JPS63157238A - コンピユ−タ - Google Patents

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】 Ｃａ業上の利用分野） 本発明は、プログラムの各命令を演算処理装置とその周
辺装置とが分担して処理するコンピュータに関する。

〔従来の技術〕

一般に、コンピュータの一例として外部機器と情報の授
受を行い、外部機器から入力した情報を演算処理して、
その演算処理情報を外部機器に出力するプログラマブル
コントローラシステムが考えられている。従来この種の
プログラマブルコントローラシステムは演算処理を行う
プログラマブルコントローラへ、プログラムローダから
演算処理プログラム（以下ユーザプログラムと称す）を
入出力している。

第４図は従来例におけるプログラマブルコントローラの
概略構成の一例を示す。

第４図において、１は演算処理（ＣＰＵ）であり、ＣＰ
ＵＩはユーザがプログラムローダ（不図示）から入力し
たユーザプログラムを実行する。２はシステムプログラ
ムメモリであり、システムプログラム２にはＣＰｔ１ｌ
がユーザプログラムを実行するために必要なシステムプ
ログラムが格納されている。

３はシステムワークメモリであり、システムプログラム
をＣＰＩＪＩが実行する際に使用される変数がシステム
ワークメモリ３には格納される。５は例えばＤＭＡ（ダ
イレクトメモリアクセス）コントローラなどの専用ＬＳ
Ｉ（ラージスケールインチグレイテッドサーキット）で
あり、専用ＬＳＩ５はＣＰＵが実行するユーザプログラ
ムの所定命令、例えばユーザデータメモリ７からの情報
の読み取りをＣＰＵＩに代わり実行する。

６はユーザプログラムメモリであり、ユーザプログラム
メモリ６はローダから入力されたプログラムを格納する
。７はユーザデータメそりである。９はバス切り換え回
路であり、バス切り換え回路９は専用ＬＳＩ５がバス８
を使用している際に、ＣＰＵＩと接続するバス４とバス
８を遮断する。１０は割り込み信号であり、割り込み信
号１０によりＣＰｔ１ｌを停止させて専用ＬＳＩ５が作
動する。

このようなプログラマブルコントローラにおいては、ユ
ーザプログラムの処理速度を高速化する目的のために、
プログラマブルコントローラ全体の作動監視及びユーザ
プログラムの各命令の中でも高機能な命令、例えば論理
演算や数値演算に関する命令やユーザのプログラム管理
を図るために設けられているユーザプログラム補助命令
（例えば、非常に長いプログラムにおいて、プログラム
の区切りを明確にするため、ところどころに格納される
“ページ命令”等）の処理をＣＰＵ１が担当する。

そして、プログラム命令やデータの読み取り等を［：Ｐ
Ｕｌが実行した場合には処理速度が遅いので専用ＬＳＩ
５が上述処理を担当して、ユーザプログラム演算の高速
化を図っている。

ところが従来例ではＬＳＩ５が作動している間は、ＣＰ
［Ｉｌは作動を停止しているので、演算処理に無駄な空
き時間ができてしまうという問題点があった。この点に
ついて詳述する。

第５図はプログラムメモリ６の記憶内容の一例を示す。

ローダから入力されたプログラムはシステムプログラム
に従ってＣＰＵＩによりプログラムメモリ６に格納され
る。

第５図において、プログラムステップ１はＣＰＵＩが処
理を担当するユーザプログラム補助命令のオペコードで
ある。プログラムステップ２．３は上記命令オペコード
を補助する数値等が格納されているオペランドが格納さ
れている。

このプログラムステップ１〜３はユーザプログラムを実
行するためのシステム命令である。プログラムステップ
４〜６及び１０は専用ＬＳＩ５が処理を担当するビット
命令１〜４であり、例えば読み出しアドレスである。

プログラムステップ７〜９、ｌ！〜１３はそれぞれＣＰ
ＵＩが処理を担当するユーザプログラムの中の上述した
比較的高機能な命令であり、オペコード及びオペランド
部で構成されている。

