KR100200735B1 - High-speed micro-controller - Google Patents

Abstract

논리합(OR) 또는 논리곱(AND) 등의 연산 처리를 하드웨어가 하도록 하는 고속 동작 마이크로 콘트롤러를 개시한다. 임의의 시스템의 마이크로 콘트롤러에 있어서, 다수의 입력 포트 중에서 임의의 입력 포트를 선택할 수 있는 입력 선택부; 상기 선택된 입력신호를 논리 연산할 게이트를 선택하여 논리 연산할 수 있는 연산 게이트 선택부; 및 다수의 출력 포트 중에서 임의의 출력 포트로 출력할 수 있는 출력 선택부를 더 포함하여 이루어진 마이크로 콘트롤러를 제공하는 것이다.A high-speed operation microcontroller that causes hardware to perform arithmetic processing such as a logical sum (OR) or a logical product (AND) is disclosed. 1. A microcontroller of any system, comprising: an input selector for selecting an arbitrary input port from among a plurality of input ports; An arithmetic gate selecting unit for selecting a gate to perform a logical arithmetic operation on the selected input signal and performing a logical arithmetic operation; And an output selector for outputting the selected output port to any output port among the plurality of output ports.

바람직하게는, 상기 입력 선택부, 상기 연산 게이트 선택부 및 상기 출력 선택부의 동작은 상기 마이크로 콘트롤러의 내부 혹은 외부에 있는 소프트웨어에 의해 구동된다. 바람직하게는, 상기 소프트웨어는 프로그램할 수 있는 메모리인 롬(ROM)에 저장하여 사용한다.Preferably, the operations of the input selecting unit, the arithmetic gate selecting unit, and the output selecting unit are driven by software inside or outside the microcontroller. Preferably, the software is stored in a ROM which is a programmable memory.

따라서, 본 발명의 효과는 마이크로 콘트롤러가 빠른 속도(speed)로 변화하는 외부 신호를 처리할 때 명령어에 의하지 않고 하드웨어에 의해서 처리되므로 시간 지연이 없어서 정확한 처리가 빠르게 수행가능한 데 있다.Therefore, the effect of the present invention is that the microcontroller processes the external signal which changes at a high speed, it is processed by the hardware rather than the command, so that there is no time delay and the accurate processing can be performed quickly.

Description

고속 동작 마이크로 콘트롤러High-speed operation microcontroller

본 발명은 마이크로 콘트롤러에 관한 것으로, 특히 논리 연산을 실행함에 있어서 소프트웨어에 의존하는 대신에 내부에 하드웨어로 다수의 게이트를 갖고 소프트웨어에 의해서 임의의 입력 포트, 논리 게이트 및 출력 포트를 선택하게 하여 고속으로 논리 연산을 출력하도록 한 마이크로 콘트롤러에 관한 것이다.The present invention relates to a microcontroller, and more particularly to a microcontroller in which, instead of relying on software in executing a logical operation, a plurality of gates are provided in hardware, and an arbitrary input port, a logic gate and an output port are selected by software, To a microcontroller for outputting a logical operation.

일반적으로, 마이크로 콘트롤러는 외부 신호를 입력 포트로 받아서 마이크로 콘트롤러의 내부에서 이를 변형한 후에 출력 포트로 출력해야 하는 경우가 빈번하다. 일례로 두 개의 외부 신호를 두 입력 포트로 받아서 마이크로 콘트롤러 내부에서 이 두 신호를 논리합(OR) 또는 논리곱(AND)한 후 임의의 출력 포트로 출력해야 하는 경우를 자주 경험한다.In general, a microcontroller often receives an external signal as an input port and then outputs the output signal to the output port after modifying the internal signal in the microcontroller. For example, it often happens that two external signals are received by two input ports and the signals are ORed or ANDed within the microcontroller and then output to an arbitrary output port.

