DE69020430T2

DE69020430T2 - Steueranordnung zur Aenderung eines Microbefehls.

Info

Publication number: DE69020430T2
Application number: DE69020430T
Authority: DE
Inventors: Kozo Kimura; Tokuzo Kiyohara; Takahiro Watanabe
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1990-05-04
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2010-05-05
Also published as: CA2016145C; EP0397414B1; DE69020430D1; JPH02293931A; JP2538053B2; EP0397414A2; KR940002323B1; KR900018807A; US5479620A; EP0397414A3; CA2016145A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Einrichtung bei einem Computer, der eine Recheneinheit bei einem ein Mikroprogramm verwendendes Verfahren steuert.
Die ungeprüfte und veröffentlichte japanische Patentanmeldung 62-143 138 offenbart eine Einrichtung bei einem Computer, der eine Recheneinheit bei einem ein Mikroprogramm verwendendes Verfahren steuert. Die Steuereinrichtung gemäß der Anmeldung 62-143 138 weist eine Funktion zur Änderung eines Mikrobefehls auf. Gemäß der Anmeldung 62-143 138 ist die Änderungsfunktion nur auf eine Sperrfunktion beschränkt.
Die EP-A-0 184 158 (D1) offenbart eine Steuereinrichtung für einen Mikroprozessor, der einen Speicher (Festspeicher bzw. ROM 201) zum Speichern einer Vielzahl von Mikrobefehlen enthält. Eine vom Anwender programmierbare logische Anordnung bzw. eine FPLA ("field programmable logic array") 204 empfängt ein Operandenfeld eines Makrobefehls und erzeugt die zugehörigen Steuerbits des Mikrobefehls. Die Ausgangssignale aus dem Festspeicher 201 und der vom Anwender programmierbaren logischen Anordnung 204 werden von einem Multiplexer ("MUX") 202 als Eingangssignale empfangen. Der Multiplexer 202 wird zum selektiven Verändern des Mikrobefehls durch Ersetzen der Informationen aus dem Festspeicher 201 mit den Steuerbits aus der vom Anwender programmierbaren logischen Anordnung 204 gesteuert, damit dadurch ein veränderter Mikrobefehl erzeugt wird.
Gemäß D1 wird zwischen einem unveränderten Mikrobefehl-Operanden und einem veränderten Mikrobefehl-Operanden im Ansprechen auf das Ausgangssignal aus dem Dekodierer 206 gewählt. Der Dekodierer 206 spricht zwar auf einen Mikrobefehl an, aber dieser Mikrobefehl ist der in einem Register 205 gespeicherte veränderte Befehl von einer vorangegangenen Operation und nicht derselbe aus dem Steuer-Festspeicher 201 zurückgeladene Mikrobefehl. Gemäß D1 wird der erste zurückgeladene Mikrobefehl zum Erhalten des Anfangszustandes des ausgewählten, aus dem Dekodierer 206 ausgegebenen Signals verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung zur Änderung eines Mikrobefehls zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird eine Steuereinrichtung geschaffen, die Taktperiode für Taktperiode Operationsschritte ausführt, mit einem Dekodierer zum Dekodieren eines Makrobefehls zu Adresseninformationen und Steuerinformationen während einer ersten Taktperiode,
einem Speicher, der über einen Adressengenerator an den Dekodierer zum Empfangen der Adresseninformationen daraus angeschlossen ist, zum Speichern einer Vielzahl von Mikrobefehlen und zum Auswählen und Ausgeben eines der Mikrobefehle im Ansprechen auf die Adresseninformationen während einer zweiten Taktperiode nach der ersten Taktperiode,
einer Steuereinrichtung, die an den Dekodierer zum Empfangen der Steuerinformationen daraus angeschlossen ist, zum Erzeugen eines Steuersignals im Ansprechen auf die Steuerinformationen während der zweiten Taktperiode,
einem Veränderungsinformations-Generator, der den Makrobefehl empfängt und an die Steuereinrichtung zum Empfangen des Steuersignals daraus angeschlossen ist, zum Erzeugen von ersten Veränderungsinformationen während der zweiten Taktperiode von dem Makrobefehl im Ansprechen auf das Steuersignal, und
einer Veränderungseinheit (3), die an den Speicher und den Veränderungsinformations-Generator zum Empfangen des einen der Mikrobefehle und der Veränderungsinformationen daraus angeschlossen ist, zum Verändern zumindest eines Teils des einen der Mikrobefehle mit den Veränderungsinformationen während der zweiten Taktperiode.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2(a) ist ein Blockschaltbild eines Teils der Veränderungseinheit gemäß Fig. 1.
Fig. 2(b) ist ein Blockschaltbild eines anderen Teils der Veränderungseinheit gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Zeitverlauf, der ein Beispiel einer Basisoperation der Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 darstellt, die während eines Befehl-Dekodierverfahrens auftritt.