次に従来例の動作を第６図および第７図を参照しながら
説明する。

第６図において、ユーザプログラムの処理を開始するた
め、まず（：ＰＵｌが専用ＬＳＩ５に対しシステムバス
４．８を介して起動指令を送出する。起動指令により専
用ＬＳＩ５がユーザプログラムメモリ６からユーザプロ
グラムの第１ステツプの命令の読み出しを開始する。

第６図示のタイミングＡで専用ＬＳＩ５は第５図示のプ
ログラムステップ１の命令を読み込むと専用ＬＳＩで処
理すべき命令か否かを判断する。第１ステツプの命令は
否であるので専用ＬＳＩ５はＣＰＵＩに対し、処理要求
割込みを送出する。

割込みを受付けたＣＰ旧は第７図に示す命令処理プログ
ラムの実行に入る。　ｃｐｕｔは第６図示のタイミング
Ｂで割込みの種類を判別した後、所定の命令処理プログ
ラムカウンタする等の割込み間係処理（ステップ５１）
を行った後、専用ＬＳＩ５内のユーザプログラムカウン
タの内容を読み込む。

そして専用ＬＳＩ５が処理要求してきた命令（ここでは
ワード命令１ニユーザブログラム補助命令）がユーザプ
ログラムのとこρステップにあるかを判断しくステップ
Ｓ２）、該当命令をユーザプログラムメモリ６から読み
込み（ステップＳ３）、該当する命令の処理を行う（ス
テップＳ４）。

次に、専用ＬＳＩ５内のユーザプログラムカウンタ（不
図示）の内容を、ＣＰｔ１ｌが処理した命令の次の命令
（ここではプログラムステップ４の命令）が存在するプ
ログラムステップに書き換え（ステップ５５）１、再び
、専用ＬＳＩ５に起動指令を送出する・（ステップＳ６
）。

以上第７図に示した処理が実行されると、専用ＬＳＩ５
は再起動し、第６図示のタイミングＣで第５図示のプロ
グラムステップ４，５．６の命令を処理した後、プログ
ラムステップフのＣＰＤＩの処理担当命令（ワード命令
２）のオペコード部を読み込み、再びｃｐｕに対して割
込処理要求を出力する。

タイミングＤでＣＰＩＩＩは前述した第７図の制御処理
を実行し、再度専用ＬＳＩ５に起動指令を出力する。

以上のような手順を繰返すことにより、ユーザプログラ
ムの各命令を処理して行く。

（発明が解決しようとする問題ン このような従来のユーザプログラム処理方式においては
、ｃｐｕ　ＩＡ埋担当命令の処理依頼をＬＳＩ５から送
られる割込み信号ｌＯによって通知するため、第７図に
おける割込み関係処理（ステップＳｌ）を行う必要があ
る。又、専用ＬＳＩ５を再起動する際に、専用ＬＳＩ５
が処理を開始すべき命令のプログラムステップ値をプロ
グラムカウンタに書き込む処理（ステップＳ５）も必要
である。

さらには、ユーザプログラムの実行に際して処理不用で
あるところのユーザプログラム補助命令もｃｐｕｉの処
理担当命令としてＣｒｔｌｌに処理依頼することから、
ＣＰＵＩは不用な処理を行う必要がある。

以上に示した処理は、ユーザプログラム処理として、本
来不要なものであり、ユーザプログラム処理の高速化と
いうユーザ要求の解決にとって大きな障害となっている
という問題点があった。