종래에는 상술한 바와 같은 논리 연산을 위하여 외부 신호를 두 입력 포트로 받아서 마이크로 콘트롤러 내부에서 이 두 신호를 명령어에 의하여 논리합(OR) 또는 논리곱(AND)한 후 임의의 출력 포트로 출력해 왔다. 이와같은 소프트웨어적인 명령어에 의한 논리 연산을 실행하는 방법은 명령어를 실행하는 속도(speed)가 소요되기 때문에 시간적인 지연이 필연적으로 생길 수밖에 없는 단점이 있다. 더구나 논리 연산 과정을 실행하기 위하여 보통의 마이크로 콘트롤러는 인터럽트를 사용하며 대체로 논리합(OR) 또는 논리곱(AND)인 논리 연산을 해결하기 위해서는 2개의 인터럽트가 필요하다. 그러나 또다른 인터럽트가 더욱 우선 순위가 높은 경우에는 우선순위가 높은 인터럽트에 시간을 할당하게 되므로 상기 2개의 인터럽트는 실행하기 위하여 시간적인 지연(delay)을 갖게 되어 결국은 외부 신호의 레벨이 바뀐 그 순간에 처리하지 못하고 시간지연을 가진 후에 처리하게 된다. 때로는 외부의 신호가 빠른 속도로 레벨값이 변하는 경우에 미처 처리도 하기 전에 또다시 신호의 레벨값이 바뀌는 경우가 있고 이 경우에는 처리하지 못하는 영역이 생기게 된다.Conventionally, in order to perform the logic operation as described above, an external signal is received at two input ports, and the two signals are ORed or ORed by a command in the microcontroller and output to an arbitrary output port. Such a method of executing a logic operation by a software-like instruction requires a speed to execute an instruction, so that there is a disadvantage that a time delay necessarily occurs. Furthermore, in order to execute a logic operation, a normal microcontroller uses an interrupt and usually requires two interrupts to solve a logic operation (OR) or logical AND operation. However, if another interrupt has a higher priority, it allocates time to a higher priority interrupt, so that the two interrupts have a delay in order to execute. As a result, And it is processed after having a time delay. In some cases, when the level value of an external signal changes at a high speed, the level value of the signal may change again before the signal processing is performed. In this case, an area that can not be processed occurs.

또 다른 문제는 상기의 처리를 위하여 마이크로 콘트롤러가 명령어에 의존하므로 그 만큼 상기 처리를 위한 시간 할당을 많이 해야 하며 만일 또 다른 처리를 역시 시간적으로 자주 해야 경우에는 두 처리를 놓고 시간 할당을 적절히 해야 하는 고민이 필요하다. 이 경우 둘 중의 어느 한 처리에는 시간적으로 배당이 덜 되어서 적절한 처리가 못될 경우도 발생하게 된다.Another problem is that since the microcontroller relies on commands for the above processing, it is necessary to allocate a lot of time for the processing, and if another processing is also required to be performed in a time-wise manner, I need to worry. In this case, it is sometimes difficult to appropriately process one of the two processes because the time is not allocated to one of the processes.

이와같은 모든 문제는 외부 신호값들의 논리합(OR) 또는 논리곱(AND)의 처리를 마이크로 콘트롤러에 내장된 명령어에 의해서 처리되기 때문이다. 즉 외부 신호의 레벨이 바뀌면 바뀐 순간을 인터럽트에 의하여 검출(detect)하고 이때부터 명령어에 의해서 신호의 두 레벨을 읽어서 신호값들의 논리합(OR) 또는 논리곱(AND)의 처리를 하는데서 오는 결과인 것이다.All of these problems are caused by the fact that the processing of the logical sum (OR) or the logical product (AND) of the external signal values is processed by the instruction built in the microcontroller. That is, when the level of the external signal is changed, the changed moment is detected by an interrupt, and the two levels of the signal are read by the command from this time, and the logical sum (OR) or the logical AND of the signal values is processed .

