JPS63201725A - signal processing circuit - Google Patents
signal processing circuitInfo
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- JPS63201725A JPS63201725A JP3365087A JP3365087A JPS63201725A JP S63201725 A JPS63201725 A JP S63201725A JP 3365087 A JP3365087 A JP 3365087A JP 3365087 A JP3365087 A JP 3365087A JP S63201725 A JPS63201725 A JP S63201725A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
パイプライン処理構成の信号処理回路を逐次処理も可能
にして利用効率を向上する為に、パイプライン処理用ク
ロックを分周し、1命令処理終了迄が1周期の処理段数
に応じた多相のクロックを発生させ、この多相のクロッ
クの1相目のクロックより順次、初段の処理のレジスタ
より次々の段の処理のレジスタに、パイプライン処理用
のクロックの代わりに切り替えて加えるようにしたもの
である。[Detailed Description of the Invention] [Summary] In order to improve utilization efficiency by enabling a signal processing circuit with a pipeline processing configuration to perform sequential processing, the frequency of the pipeline processing clock is divided, and the processing time for one instruction is reduced to 1. A multi-phase clock corresponding to the number of processing stages of the cycle is generated, and from the first phase clock of this multi-phase clock, the clock for pipeline processing is sequentially transferred from the first stage processing register to the next stage processing register. It is added by switching instead of .
本発明は、電子計算機で命令の実行を高速に行う為の、
パイプライン処理構成の信号処理回路の改良に関する。The present invention provides a method for executing instructions at high speed in an electronic computer.
This invention relates to improvements in signal processing circuits with pipeline processing configurations.
例えば、誤りがあると考えられるプログラムのデバッグ
を行う場合、パイプライン処理構成の信号処理回路で行
うと、プログラムに誤りがあり、例えば0による除算が
行われたことを示すステータスフラグが立ち、処理を停
めても、パイプライン処理では既に次々の処理を行って
いるので、停める時期が適切でなく遅い。For example, when debugging a program that is thought to have an error, if you debug it using a signal processing circuit with a pipeline processing configuration, a status flag will be set indicating that there is an error in the program and that, for example, division by 0 has been performed, and the process will be debugged. Even if you stop the process, the pipeline processing is already processing one after another, so it is not an appropriate time to stop it, and it is too late.
このような場合、別の逐次処理の信号処理回路を使用す
るのでなく、この信号処理回路を逐次処理が出来るよう
に簡単に切り替えが可能であると、利用が出来るので、
利用効率が向上する。In such a case, instead of using a separate signal processing circuit for sequential processing, it is possible to easily switch this signal processing circuit to perform sequential processing.
Utilization efficiency improves.
従って、パイプライン処理構成の信号処理回路が、簡単
に逐次処理が出来るよう切り替えられ利用効率が向上出
来ることが望まれている。Therefore, it is desired that signal processing circuits having a pipeline processing configuration can be easily switched to perform sequential processing and improve utilization efficiency.
以下従来例を図を用いて説明する。 A conventional example will be explained below using figures.
第4図は従来例のブロンク図、第5図は第4図の場合の
タイムチャートである。FIG. 4 is a bronc diagram of a conventional example, and FIG. 5 is a time chart in the case of FIG.
、 第5図(A) lこはパイプライン処理用のクロ
ックΦを示している。, FIG. 5(A) shows the clock Φ for pipeline processing.
動作を説明すると、第5図(B)に示すタイミングで出
力するプログラムカウンタ(1種のレジスタ)1よりの
アドレスにて、第5図(C)に示すタイミングで命令R
OMIIがアクセスされ命令が読み出され、第5図(D
)に示す(B)のタイミングより1クロック遅れのタイ
ミングで、命令レジスタ2に記憶される。To explain the operation, at the address from the program counter (a type of register) 1 output at the timing shown in FIG. 5(B), the instruction R is output at the timing shown in FIG. 5(C).
OMII is accessed and instructions are read out, as shown in Figure 5 (D
) is stored in the instruction register 2 at a timing one clock later than the timing shown in (B).
