JPS6091448A - マイクロプログラム制御型デ−タ処理装置 - Google Patents

マイクロプログラム制御型デ−タ処理装置

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JPS6091448A
JPS6091448A JP19754883A JP19754883A JPS6091448A JP S6091448 A JPS6091448 A JP S6091448A JP 19754883 A JP19754883 A JP 19754883A JP 19754883 A JP19754883 A JP 19754883A JP S6091448 A JPS6091448 A JP S6091448A
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JP
Japan
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control
microprogram
word
storage means
data
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JP19754883A
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Inventor
Yasushi Yokoyama
康 横山
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS6091448A publication Critical patent/JPS6091448A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/223Execution means for microinstructions irrespective of the microinstruction function, e.g. decoding of microinstructions and nanoinstructions; timing of microinstructions; programmable logic arrays; delays and fan-out problems

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、マイクロプログラム制御型のデータ処理装置
に関する。
〔従来技術〕
一般に、マイクロプログラム制御型のデータ処理装置で
は、その装置の性能と価格との両面のグレードに応じて
、マイクロプログラムを高速、かつ高価な制御記憶と比
較的低速、かつ低廉な主記憶とに按分して格納すること
が行なわれる。従って、制御記憶には該当データ処理装
置の処理性能に大きく関わるマイクロプログラムを格納
することになるが、その容量は自ずと制限される。
ところで、水平型と呼ばれる並列処理の可能なマイクロ
プログラム制御方式では、各マイクワプログラム語は複
数の制御フィールドに分割されており、各制御フィール
ドは独立して特定のハードウェアの動作を規定すること
が出来る。
この種の装置では、各制御フィールドがメモリアクセス
制御、スクラッチパッド書込読出制御。
演算レジスタ書込読出制御、演算制御、カウンタ制御、
制御用フリンプフロップ制御、マイクロプログラム順序
制御などのハードウェア動作に対応している。通常、こ
れら全制御フィールドに渡って制御コードが埋まってい
るマイクロプログラム語は少なく、1乃至乙の制御フィ
ールドが未定義である場合が多い。しかし、従来のこの
種の装置では、各制御フィールドは1つのマイクロプロ
グラム語の定まったビット位置を専有しており、又、マ
イクロプログラム語長も一定であるので、たとえ上記の
ように動作が未定義な制御フィールドが存在しても、制
御記憶の容量が節約出来るわけではなかった。即ち。
従来のこの種の装置では、貴重な制御記憶の利用効率が
意外に悪いという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は2語長の異なる複数の制御記憶を設ける
ことにより、マイクロプログラム語を予め定めたタイプ
に語長縮小することを可能とし、それによって制御記憶
の利用効率を向上させることのできるマイクロプログラ
ム制御型データ処理装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明によるマイクロプログラム制御型データ処理装置
は、複数の制御フィールドに分割される水平型マイクロ
プログラム語を有し、これ等制御フィールドの特定の組
合せから成るマイクロプログラム語を格納するそれぞれ
語長の異なった複数の制御記憶手段と、これ等複数の制
御記憶手段に同一の番地情報を与えるアドレス手段と、
前記複数の制御記憶手段から読出されたデータを前記制
御フィールド単位に前記マイクロプログラム語で決まる
モード信号により選択する手段と、該選択手段により選
択されたデータをセットする格納手段と、該格納手段か
らデータを取出し、前記マイクロプログラム語で決まる
モード信号により未定義の制御フィールドに対応するデ
ータ/無意義にしたのち、前記制御フィールド単位にマ
イクロプログラム語を解読する命令解読手段とを含むこ
とを特徴とする。
さらに1本発明によるマイクロプログラム制御型データ
処理装置は、複数の制御フィールドに分割される水平型
マイクロプログラム語を有し、これ等制御フィールドの
特定の組合せから成るマイクロプログラム語を格納する
それぞれ語長の異なった複数の制御記憶手段と、これ等
複数の制御記憶手段に同一の番地情報を与えるアドレス
手段と、前記複数の制御記憶手段から読出されたデータ
を前記制御フィールド単位に前記マイクロプログラム語
で決まるモード信号により選択する手段と、該選択手段
により選択されたデータをセットする際、該選択された
データのうち、未定義の制御フィールドに対応するデー
タの格納域を前記マイクロプログラム語で決まるモード
信号により零クリアした状態で格納する手段と、該格納
手段からデータを取出し、前記制御フィールド単位にマ
イクロプログラム語を解読する命令解読手段とを含むこ
とを特徴とする。
〔発明の実施例〕
次に9本発明による実施例について9図面を参照して詳
細に説明する。なお1本発明が適用されるマイクロプロ
グラム制御型データ処理装置には、主データ処理機能と
して主記憶装置(以下MMUと称す)および中央処理装
置(以下CPUと称す)が含まれているものとする。!