본 발명의 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하고자 논리합(0R) 또는 논리곱(AND)의 처리를 명령어에 의하지 않고 하드웨어로서 논리합(OR) 게이트 또는 논리곱(AND) 게이트 등을 내부에 설치하여 논리합(OR) 또는 논리곱(AND)의 처리를 하드웨어가 하도록 하는 고속 동작 마이크로 콘트롤러를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device, in which a logical sum (OR) or logical AND operation Speed operation micro-controller that allows the hardware to process the logical product (OR) or the logical product (AND).

제1도는 본 발명에 의한 마이크로 콘트롤러의 구성을 나타낸 개략도.FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a microcontroller according to the present invention; FIG.

제2도는 본 발명의 마이크로 콘트롤러에서의 구체적 실시예를 나타낸 개략도.FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific embodiment of the microcontroller of the present invention. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 롬 11 : 씨피유10: Rom 11:

12 : 램 13 : 입력 선택 블록12: RAM 13: Input selection block

14 : 게이트 선택 블록 15 : 출력 선택 블록14: gate selection block 15: output selection block

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 임의의 시스템의 마이크로 콘트롤러에 있어서, 다수의 입력 포트 중에서 임의의 입력 포트를 선택할 수 있는 입력 선택부; 상기 선택된 입력신호를 논리 연산할 게이트를 선택하여 논리 연산할 수 있는 연산 게이트 선택부; 및 다수의 출력 포트 중에서 임의의 출력 포트로 출력할수 있는 출력 선택부를 더 포함하여 이루어진 마이크로 콘트롤러를 제공하는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a microcontroller in an arbitrary system, the microcontroller including: an input selector for selecting an arbitrary input port among a plurality of input ports; An arithmetic gate selecting unit for selecting a gate to perform a logical arithmetic operation on the selected input signal and performing a logical arithmetic operation; And an output selector for outputting an output signal to any output port among the plurality of output ports.

바람직하게는, 상기 입력 선택부, 상기 연산 게이트 선택부 및 상기 출력 선택부의 동작은 상기 마이크로 콘트롤러의 내부 혹은 외부에 있는 소프트웨어에 의해 구동된다.Preferably, the operations of the input selecting unit, the arithmetic gate selecting unit, and the output selecting unit are driven by software inside or outside the microcontroller.

바람직하게는, 상기 소프트웨어는 프로그램할 수 있는 메모리인 롬(ROM)에 저장하여 사용한다.Preferably, the software is stored in a ROM which is a programmable memory.

따라서, 본 발명의 효과는 마이크로 콘트롤러가 빠른 속도(speed)로 변화하는 외부 신호를 처리할 때 명령어에 의하지 않고 하드웨어에 의해서 처리되므로 시간 지연이 없어서 정확한 처리가 빠르게 수행 가능한 데 있다.Therefore, the effect of the present invention is that the microcontroller processes the external signal which changes at a high speed, it is processed by the hardware rather than the command, so that there is no time delay and the accurate processing can be performed quickly.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 발명에 의한 마이크로 콘트롤러의 구성을 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하면, 마이크로 콘트롤러(1)안에는 마이크로 콘트롤러를 전체적으로 제어하는 씨피유(CPU:11), 마이크로 콘트롤러를 제어하는 소프트웨어가 내장되어 있는 프로그램 메모리인 롬(ROM:10), 그리고 제어중 필요에 따라서 임시로 각종 데이터를 보관하는 램(RAM:12)등 주요 구성 성분 및 본 발명의 주요 구성 성분을 나타내었고, 기타 주변 블럭은 도면의 간략화를 위하여 생략하였다.FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a microcontroller according to the present invention. Referring to the drawings, a microcontroller 1 includes a CPU 11 for controlling the microcontroller as a whole, a ROM (Programmable ROM) 10 containing software for controlling the microcontroller, (RAM) 12 for temporarily storing various data, and main components of the present invention, and other peripheral blocks have been omitted for the sake of simplicity.

본 발명의 주요 구성 성분은 크게 입력 선택 블럭(13), 게이트 선택 블럭(14)과 출력 선택 블럭(15)으로 이루어진다.The main components of the present invention largely consist of an input selection block 13, a gate selection block 14 and an output selection block 15.