この命令の内の、RAMのアドレス演算命令にて、RA
Mアドレス演算部12は、第5図(E)に示すタイミン
グでアドレス演算を行い、第5図(F)に示す(D)の
タイミングより1クロック遅れのタイミングで、アドレ
スレジスタ3−1に記憶し、このアドレスによりRAM
13よりデータを読み出し、演算データ入力レジスタ1
6にデータを記憶させる。Among these instructions, in the RAM address calculation instruction, RA
The M address calculation unit 12 performs address calculation at the timing shown in FIG. 5(E), and stores it in the address register 3-1 at a timing one clock later than the timing shown in FIG. 5(F) (D). This address allows RAM
Read the data from 13 and input the calculation data input register 1.
6 to store the data.
一方、命令レジスタ3には、第5図(G)に示す(F)
のタイミングと同じタイミングで、命令レジスタ2経出
で転送命令が記憶され、演算データ入力レジスタ16の
データを、第5図(1■)に示す(G)のタイミングよ
り1クロック遅れのタイミングで転送制御部14を介し
て演算器17に転送させる。On the other hand, the instruction register 3 contains (F) shown in FIG. 5(G).
At the same timing as the timing shown in FIG. The data is transferred to the arithmetic unit 17 via the control unit 14.
又一方、命令レジスタ4には、第5図(1)にしめず(
H)のタイミングと同じタイミングで、命令レジスタ2
,3経出で、演算命令が記憶され、演算制御部15を介
して演算器17にて演算を行わせ、第5図(J)に示す
(1)のタイミングより1クロック遅れのタイミングで
、演算結果を演算結果レジスタ18に記憶させ、又ステ
ータスフラグレジスタ5にその時の演算が正常であった
が、オーバフロー、アンダーフロー、0による除算等の
異常があったかのフラグを立て、制御部に送り異常であ
ればアラームを出す。On the other hand, the command register 4 contains the information shown in FIG. 5 (1).
At the same timing as H), instruction register 2
, 3, the arithmetic instruction is stored, and the arithmetic unit 17 performs the arithmetic operation via the arithmetic control unit 15, at a timing one clock later than the timing (1) shown in FIG. 5(J). The calculation result is stored in the calculation result register 18, and a flag is set in the status flag register 5 to indicate whether the calculation at that time was normal, but there was an abnormality such as overflow, underflow, division by 0, etc., and the flag is sent to the control unit. If so, issue an alarm.
このようにして、演算をパイプライン処理で行っている
。In this way, calculations are performed by pipeline processing.
しかしながら、パイプライン処理では当然ながら、ステ
ータスフラグレジスタ5にてのフラグにてアラームを出
す時点は、第5図のプログラムカウンタ1の動作タイミ
ングと比較すると、4クロック分の差があり、この分に
相当する次々の処理が行われているので、異常があった
場合は遅きに失する。However, as a matter of course in pipeline processing, there is a difference of 4 clocks in the timing at which an alarm is issued by the flag in the status flag register 5 compared to the operation timing of the program counter 1 in FIG. Corresponding processes are performed one after another, so if there is an abnormality, it will be missed.
そこで、例えば誤りがあると考えられるプログラムは、
別の逐次処理の信号処理回路にかければ、誤りが適切に
判るので、従来はこのようにしているが、これでは、パ
イプライン処理構成の信号処理回路の利用効率が悪い問
題点がある。Therefore, for example, a program that is considered to have an error,
Conventionally, this has been done because errors can be detected appropriately by applying the signal to another sequential processing signal processing circuit, but this method has the problem of inefficient use of the pipelined signal processing circuit.
第1図は本発明の原理図である。 FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention.
パイプライン処理構成の信号処理回路において、パイプ
ライン処理用のクロックΦを分周器10にて分周し、1
命令処理終了迄が1周期の処理段数に応じた多相のクロ
ックΦ。1φ1.φ2.・・・を発生させる。In a signal processing circuit having a pipeline processing configuration, a clock Φ for pipeline processing is divided by a frequency divider 10, and 1
A multiphase clock Φ corresponding to the number of processing stages in one cycle until the end of instruction processing. 1φ1. φ2. ...is generated.
この多相のクロックのl絹目のクロックΦ。より順次、
初段の処理のレジスタ1より次々の段の処理のレジスタ
2.3.・・・に、
パイプライン処理用のクロックφの代わりに切り替えて
加える。The first clock Φ of this polyphase clock. More sequentially,
From register 1 of the first stage processing to register 2.3 of the next stage processing. ..., switch and add it instead of the clock φ for pipeline processing.
