JPS62111362A - デ−タ処理装置 - Google Patents

デ−タ処理装置

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JPS62111362A
JPS62111362A JP60251332A JP25133285A JPS62111362A JP S62111362 A JPS62111362 A JP S62111362A JP 60251332 A JP60251332 A JP 60251332A JP 25133285 A JP25133285 A JP 25133285A JP S62111362 A JPS62111362 A JP S62111362A
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JP
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ear
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JP60251332A
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English (en)
Inventor
Shigeo Shimazaki
島崎 成夫
Takeyoshi Ochiai
勇悦 落合
Etsuko Hirogami
広上 悦子
Kazutoshi Iketani
池谷 和俊
Hiroaki Kodera
宏曄 小寺
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 本発明は、ビットマツプメモリに格納された画1゛宋デ
ータの処理におけるデータ処理装置に関するものである
従来の技術 最近、オフィス情報機器に高速なイメージ編集機能が要
求されてきている。イメージ情報は一次元のメモリに二
次元の空間を開設し、この空間の一部に格納され処理さ
れる。第5図は、横と縦の大きさがそれぞれXとyであ
るイメージを横幅W語(16ビツト/語)の空間に格納
した例である。
第5図で、1は二次元化されたメモリ、2は格納された
イメージである。a −%−eはそれぞれが1語(16
ビツト)である。lの横幅は、W語となり。
オ1行目のアドレスがnであれば、2行目のアドレスは
n−)−w、m行目はn十mwとなる。すなわち、bか
らCへ移るには、Wを加算すればよく、逆にl〕からC
へ移るにはWを減算すればよい。
イメージ情報は解像度が増すにつれ膨大な量となる。例
えば、1語当り16本の解像度の場合、A、1文書1枚
で約1メガ語のメモリを必要とする。
16ビツトで表現し得る整数値は65535であるから
、大容量のメモリを処理する場合のアドレスは、16ビ
ツト単位のアクセスとすれば20ビツト以上必要である
第6図は、24ビツトのアドレスレジスタと4ヒツトの
ビットポジションレジスタを備えた場合のメモリの1点
の指示方法を説明するためのものである。EA1%60
’lは8ビツト、AR602は16ヒノト、BPR60
3は4ビツトのレジスタでありEAR601とAR60
2とで24ビツトアドレスを構成し、16メガ語のメモ
リ4の中の1語aを指示し、aの中の任意の1ビツト6
05をBPR603で指示する。第5図で説明した行の
移動は、B P I(。
603の内容は変化しないため、EAR601とAR6
02を連結した24ビツトに横幅Wを加減算することで
達成する。
牙7図は、第6図のレノスフを備えた従来方式の16ヒ
ノトのテーク処理装置のブロック図である。 701は
All、、702はJ号All、、 703は汎用レジ
スタ(GIt)テあり、説明の都合上、BPR,603
はこのブロックに割り当てられているとする。
704は演算器(ALU)であり、あるタイミングでレ
ジスタ705と706に格納された16ビツトのデータ
間で算術演算・論理演算等を行なう。41は演算結果を
反映するフラグ信号である。707はマイクロプロクラ
ム制御ブロック(MPC)であり、マイクロプログラム
メモリやマイクロ命令のデコーダ、各種タイミンク発生
部がある。このデータ処理装置は、Aハス80と13ハ
ス81の2つの内部バスをもっており、1マシンザイク
ロで2つのレジスタの内容を読み出してレジスタ705
と706へ転送し、ALU704にて演算することが可
能になっている。
オフ図のデータ処理装置の動作を第8図のタイミングチ
ャートを用いて説明する。
第8図において、T1〜T 4は4相のクロックを表し
、このクロックにより各部が制御される。
1マンンサイクルはT1〜T4までであり、7oIA 
RにWを加算して結果を1%701に格納するという動
作は1マシンサイクルで実行する。
以下上記動作について説明する。
aは、マイクロ命令レジスタ(M i R)の内容を表
し、T Iの前縁で更新される。オnサイクルにおいて
は、AR701とWを加算する命令(ADD)が格納さ
れているものとする。MiRの出力は〜1PC707の
中のデコーダに供給され、bのADD信号がデコートさ
れ、T3の前縁で定まりラッチされる。内部ハス80.