そこで。本発明の目的は、このような問題点を解決し、
プログラムの処理速度をより高速化することのできるコ
ンピュータを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明は、プログラ
ム命令を記憶する記憶手段と、記憶手段における読み取
るべきプログラム命令のアドレスを指示するアドレス指
示手段と、起動信号を発生する第１の信号発生手段と、
起動信号が発生したときにホールド信号を発生する第２
の信号発生手段と起動信号に応じて、プログラム命令の
読み取りを指示されたアドレスから開始する第１の読み
取り手段と、読み取られたプログラム命令が第１の命令
、第２の命令および第３の命令のいずれかであるのかを
識別する識別手段と、識別手段による識別の結果、読み
取られたプログラム命令が第１の命令であるときは、第
１の命令を処理し、指示されたアドレスをその次のアド
レスに更新してプログラム命令の読み取りを第１の読み
取り手段に指示する第１の処理手段と、識別手段による
識別の結果、読み取られたプログラム命令が第２の命令
であるときは、ホールド解除信号を発生する第３の信号
発生手段と、ホールド解除信号が発生した後に、指示さ
れたアドレスをその次のアドレスに書き換えて、第１の
読み取り手段の読み取り動作を停止する停止手段と、識
別手段による識別の結果、読み取られたプログラム命令
が第３の命令であるときは、指示されたアドレスをその
次のアドレスに書き換えてプログラム命令の読み取りを
第１の読み取り手段に指示する第１の指示手段と、ホー
ルド解除信号が発生したときに、アドレス指示手段によ
り指示されたアドレスのプログラム命令を第１の記憶手
段から読み取る第２の読み取り手段と、読み取られた第
２の命令を処理し、ホールド信号が発生したときにはホ
ールド状態となる第２の処理手段と、第２の処理手段に
より第２の命令が処理されたときに、起動信号の発生を
第１の信号発生手段に指示する第２の指示手段とを具え
たことを特徴とする。

（作用〕 本発明は、記憶手段に記憶されたプログラムにおける第
１の命令を第１の処理手段により分担処理し、第２の命
令を第２の処理手段により分担処理する。第３の命令が
識別手段により判別されたときはプログラムの読み取り
アドレスを進める作業を第１の指示手段により行うよう
に設定し、第１の処理手段は起動信号により起動し、こ
の起動信号に応じてホールド信号により第２の処理手段
がホールド状態となり、第１の処理手段が第１の命令を
行う。またプログラム命令が第２の命令であると識別手
段が識別したとき第一の処理手段が停止し、またこのと
き発生されるホールド解除信号により第２の処理手段が
起動する。そして第２の処理手段か第２の命令処理を終
了すると起動信号が発生され、この起動信号により第１
の処理手段を起動させるので第１および第２の処理手段
は交互に処理を行うことができる。このためプログラム
処理に係わるシステム命令処理を削除することができ、
プログラム処理時間が短縮される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明実施例における構成の一例を示す。なお
、第４図と同一の箇所には同一の符号を付す。

第１図において、１１は第２の処理手段としてのＣＰＩ
Ｊであり、ＣＰＵＩＩはコントローラ全体の監視及びユ
ーザプログラムの各命令の中でも高機能な命令の処理を
担当する。１５は第１の処理手段としての専用ＬＳＩで
あり、専用ＬＳ１１５は、ｃｐｕ１１よりさらに比較的
平易なユーザプログラムの命令の処理を行い、ユーザプ
ログラム補助命令及びｃｐｕ　１理担当命令のオペラン
ド部を検出した際にユーザプログラムカウンタを先に進
める処理を行う。

４はデータの授受を行うシステムバスである。

１８は信号線であり、信号線１Ｂは、ユーザプログラム
を処理する際に、ホールド要求出力信号を専用ＬＳ１１
５からＣＰＵＩＩに転送する。ホールド信号がＣＰＵ　
１１に出力されるとＣＰＩＩＩＩ　とバス４との間はホ
ールド（一時遮断）される。１９は信号線であり、信号
線１９を介してホールドステータス信号、すなわちＣＰ
ｔ１ｌｌがホールド状態であることを専用ＬＳ１１５１
．：通知する信号がＣＰＵＩＩから専用ＬＳ１１５に転
送される。

第２図および第３図を参照しながら本発明実施例の動作
を説明する。

第３図（Ａ）において、ユーザプログラムの処理を開始
するため、まずＣＰＵＩＩが専用ＬＳ１１５に対し、第
２図示のタイミング＾Ａでシステムバス４を介して起動
指令を送出する。起動指令により専用ＬＳ１１５はｃｐ
ｕｉｔに対して信号線１８を介してホールド要求を出力
する（ステップ５ｌｌＮＳ１２）。