このことにより逐次処理を可能にする。This allows sequential processing.
〔作用〕
本発明によれば、パイプライン処理構成の信号処理回路
の初段の処理のレジスタ1より次々の段の処理のレジス
タ2,3.・・・に、■命令処理終了迄が1周期の処理
段数に応じた多相のクロックΦ。1Φ1.Φ2.・・・
を、1相目のクロックφ。[Operation] According to the present invention, in a signal processing circuit having a pipeline processing configuration, registers 1 for processing in the first stage are transferred from registers 2, 3 . . . . ■ A multi-phase clock Φ corresponding to the number of processing stages in one cycle until the end of instruction processing. 1Φ1. Φ2. ...
is the first phase clock φ.
より順次加えるので、クロックの1周期で1命令が終了
することになり、逐次処理の信号処理回路となる。Since the instructions are added more sequentially, one instruction is completed in one cycle of the clock, resulting in a signal processing circuit for sequential processing.
従って、このようにすれば、パイプライン処理構成の信
号処理回路が簡単に逐次処理の信号処理回路となり、例
えば、誤りがあると考えられるプログラムのデバッグ等
の場合には、この信号処理回路を逐次処理の信号処理回
路に切り替えればよく、信号処理回路の利用効率を向上
することが出来る。Therefore, in this way, a signal processing circuit with a pipeline processing configuration can easily become a signal processing circuit for sequential processing. For example, when debugging a program that is thought to have an error, this signal processing circuit can be It is only necessary to switch to the signal processing circuit for processing, and it is possible to improve the usage efficiency of the signal processing circuit.
以下本発明の1実施例に付き図に従って説明す、る。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第2図は本発明の実施例のブロック図、第3図は第2図
の信号処理回路を逐次処理に切り替えた場合のタイムチ
ャートである。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a time chart when the signal processing circuit of FIG. 2 is switched to sequential processing.
第2図で第4図の場合と異なる点は、パイプライン処理
用のクロックΦを分周し、1命令処理終了迄が1周期の
、処理段数に応じた多相クロック(第2図では処理段数
が4段であるので、4相を発生させる分周器10を設は
又パイプライン処理各段のレジスタ1.2.3.’ 3
−1.4.5 (初段口)には、セレクタ20〜25に
て切り替えることにより、処理段に応じて1相目のクロ
ックΦ。、2相目のクロフタ中1,3相目のクロックφ
2.4相目のクロックΦ3に切り替えて、逐次処理を可
能にする点である。The difference between FIG. 2 and FIG. 4 is that the clock Φ for pipeline processing is frequency-divided, and a multiphase clock corresponding to the number of processing stages (in FIG. Since the number of stages is four, a frequency divider 10 that generates four phases is installed, and registers 1, 2, 3, and 3 for each stage of pipeline processing are installed.
-1.4.5 (first stage entrance), the first phase clock Φ is set according to the processing stage by switching with the selectors 20 to 25. , 1st and 3rd phase clock φ in the 2nd phase crofter
2. Switching to the fourth phase clock Φ3 enables sequential processing.
従って、パイプライン処理を行うのは従来例の場合と同
様であるので、以下は、セレクタ20〜25にて逐次処
理のクロックに切り替えた場合につき動作を説明する。Therefore, since pipeline processing is performed in the same manner as in the conventional example, the operation will be described below for the case where the selectors 20 to 25 are switched to the sequential processing clock.
分周器10では、第3図(A)に示すパイプライン処理
のクロックΦを分周し、■命令処理終了迄が1周期の(
AI)(A2) (A3) (A4)に示す4相のクロ
ックΦ。、Φ1.Φ2.Φ3を発生させ、1相目のクロ
ックΦ。は1段目の処理のプログラムカウンタ1に、2
相目のクロックΦ1は2段目の処理の命令レジスタ2に
、3相目のクロックΦ2は3段目の処理の命令レジスタ
3及びアドレスレジスタ3−1に、4相目のクロックΦ
3は4段目の処理の命令レジスタ4に加える。The frequency divider 10 divides the pipeline processing clock Φ shown in FIG.
