JPS6133542A - 命令解読装置 - 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） 本発明はデータ処理装置に関し、とくにその命令解読機
構に関する。

（従来技術） 半導体製造技術の進歩に伴い、高集積度でかつ高速度の
、Ｌ８Ｉが可能となるにつれ、マイクロプロセッサにも
より複雑な処理力Ｅ９求されるようＫなっできた。それ
に伴いマイクロプロセ、すが使用する命令数も増加の傾
向にある。しかしながら、一般にマイクロプロセッサの
命令語長は有限であるため命令数の増加には限度がある
０ 従来、マイク′ロプロセ、す等での命令解読は命令コー
ドをデコーダに入力し、そのコードをデコーダが解読し
、その結果に従い各種制御信号を発生して命令を実行す
るという方式であった。この方式によると１つの命令コ
ードは１つの命令にしか対応できない。従来方式の例を
等【図を用いて説明する。

本従来例は命令解読を行なうデコーダｌ、メモ１Ｊ２．
デコーダ１とメモリ２を制御する制御回路３よシ構成さ
れている。デコーダｒＫ−よって解読される命令コード
の語長は８ビ、トとする。命令コードは１０”　−ｉｔ
”のデータ列からなり、メモリ２に格納されて−る。デ
コーダｌの動作を第２図に示す。制御回路３はメモリ２
に対し次に行なう命令の命令コードが格納されているア
ドレスをメモリ制御線６に通して指定し、そのアドレス
に格納されている命令コードをバス４上へ出力させる。

次に制御回路３はデコーダ制御線７によってデコーダｌ
にバス４上の命令コードをう、チさせる。

命令コードをラッチしたデコーダｌはその命令コードを
解読し、その結果によって命令信号線群５から命令実行
の指令を行なう。

以上説明したように従来方式のデコーダは１つの命令コ
ードに対して１つの解読結果しか得ることができなかっ
た。したがって例えば命令語長が８ビツトであるとする
と、その時最大の命令数は２５６命令となシこれ以上の
命令は命令語長の増加なしに実現できないという欠点が
あった。また命令語長を増加させる゛ことは可能である
が、デコーダの語長の増加だけではなく命令コードをデ
コーダヘロードするバス、命令コードを格納しておくメ
モリ等の語長の増加も必要とな夛、ハードウェア量が増
大する。また命令数を増加させたデコーダを持つグロセ
、すと命令数を増加させる前のデコーダを持つグロセッ
サとの間では、命令語長の相異のため互換性がなくなる
という欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は１つの命令コードを使って複数の命令機
能に解読することを可能とする命令解読装置を提供する
ことにある。

（発明の構成） 本発明は、命令コード入力手段と、内部状態記憶手段と
、所定の１命令コードに対して前記内部記憶状態に応じ
て複数の命令に対する解読結果を与える命令解読手段と
、前記命令解読手段の命令解読結果に応じて内部状態記
憶手段の内容を変更する手段とを有することを構成上の
特徴とする。

（発明の効果） 本発明によれば、命令コードの解読を命令コードと内部
記憶手段の出力に応じて行なうので、１つの命令コード
に対して複数の命令を割当てることが可能となるため、
命令語長の増加なしに命令数を増加させることが可能に
なるという効果がある。

（実施例の説明） 以下本発明の一実施例を第３図を用いて説明するＯ 本実施例は命令解読を行なうデコーダ１０．内部状態記
憶手段としてのＮコのツリツブ７０．プ２０−１　、　
・、　２０−Ｎ　（タタＬＮｔｉ自然ｉ）、メモリ３０
１．デ゛コーダｌＯとメモリ３０を制御する制御回路４
０を含む。デコーダ１０によって解読される命令コード
の語長＃′ｉ８ビットを例とする。

命令コードは８ビ、トの＠０”　＠、ＩＩのデータ列か
らなルメモリ３０に格納されている。また命令には（ａ
ｔ；ｙｌＪ、プ７０ツブの状態に関係な〈従来と同様に
解読されるもの、（ｂ）フリ、プフロ、プの状態によっ
て複数の解読結果を与えるもの、の２種類がらるものと
し、それぞれの命令コードに対するデコーダｌＯの動作
を第４図に示す。

本実施例の動作について説明する。前記２種類の命令の
うち（ａ）は従来例と同様なので説明を省略する。（ｂ
）の命令について説明する。例として次の命令を考える
。データ転送命令として一般にＰＵＳＨ。

ＰＯＰと呼ばれる命令があるが、これを１つの命令コー
ドとしてその名称ｔ″ＰＸとする。命令ＰＸは７す、グ
フロ、プ２０−１の出力がｔ′０”の時ＰＵ　８Ｈ命令
、＠ｌ”の時ＰＯＰ命令として解読されるものとする。

