JPS6226561A - パ−ソナルコンピユ−タ - Google Patents

パ−ソナルコンピユ−タ

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Publication number
JPS6226561A
JPS6226561A JP60165374A JP16537485A JPS6226561A JP S6226561 A JPS6226561 A JP S6226561A JP 60165374 A JP60165374 A JP 60165374A JP 16537485 A JP16537485 A JP 16537485A JP S6226561 A JPS6226561 A JP S6226561A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
bits
bit
peripheral
function module
Prior art date
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Pending
Application number
JP60165374A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Kinoshita
常雄 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS6226561A publication Critical patent/JPS6226561A/ja
Priority to US07/402,967 priority patent/US5113369A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4004Coupling between buses
    • G06F13/4009Coupling between buses with data restructuring
    • G06F13/4018Coupling between buses with data restructuring with data-width conversion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Bus Control (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

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】 [発明の技術分野] 本発明は32ビット・マイクロプロセッサを用いて構成
されるパーソナルコンピュータに関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 8ビットMPtJ (Micro  Processi
na tJnit )と周辺LSIファミリとの組合わ
せによるパーソナルコンピュータは商業ベースで大量に
市販されるようになり、最近では16ビットMPIJで
既存8ビットMPUと上位互換を保った高位のパーソナ
ルコンピュータが出現し、過去のソフトウェア財産を受
継ぎつつ16ビット化への移行に成功し始めている。
更に、近年では32ビットMPUが開発され、同MPL
Jと既存周辺LSI77ミリとの組合わせによるパーソ
ナルコンピュータの実現が望まれる。
しかしながら、この32ビットMPUについては、その
開発が16ビットMPtJよりも当然遅れており、又、
8ビット→16ビット→32ビットと連続して上位互換
の保てるMPUの出現がアーキテクチャ的に困難なこと
もあって、32ビット・パーソナルコンピュータでかつ
16ビット・パ−ソナルコンピュータとソフトウェア互
換を実現したものが実現し難かった。
[発明の目的] 本発明は上記実情に鑑みなされたもので、既存16ビッ
ト・パーソナルコンピュータのソフトウェアと互換性を
保った32ビットマイクロプロセツサ使用による32ビ
ット・パーソナルコンピュータを簡単かつ安価にしかも
コンパクトな構成にて容易に実現可能としたパーソナル
コンピュータを提供することを目的とする。
[発明の概要] 本発明は、32ビット単位でデータを扱うマイクロプロ
セッサと各種周辺機器との間に、少なくとも32ビット
−16ビット、又は32ビット軸8ビットのバス幅変換
を行なう機能モジュールと、このバス幅変換機能モジュ
ールを介して内部のバスに接続された周辺制御機能モジ
ュール群とを1チップ上に搭載した集積回路(VLSI
)を設けて、既存16ビット・パーソナルコンピュータ
のソフトウェアと互換性を保った32ビットマイクロプ
ロセツサ使用による32ビット・パーソナルコンピュー
タを構築したもので、これにより、簡単かつ安価でしか
もコンパクトに既存16ビット・パーソナルコンピュー
タのソフトウェアと互換性を保った32ビット・パーソ
ナルコンピュータを構築できる。
[発明の実施例] 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図は本発明の一実施例による32ビット・パーソナルコ
ンピュータの主構成要素を示すブロック図である。
図中、1は8ビット→16ビット→32ビットと連続し
て上位互換の保てるMPtJ(Micr。