Fig. 4 ist eine Abbildung, die zwei verschiedene Formate eines Makrobefehls für die Datenübertragung zwischen Registern zeigt.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Steuereinrichtungen gemäß Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 enthält eine Steuereinrichtung einen Speicher 1, der eine Vielzahl von Mikrobefehlen speichert. Ein aus einer programmierbaren Logik-Anordnung (PLA, "programmable logic array") aufgebauter Veränderungsinformations-Generator 2 erzeugt Informationen zum Verändern eines Mikrobefehls. Eine Veränderungseinheit 3 empfängt einen Mikrobefehl 14 und Veränderungsinformationen 15 aus dem Speicher 1 bzw. dem Veränderungsinformations-Generator 2 und führt ein Verfahren des Veränderns des Mikrobefehls 14 durch die Veränderungsinformationen 15 aus.
In den Veränderungsinformations-Generator 2 eingegebene Daten werden aus einer Vielzahl von Datenteilen durch einen Wähler 4 ausgewählt und die ausgewählten Daten in einem Eingaberegister 5 gespeichert. Ein Adressengenerator 6 gibt ein (nachstehend einfach als Adresse bezeichnetes) Adressensignal zu dem Speicher 1 aus. Ein Dekodierer 7 dekodiert einen Makrobefehl 16. Der Veränderungsinformations-Generator 2 wird durch eine Steuereinrichtung 8 gesteuert. Die Veränderungseinheit 3 wird durch eine Steuereinrichtung 9 gesteuert. Eine Bit-Veränderungseinheit 10 verändert Daten bei einem vorbestimmten Bit des Eingaberegisters 5. Eine Stapelregister- bzw. Stackeinheit 11 dient zum Speichern der in dem Eingaberegister 5 gespeicherten Daten und gibt die gespeicherten Daten zu dem Eingaberegister 5 zurück. Eine Rechen- oder Ausführungseinheit 12 empfängt einen veränderten Mikrobefehl aus der Veränderungseinheit 3 und führt den Befehl aus. Die Recheneinheit 12 enthält einen Hauptteil einer arithmethischlogischen Einheit bzw. einen ALU-Hauptteil und ein allgemeines Register. Eine Unterbrechungs-Empfangseinheit 13 speichert Informationen von Unterbrechungsfaktoren.
Fig. 2(a) zeigt einen Teil der Veränderungseinheit 3, die zum Verändern von vorbestimmten Informationen innerhalb eines Mikrobefehls dient, wobei die vorbestimmten Informationen als Steuerinformationen ausgegeben werden. Im einzelnen dient dieser Teil der Veränderungseinheit 3 zum Verändern eines Operationsfeldes, zwei Quelloperandenfeldern und eines Zieloperandenfeldes eines Mikrobefehls 14 durch Veränderungsinformationen 15 eines Operationsfeldes, zwei Quelloperandenfeldern und eines Zieloperandenfeldes entsprechend aus der Steuereinrichtung 9 ausgegebenen Steuerinformationen. Das Operationsfeld kennzeichnet eine durch die Recheneinheit 12 auszuführende Operation. Die Veränderungen der vier Felder sind voneinander unabhängig. Die Steuerinformationen 17 weisen vier Bits auf, die den entsprechenden vier Feldern entsprechen. Darüber hinaus weist die Veränderungseinheit 3 vier UND-Schaltglieder 3A und vier ODER-Schaltglieder 3B auf, die den entsprechenden vier Feldern entsprechen. Wenn ein Bit der Steuerinformationen 17 "1" ist, ist das entsprechende UND-Schaltglied geöffnet, so daß Veränderungsinformationen 15 des entsprechenden Feldes zu dem entsprechenden ODER-Schaltglied übertragen werden und eine "ODER"-Operation zwischen den Veränderungsinformationen 15 und dem Mikrobefehl 14 des Feldes ausgeführt wird. Wenn ein Bit der Steuerinformationen 17 "1" ist, ist das entsprechende UND-Schaltglied geschlossen, so daß die Übertragung des entsprechenden Feldes der Veränderungsinformationen 15 zu dem entsprechenden ODER- Schaltglied und auch die Veränderung des Feldes des Mikrobefehls 14 gesperrt wird.
Fig. 2(b) zeigt einen anderen Teil der Veränderungseinheit 3, die zum Verändern von vorbestimmten Informationen innerhalb eines Mikrobefehls dient, wobei die vorbestimmten Informationen als Daten zu der Recheneinheit 12 ausgegeben werden. Im einzelnen enthält dieser Teil der Veränderungseinheit 3 eine Auswähleinrichtung 26, die zum Auswählen von Feldern einer Mikroinformation 14 und Veränderungsinformationen 15 dienen, die als Daten verwendet werden. Diese Auswahl wird durch Steuerinformationen 17 gesteuert, die aus der Steuereinrichtung 9 ausgegeben werden. Allgemein kann ein Mikrobefehl eine Vielzahl von Typen haben. Ein Typenfeld eines Mikrobefehls bezeichnet einen Typ des Mikrobefehls. Felder eines Mikrobefehls, die als Daten verwendet werden, sind von dem Typ des Mikrobefehls abhängig. In Anbetracht dieser Tatsache wird die Größe von durch die Auswähleinrichtung 26 ausgewählten Daten durch einen Expander bzw. eine Erweiterungseinrichtung 27 entsprechend dem Typenfeld eines Mikrobefehls 14 erweitert und die sich ergebenden Daten 23 zu der Recheneinheit 12 ausgegeben.
Gemäß Fig. 4 weist ein Makrobefehl für die Datenübertragung zwischen zwei Registern (rego und regl) zwei verschiedene Formate auf, die durch FORMAT 1 bzw. FORMAT 2 bezeichnet sind. Die in den Veränderungsinformations-Generator 2 eingegebenen Informationen sind durch "input"[cont, data]" dargestellt, wobei "cont" das Ausgangssignal aus der Steuereinrichtung 8 und "data" das Ausgangssignal aus dem Eingaberegister 5 bezeichnet. Die programmierbare Logik-Anordnung des Veränderungsinformations-Generators 2 wird zum Ausführen der folgenden Operation programmiert.