また命令ＰＸはその命令が実行される毎にクリップフロ
、プ２０−１の状態を反転させるものとする。またフリ
、プ７０．プ２０−１゜・・・、２０−Ｎは初期状態に
おいてすべて１０”の状態になっているものとする。次
に動作を説明する。

制御回路４０はメモ！７３０に対し次に行なう命令の命
令コードが格納されているデドレスをメモリ制御１］９
０ｆｉ−通して指定し、そのアドレスに格納されている
命令コード（本例ではＰＸ命令を示すコード）をバス５
０上へ出力させる。次に制御回路４０はデコーダ制御線
ｌＯＯによってデコーダＩＯＫバス５０上の命令コード
をう、チさせる。

命令コードを２ツテしたデコーダＩＯはその命令コード
を解読し、その結果としてその命令がＰＸであることを
認識する。ＰＸ命令はツリツブ７０、プ２０−１の状態
に依存する命令であるため。

デコーダ１０は信号線７０−１によって７リップフロッ
プ２０−１の出力を検出する。初期後初めてＰＸ命令が
入力されたとするとクリップフロ。

プ２０−１の状態は′０＃であるのでその出力も′Ｏｎ
である。したがってＰＸ命令はデコーダ１０によ４９　
ＰＵＳＨ命令として解読される。その結果、デコーダ１
０は命令信号線６０によってＰＵＳＨ命令の指令を行な
う。同時にデコーダ１０は信号線８０−１　によってフ
リ、グアｏ、プ２０−■の状態を反転する。この場合は
″０＃から″ｌ”となる。

したがって次にＰＸ命令がデコーダ１０に解読された時
、ＰＸ命令はＰＯＰ命令として解読される。

すなわち本実施例で示した命令ＰＸは、ＰＸが実行され
る毎にＰＵＳＨ命令、ＰＯＰ命令、　ＰＵ８Ｈ命令、・
・・、として実行されることとなる。これは例えばスタ
ックレジスタの制御命令として有効である。

（効果の説明） 以上説明したように本発明は、デコーダが命令コードと
フリ、グツロックの状態罠よって解読を行なうため、１
つの命令コードに対して複数の命令を割当てることが可
能である。すなわち本実施例のようにＮコのフリ、グツ
ロック（ただしＮは自然数）において１つの７す、グツ
ロックを１つの命令コードに割当てると命令数を従来例
に対して２倍に増加させることが可能である。また、２
；ずつの７リツプフロツプの組を１つの命令コードに割
当てると命令数を４倍に増加することが可能となる。

さらに、Ｎコすべてのフリ、プ７０．グに１つの命令コ
ードを割当てると命令数を鬼２　倍に増加させることが
可能となる。したがって本発明によるとハードウェア量
の増加が少なく、従来のプロセ、すとの互換性を保ちな
がら命令数を増加させることが可能であるという効果が
ある。

なお本実施例ではデコーダの構成を特に示さなかったが
、布線論理型のものでもマイクログロダラムによるもの
であっても本発明の効果が同様に見られ、ることはあき
らかである。また本実施例では内部状態記憶手段として
フリ、グツロックを用いたが他の記憶手段例えばレジス
タやメモリ、あるいはスイッチ群等のようなものでも同
様の効果があることはあきらかである。

【図面の簡単な説明】

第り図は従来例を示す装置のプロ、り図、第２図は従来
例忙おけるデコーダの動作シーケンス図、第３図は本発
明の一実施例を示す装置のプロ、り図、第４図（ａｌ　
、　（ｂ）Ｆｉ本発明の一実施例におけるデコーダの各
動作シーケンス図である。 １、ｌＯ・・・・・・デコーダ、２．３０・・・・・・
メモリ、３．４０・・・・・・制御回路、４．５０・・
・・・・バス、５゜６０・・・・・・命令信号線、６．
９０・・・・・・メモリ制御線、７．１００・・・・・
・デコーダ制御線、２０−１．・・・、２０−Ｎ・・・
・・・７す、グツロック５７０Ｌ−・・・、７〇−Ｎ、
８０−１．・・・、８０−Ｎ・・・・・・信号線。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋１″−・゛＼　　　
−・１ 第　１　面 う・ノ今 寮２　＠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 命令コード入力手段と、内部状態記憶手段と、所定の命
   令コードに対して、複数の命令に対する解読結果を与え
   る命令解読手段と、該解読結果に基づいて前記内部状態
   を変更する手段とを有することを特徴とする命令解読装
   置。