ＣＰＵＩＩはこのホールド信号を受けてホールド状態に
入り、ホールド信号確認した旨のホールドスティタス信
号を出力する。

この段階で（：ＰＵｌｌとバス４とが遮断され、タイミ
ングＢＢでホールドスティタス信号を入力した専用ＬＳ
１１５が起動してユーザプログラムの第１ステツプの命
令の読み出しを開始する（ステップ３１３〜Ｓ　１４）
。第５図示のプログラムステップ１の命令を読み出した
結果、この命令がユーザプログラム補助命令であること
から、専用ＬＳ１１５はユーザプログラムカウンタをプ
ラス１して、次の命令（プログラムステップ２）読み出
しに入る（ステップＳ１５→５１８→Ｓ１７→Ｓｌｌ→
５１４）。

次の命令はユーザプログラム補助命令のオペランド部で
あることから、上述の手順と同様にユーザプログラムカ
ウンタをプラス１して、次の命令（プログラムステップ
３）を読み出す。これもオペランド部であることから専
用ＬＳ１１５はさらにユーザプログラムカウンタをプラ
ス１して次の命令（プログラムステップ４）を読み出し
、必要な処理を実行する。同様、第５図示のプログラム
ステップ５．６の処理を実行後、プログラムステップ７
のＣＰＵ処理担当命令を読み出すと、専用ＬＳ１１５は
タイミングＣＣで今まで送出していたホールド要求を落
とし、ＣＰＩＩＩＩのホールド状態を解除し、停止する
（ステップ５１Ｂ−Ｓ１９−３１９’）。

この時点で、専用ＬＳ１１５内のユーザプログラムカウ
ンタはプラス１されプログラムステップ８を指している
。　ＣＰＵＩＩはホールドが解除されたことで、命令処
理要求が出されたものと判定し、第３図（Ｂ）に示す命
令処理プログラムの実行に入る。

第３図（Ｂ）　ｋｍおイテ、ＣＰＵＩＩは専用ＬＳ１１
５内のユーザプログラムカウンタの内容を読み込み、専
用ＬＳ１１５が処理要求してきた命令（ここでは第５図
示の・ワード命令２）がユーザプログラムのどこのステ
ップにあるかを判断する。（ステップ５２１）、そして
該当命令をユーザプログラムメモリ６から読み込み（ス
テップ５２２）、該当する命令の処理を行う（ステップ
５２３）。次に専用ＬＳ１１５に起動指令を送出する（
ステップ５２４）　、すると第３図（Ａ）の制御手順が
開始される。

ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理を実行後再起動された専
用ＬＳ１１５は、プログラムカウンタがステップ８を指
しているのでユーザプログラムステップ８の命令の読み
出しに入る。プログラムステップ８の命令はステップ７
のワード命令のオペランド部であることから、ステップ
Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１８→Ｓ１７の順で専用ＬＳ１１５
はユーザプログラムカウンタをプラス１して次の命令（
プログラムステップ９）を読み出す、これもオペランド
部であることから専用ＬＳＩ１５はさらにユーザプログ
ラムカウンタをプラス１して次の命令（プログラムステ
ップ１０）を読み出し、必要な処理を実行する。

以上のような手順を繰返すこと、によって、ユーザプロ
グラムの各命令を処・理して行く。このようなユーザプ
ログラム処理方式により、従来必要であった割込み処理
時間、ユーザプログラム補助命令のｃｐｕ処理時間、専
用ＬＳＩを再起動する際にＣＰＵが専用ＬＳＩに対して
再起動プログラムステップを書き込む処理時間などを削
除することが可能になり、ユーザプログラムの処理時間
が短縮される。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、専用ＬＳＩが
命令を処理する際にホールド信号によりＣＰＵをホール
ド状態に設定し、ユーザプログラムの実行に当って、専
用ＬＳＩからＣＰｕへの命令処理要求通知をホールド要
求信号を落としてＣＰｕのホールドを解除するので従来
方式では必要とされた割込み処理時間を削除することが
できる。