입력 선택 블럭(13)은 다수의 입력 0,1,2,3 포트들(2,3,4,5)중 2개를 선택하는 멀티플렉서로로 구현될 수 있으며, 상기 롬(10)에 저장된 소프트웨어 즉, 프로그램을 상기 멀티플렉서의 선택 신호로서 이용한다. 즉, 제1도에는 외부에서 들어오는 신호를 받는 입력 포트 0, 1, 2, 3(2,3,4,5)인 4개 포트가 있다.The input selection block 13 may be implemented as a multiplexer that selects two of the plurality of input 0, 1, 2, 3 ports (2, 3, 4, 5) That is, the program is used as a selection signal of the multiplexer. That is, in FIG. 1, there are four ports that are input ports 0, 1, 2, and 3 (2, 3, 4, 5) for receiving an incoming signal from the outside.

게이트 선택 블럭(14)은 예시된 게이트들(19,20,21) 중 1개를 선택할 수 있는 멀티플렉서로 구현될 수 있으며, 상기 멀티플렉서를 제어하기 위한 선택 신호는 롬(10)에 저장된 프로그램을 이용할 수 있다.The gate selection block 14 may be implemented as a multiplexer capable of selecting one of the illustrated gates 19, 20, and 21, and a selection signal for controlling the multiplexer may be a program that uses the program stored in the ROM 10 .

출력 선택 블럭(15)은 출력 0, 1, 2, 3 포트(6, 7, 8, 9)중 1 개를 선택하는 멀티플렉서로 구현될 수 있으며, 상기 롬(10)에 저장된 프로그램을 상기 멀티플렉서의 선택 신호로서 이용할 수 있다.The output selection block 15 may be implemented as a multiplexer that selects one of the output 0, 1, 2, and 3 ports 6, 7, 8, and 9. A program stored in the ROM 10 may be provided to the multiplexer And can be used as a selection signal.

상술한 마이크로컨트롤러의 각 블럭의 기능을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 제1도는 고속 동작 마이크로컨트롤러의 한 예를 도시한 것으로서, 외부에서 인가되는 신호가 4개 있다고 가정한 것이며 이 4개의 입력중에 임의의 2개를 선택하여야 하는 경우를 가정한 것이다. 이 경우 롬(10)에 저장된 프로그램에 의해 4개의 입력중에서 선택하고자하는 2개의 입력을 선택하여 입력 선택 블럭(13)에 셋팅한다. 그러면 선택된 입력 신호 이외의 입력 신호는 무시되며, 선택된 2개의 입력은 전송 라인(16, 17)을 통해서 게이트 블럭(14)으로 연결된다.The function of each block of the microcontroller will be described in detail as follows. 1 shows an example of a high-speed operation microcontroller. It is assumed that there are four signals to be externally applied, and it is assumed that any two of the four inputs must be selected. In this case, the two inputs to be selected from among the four inputs are selected by the program stored in the ROM 10, and are set in the input selection block 13. Then, the input signals other than the selected input signal are ignored, and the selected two inputs are connected to the gate block 14 through the transmission lines 16 and 17.

다음에는 선택된 2개의 입력을, 롬(10)에 저장된 프로그램에 의해 계산하고픈 게이트에 연결하고자 게이트를 선택해야 하는데 이는 게이트 선택 블럭(14)에서 선택된다. 그러면 선택된 이외의 게이트는 무시되며 게이트의 출력은 전송 라인(18)을 통하여 출력 선택 블럭(15)으로 연결된다. 마지막으로 출력 선택 블럭(15)은 출력(6, 7, 8, 9)중 하나의 포트에 전송 라인(18)으로 들어온 신호를 최종 출력한다. 마이크로 콘트롤러(1)로부터 외부로 신호를 출력해 주는 기능을 하는 출력 0, 1, 2, 3 포트(6, 7, 8, 9)인 4개 포트가 있다.Next, the selected two inputs must be selected in the gate selection block 14 to connect them to the gate to be calculated by the program stored in the ROM 10. The gates other than the selected are then ignored and the output of the gate is connected to the output selection block 15 via the transmission line 18. [ Finally, the output selection block 15 finally outputs the signal coming into the transmission line 18 to one of the outputs 6, 7, 8, 9. There are four ports of output 0, 1, 2, and 3 ports (6, 7, 8, 9) that output signals from the microcontroller 1 to the outside.