!だ。
データおよび機械命令プログラムは上記のMMUに貯蔵
され、 MMUとCPUとの間で交換されて。
データは機械命令により規定されたようにCPU内部で
処理される。CPU内部は幾つかの機能ユニットに分割
されていて、各ユニットは共通のマイクロプログラムシ
ーケンサによって、制御記憶から逐次読出されるマイク
ロプログラム語の該当ユニットに対応する制御フィール
ドによシ制御され、各ユニット、あるいは各ユニット間
で並列に規定された動作が行なわれる。
第1図は9本発明による実施例として、マイクロプログ
ラム制御型データ処理装置に適用されるマイクロプログ
ラムシーケンサ並びに制御記憶の構成をブロック図によ
シ示したものである。このマイクロプログラムシーケン
サによれば、基本的には通常知られているように、マイ
クロ命令語レジスタ10の内容によシマイクロ命令順序
制御回路54で作られる番地選択制御信号Sによって番
地選択回路50で次に実行すべき番地情報aが選択され
、続いてこの番地情報aにより制御記憶加上から次に実
行すべきマイクロ命令語が読出され、マイクロ命令語レ
ジスタ10に格納される。このような一連の動作を逐次
性なうことによってマイクロ命令語のシーケンスが形成
される。制御記憶側のマイクロ命令−語は、それぞれA
、B、C,D、Xで表わされる5つの制御フィールド:
lj 、 22 、23 、24 、25から構成され
ており、マイクロ命令語レジスタ10も各制御フィール
ドに対応するマイクロ命令語の格納先を有している。図
に見られる各制御フィールドの区切りは、論理的なもの
であり、物理素子の区切りと必ずしも対応するものでは
ない。
このマイクロプログラムシーケンサは、制御記憶側の他
に、更に2つの制御記憶30及び40を有するが、これ
ら第2.第3の制御記憶は第1の制御記憶側に比べてマ
イクロプログラム語長が短く構成されている。すなわち
、制御記憶(9)はB 、、D 、 Xの3つの制御フ
ィールド31 、32 、33から構成され、制御記憶
40はB、Xの2つの制御フィールド41 、42から
構成されている。これ等6つの制御記憶には9番地選択
回路50により選択された次に実行すべき番地情報aが
等しく供給される。また、それぞれの制御記憶から読出
されたデータは、マイクロ命令順序制御回路54から得
られるモード信号mにより切換制御の行なわれる選択回
路16 、17 、18を経由してマイクロ命令語レジ
スタ10の各制御フィールドA、B、C。
D、Xに対応する格納域11 、12 、1.3 、1
4 、15に格納される。なお、制御フィールドA及び
Cは制御記憶側の格納域21及び乙のみに存在するので
選択回路はない。各制御フィールドは夫々、A:メモリ
アクセス制御、B:主演算制御、c:演算レジスタ書込
読出制御、D:カウンタ制御。
X:マイクロプログラム順序制御に対応している。通常
、これら全制御フィールドに渡って制御コードが埋まっ
ているマイクロプログラム語はむしろ少なく、幾つかの
制御フィールドが未定義、即ちl’ No 0PERA
TION ■になっているのが一般的である。上記の3
つの制御記憶は、各制御フィールドの埋まり具合の特徴
をつかんだ上で編成される。すガわち、主演算制御フィ
ールドBは単独、もしくはカウンタ制御フィールドDと
同時に利用され、この詩仙の制御フィールドが未定義で
ある頻度が高い場合にこの構成が採られる。各マイクロ
プログラム語は、原則として3つの制御記憶のうち、使
用する制御フィールドの組合せが最適な1つの制御フィ
ールドに格納される。
つぎに、上記のマイクロシーケンサの動作について説明
する。前ステップのマイクロプログラム語で決まるモー
ド信号mが制御記憶20を選択する(これを第1のモー
ドと称す)場合は。
番地情報aでアドレスされた制御記憶側止の1つのマイ
クロプログラム語が選択回路16.17 、1.8によ
り選択されて、マイクロ命令語レジスタ10へ全幅格納
される。番地情報aは同時に番地レジスタ51へも格納
され、定数加算回路52を介して番地選択回路50へ帰
される。順序制御回路54は制御フィールドXに対応す
る格納域15を解読して2次に実行すべき番地の制御信
号及び場合によっては番地情報の一部乃至全部を信号線
60を介して番地選択回路50へ供給する。制御フィー
ルドXは同時にモード切換制御にも使用され。
次のマイクロプログラム語の格納先を制御記憶20.3
0.40の内から選択するために、モード信号mを選択
回路16.17.18へ供給する。このモード信号mが
制御記憶40を選択する(これを第6のモードと称す)
場合は9選択回路16.18によってマイクロ命令語レ
ジスタ10の制御フィールドB。
Xに対応する格納域12.15には制御記憶40上のマ
イクロプログラム語が格納され、他の制御フィールドA
、C,Dに対応する格納域11 、13.14には制御
記憶20上の同番地のマイクロプログラム語が格納され
る。後者の3つの制御フィールドA、 C,Dに対する
格納域11. 、13 、14のデータは第3のモード
下では意義をもたない。この格納域11.13.14の
データを無意義にするだめの制御は。
マイクロ命令語レジスタ10への格納と同一タイミング
でモード信号mをセットしたモードレジスタ55から得
られるモード信号m′により命令解読回路53で行なわ
れる。すなわち、マイクロ命令語レジスタ10のデータ
をデコードして制御信号群Cを発生する際、制御フィー
