[其他]單個(gè)半導(dǎo)體芯片上的多處理機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86102305
• 申請(qǐng)日: 1986-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86102305A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 索馬斯·J·約翰;理查德·P·凱利;詹·庫(kù)·申;邁克爾·M·拉古英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 霍尼韋爾信息系統(tǒng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F15/16
• 分類(lèi)號(hào): G06F15/16
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 王以平

本發(fā)明一般地說(shuō)，涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一個(gè)商業(yè)指令處理機(jī)、一個(gè)科學(xué)指令處理機(jī)及一個(gè)中央處理機(jī)在一個(gè)單個(gè)集成半導(dǎo)體芯片上的集成。

由于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要銷(xiāo)售到不同的市場(chǎng)，所以，早期的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成一個(gè)處理COBOL（面向商業(yè)的通用語(yǔ)言）指令的商業(yè)計(jì)算機(jī)，或處理Fortran（公式翻譯程序語(yǔ)言）指令的科學(xué)計(jì)算機(jī)。隨著數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用途的推廣，人們將商業(yè)計(jì)算機(jī)擴(kuò)展到包括有科學(xué)計(jì)算選擇，將科學(xué)計(jì)算機(jī)擴(kuò)展到包括有商業(yè)計(jì)算選擇。HoneywellH800型數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是設(shè)計(jì)為商業(yè)計(jì)算機(jī)的，但以后的系統(tǒng)就包括有科學(xué)計(jì)算選擇。同樣，General????Electric????600是設(shè)計(jì)成科學(xué)計(jì)算機(jī)的，但以后的系統(tǒng)包括有商業(yè)計(jì)算選擇。

由于半導(dǎo)體已發(fā)展出了更高級(jí)的集成電路，以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用途的推廣，人們將科學(xué)和商業(yè)性能都設(shè)計(jì)在同一系統(tǒng)內(nèi)。

研制成的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其邏輯線(xiàn)路包括有科學(xué)指令處理機(jī)（SIP）及商業(yè)指令處理機(jī)（CIP）。中央處理機(jī)（CPU）和軟件操作系統(tǒng)一起發(fā)出科學(xué)指令供科學(xué)指令處理機(jī)執(zhí)行，發(fā)出商業(yè)指令供商業(yè)指令處理機(jī)執(zhí)行。科學(xué)指令通常對(duì)浮點(diǎn)操作數(shù)起作用，浮點(diǎn)操作數(shù)包括一個(gè)尾數(shù)和一個(gè)指數(shù)。商業(yè)指令通常以十六進(jìn)制形式對(duì)二-十進(jìn)制操作數(shù)或二進(jìn)制操作數(shù)起作用。

說(shuō)明數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中科學(xué)指令處理機(jī)操作的典型例子是題為“使用一個(gè)可控只讀存儲(chǔ)器的十六進(jìn)制數(shù)字移位器輸出控制”的美國(guó)專(zhuān)利第4，295，202號(hào)，題為“浮點(diǎn)操作數(shù)的自動(dòng)舍入”的美國(guó)專(zhuān)利第4，295，203號(hào)，以及題為“執(zhí)行科學(xué)加法指令的裝置”的美國(guó)專(zhuān)利第4，308，589號(hào)。

題為“利用一個(gè)只讀存儲(chǔ)器進(jìn)行十進(jìn)制乘法運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理機(jī)”的美國(guó)專(zhuān)利第4，390，961號(hào)，和題為“數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的算術(shù)邏輯裝置”的美國(guó)專(zhuān)利第4，272，828號(hào)示出了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中商業(yè)指令處理機(jī)操作的典型例子。

此外，題為“數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的控制文件裝置”的美國(guó)專(zhuān)利第4，258，420號(hào)描述了商業(yè)指令處理機(jī)中用于存貯從中央處理機(jī)接收來(lái)的信息的控制文件的應(yīng)用。題為“數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的算術(shù)邏輯裝置”的美國(guó)專(zhuān)利第4，272，828號(hào)描述了帶有兩個(gè)獨(dú)立寄存器文件的商業(yè)指令處理機(jī)中的算術(shù)邏輯裝置，其中每個(gè)寄存器文件用于各自的操作數(shù)。這就增強(qiáng)了對(duì)算術(shù)指令的執(zhí)行能力。

題為“數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的字、字節(jié)及位的變址尋址”的美國(guó)專(zhuān)利第4，079，451號(hào)、題為“中央處理機(jī)的總線(xiàn)源及移位器控制制”的美國(guó)專(zhuān)利第4，451，883號(hào)，以及題為“利用中央處理機(jī)的數(shù)據(jù)類(lèi)型字段對(duì)擴(kuò)展整數(shù)及商業(yè)指令處理機(jī)指令的微程序控制”的美國(guó)專(zhuān)利第4，491，908號(hào)都描述了典型的中央處理機(jī)操作。

上面公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利被轉(zhuǎn)讓給霍尼韋爾（Honeywell）信息系統(tǒng)公司，并在這里參考引入本申請(qǐng)書(shū)。

上述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的缺點(diǎn)是有些功能的重復(fù)。這需要在分隔的處理機(jī)中加上附加的邏輯部分，來(lái)執(zhí)行這些功能。為了在當(dāng)今市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)性，與以前人們所能接受的相比，系統(tǒng)的尺寸必須更小，價(jià)錢(qián)必須更便宜。

因此，本發(fā)明的目的之一是提供一個(gè)改進(jìn)了的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一個(gè)需要更少集成電路的改進(jìn)了的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一個(gè)帶有較少邏輯線(xiàn)路板的改進(jìn)了的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一個(gè)價(jià)格較低的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

本發(fā)明再一個(gè)目的是把三個(gè)處理機(jī)結(jié)合到一個(gè)單片集成電路的半導(dǎo)體芯片上。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是把一個(gè)商業(yè)指令處理機(jī)、一個(gè)科學(xué)指令處理機(jī)及一個(gè)中央處理機(jī)結(jié)合到一個(gè)單片集成電路的半導(dǎo)體芯片上。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括有下列三個(gè)處理機(jī)的功能度：一個(gè)商業(yè)指令處理機(jī)（CIP）、一個(gè)科學(xué)指令處理機(jī)（SIP），以及一個(gè)集成在單片半導(dǎo)體邏輯元件上的中央處理機(jī)（CPU）。邏輯元件中包括有一個(gè)處理帶符號(hào)及不帶符號(hào)的二-十進(jìn)制操作數(shù)和美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼操作數(shù)用的十進(jìn)制單元、一個(gè)處理二進(jìn)制集成和浮點(diǎn)十六進(jìn)制尾數(shù)操作數(shù)用的二進(jìn)制單元以及一個(gè)處理浮點(diǎn)指數(shù)用的指數(shù)單元。

邏輯元件中也包括有一個(gè)帶有可尋址的操作數(shù)及科學(xué)累加寄存器的雙通道寄存器文件，和一個(gè)用作正常高速暫存功能的工作區(qū)域。

包括在邏輯文件中的還有一個(gè)用來(lái)接收來(lái)自超高速緩沖存儲(chǔ)器或主存儲(chǔ)器的操作數(shù)和指令的輸入數(shù)據(jù)單元、一個(gè)用來(lái)接收指令的指令預(yù)取單元、一個(gè)識(shí)別指令操作碼的分單元，以及一個(gè)下一地址邏輯單元，該單元用于開(kāi)發(fā)下一個(gè)固件字碼的存儲(chǔ)單元的只讀存儲(chǔ)地址，該字碼是要被加在該邏輯元件上用來(lái)執(zhí)行指令的。