Bei FORMAT 1:

if cont = reg_of_format1
then
modifying information (Quelloperand) = [b'00', data[2:5]];
modifying information (Zieloperand) = [data[6:7], data[12:15]];

Bei FORMAT 2:

if cont = reg_of_format2
then
modifying information (Quelloperand) = [data[6:7], data[12:15]];
modifying information (Zieloperand) = [b'00', data[2:5]];
Nachstehend wird die gesamte Änderungsoperation beschrieben.

Bei FORMAT 1:

Vor der Veränderung

Mikrobefehl (Operation) = "mov"
Mikrobefehl (Quelloperand) = [b'10', b'0000'];
wobei "b'10'" size=word (Größe=Wort) entspricht;
Mikrobefehl (Zieloperand) = [b'00', b'0000'];
Steuerinformationen 17 (Operation) = 0
Steuerinformationen 17 (Quelloperand) = 1
Steuerinformationen 17 (Quelloperand) = 0
Steuerinformationen 17 (Zieloperand) = 1

Nach der Veränderung

Mikrobefehl (Operation) = "mov"
Mikrobefehl (Quelloperand) = [b'10', data[2:5]];
Mikrobefehl (Zieloperand) = [datat6:7], data[12:15]];

Bei FORMAT 2:

Vor der Veränderung

Mikrobefehl (Operation) = "mov"
Mikrobefehl (Quelloperand) = [b'00', b'0000'];
Mikrobefehl (Zieloperand) = [b'10', b'000d'];
wobel "b'10'" size=word (Größe=Wort) entspricht;
Steuerinformationen 17 (Operation) = 0
Steuerinformationen 17 (Quelloperand) = 1
Steuerinformationen 17 (Quelloperand) = 0
Steuerinformationen 17 (Zieloperand) = 1