又、専用ＬＳＩに、ユーザプログラムの実行に際し、本
来処理する必要のないユーザプログラム補助命令はプロ
グラムステップのみ先に進めることにより、補助命令の
ｃｐｕ　ＩＡ理を削除できる。さらにＣＰｕが処理を担
当する命令のオペランド部を読み込んだ際にもプログラ
ムステップを先に進めることで、ＣＰＵが専用ＬＳＩを
再起動させる際に必要であった再起動プログラムステッ
プの専用ＬＳＩへの書き込み処理を削除することが可能
になる。以上の各処理が削除されることにより、ユーザ
プログラム処理時間が大幅に短縮できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例におけるプログラマブルコントロ
ーラの主要構成の一例を示すブロック図、 第２図は本発明実施例の動作タイミングの一例を示すタ
イミングチャート、 第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明実施例における制御
手順の一例を示すフローチャート、 第４図は従来例のプログラマブルコントローラの主要構
成の一例を示すブロック図、 第５図は従来例におけるメモリ６に格納されたユーザプ
ログラムの一例を示す説明図、第６図は従来例の動作タ
イミング−例を示すタイミングチャート、 第７図は従来例における制御手順の一例を示すフローチ
ャートである。 １．１１・・・ＣＰｔ１　。 ２．３，６．　　フ・・・メモリ、 ４．８・・・パス、 ５．１５・・・専用ＬＳＩ、 ９・・・切り換え回路、 １Ｇ、１８．１９・・・信号線。 、Ｉ＞絶明突方屯イ列０ブロック図 第１図 イ足来イ列のフ゛ロック図 第４図 １足来イ列のブロク゛ウムメモリ６０才各朱内内容そ示
す説明図第５図 ４芝床イ列０フロー手ヤード 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プログラム命令を記憶する記憶手段と、 該記憶手段における読み取るべきプログラム命令のアド
   レスを指示するアドレス指示手段と、起動信号を発生す
   る第１の信号発生手段と、前記起動信号が発生したとき
   にホールド信号を発生する第２の信号発生手段と 前記起動信号に応じて、前記プログラム命令の読み取り
   を前記指示されたアドレスから開始する第１の読み取り
   手段と、 当該読み取られたプログラム命令が第１の命令、第２の
   命令および第３の命令のいずれかであるのかを識別する
   識別手段と、 該識別手段による識別の結果、前記読み取られたプログ
   ラム命令が第１の命令であるときは、前記第１の命令を
   処理し、前記指示されたアドレスをその次のアドレスに
   更新して前記プログラム命令の読み取りを前記第１の読
   み取り手段に指示する第１の処理手段と、 前記識別手段による識別の結果、前記読み取られたプロ
   グラム命令が第２の命令であるときは、ホールド解除信
   号を発生する第３の信号発生手段と、 前記ホールド解除信号が発生した後に、前記指示された
   アドレスをその次のアドレスに書き換えて、前記第１の
   読み取り手段の読み取り動作を停止する停止手段と、 前記識別手段による識別の結果、前記読み取られたプロ
   グラム命令が第３の命令であるときは、前記指示された
   アドレスをその次のアドレスに書き換えて前記プログラ
   ム命令の読み取りを前記第１の読み取り手段に指示する
   第１の指示手段と、前記ホールド解除信号が発生したと
   きに、前記アドレス指示手段により指示されたアドレス
   のプログラム命令を前記第１の記憶手段から読み取る第
   ２の読み取り手段と、 当該読み取られた第２の命令を処理し、前記ホールド信
   号が発生したときにはホールド状態となる第２の処理手
   段と、 該第２の処理手段により前記第２の命令が処理されたと
   きに、前記起動信号の発生を前記第１の信号発生手段に
   指示する第２の指示手段と を具えたことを特徴とするコンピュータ。