ルドA、 C。
Dに対応する格納域11,13.14のデータがゲート
されて、これらのフィールドが未定義、即ち” No 
0PERATION ′1と着像される。モード信号m
が制御記憶30を選択する(これを第2のモードと称す
)場合は、未定義となる制御フィールドが第3のモード
の場合と異るだけである。
上記の実施例によれば2次にマイクロプログラム語が読
出される制御記憶の選択指定、言い換えると、モード指
定がマイクロプログラム語ごとに記述されるので、1ス
テップ単位で格納先の制御記憶を変えることも可能であ
る。又。
各マイクロプログラム語が3つの制御記憶のどれに格納
されるかは、マイクロプログラムアセンブラなどODA
ツールで機械的に決めることが可能であるから、マイク
ロプログラマがこうした制御記憶の構成を意識する必要
性は皆無である。
なお、上記の実施例においては、3つの制御記憶に供給
される番地情報aは共通であるが。
モードによって区分けされて夫々独立した番地としてマ
イクロプログラム語を格納することが可能であることは
言うまでもない。また9本実施例における制御記憶の数
、これ等の制御記憶に格納される制御フィールドの種類
と組合せ。
各制御フィールドの役割り等は1つの例にすぎず、これ
に限定されるべきものでないととは明らかである。更に
、このようなマイクロシーケンサでは、一般に、上位動
作レベルの割込み要求などに応じた番地選択制御が行な
われるが。
これについては従来技術により容易に考えられるので、
ここでは説明を省略している。
本発明による他の実施例として、マイクロ命令語レジス
タ10へ読出しデータを格納する際。
マイクロプログラム語の制御によって選択された制御記
憶に定義されていない制御フィールドに対応する格納域
を零クリアすることもできる。
この場合、マイクロ命令解読回路では零の制御フィール
ドが未定義、即ち” No 0PERATION ”と
して扱われることが必要である。この方法を採ると、前
記の実施例中に示したモードレジスタ55が不要になる
〔発明の効果〕
以上の説明により明らかなように2本発明によれば9語
長の異なる複数の制御記憶と、これら複数の制御記憶の
読出しデータをマイクロプログラムにより決まるモード
信号の制御により選択する手段と9選択されたデータの
うち、同じくモード信号の制御により未定義の制御フィ
ールドに対応するデータを無意義にしたのち。
解読する手段とを設けることにより、マイクロプログラ
ム語を予め定めた制御フィールドの組合わせのタイプの
なかで語長を縮小させることができ、これによって制御
記憶の利用効率の著しい向上が得られる点、その効果は
犬である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による実施例の構成を示すブロック図で
ある。図において、10はマイクロ命令語レジスタ、2
0,30.40は制御記憶、50は番地選択回路、51
は番地レジスタ、52は定数加算回路、53は命令解読
回路、54は順序制御回路。 15−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の制御フィールドに分割される水平型マイクロ
    プログラム語を有し、これ等制御フィールドの特定の組
    合せから成るマイクロプログラム語を格納するそれぞれ
    語長の異なった複数の制御記憶手段と、これ等複数の制
    御記憶手段に同一の番地情報を与えるアドレス手段と、
    前記複数の制御記憶手段から読出されたデータを前記制
    御フィールド単位に前記マイクロプログラム語で決まる
    モード信号により選択する手段と。 該選択手段により選択されたデータをセットする格納手
    段と、該格納手段からデータを取出し。 前記マイクロプログラム語で決まるモード信号により未
    定義の制御フィールドに対応するデータを無意義にした
    のち、前記制御フィールド単位にマイクロプログラム語
    を解読する命令解読手段とを含むことを特徴とするマイ
    クロプログラム制御型データ処理装置。 2、複数の制御フィールドに分割される水平型マイクロ
    プログラム語を有し、これ等制御フィールドの特定の組
    合せから成るマイクロプログラム語を格納するそれぞれ
    語長の異なった複数の制御記憶手段と、これ等複数の制
    御記憶手段に同一の番地情報を与えるアドレス手段と、
    前記複数の制御記憶手段から読出されたデータを前記制
    御フィールド単位に前記マイクロプログラム語で決まる
    モード信号により選択する手段と。 該選択手段により選択されたデータをセントする際、該
    選択されたデータのうち、未定義の制御フィールドに対
    応するデータの格納域を前記マイクロプログラム語で決
    まるモード信号により零クリアした状態で格納する手段
    と、該格納手段からデータを取出し、前記制御フィール
    ド単位にマイクロプログラム語を解読する命令解読手段
    とを含むことを特徴とするマイクロプログラム制御型デ
    ータ処理装置。
JP19754883A 1983-10-24 1983-10-24 マイクロプログラム制御型デ−タ処理装置 Pending JPS6091448A (ja)

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