본 발명에서는 마이크로 콘트롤러(1)가 동작중에 선택할 입력 또는 출력과 사용할 게이트를 바꾼다는 것이 핵심적인 부분이다. 즉, 동작 초기에 입력, 출력 및 사용할 게이트를 바꾸는 것은 롬(10)에 미리 프로그램해 둔 소프트웨어에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 마이크로컨트롤러를 설계하는 설계자는 필요한 소프트웨어를 미리 프로그램하여 롬(10)에 저장하고, 저장된 프로그램을 필요할 때마다 로드하여 사용할 수 있도록 구현한다. 구체적으로, 입력 선택부에서 어떤 입력들을 선택하여 논리 연산을 할 것인가를 미리 설정된 프로그램에 의해 결정하였으면, 결정된 프로그램에 의해 입력 선택 블럭에서 2개의 입력 포트들을 선택한다. 또한, 입력 포트가 선택되었으면 어떤 논리 게이트를 사용하여 논리 연산을 수행해야 할지를 상기 프로그램에 의해 결정하고, 결정된 프로그램에 의해 논리 게이트를 선택한다. 또한, 선택된 논리 게이트에 의해 논리 연산이 수행되었으면, 상기 프로그램에 의해 수행된 결과를 어떤 출력 포트를 이용하여 출력할 것인가를 선택하게 된다.In the present invention, it is a key part that the microcontroller 1 changes the input or output to be selected during operation and the gate to be used. That is, it is possible to change the input, output, and gate to be used at the beginning of the operation by the software pre-programmed in the ROM 10. Therefore, the designer designing the microcontroller pre-programs necessary software and stores it in the ROM 10, and implements the stored program so that it can be loaded and used whenever necessary. Specifically, if the input selection unit determines which inputs are to be selected and a logical operation is to be performed by a predetermined program, the input selection block selects two input ports by the determined program. Also, if an input port has been selected, the logic gate is determined by the program to determine which logic gate is to be used, and the logic gate is selected by the determined program. Also, if the logic operation is performed by the selected logic gate, the output port to be used for outputting the result of the program is selected.

또한, 동작 초기에 이렇게 일단 선택되고 나면, 이후로는 입력과 출력 포트 및 연산 게이트를 바꾸지 않는 한 셋팅된대로 소프트웨어의 도움없이 처리될 수 있다. 만일, 마이크로콘트롤러(1)가 동작중에 어떤 필요에 의해서 선택된 2 입력의 연산을 바꾸고 싶으면 게이트 선택 블럭(14)만 다시 셋팅해 주면 된다. 또한 마이크로 콘트롤러(1)가 동작중에 어떤 필요에 의해서 출력할 출력을 바꾸고 싶으면 출력 선택 블럭(15)을 다시 셋팅하면 된다.Also, once this selection is made at the beginning of the operation, it can then be processed without the help of the software as set up, without changing the input and output ports and the arithmetic gate. If the microcontroller 1 wishes to change the operation of the two inputs selected by some necessity during operation, the gate selection block 14 may be set again. In addition, if the microcontroller 1 wants to change the output to be output according to a certain need during operation, the output selection block 15 may be set again.