Processing untt )であり、具体的な
素子名としては例えばインテル社;386が挙げられる
2は上記MPU1に無い70−ティング演算機能を収容
したLSIでなる数値演算プロセッサ(Go−PRO)
であり、具体的な素子名としては例えばインテル社=3
81が挙げられる。
3、及び4はそれぞれMPU1と周辺i器との間に設け
られた周辺LS I (VLS IA/VLSIB)で
あり、従来のLSI77ミリとしてのVしSIやディス
クリートICの組合わせにより構成されるもので、上記
MPUI及び数値演算プロセッサ2を除いた大半のパー
ソナルコンピュータとしての制御論理を収容したVLS
 Iでなる。これらの周辺LSIは、具体的には、特願
昭59−204462号、¥#願昭59−204455
号、特願昭59−204456号等に示される集積回路
技術によって実現されるもので、その内部の各構成要素
は後述する。上記周辺18 I (VLS IA/VL
S IB) 3 、4 (7)つ#5、[1181(V
LSIA)3は、MPUバスと外部機器、メモリ等との
間のインターフェイス、及び制御を司る。
又、周辺LS I (VLS tB)4は、プリンタ(
PRT)、CRTディスプレイ(CRT)、LCD表示
装置(LCD)等の周辺機器を制御する。
5は上記周辺LS I3内部の8ピット幅のバスにバッ
ファ(BUF)を介して接続されたROMであり、81
03(Basic  Ilo  Software)I
PL (Initial  Proarai  Loa
d )等が格納される。6は主記憶となるRAMである
1は外部記憶となるフロッピィディスク装置(FDD)
につながるFDDライン上に接続されたP L L (
Phase  L ocked L oop )回路で
あり、8はメモリアドレス及びメモリリード/ライト信
号、10リ一ド/ライト信号等を貯えるラッチ及びバッ
ファ回路、9はメモリ制御回路(D−RAM−CONT
)である。
又、11乃至18はそれぞれ周辺し814に接続される
周辺機器制御のための回路構成要素であり、このうち、
月乃至13は文字情報を生成するための構成要素をなす
もので、11は漢字キャラクタを生成するキャラクタジ
ェネレータ(CG−ROM)、12はキャラクタコント
ロールRAM (CHR−CONT−RAM) 、13
はアトリビュートRAM(ATTRI−RAM)である
。又、14乃至18はそれぞれ周辺LS 14とその制
御対象となる周辺機器との間のインターフェイス機構を
なすもので、14は周辺1814とCRTディスプレイ
(CRT)との間に介在されるビデオRAM (V I
DEO−RAM)、15は同ビデオコントローラ(VI
DEO−CONT) 、16は周辺LS 14とLCD
表示装置(LCD)との間に介在されるLCDインター
フェイス回路(LCD−INTF) 、17は周辺LS
I4とプリンタ(PRT)との間に介在されるラッチレ
ジスタ(PRT−LATCH) 、18は同プリンタイ
ンターフェイス回路(PRT−INTF)である。
21は動作クロックを生成するための発振器(O20)
、22はクロックジェネレータ(CLK−GEN)であ
る。
ここで上記実施例における32ビット・パーソナルコン
ピュータの動作を周辺LS I3の内部構成要素及びそ
の機能とともに説明する。
上記実施例に於ける32ビット・パーソナルコンピュー
タは以下の基本ルールで動作する。
(工)、電源がオン状態となることにより、MPU1の
イニシャライズ回路が働く。電気的には他の全回路ブロ
ックも、このときのリセット信号によりリセット処理さ
れる。
イニシャライズ後、スタートアドレスがMPU1より自
動的に生成され、ROM5に記憶しである当該アドレス
より最初の命令がMPU1へ周辺LSI3経由で呼出さ
れ実行される。以後、ジャンプ命令や分岐命令があれば
、シークエンシャルに、そのときの条件により分岐が行
われれて順次プログラムが働き始める。
(II)、MPLJlには、ゼネラルレジスタ(o6n
eral register) 、 A L U 、シ
フタ(s11+rer) 。
メモリ保護制御回路、命令フェッチ・実行制御口゛路、
命令先取りバッファ等の演算−1111論理回路が収容
されている。プログラムの進行や、割込みのコントロー
ルは全てこのLSIで司られる。
(■)、数・値演算プロセッサ(Go−PRO)2はメ
モリより呼出された命令のうち、浮動小数点命令等のM
PLJlで扱い切れない、より高度の命令を専用回路・
専用マイクロプログラムで処理し、演算結果をMPLJ
Iのゼネラルレジスタへ送り返す。数値演算プロセッサ
(Go−PRO)2は自己の処理すべき命令をメモリか
らフェッチしたという情報をMPU1より受けて演算を
スタートす8゜MPU1へ演算結果を伝え終ると動作を
終了する。
(■)1周辺LSI (VSLIA)3は、MPU1と
後段の周辺LSI4を含むI10インタフェース回路や
周辺機器との間にあって、制御信号の往来や、データ・
アドレスの往来をコントロールする役割を果す。
以下に、この周辺LS I (VSL IA)3の構成
要素を説明する。: a)、ラッチ回路(L atch) 301MPUIの
32ビット・データラインと接し、これをラッチする。
上位16ビットと下位16ビットとを分けて操作できる
ように考慮されており、ここでは、MPtJlは32ビ
ットで動作するが、当該周辺LS I (VSL IA
)3以降は、16ビットと8ビットとの両モードで動作