Nach der Veränderung

Mikrobefehl (Operation) = "mov"
Mikrobefehl (Quelloperand) = [data[6:7], data[12:15]];
Mikrobefehl (Zieloperand) = [b'10', data[2:5]];
Gemäß Fig. 5 enthält die Steuereinrichtung 8 eine Auswähleinrichtung 28 und einen Dekodierer 30. Die Auswähleinrichtung 28 wählt eine der Steuerinformationen 19 und der Steuerinformationen 22 aus, die aus dem Dekodierer 7 bzw. dem Speicher 1 ausgegeben werden. Diese Auswahl wird nachstehend ausführlich beschrieben. Der Dekodierer 30 erzeugt ein Steuersignal gemäß den durch die Auswähleinrichtung 28 ausgewählten Steuerinformationen. Das Steuersignal wird aus dem Dekodierer 30 zu dem Veränderungsinformations-Generator 2 ausgegeben. Der Veränderungsinformations-Generator 2 wird durch das nachstehend beschriebene Steuersignal gesteuert.
Auf eine ähnliche Weise enthält die Steuereinrichtung 9 eine Auswähleinrichtung 29 und einen Dekodierer 31. Die Auswähl- einrichtung 29 wahlt eine der Steuerinformationen 19 und der Steuerinformationen 22 aus, die aus dem Dekodierer 7 bzw. dem Speicher 1 ausgegeben werden. Diese Auswahl wird nachstehend ausführlich beschrieben. Der Dekodierer 31 erzeugt ein Steuersignal 17 entsprechend den durch die Auswähleinrichtung 29 ausgewählten Steuerinformationen. Das Steuersignal 17 wird aus dem Dekodierer 31 zu der Veränderungseinheit 3 ausgegeben. Die Veränderungseinheit 3 wird wie nachstehend beschrieben durch das Steuersignal 17 gesteuert.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Basisoperation der Steuereinrichtung gemäß Fig. 1, die während eines Befehl-Dekodierverfahrens auftritt. Bei diesem Beispiel werden Befehle "a" und "b" gehandhabt. Der Befehl "a" ist ein Operationsbefehl zwischen Registern, der in einer Taktperiode ausgeführt werden kann. Der Befehl "b" ist ein Operationsbefehl zwischen einem Speicher und einem Register, der in zwei Taktperioden ausgeführt werden kann.
Die Verarbeitung dieses Befehls "a" wird nachstehend beschrieben. Ein Makrobefehl für den Befehl "a" wird zu einer Taktperiode t1 abgerufen.
Während einer Taktperiode t2, die der Taktperiode t1 unmittelbar folgt, wird der Makrobefehl durch den Dekodierer 7 dekodiert, so daß eine Eingabeadresse 18 und Steuerinformationen 19 durch den Dekodierer 7 auf Grundlage des Makrobefehls erzeugt werden. Die Eingabeadresse 18 wird dem Adressengenerator 6 zugeführt. Die Steuerinformationen 19 werden den Steuereinrichtungen 8 und 9 zugeführt.
Während einer auf die Taktperiode t2 folgenden Taktperiode t3 gibt der Adressengenerator 6 eine durch die Eingabeadresse 18 bezeichnete Adresse aus, und der Speicher 1 gibt einen Mikrobefehl 14 im Ansprechen auf die von dem Adressengenerator 6 zugeführte Adresse aus. In diesem Fall werden, während das Operationsfeld des Mikrobefehls 14 Informationen aufweist, die eine durch die Recheneinheit 12 auszuführende Operation darstellen, die zwei Quelloperandenfelder und das Zieloperan- denfeld auf "00 ... 0" gesetzt. Die Auswähleinrichtung 4 v wählt einen Makrobefehl 16 aus und setzt den Makrobefehl für den Befehl "a" in das Eingaberegister 5. Die Steuereinrichtung 8 steuert den Veränderungsinformations-Generator 2 entsprechend den Steuerinformationen 19, wobei ein Registernummernfeld von dem Makrobefehl für den Befehl "a" entfernt und das Registernummernfeld aus dem Veränderungsinformations-Generator 2 als Veränderungsbefehl 15 ausgegeben wird. Das Registernummernfeld ist bei einem Mikrobefehl erforderlich. Im einzelnen wird eine Registernummer auf einer Quellenseite des Makrobefehls entfernt und die Registernummer in einem Veränderungsfeld eines der Quelloperanden der Veränderungsinformationen 15 gesetzt. Darüber hinaus wird eine Registernummer auf einer Zielseite des Makrobefehls entfernt und die Registernummer in einem Operandenfeld und dem anderen Quelloperandenfeld der Veränderungsinformationen 15 gesetzt. Die Steuereinrichtung 9 steuert die Veränderungseinheit 3 entsprechend den Steuerinformationen 19. Im einzelnen befiehlt die Steuereinrichtung 9 der Veränderungseinheit 3, eine "ODER"-Operation zwischen dem Mikrobefehl 14 und dem Veränderungsbefehl 15 hinsichtlich der zwei Quelloperandenfelder und des Zieloperandenfeldes auszuführen. Darüber hinaus befiehlt die Steuereinrichtung 9 der Veränderungseinheit 3, die Veränderung des Mikrobefehls 14 durch den Veränderungsbefehl 15 hinsichtlich des Operationsfeldes zu sperren. Auf diese Weise werden die gewünschten Registernummern in den operandenfeldern des sich ergebenden veränderten Mikrobefehls gesetzt.