결국, 본 발명에서의 명령어의 역할은 논리합(OR) 인지 논리곱(AND)인지를 처음에 한 번만 셋팅하여 이후로는 명령어의 도움이 필요없도록 하는 것이다. 또한, 논리합(OR) 게이트 또는 논리곱(AND) 게이트의 입력을 여러개로 할 수 있도록 다양한 선택하고 처리의 결과를 출력하는 출력 포트도 여러개 중에서 선택가능하게 하되 처음에 한 번만 셋팅하면 이후로는 입력선택 및 처리와 출력 선택이 고정되도록 한다.As a result, the role of the instruction in the present invention is to set the logical OR (OR) only once, so that there is no need for the help of the instruction thereafter. In addition, a plurality of output ports for selecting a plurality of inputs of the OR gate or AND gate and outputting the result of the process can be selected. However, if the setting is made only once, Selection and processing and output selection are fixed.

제2도는 본 발명의 마이크로 콘트롤러에서의 구체적 실시예를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하면, 외부로부터 4 개(2, 3, 4, 5)의 신호가 들어오고 있다. 이때 입력 0(2)과 입력 2(4)를 논리합(OR) 연산하여 그 결과를 출력 3(9)로 출력하는 경우를 보여 주고 있다. 일단 이와같이 셋팅하고 나면 이러한 구조는 다시 셋팅하기 전까지는 유지되므로 처음 한 번만 셋팅하면 원하는 동작을 롬(ROM:10)안에 들어있는 명령어의 도움 없이 즉, 씨피유(11)가 이 일을 위하여 시간을 할당할 필요가 없이 수행가능하다. 즉, 씨피유(11)는 다른일에만 전념하면 되므로 시스템이 더욱 안정된다.FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific embodiment of the microcontroller of the present invention. Referring to the drawing, four (2, 3, 4, 5) signals are input from the outside. At this time, the input 0 (2) and the input 2 (4) are ORed and the result is output to the output 3 (9). Once this setting is done, this structure will remain until it is set again, so once it has been set for the first time, the desired operation can be performed without the help of commands in ROM (ROM) It is possible to perform without needing to do. In other words, the system 11 is more stable because the CPU 11 can concentrate on other tasks.

본 발명이 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상적 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명배하다.It is to be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and many modifications are possible within the technical scope of the present invention by those skilled in the art.

따라서, 본 발명의 효과는 마이크로 콘트롤러가 빠른 속도(speed)로 변화하는 외부 신호를 처리할 때 명령어에 의하지 않고 하드웨어에 의해서 처리되므로 시간 지연이 없어서 정확한 처리가 빠르게 수행 가능한 데 있다.Therefore, the effect of the present invention is that the microcontroller processes the external signal which changes at a high speed, it is processed by the hardware rather than the command, so that there is no time delay and the accurate processing can be performed quickly.

Claims (3)

임의의 시스템의 마이크로 콘트롤러에 있어서, 다수의 입력 포트 중에서 임의의 입력 포트를 선택할 수 있는 입력 선택부; 상기 선택된 입력 신호를 논리 연산할 게이트를 선택하여 논리 연산할 수 있는 연산 게이트 선택부; 및 다수의 출력 포트 중에서 임의의 출력 포트로 출력할 수 있는 출력 선택부를 더 포함하여 이루어진 마이크로 콘트롤러.1. A microcontroller of any system, comprising: an input selector for selecting an arbitrary input port from among a plurality of input ports; An arithmetic gate selecting unit for selecting a gate to perform a logical arithmetic operation on the selected input signal and performing a logical arithmetic operation; And an output selection unit operable to output the output signal to an arbitrary output port among the plurality of output ports. 제1항에 있어서, 상기 입력 선택부, 상기 연산 게이트 선택부 및 상기 출력 선택부의 동작은 상기 마이크로 콘트롤러의 내부 혹은 외부에 있는 소프트웨어에 의해 구동되는 것을 특징으로하는 마이크로 콘트롤러.The microcontroller according to claim 1, wherein the operations of the input selecting unit, the arithmetic gate selecting unit, and the output selecting unit are driven by software located inside or outside the microcontroller. 제2항에 있어서, 상기 소프트웨어는 프로그램할 수 있는 메모리인 롬(ROM)에 저장하여 사용하는 것을 특징으로하는 마이크로 콘트롤러.The microcontroller according to claim 2, wherein the software is stored in a ROM which is a programmable memory.