するようにし、8/16ビットパーソナルコンピユータ
のソフトウェアとの上位交換が可能であるようにしであ
る。
このような各モードに対する互換性の維持が本パーソナ
ルコンピュータの最大の特長である。
b)、バス幅変換回路(32b、=8b)302上述の
目的のため本回路に於いてバス幅の調整を行なう。実際
には32ビット−4×8ビットであるから、何れの8ビ
ット分く1バイト分)を選択するかの切り分けをこの回
路で行なう。
C)、バス制御回路(B U S −CON T ) 
303MPUIが出力するバス制御信号(データバス上
に於けるデータの種類、及び方向(リード/ライト)を
示す)をデユードして以降のインタフェース回路に伝え
る。
d ) 、 DMAMIIl[I (DMA ) 30
4MPU−メモリ間のデータ/プログラム転送ばかりが
行われるのではなくて゛、110機器−メモリ間のデー
タ転送も行なわれる。このI10機器9メモリ間のデー
タ転送を行なうために、データバスの使用権をMPUI
又はIloに選択的に割当てる役割を果す。
e)、ページレジスタ(PAGE−REG)305I1
0機器は大半が8ビット情報(例:ASCIIコード単
位)でデータの遺り取りを行なっていることから、8ビ
ットバスと接続されていることが望ましい。
一方、MPU1側からは32ビットのデータが入出力さ
れるから4バイト同時に入出力されている。従ってその
何れのバイトであるかのアドレスを指定する役割を本レ
ジスタが果す。
f)、タイマ回路(TMR)306 周辺機器等では時計情報を必要とするものがある。そこ
で計時単位(gis、n等)を任意にプログラム的に指
定できるタイマ回路を設けておき、外部より使用可能に
しておく。このタイマは4個設けである。
a>、割込み制御回路(P I C) 307プログラ
マブル・インタラブド・コントローラと称されるもので
、プログラムで割込優先度、マスク条件等が変えられる
h)、70ツビデイスクコントローラ(FDC)308
、F[)Cインタフェース回路(FDC−INT F 
)309 フロッピディスクコントローラ308はフロッピディス
クの入出力IIIIIlを行なう回路である。FDCイ
ンタフェース回路309は、フロッピディスクドライブ
(FDD)との間のデータをインタフェースするバッフ
ァレジスタである。
i)、転送制御レジスタ(SW−REG)31032ビ
ットデータと8ビットデータとの転送制御のためのバッ
ファリングレジスタ である。
j)、バリイティチェック回路(PARITY−CHE
CK)311 データバス上のバリイティエラーを検出する。
又、バリイティビットを生成する。
k)、ワード/バイト制御回路(WORD→BYTE)
312.待ち制御回路(WAIT−CONT)データの
中には、8ビットデータ、16ビットデータ等が存在す
る。その切替を制御しメモリとの間のリード/ライト制
御や、メモリアクセスのだめの待ち時間を最小化するた
めのタイミング制御回路である。
1ン、メモリ入出力/アドレスデコード回路(MEM−
110−ADR−DECODE)314  、  リ・
フレッシュアドレス回路(REFER8H−ADR8)
315.メモリアドレス選択回路(D−RAM  RE
FRESHADR8−8ELECT)316、同バッフ
F(BUF)317 主記憶、特にそれらがD−RAM (ダイナミックRA
M)である場合のリフレッシュ制御とアドレスのデコー
ド(含RAS、CAS信号の制御)、リードかライトか
の方向切替等、メモリアクセスの制御を司る回路。
以上を1つのLi3上に集積しである。この周辺LSI
3  (VLSIA)は上記した各回路ブロックをマク
ロセルとして扱い、そのマクロセルをスーパインテグレ
ーション(St)技術によって1チップ化し実現したも
のである。
(V)1周辺LS I (VLS IB)4この周辺L
SI (VLSIB)4は、上記した周辺LS I (
VLS IA)3とは内部の繍能論理を全く異にしたも
ので、本周辺LS 14は直接、プリンタ(PRT)、
CRTディスプレイ(CRT)、LCD表示装置(LC
D)、漢字キャラクタを生成するキャラクタジェネレー
タ(CG−ROM)11等をコントロールする。プリン
タ(PRT)へはラッチレジスタ(PRT−LATCH
)17を経由して接する。又、CRTディスプレイ(C
RT) とt、tt’7”tRAM (V IDEO−
RAM)14.及びビデオコントローラ(VIDEO−
CONT)15を経て接する。又、LCD表示装置(L
CD)とはLCDインターフェイス回路(LCD−IN
TF>16を経由して接する。本周辺LSI (VLS
I)4は、これら表示機器へ漢字コードも含めてのデー
タの転送を行なう。特に漢字コードは、表示された文字
が正面から見て縦と横の2様に表示できるよう、送出す
る文字形(フォント)を変換する役割を持つ。又CRT
上への表示は、図形の変形(拡大、縮小1回転等)操作
も司る。
(■)、メモリ ROM5 、RAM6 Wよりなる。ROM51.:は
8108(Basic  Ilo  Software
)、  lpl (rn+t+a+  prOQral
  L−oad )等が記憶される。
(■)、クロックジェネレータ(CLK−GEN)22 32ビット・パーソナルコンピュータ全体にクロックを
送込むクロック生成回路である。
その他、外部拡張性として、メモリバスにはそのまま本