Während einer der Taktperiode t3 folgenden Taktperiode t4 führt die Recheneinheit 12 einen Befehl entsprechend dem veränderten, von der Veränderungseinheit 3 zugeführten Mikrobefehl aus.
Nachstehend wird die Verarbeitung des Befehls "b" beschrieben. Die Verarbeitung des Befehls "b" ist abgesehen von den folgenden Punkten ähnlich der Verarbeitung des Befehls "a".
Im allgemeinen kann der Befehl "b" verschiedende Typen aufweisen. Der hier erläuterte Befehl "b" ist von einem Typ, der es erforderlich macht, zwei Mikrobefehle an die Recheneinheit 12 auszugeben, wobei ein Mikrobefehl zum Abrufen eines Speicheroperanden und der andere Mikrobefehl für eine Operation zwischen dem abgerufenen Operanden und einem Register verwendet wird. In einigen Fällen besteht der Grund für das Erfordernis von zwei Mikrobefehlen darin, daß der Operandenabruf von einem Speicher bezüglich des Befehls "b" erforderlich ist.
Ein Makrobefehl für den Befehl "b" wird zu einer Taktperiode t2 abgerufen.
Während der Taktperiode t3 wird der Makrobefehl durch den Dekodierer 7 dekodiert, so daß eine Eingabeadresse 18 und Steuerinformationen 19 durch den Dekodierer 7 auf Grundlage des Makrobefehls erzeugt werden. Die Eingabeadresse 18 wird dem Adressengenerator 6 zugeführt. Die Steuerinformationen 19 werden den Steuereinrichtungen 8 und 9 zugeführt.
Während der Taktperiode t4 gibt der Adressengenerator 6 eine durch die Eingabeadresse 18 bezeichnete Adresse und der Speicher 1 einen Mikrobefehl 14 im Ansprechen auf die von dem Adressengenerator 6 zugeführte Adresse aus. In diesem Fall weist das Operationsfeld des Mikrobefehls 14 Informationen auf, die eine Operation für den Abruf eines Speicheroperanden darstellen, der durch die Recheneinheit 12 ausgeführt werden soll, und das Zieloperandenfeld weist eine Registernummer eines temporären bzw. vorübergehenden Registers auf. Da es erforderlich ist, einen nachfolgenden Mikrobefehl während einer nächsten Taktperiode auszugeben, führt der Speicher 1 dem Adressengenerator 6 Steuerinformationen 21 zum Erzeugen einer Adresse des nachfolgenden Mikrobefehls zu. Darüber hinaus führt der Speicher 1 den Steuereinrichtungen 8 und 9 Steuerinformationen zum Erzeugen von auf den nachfolgenden Mikrobefehl bezogenen Veränderungsinformationen zu. Die Auswähleinrichtung 4 wählt einen Makrobefehl 16 aus und setzt den Makrobefehl für den Befehl "b" in dem Eingaberegister 5. Die Steuereinrichtung 9 steuert die Veränderungseinheit 3 entsprechend den Steuerinformationen 19. Im einzelnen befiehlt die Steuereinrichtung 9 der Veränderungseinheit 3, die Veränderung des Mikrobefehls 14 durch den Veränderungsbef ehl hinsichtlich der zwei Quelloperandenfelder, des Zieloperandenfeldes und des Operationsfeldes zu sperren. Auf diese Weise gibt die Veränderungseinheit 3 einen veränderten Mikrobefehl aus, der identisch mit dem eingegebenen Mikrobefehl 14 ist. Parallel zu der Ausführung dieser Vorgänge wird eine Adressenberechnung eines Speicheroperanden ausgeführt.
Während einer der Taktperiode t4 folgenden Taktperiode t5 führt die Recheneinheit 12 einen Speicherabruf entsprechend dem veränderten, von der Veränderungseinheit 3 zugeführten Mikrobefehl aus. Die Adresse für den nachfolgenden Mikrobefehl wird aus dem Adressengenerator 6 im Ansprechen auf die Steuerinformationen 21 ausgegeben, die zu einer vorangehenden Taktperiode t4 ausgegeben werden, und der Speicher 1 gibt einen nachfolgenden Mikrobefehl 14 im Ansprechen auf die von dem Adressengenerator 6 zugeführte Adresse aus. Während in diesem Fall das Operationsfeld des Mikrobefehls 14 Informationen, die eine durch die Recheneinheit 12 auszuführende Operation darstellen, und eines der Quelloperandenfelder eine Registernummer eines vorübergehenden bzw. temporären Registers aufweist, werden das andere Quelloperandenfeld und das Zieloperandenfeld auf "00 ... 