81には、それぞれ被加数であるAR701の内容と加
数であるWが出力される。内部バスの情報は、T3でレ
ジスタ705と706に格納され、同時にAL[J70
4にて加算が始められeのような出力状態になる。なお
、第8図において斜視部は値が不定であることを示す。
即ち、AL[Jの出力は、′1゛4の後縁には定まって
いることになる。また、AR701が結果格納場所とな
るため、AR701へ格納することを許可する信号I−
・I)Al(、信号が(「)のように′r3て1になる
レノスフへの格納は、L D A、 r(、と′I″I
との論理積をとった信号で達成し、gのようにT1でA
R701は更新される。このように、通常の命令は、■
マシンサイクルで実行することができる。第4図のデー
タ処理装置では、17ンンサイクルでALU704で処
理できるビット幅を超えるデータを処理する場合は、2
マシンサイクル以上必要となる。
以上のようなタイミンクで加算等が実行されるが、次に
、オフ図のデータ処理装置で第5図のイメージ2を処理
する場合を、第9図を用いて説明する。
之・9図は、第5図のイメージ2を、bからdの方向へ
1行ずつ処理する場合と、dからbの方向へ1行ずつ処
理する場合のプロクラムの流れを示す図である。まず最
初に処理10て始点を判断しbとdて処理を変える。b
の場合、処理20て1ull、トAI(、lこbのアド
レスを設定する。 この時B門信こは前もって適当な値
が格納されているものとする。(以降の説明でもBP 
1.(、については同様である。) 始点がdの場合、処理21でEAR,ARにdのアドレ
スを設定する。次lこ処理30.31で1行の処理を行
ない、処理40.41で次に処理する行へ移動するため
、処理40では、ARに横幅Wを加え、処理41ではA
RからWを減する。処理50゜51で演算結果のキャリ
ーを判断し、始点がbの場合、キャリーが1であれば処
理60でEARに1を加える。始点がdの場合、キャリ
ーが0であれば処理61でEARから1を減する。次に
処理70゜71でY行の処理を終了したかを判定し、終
了していなければ次の行の処理のため、処理30.31
に戻る。終了していれば処理を終える。
発明が解決しようとする問題点 しかし以上のような構成では、処理の始点が変化する場
合、高速処理をするために2つのループを必要とし、し
かも1語を超えるデータの加減算を行なうために、処理
40〜60と処理41〜61のステップを必要とし、プ
ログラム全体の容量が大きいだけでなく、処理の最小ル
ープも長いという問題を何していた。
本発明は、上記問題を解決するもので、1語を超えるデ
ータの加減算を1ステツプで行なうことにより、最小ル
ープを短くし、プログラム全体の容量を小さくするもの
である。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するため、第2の情報保持手段
(EA)L)にインクリメンタ/デククメン ゛りを付
加し、ARを加算又は減算する命令のデコード情報と演
算器からのキャリー情報とBバスの1VISB(加数あ
るいは減数の1V1sBであり符号付二進数の符号ビッ
トを示す。)とから、インクリメンタ/デクリメンタの
動作モードとその結果でEAI%を更新するか否かを決
める情報を生成する手段を追加することにより、上記目
的を達成するものである。
作    用 本発明は上記構成により、nビットを超えるデータにn
ビットの符号付2進数を加減算する処理を1ステツプで
実行し、処理速度の向上と共にステップ数の削減を計る
ようにしたものである。
実施例 第1図は本発明の一実施例におけるデータ処理装置のブ
ロック図である。
第1図において、1はレジスタ(AR)、2はインクリ
メンタ/デクリメンタを付加したレジスタ(IIU%)
、 3はBPRの割り当てられている汎用レジスタ群、
4はALU、41はALU4の演算結果を反夾するステ
ータス情報、5と6はALU4で演算するデータを保持
するレジスタ、7はデコーダを含むマイクロプログラム
制御部(MPC)である。71はマイクロ命令のデコー
ド信号で、この場合、ARtを加算又は減算する信号で
ある。
80と81はそれぞれAバスとBバスで、加減算の場合
Bバスのデータが加数および減数となる。
9はデコーダからの信号(加算の時AI)l)AR1減
算の時8tJ13AR)71と、ALU4からのステー
タス情報(ここではキャリー)41と、Bバス上のデー