AI) 4-phase clock Φ shown in (A2) (A3) (A4). ,Φ1. Φ2. Φ3 is generated and the first phase clock Φ. is set to program counter 1 and 2 for the first stage of processing.
The phase clock Φ1 is sent to the instruction register 2 of the second stage processing, the third phase clock Φ2 is sent to the instruction register 3 and address register 3-1 of the third stage processing, and the fourth phase clock Φ
3 is added to the instruction register 4 of the fourth stage of processing.
ステータスフラグレジスタ5は初段の処理でよいので、
1相目のクロックΦ。を加える。Status flag register 5 only needs to be processed in the first stage, so
1st phase clock Φ. Add.
このようにすると、各段の処理のタイミングは第3図に
示す如く、パイプライン処理の各段のレジスタには、周
期は等しいが相単位の遅れのクロックが供給され、タイ
ムチャートは第3図に示す如くなる。In this way, the timing of the processing at each stage is as shown in Figure 3, and the registers at each stage of the pipeline processing are supplied with clocks that have the same period but are delayed for each phase, and the timing chart is as shown in Figure 3. The result will be as shown below.
即ち、第3図(B)のタイミングで出力するプログラム
カウンタ1よりのアドレスにて、第3図(C)の斜線で
示すタイミングで命令ROM11がアクセスされ、命令
が読み出され、第3図(D)に示す(B)のタイミング
より1相遅れタイミングにて記憶される。That is, the instruction ROM 11 is accessed at the timing shown by diagonal lines in FIG. 3(C) using the address output from the program counter 1 at the timing shown in FIG. 3(B), and the instruction is read out. D) is stored at a timing one phase later than the timing of (B).
この命令の内のRAMのアドレス演算命令にてRAMア
ドレス演算部12は、第3図(E)の斜線で示すタイミ
ングでアドレス演算を行い、第3図(F)の斜線で示す
(D)のタイミングより1相遅れのタイミングで、アド
レスレジスタ3−1に記憶し、このアドレスによりRA
M13よりデータを読み出し、演算データ入力レジスタ
16にデータを記憶させる。According to the RAM address calculation instruction among these instructions, the RAM address calculation unit 12 performs address calculation at the timing shown by diagonal lines in FIG. 3(E), and at the timing shown by diagonal lines (D) in FIG. It is stored in the address register 3-1 at a timing that is one phase behind the timing, and the RA
Data is read from M13 and stored in the calculation data input register 16.
一方、命令レジスタ3には、第3図(G)の斜線で示す
(F)の斜線のタイミングと同じタイミングで、命令レ
ジスタ2経出で転送命令が記憶され、演算データ入力レ
ジスタ16のデータを、第3図(H)の斜線で示す(G
)のタイミングより1相遅れのタイミングで転送制御部
14を介して演算器17に転送させる。On the other hand, a transfer instruction is stored in the instruction register 3 through the instruction register 2 at the same timing as the shaded timing in (F) shown in FIG. , indicated by diagonal lines in Figure 3 (H) (G
) is transferred to the arithmetic unit 17 via the transfer control unit 14 at a timing that is one phase behind the timing.
又一方、命令レジスタ4には、第3図(1)の斜線で示
す(H)のタイミングと同じタイミングで、命令レジス
フ2,3経出で、演算命令が記憶され、演算制御部15
を介して演算器17にて演算を行わせ、第3図(J)の
斜線で示す(1)のタイミングより1相遅れのタイミン
グで、演算結果を演算結果レジスタ18に記憶させ、又
ステータスフラグレジスタ5にその時の演算が正常であ
ったか、オーバフロー、アンダーフロー、0による除算
等の異常があったかのフラグを立て、制御部に送り異常
であればアラームを出す。On the other hand, an arithmetic instruction is stored in the instruction register 4 through the instruction registers 2 and 3 at the same timing as the hatched timing (H) in FIG.
The arithmetic unit 17 performs the arithmetic operation via the arithmetic unit 17, and the arithmetic result is stored in the arithmetic result register 18 at a timing one phase later than the hatched timing (1) in FIG. 3 (J). A flag is set in the register 5 to indicate whether the calculation at that time was normal or whether there was an abnormality such as overflow, underflow, division by 0, etc., and the flag is sent to the control unit and an alarm is issued if there is an abnormality.