0" gesetzt. Das Eingaberegister 5 fährt fort, den Makrobefehl für den Befehl "b" zu speichern. Die Steuereinrichtung 8 steuert den Veränderungsinformations-Generator 2 entsprechend den Steuerinformationen 22, die aus dem Speicher 1 zu der vorhergehenden Taktperiode t4 ausgegeben werden, dem Entfernen eines Registernummernfeldes von dem Makrobefehl für den Befehl "b" und dem Ausgeben des Registernummernfeldes aus dem Veränderungsinformations-Generator 2 als Veränderungsbefehl 15. Das Registernummernfeld ist bei einem Mikrobefehl erforderlich. Im einzelnen wird eine Registernummer auf einer Zielseite des Makrobefehls entfernt und die Registernummer in einem der Quelloperandenfelder und dem Zieloperandenfeld der Veränderungsinformationen 15 gesetzt. Die Steuereinrichtung 9 steuert die Veränderungseinheit 3 entsprechend den Steuerinformationen 22, die aus dem Speicher 1 zu einer vorhergehenden Taktperiode t4 ausgegeben werden. Im einzelnen befiehlt die Steuereinrichtung 9 der Veränderungseinheit 3, eine "ODER"-Operation zwischen dem Mikrobefehl 14 und dem Veränderungsbefehl 15 hinsichtlich eines der zwei Quelloperandenfelder und des Zieloperandenfeldes auszuführen. Darüber hinaus befiehlt die Steuereinrichtung 9 der Veränderungseinheit 3, die Veränderung des Mikrobefehls 14 durch den Veränderungsbefehl 15 hinsichtlich des Operationsfeldes und des anderen Quelloperandenfeldes zu sperren, für das der Speicher 1 die Registernummer des vorübergehenden bzw. temporären Registers ausgibt. Auf diese Weise wird die gewünschte Registernummer in dem Operandenfeld des sich ergebenden veränderten Mikrobefehls gesetzt.
Während einer der Taktperiode t5 folgenden Taktperiode t6 führt die Recheneinheit 12 einen Befehl entsprechend dem veränderten, von der Veränderungseinheit 3 zugeführten Mikrobefehl aus.
In dem Fall eines Makrobefehls mit einer Vielzahl von getrennten Befehlscodes werden die Befehlscodes nacheinander in das Eingaberegister 5 eingegeben, während die Verarbeitung des Makrobefehls fortschreitet. Die Stapelregistereinheit 11 speichert die in dem Eingaberegister 5 gespeicherten Befehlscodes. Wenn ein vorangegangener Befehlscode erforderlich ist, wird er von der Stapelregistereinheit 11 zugeführt und auf diese Weise zurückgewonnen. Bei dem Fall, bei dem die Speicher- und Rückgewinnungs-Verfahren durch die Stapelregistereinheit 11 zusammen mit einem Unterprogramm eines Mikrobefehls durchgeführt werden, wird eine Flexibilität eines Mikroprogramms verbessert.
Bei dem Fall, bei dem Befehle zum Ausführen der Speicher- und Rückgewinnungs-Verfahren auf eine Vielzahl von Registern mit Bitfolgen angewandt werden, die die Register angeben, wird die Ziel-Registernummer aktualisiert, wenn die Verarbeitung fortschreitet. In einem solchen Fall wird eine Registernummer in einer in dem Eingaberegister 5 eingestellten Bitfolge durch den Veränderungsinformations-Generator 2 als Veränderungsinformationen 15 ausgegeben, und die Bit-Veränderungseinheit 10 verändert das Bit der Bitfolge, die der ausgegebenen Registernummer entspricht. Dieses Verfahren ermöglicht eine erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeit eines Mikroprogramms und eine Vereinfachung des Mikroprogramms.
Die Auswähleinrichtung 4 ist an einen Datenbus 24 der Recheneinheit 12 angeschlossen. Dieser Aufbau soll einen Befehl einer hohen Funktion wie ein Bitfeld effektiv verarbeiten, bei dem eine Operation nicht in einem Makrobefehl gekennzeichnet ist, sondern als allgemeines Register innerhalb der Recheneinheit 12 gekennzeichnet ist. Die Inhalte der gekennzeichneten Operation werden von der Recheneinheit 12 über die Auswähleinrichtung 4 zu dein Eingaberegister 5 übertragen. Die Inhalte der gekennzeichneten Operation werden aus dem Eingaberegister 5 zu dem Veränderungsinformations-Generator 2 ausgegeben. Der Veränderungsinformations-Generator 2 setzt den Zielvorgang in dem Operationsfeld von Veränderungsinformationen 15. Die Veränderungseinheit 3 führt eine "ODER"-Operation zwischen einem Mikrobefehl und den Veränderungsinformationen hinsichtlich des Operationsfeldes aus.