タのMSB(符号付二進数の符号情報)82とから、イ
ンクリメンタ/デクリメンタの動作モードと、EArL
2のデータをインクリメンタ/チクIJ メンタの演算
結果で更新するか否かを決定する信号91を生成する回
路(CONtJである。
2・2図は、第1図のEEAIL2をさらに詳細に説明
するブロック図である。
第2図において、21はEAR2の値を保持しているレ
ジスタ、22はその内容を第1図のC0NT9からの信
号により+1又は−1の動作を行うインクリメンタ/デ
クリメンタである。23はEAR2へ供給するデータを
選択するセレクタである。
LDI;AI”(は第1図の〜IPC7の出力であり、
LDI;At%力月の時はABSから、IDEA1’J
t第1 図(7)CONT9からの信号の1つであり、
IDEARが1の時は22の出力を選択しEARに供給
する。EAR2はLDICAI(とIDEARがどちら
も1でない時は、データを更新しないようになっている
。インクリメンタ/デクリメンタ22は、ADDAI(
がIの場合インクリメント(E/l+1)を、0の場合
デクリメント([AR,−1)を実行する。インクリメ
ンタ/デクリメンタは、+r又は−1の回路のみである
ため、ALU4より小規模となる。演算におけるケート
遅延はリップルキャリ一方式を用いても1ビツト1段で
あるから、本実施例では8ビツトのため8段となり、演
算速においても、ALU4より速くすることができる。
ADDAE3J、 IDE、l、は次の条件の時1とな
る。
Al)DABは、 (1)ARに加算する命令で、かつ、加数が正数の時。
IDEAfLは、 (2)  ARIに加算する命令で、かつ、加数が正数
で、かつ、キャリーが1の時、そして、(31AkL+
に加算する命令で、かつ、加数が負数で、かつ、キャリ
ーが0の時。
となる。(3)は、加数の2の補数をとって加算してい
る。即ち、2の補数をとる前の値を減算することと同等
である。
上記構成において、以下その動作について説明する。第
3図は、f!:A)12とAH1を連結した値に横幅W
を格納したレジスタWkL(VVRは汎用レジスタ3に
割り当てられる。)を加算し、結果をE A I−(2
とA I’(、1に格納する動作のタイミンクを説明す
る図である。wrtのMSBはOとする。
第3図において、(al〜Ig)は、之・5図のデータ
処理装置の1動作を説明する第8図のタイミング吉同様
のものである。hは、ALU4のステータス情報のキャ
リー((,1)LY )であり、通常のデータ処理装置
のALUでは先見術上げ方式を用いており演算結果より
先にC1tYは値が確定する。(たとえば、テキサスイ
ンスツルメント社のI’TL I Cである5N742
83のデータを参照)Iは、EARの内容であり、CM
が論理1になっているため、′v】て内容は更新される
。jは、インクリメンタ/デクリメンタの出力であり、
ここでは、A Rlこ加算を行なっているため、インク
リメンタとして動作している。kは、bとhの値から」
のインクリメンタの出力でE A 1%を更新するか否
かの情報I L)EARを表わしており、ここでは、b
とhが共に1のためIt)EARも1になる。kが1に
なったことにより、′r1のタイミングで」のEAtt
+1の値が1のようにEARに格納される。
また、減算の場合は、WRの内容の2の被数をとりWを
−Wというように負の数にして加算すれば良い。
このようにEAR2とARIを連結したf直に、WRを
加算して結果をEAR2とAH,1に格納する演算は、
Iマシンサイクル、即ち、1ステツプで実行できる。
本実施例のデータ処理装置で、第5図のイメージを処理
する場合を第4図で説明する。
第4図は、第9図における処理と同様の処理を第1図の
データ処理装置で行なう場合の流れ図である。第4図に
おいて、まず最初に、処理10でレジスタWRに横幅W
を格納しておく。処理20では、処理の始点を判定し、
始点がdであれば処理31へ行きVVI(の2の補数を
とりwRへ格納し更に処、r!l!41でdのアドレス
をEAL(とAR?こ格納する。一方、処理20で始点
がbの場合は、VVR,はそのままにして処理40に行
きbのアドレスをgAl(とARに格納する。処理40
.41の次に処理50へ行永、1行の処理後、処理60
てARにWRを加算するマイクロ命令を実行する。処理
60ては、Wll、の内容が正数、即ちM S Bが0
の時は、A[(、+W11.の結果でキャリーが1なら