ここでアラームが出れば、プログラムカウンタ1よりの
次のアドレス出力を停めることが出来るので、異常の場
合の適切な対応がとれる。If an alarm occurs here, it is possible to stop outputting the next address from the program counter 1, so that appropriate measures can be taken in the event of an abnormality.
以上詳細に説明せる如く本発明によれば、パイプライン
処理構成の信号処理回路を簡単に逐次処理の信号処理回
路に変更出来るので、逐次処理の信号処理にも使用出来
、利用効率を向上出来る効果がある。As explained in detail above, according to the present invention, a signal processing circuit with a pipeline processing configuration can be easily changed to a signal processing circuit with sequential processing, so that it can also be used for signal processing with sequential processing, and has the effect of improving utilization efficiency. There is.
第1図は本発明の原理図、
第2図は本発明の実施例のブロック図、第3図は第2図
の信号処理回路を逐次処理に切り替えた場合のタイムチ
ャート、
第4図は従来例のブロック図、
第5図は第4図の場合のタイムチャートである。
図において、
lはプログラムカウンタ、レジスタ、
2〜4は命令レジスタ、レジスタ、
5はステータスフラグレジスタ、
10は分周器、
11は命令ROM。
12はRAMのアドレス演算部、
13はRAM。
14は転送制御部、
15は演算制御部、
16は演算データ入力レジスタ、
17は演算器、
18は演算結果レジスタ、
20〜25はセレクタを示す。
−e−< ぐ 豪 ζ ゝ
″″ ″ −1く 5
又 X \ 】、−Fig. 1 is a principle diagram of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of an embodiment of the invention, Fig. 3 is a time chart when the signal processing circuit in Fig. 2 is switched to sequential processing, and Fig. 4 is a conventional An example block diagram, FIG. 5 is a time chart for the case of FIG. In the figure, 1 is a program counter and a register, 2 to 4 are instruction registers, 5 is a status flag register, 10 is a frequency divider, and 11 is an instruction ROM. 12 is a RAM address calculation section, and 13 is a RAM. 14 is a transfer control unit, 15 is an arithmetic control unit, 16 is an arithmetic data input register, 17 is an arithmetic unit, 18 is an arithmetic result register, and 20 to 25 are selectors. -e-< gu go ζ ゝ″″ ″ -1ku 5 also X \], -
Claims (1)
ライン処理用のクロック(Φ)を分周器(10)にて分
周し、1命令処理終了迄が1周期の処理段数に応じた多
相のクロック(Φ_0、Φ_1、Φ_2、・・・)を発
生させ、 この多相のクロックの1相目のクロック(Φ_0)より
順次、初段の処理のレジスタ(1)より次々の段の処理
のレジスタ(2、3、・・・)に、パイプライン処理用
のクロック(Φ)の代わりに切り替えて加えることによ
り逐次処理を可能にしたことを特徴とする信号処理回路
。[Claims] In a signal processing circuit having a pipeline processing configuration, a clock (Φ) for pipeline processing is divided by a frequency divider (10), and the number of processing stages is one cycle until the end of processing one instruction. A corresponding multi-phase clock (Φ_0, Φ_1, Φ_2, ...) is generated, and from the first phase clock (Φ_0) of this multi-phase clock, successive stages are generated from the first stage processing register (1). A signal processing circuit that enables sequential processing by switching and adding a clock (Φ) to the processing registers (2, 3, . . . ) instead of a pipeline processing clock (Φ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3365087A JPS63201725A (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | signal processing circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3365087A JPS63201725A (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | signal processing circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63201725A true JPS63201725A (en) | 1988-08-19 |
Family
ID=12392322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3365087A Pending JPS63201725A (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | signal processing circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63201725A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03129433A (en) * | 1989-07-07 | 1991-06-03 | Hitachi Ltd | Device and method for parallel processing |
JPH03132822A (en) * | 1989-10-19 | 1991-06-06 | Agency Of Ind Science & Technol | Microprogram control system |
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- 1987-02-17 JP JP3365087A patent/JPS63201725A/en active Pending
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