Bei dem Fall, bei dem die Abfolge der Verarbeitung eines Befehls von den Ergebnissen einer Operation oder von Daten in einem Speicher abhängt, werden die Zieldaten von der Recheneinheit 12 über die Wähleinrichtung 4 zu dem Eingaberegister 5 übertragen und die Zieldaten zu dem Veränderungsinformations-Generator 2 ausgegeben. Der Veränderungsinformations-Generator 2 erzeugt Verzweiginformationen 25 auf Grundlage der Zieldaten. Die Verzweiginformationen 25 stellen Beurteilungsbedingungen zum Verändern einer Verarbeitungsabfolge und eines Versatzes bzw. Offsets für eine Mehrrichtungs-Verzweigung dar. Die Verzweiginformationen 25 werden zu dem Adressengenerator 6 ausgegeben. Dieser Aufbau ermöglicht eine erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeit eines Mikroprogramms und eine verbesserte Flexibilität des Mikroprogramms. Während einer derartigen Verzweig-Verarbeitung werden vorher in dem Eingaberegister 5 gesetzte Daten manchmal benötigt. Dementsprechend werden, wenn die Zieldaten in dem Eingaberegister 5 eingestellt sind, die vorherigen Daten in dem Eingaberegister 5 in der Stapelregistereinheit 11 gespeichert.
Der Veränderungsinformations-Generator 2 kann durch Verwendung einer programmierbaren Logik-Anordnung (PLA) mit einem regelmäßigen Aufbau leicht verwirklicht werden. Die Veränderungseinheit 3 weist einen einfachen und regelmäßigen Aufbau auf. Wenn die Veränderungseinheit 3 dementsprechend aus einem hochintegrierten Schaltkreis bzw. LSI ("large-scale integrated") besteht, belegt sie nur eine sehr geringe Fläche.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich können ein oder mehrere Felder eines aus dein Speicher 1 ausgegebenen Mikrobefehls durch die Veränderungseinheit 3 gesperrt werden. Darüber hinaus können ein oder mehrere Felder eines aus dem Speicher 1 ausgegebenen Mikrobefehls durch die Veränderungseinheit 3 mit aus dem Veränderungsinformations-Generator 2 ausgegebenen Veränderungsinformationen verändert werden. Wenn die Verarbeitung eines Mikrobefehls fortschreitet, können die Inhalte der Veränderung entsprechend in dem Eingaberegister 5 gespeicherten Informationen verändert werden. Deswegen wird die Flexibilität der Veränderung eines Mikrobefehls verbessert und ein Mikrobefehl verringert, indem Mikrobefehle gleich gemacht und die Anzahl von Schritten gesenkt werden.
Die Auswähleinrichtung 4 ist an die Unterbrechungs-Empfangseinheit 13 angeschlossen, die Informationen von Unterbrechungsfaktoren speichert. Dieser Aufbau soll den vielfachen Empfang von Unterbrechungsfaktoren, eine Veränderung eines Verarbeitungsablaufs, der Unterbrechungsfaktoren entspricht, sowie eine Veränderung einer Adresse eines Unterbrechungsvektors wirksam handhaben, die während der Empfangsverarbeitung einer Unterbrechung gelesen werden soll. Ein empfangener Unterbrechungsfaktor wird von der Unterbrechungs-Empfangseinheit 13 über die Auswähleinrichtung 4 zu dem Eingaberegister 5 übertragen. Bei dem Fall des mehrf achen Empfangs von Unterbrechungsfaktoren stellt der Veränderungs- informations-Generator 2 Beurteilungsbedingungen zum Verändern eines Verfahrensablaufs und einen Versatz bzw. Offset für eine Mehrrichtungs-Verzweigung hinsichtlich des Adressengenerators 6 ein. Dieser Aufbau ermöglicht eine vereinfachte festverdrahtete Schaltung bzw. Hardware für ein Unterbrechungsverfahren und eine verbesserte Flexibilität eines Unterbrechungs-Verfahrensablaufs.
Die Auswähleinrichtung 4 ermöglicht die Verwendung von Befehlscodes und anderen Informationen verschiedener Arten zum Verändern eines Mikrobefehls. Die Veränderung von Mikrobefehlen gestattet eine Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit.
Dieses Ausführungsbeispiel kann wie folgt verändert werden. während die Veränderungseinheit 3 durch die Steuereinrichtung 9 entsprechend den aus dem Speicher 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgegebenen Steuerinformationen 22 gesteuert wird, können die Steuerinformationen 22 aus dem Veränderungsinformations-Generator 2 oder anderen Einrichtungen ausgegeben werden. Der Veränderungsinformations-Generator 2 kann auch als Recheneinheit verwendet werden. Darüber hinaus können die Steuereinrichtungen 8 und 9 mit Stapelregistereinrichtungen versehen sein.