E〕’uI(、を+1する。また、WRの内容が負数、
即ちMSBが1の時は、AIL−1−WR,の結果でキ
ャリーが0ならEARを−1する。次に処理70でY回
終了したかを判定し、終了していなければ処理50へ戻
り次の行の処理を行なう。
このように、第9図の流れ図と比較し、最小ループは第
8図では処理3×→4×→5×(→6×)→7×→3×
というようになり(×は0又は1を示す)、第4図では
、処理50→60→70→50というように改善される
以上本実施例によれば、E NL”−2にインクリメン
タ/デクリメンタを追加し、ARIを加算する情報と加
減数の符号情報と演算におけるキャリーとから、インク
リメンタ/デクリメンタの動作モードを決定すると共に
、その演算結果でEARを更新することを決定すること
により、ALUの処理単位を超えるビット数に対する加
減算においても1ステツプで動作を完了できる。しかも
、処理の方向により加数の2の補数をとっておけば、同
一ループでどちらの方向に対しても処理が可能となり、
高速処理できると共に、プログラムのステップ数を減少
できる。
発明の効果 以上のように本発明は、BARにインクリメンタ/デク
リメンタを付加し、第2の情報保持手段を加算又は減算
する命令のデコード情報と演算器からのキャリー情報と
BバスのMSB(加数あるいは減数のMSBであり符号
付二進数の符号ビットを示′to)とから、インクリメ
ンタ/デクリメンタの動作モードとその結果でEAR,
を更新するか否かを決める情報を生成する手段を追加す
るだけで、プログラムの容量を減少できると同時に、1
語を超えるデータの演算に対し1ステツプで処理でき、
その効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるデータ処理装置のブ
ロック結線図、第2図は同データ処理装置の要部ブロッ
ク結線図、牙3図は同データ処理装置の要部信号タイミ
ング図、第4図は同データ処理装置の動作流れ図、第5
図は一次元メモリを二次元化して情報を格納した際の概
念図、第6図はメモリ中の1ビツトを表現する際の概念
図、オフ図は従来のデータ処理装蓋のブロック結線図、
第8図は同データ処理装置の要部信号タイミング図、第
9図は同データ処理装置の動作流れ図である。 1・・・レジスタ(’AR,)、2・・・レジスタ(E
l()、3、・・レジスタ(GR)、4・・・演算器(
ALU)、7・・・マクロプログラム制御ブロック(M
PC)、9・・・信号生成回路(CONT)。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか1名t!
S 3 図 第47 第6図 第 7 図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. nビット以下の情報を保持する第1、第2、第3の情報
    保持手段と、nビットの情報を演算する第1の演算手段
    と、第1の選択信号により前記第2の情報保持手段の情
    報を+1または−1する第2の演算手段と、第2の演算
    手段の情報を前記第2の情報保持手段に格納するか否か
    を決定する第2の選択信号発生する信号回路とを備え、
    前記第1の演算手段にて前記第1の情報保持手段と前記
    第3の情報保持手段の情報間で演算を行ない、結果を前
    記第1の情報保持手段に格納すると同時に、前記第2の
    演算手段にて前記第1の選択信号が第1の値であれば前
    記第2の情報保持手段の情報を+1し、前記第1の選択
    信号が第2の値であれば、前記第2の情報保持手段の情
    報を−1し、かつ前記第2の選択信号が第1の値であれ
    ば、前記第2の演算手段の結果を前記第2の情報保持手
    段に格納し、前記第2の選択信号が第2の値であれば何
    もしないことを特徴とするデータ処理装置。
JP60251332A 1985-11-08 1985-11-08 デ−タ処理装置 Pending JPS62111362A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01163827A (ja) * 1987-12-21 1989-06-28 Hitachi Ltd アドレス演算器

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