ外部
レジスタ20がセレクトされ、後半の処理サイクルでは外
部レジスタ20が解放される。この結果、外部から外部レ
ジスタへのアクセスが可能となり、システム全体のデー
タ処理効率を向上させることが出来る。又、後半の処理
サイクルにおいて外部から外部レジスタ20へ自由にアク
セスすることが可能であるので、後半の処理サイクルに
おいてアクセスを禁止する回路を設ける必要が無くな
り、全体の回路を簡単化することが出来る。
〔実施例〕
本発明の一実施例を、第2図及び第3図を参照して説
明する。第3図は、本発明の一実施例の構成のブロック
説明図であり、第2図は、実施例の動作タイミングチャ
ートとしても用いられる。
(A)実施例の構成 第3図において、MPU10、内部レジスタ11、演算手段1
2、データレジスタ13、外部レジスタ20については、第
1図で説明した通りである。
演算手段12において、121はAバスマルチプレクサ
(AバスMPX)で、内部レジスタ11からの入力データ、
他の演算部(図示せず)からの入力データ及びデータレ
ジスタ13からの入力データ中の一つを選択する。122は
Bバスマルチプレクサ(BバスMPX)で、内部レジスタ1
1及び他の演算部からの入力データの一方を選択する。
123は演算部(ALU)で、AバスMPX121及びBバスMPX1
22から入力されたデータ間の演算を行う。
14は外部レジスタセレクト回路(XRSEL回路)で、外
部レジスタセレクト信号(XRSEL信号)を発生する。15
は外部レジスタアドレスレジスタ(XRADレジスタ)で、
外部レジスタ20をアクセスする外部レジスタアドレス
(XRアドレス)がセットされる。
21は外部レジスタマルチプレクサ(XRMPX)で、MPU10
の演算部123からの入力データ及び外部のハートウエア
(図示せず)からの入力データの一方を選択して、外部
レジスタ20の所定箇所に格納する。
(B)実施例の動作 実施例の動作を、第2図の動作タイミングチャートを
参照して説明する。
MPU10は、クロックCK1の立下り時点t1からクロックCK
3の立下り時点t3までの2サイクル間において、所定の
演算処理を行う(第2図(b))。
一方、XRSEL回路14は、XRSEL信号を発生して、最初の
1サイクル期間即ち、クロックCK1及びCK2の立下り時点
t1とt2間の1サイクル期間だけ外部レジスタ20をセレク
トする(第2図(c))。
XRADレジスタ15より読み出されたXRアドレスは、この
外部レジスタ20がセレクトされている1サイクル期間
(t1〜t2)において外部レジスタ20をアクセスして、デ
ータの読出しを行う(第2図(d))。
外部レジスタ20より読み出されたデータは、次の後半
サイクル(t2〜t3)の最初において、データレジスタ13
にセットされる(第2図(e))。これにより、後半サ
イクルでは外部レジスタ20がMPU10から解放されるの
で、外部のハードウエアより外部レジスタ20を自由にア
クセスすることが可能となる。
一方、内部レジスタ11のデータは、最初のサイクル
(t1〜t2)において読み出され、次の後半サイクル(t2
〜t3)まで読出し状態が保持される(第2図(f))。
後半のサイクル(t2〜t3)において、AバスMPX121は
データレジスタ13のテータを選択し、BバスMPX122は内
部レジスタ123のデータを選択してALU123に加える。
ALU123は、後半のサイクル(t2〜t3)において所定の
演算処理を行う(第2図(g)。次のサイクルにおい
て、演算結果は、内部レジスタ11の所定の箇所に格納さ
れる(第2図(h))。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によれば次の諸効果が得ら
れる。
(イ)MPUによって演算が行われる演算処理サイクル期
間中の最初の1サイクルだけ外部レジスタがセレクトさ
れ、次のサイクル以後は外部レジスタはMPUより解放さ
れて外部から自由にアクセスが可能となるので、外部ハ
ードウエアの待ち合せが少くなりシステム全体のデータ
処理効率を向上させることか出来る。
(ロ)MPUが外部レジスタのデータを対象とする演算処
理の全サイクル期間において外部レジスタを外部からア
クセスすることを禁止する回路が不要となるので、全体
の回路を簡単化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図……本発明の原理説明図、 第2図……本発明及び実施例の動作タイミングチャー
ト、 第3図……本発明の一実施例の構成の説明図、 第4図……従来のマイクロプロセッサのデータ処理制御
方式の説明図、 第5図……従来のマイクロプロセッサのデータ処理制御
方式の動作タイミングチャート。 第1図及び第3図において、 10……マイクロプロセッサ(MPU)、11……内部レジス
タ、12……演算手段、13……データレジスタ、14……外
部レジスタセレクト(XRSEL)回路、15……外部レジス
タアドレス(XRAD)レジスタ、20……外部レジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に内部レジスタ(11)及び演算手段
    (12)を備え、第1サイクルで外部に設けられた外部レ
    ジスタ(20)のセレクトを行い、第2サイクルで内部レ
    ジスタ(11)と外部レジスタ(20)のデータ間の演算を
    行うマイクロプロセッサ(10)において、 (a) 内部に外部レジスタ(20)から読み出されたデ
    ータがセットされるデータレジスタ(13)と、 (b) 第1サイクルのみ外部レジスタ(20)をセレク
    トして、外部レジスタ(20)のデータを読み出してデー
    タレジスタ(13)にセットする手段と、 (c) 第2サイクルにおいて、演算手段(12)により
    データレジスタ(13)と内部レジスタ(11)のデータ間
    の演算処理を行う手段と、を備えたことを特徴とするマ
    イクロプロセッサ。
JP61211727A 1986-09-10 1986-09-10 マイクロプロセッサ Expired - Fee Related JPH0820941B2 (ja)

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JPS6368924A JPS6368924A (ja) 1988-03-28
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55134443A (en) * 1979-04-04 1980-10-20 Fujitsu Ltd Data processing unit

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