Claims

1. Steuereinrichtung, die Taktperiode für Taktperiode Operationsschritte ausführt, mit

einem Dekodierer (7) zum Dekodieren eines Makrobefehls (16) zu Adresseninformationen (18) und Steuerinformationen (19) während einer ersten Taktperiode,

einem Speicher (1), der über einen Adressengenerator (6) an den Dekodierer (7) zum Empfangen der Adresseninformationen (18) daraus angeschlossen ist, zum Speichern einer Vielzahl von Mikrobefehlen und zum Auswählen und Ausgeben eines (14) der Mikrobefehle im Ansprechen auf die Adresseninformationen während einer zweiten Taktperiode nach der ersten Taktperiode,

einer Steuereinrichtung (8), die an den Dekodierer zum Empfangen der Steuerinformationen (19) daraus angeschlossen ist, zum Erzeugen einer Steuersignals im Ansprechen auf die Steuerinformationen während der zweiten Taktperiode,

einem Veränderungsinformations-Generator (2), der den Makrobefehl empfängt und an die Steuereinrichtung (8) zum Empfangen des Steuersignals daraus angeschlossen ist, zum Erzeugen von ersten Veränderungsinformationen (15) während der zweiten Taktperiode von dem Makrobefehl (16) im Ansprechen auf das Steuersignal, und

einer Veränderungseinheit (3), die an den Speicher und den Veränderungsinformations-Generator zum Empfangen des einen der Mikrobefehle und der Veränderungsinformationen daraus angeschlossen ist, zum Verändern zumindest eines Teils des einen der Mikrobefehle mit den Veränderungsinformationen während der zweiten Taktperiode.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Speicher (1) zum Auswählen und Ausgeben eines zweiten der Mikrobefehle im Ansprechen auf zumindest einen Teil des ersten der Mikrobefehle während einer dritten Taktperiode arbeitet, die der zweiten Taktperiode folgt,

wobei die Steuereinrichtung (8) an den Speicher (1) angeschlossen ist zum Empfangen zumindest eines Teils des ersten der Mikrobefehle daraus und zum Erzeugen eines zweiten Steuersignals im Ansprechen auf zumindest einen Teil des ersten der Mikrobefehle während der dritten Taktperiode arbeitet,

wobei der Veränderungsinformations-Generator (2) das zweite Steuersignal aus der Steuereinrichtung (8) empfängt und zum Erzeugen von zweiten Veränderungsinformationen im Ansprechen auf die zweiten Veränderungsinformationen im Ansprechen auf das zweite Steuersignal während der dritten Taktperiode arbeitet und

wobei die Veränderungseinheit (3) den zweiten der Mikrobefehle aus dem Speicher und die zweiten Veränderungsinformationen aus dem Veränderungsinformations- Generator empfängt und zum Verändern zumindest eines Teils des zweiten der Mikrobefehle mit den zweiten Veränderungsinformationen während der dritten Taktperiode arbeitet.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Eingaberegister (5) zum Speichern von in den Veränderungsinformations-Generator eingegebenen Eingabedaten, wobei der Veränderungsinformations-Generator die Veränderungsinformationen auf Grundlage der in dem Eingaberegister gespeicherten Eingabedaten erzeugt.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, mit einer Bit-Veränderungseinheit (10), die an das Eingaberegister angeschlossen ist zum Verändern eines Teils der ausgewählten Eingabedaten, der in einem vorbestimmten Bit des Eingaberegisters enthalten ist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, mit einer an das Eingaberegister angeschlossenen Stapelregistereinheit (11), wobei die Stapelregistereinheit aus dem Eingaberegister ausgegebene Daten speichert und die ausgegebenen Daten zu dem Eingaberegister zurückgibt.

6. steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Adressengenerator (6) zum Zuführen einer Adresse zu dem Speicher (1), wobei der Speicher einen Mikrobefehl zu der Veränderungseinheit (3) entsprechend der Adresse ausgibt, der Veränderungsinformations-Generator Verzweiginformationen (21) zu dem Adressengenerator ausgibt und der Adressengenerator die Adresse auf der Grundlage der Verzweiginformationen bestimmt.

7. Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Veränderungsinformations-Generator eine programmierbare Logik-Anordnung aufweist.

8. Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Auswähleinrichtung (4) zum Auswählen eines der Teile von in sie eingegebenen Eingabedaten.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, mit einer an die Auswähleinrichtung (4) angeschlossenen Recheneinheit (12) zum Zuführen eines der Teile der Eingabedaten zu der Auswähleinrichtung.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, mit einer Unterbrechungs-Empfangseinheit (13) zum Speichern von Unterbrechungsfaktoren, die an die Auswähleinrichtung angeschlossen ist zum Zuführen eines der Teile der Eingabedaten zu der Auswähleinrichtung.