パーソナルコンピュータ外へも接続できるようバッファ
(BUF)を設けである。
上述したように、この実施例による32ビット・パーソ
ナルコンピュータは、MPUI 、数値演算プロセッサ
20周辺LSI3.周辺LS 14 。
ROM5 、RAM6等の素子を主要素として構成され
ることから極めてコンパクトに実現できる。
又、MPU1の32ビットの有用性をそのまま活カシな
カラ、周辺LS I (VLS IA) 3 (1)/
<ス幅変換機能を含む内部論理機能により、外部機器と
の間に於いて16ビット幅、又は8ビット幅で接するこ
とができる。これにより従来の8ビット・パーソナルコ
ンピュータ、16ビット・パーソナルコンピュータ等と
のソフトウェアの互換性も維持でき、システムを容易か
つ安価に構築できる。
[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、32ビット単位で
データを扱うマイクロプロセッサと各種周辺機器との間
に、少なくとも32ビット−16ビット、又は32ビッ
ト←8ビットのバス幅変換を行なう機能モジュールとこ
のバス幅変換機能モジュールを介して内部のバスに接続
された周辺制御機能モジュール群とを1チップ上に搭載
した集積回路を設けて、既存16ビット・パーソナルコ
ンピュータのソフトウェアと互換性を保った32ビット
マイクロプロセツサ使用による32ビット・パーソナル
コンピュータを構成したことにより、簡単かつ安価でし
かもコンパクトに、既存16ビット・パーソナルコンピ
ュータのソフトウェアと互換性を保った32ビット・パ
ーソナルコンピュータが構築できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 1・・・MPLI、2・・・数値演算プロセッサ(CO
−PRO)、3・・・周辺LS I (VSL IA)
 、4−・・周辺LS I (VSL IB)、5・・
・ROM、  6・・・RAM、7 ・PLL (Ph
ase  Locked Loop )回路、8・・・
ラッチ及びバッファ回路、9・・・メモリ制御回路(D
−RAM−CoNT)、11・・・キャラクタジェネレ
ータ(CG−ROM) 、12・・・キャラクタコント
ロールRAM (C)−IR−CONT−RAM)、1
3・・・アトリビュートRAM (ATTR1−RAM
)、14・・・ビデオRAM (VIDEO−RAM)
 、15・e7tコント0−7 (V IDEO−CO
NT)、16・・・LCDインターフェイス回路(LC
D−INTF) 、17・・・ラッチレジスタ(PRT
−LATCH) 、18・・・プリンタインターフェイ
ス回路(PRT−INTF) 、21・・・発振器(O
20)、22・・・クロックジェネレータ(CLK−G
EN) 、301 ・・・ラッチ回路(L atch)
 、302−・・バス幅変換回路(32b−8b)、3
03・・・バス制御回路(BtJ8−CONT) 、3
04・・・D M A II m1回路(DMA)、3
05・・・ページレジスタ(PAGE     ’−R
EG)、306・・・タイマ回路(TMR)、307・
・・割込み制御回路(PIC)、308・・・フロッピ
ディスクコントローラ(FDC)、309・・・FDC
インタフェース回路(FDC−INTF) 、310・
・・転送1iIj御レジスタ(SW−REG)、 31
1・・・バリイティチェック回路(PARITY−CH
ECK)、312・・・ワード/バイト制御回路(WO
RD→BYTE)、313・・・持ち制御回路(WAI
T−’C0NT) 、314・・・メモリ入出力/アド
レスデコード回路(MEM−110−ADR−DECO
DE ) 、315・・・リフレッシュアドレス回路(
REFER8H−A−DR8) 、31B・・・メモリ
アドレス選択回路(D−RAM  REFRESI(A
DR8−8ELECT)、317・・・バッファ(BL
IF)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、32ビット単位でデータを扱うマイクロプロセ
    ッサと周辺機器との間に、少なくとも32ビット■16
    ビット、又は32ビット■8ビットのバス幅変換機能モ
    ジュールとこのバス幅変換機能モジュールを介して内部
    のバスに接続された周辺制御機能モジュール群とを1チ
    ップ上に搭載した集積回路を設けてなることを特徴とし
    たパーソナルコンピュータ。
  2. (2)、上記周辺制御機能モジュール群には、 DMA
    制御モジュール、メモリアクセス制御モジュール、割込
    み制御モジュール、タイマ制御モジュール、タイミング
    制御モジュールのうちの少なくとも何れか一つのモジュ
    ールを含む特許請求の範囲第1項記載のパーソナルコン
    ピュータ。
JP60165374A 1985-07-26 1985-07-26 パ−ソナルコンピユ−タ Pending JPS6226561A (ja)

Priority Applications (2)

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JP60165374A JPS6226561A (ja) 1985-07-26 1985-07-26 パ−ソナルコンピユ−タ
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