由微控制器执行的管理NOP指令的方法和相应微控制器技术

本公开涉及一种管理微控制器中的NOP指令的方法，该方法包括复制产生NOP指令的所有跳转指令以形成新指令集；将内部NOP指令插入跳转指令中的每一个中；当运行跳转指令时，运行新指令集的后续指令；并且当跳过后续指令的运行时，运行内部NOP指令。运行内部NOP指令。运行内部NOP指令。

【技术实现步骤摘要】
由微控制器执行的管理NOP指令的方法和相应微控制器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年2月5日提交的申请号为102021000002642的意大利专利申请的优先权，该意大利专利申请的公开内容在此通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及一种由微控制器执行的用于管理无操作(NOP)指令的方法和相应的微控制器。

技术介绍

[0004]在各种类型的闪速存储器装置之中，NAND型闪速存储器装置越来越多地被用作高容量数据存储介质。闪速存储器的每个单元需要被编程以通过在浮栅中捕获电子来存储信息。通过在控制栅上驱动强正电压来强迫电流从沟道通过浮栅流动到控制栅来执行编程操作，这被称为“福勒诺德海姆隧穿(Fowler Nordheim Tunneling)”效应。控制栅端子连接到闪速存储器的字线，并且通过该字线向控制栅端子提供电压。类似地，通过将合适的电压施加到待被读取的单元的控制栅来执行读取操作。
[0005]由微控制器执行合适的读取代码和编程代码，以执行与存储器装置的读取阶段和编程阶段相对应的所需指令。更具体地，读取代码和编程代码包括待被运行以获得待被施加到存储器装置的所选单元的恰当电压的指令。在这些代码中，可能出现无操作(NOP)指令。
[0006]众所周知，NOP指令是不进行指示的命令。因此，当出现内部NOP指令时，在微控制器操作时NOP指令被浪费。
[0007]英特尔(Intel)公司的申请号为9323535的美国专利申请涉及一种包括取指令单元的处理器，并且允许执行指令和编程顺序中的其他后续指令通过流水线进行或推进，并且在执行指令的输入的后续阶段被视为非操作(NOP)指令。
[0008]类似地，英特尔(Intel)公司的申请号为9703948的美国专利申请涉及包括解码单元的处理器，该解码单元对来自可以被运行为NOP指令的程序指令的返回目标限制性返回(或RTR返回)进行解码。

技术实现思路

[0009]本公开的实施例涉及一种通过复制产生NOP指令的所有跳转指令来管理NOP指令的方法和微控制器。
[0010]在本公开的实施例中，该方法包括：复制产生NOP指令的所有跳转指令以形成新指令集；将内部NOP指令插入跳转指令中的每一个中；当运行跳转指令时，运行新指令集的后续指令；并且当跳过后续指令的运行时，运行内部NOP指令。
[0011]更具体地，新指令集的可运行指令被细分为包括输出修改指令、逻辑代数指令和流指令的多个子集。微控制器能够同时运行不同子集的两条指令。此外，包括多于两条指令
的每个代码行被细分为包括两个不同子集的两条指令的两行代码。
[0012]在本公开的另一实施例中，该方法包括：响应于NOP指令去除诸如未使用指令的非重要指令，并且采用跳转指令复制使用最多的指令，插入使用最多的指令和跳转指令来代替非重要指令(在非重要指令的位置处插入这些指令)以免浪费代码行。
[0013]更特别地，该方法包括：识别第一组的非重要指令和第二组的跳转指令，该跳转指令产生NOP指令；并且通过插入跳转指令代替第一组的非重要指令来复制第二组指令。
[0014]在实施例中，插入第二组的跳转指令代替第一组的非重要指令可以形成代码的新指令集，未使用指令的代码行用于对添加的跳转指令进行编码。
[0015]此外，该方法可以包括通过使用可以由微控制器内部提供的内部NOP代码信号在转到、调用或返回指令之后去除NOP指令的步骤。
[0016]在本公开的实施例中，一种使用需要NOP指令的代码的微控制器的NOP管理器单元，该NOP管理器单元包括：指令解码器组合器块，连接到NOP管理器单元的输出端子并且具有提供内部NOP代码信号的内部输出端子；以及指令解码器序列块，具有接收存储器指令的输入端子和连接到NOP管理器单元的输出端子的输出端子，指令解码器序列块还从指令解码器组合器块接收内部NOP代码信号。
[0017]在实施例中，指令解码器序列块可以至少包括MUX，该MUX具有接收存储器指令的第一输入端子和接收空闲指令NOP代码的第二输入端子，以及与NOP管理器单元的输出端子连接的输出端子，该MUX由通过指令解码器组合器块的内部输出端子接收的内部NOP代码信号来驱动。
[0018]指令解码器序列块可以进一步包括数据锁存器，该数据锁存器接收微控制器的时钟信号并且连接到NOP管理器单元的输出端子以提供内部存储器指令。
[0019]NOP管理器可以进一步包括附加内部锁存器，该附加内部锁存器插入在指令解码器组合器块与指令解码器序列块之间，该附加内部锁存器接收微控制器的时钟信号和复位信号并且在进一步的内部输出端子处将进一步的内部跳过信号提供给指令解码器序列块。更特别地，附加内部锁存器在时钟信号的下降沿采样。
[0020]在本公开的另一实施例中，提供一种使用需要NOP指令的代码的微控制器，该微控制器包括：流水线，用于管理待由微控制器使用的代码的多条指令，该多条指令包括产生相应NOP指令的跳转指令；以及NOP管理器单元。NOP管理器单元包括：指令解码器组合器块，连接到NOP管理器单元的输出端子并且具有提供内部NOP代码信号的内部输出端子；以及指令解码器序列块，具有接收存储器指令的输入端子和与NOP管理器单元的输出端子连接的输出端子，并且被配置为从指令解码器组合器块接收内部NOP代码信号。
[0021]在本公开的另一实施例中，提供一种使用需要NOP指令的代码的微控制器，该微控制器包括：流水线，该流水线被配置为管理待由微控制器使用的代码的多条指令，该多条指令包括产生相应NOP指令的跳转指令并且跳转指令中的每一条被编码以包括内部NOP指令；以及NOP管理器单元，被配置为当运行跳转指令之中的一条时：运行指令之中的后续指令；或者当无法运行后续指令时，运行内部NOP指令。
附图说明
[0022]现在将在下文中参照附图更充分地描述本公开的各个实施例；然而，实施例可以
以不同的形式实现并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例以便本公开将是彻底且完整的，并且将把实施例的范围充分传达给本领域技术人员。
[0023]在附图中，为了清楚地说明，可以放大尺寸。将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，该元件可以是两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个中间元件。在整个本公开中，相同的附图标记指代相同的元件。
[0024]根据参照附图通过指示性和非限制性示例的方式给出的本公开的实施例的下列描述，本公开的特性和优点将显而易见，其中：
[0025]图1A示出根据本公开的实施例的用于处理读取或编程代码的多条指令的流水线结构；
[0026]图1B示出根据本公开的实施例的由图1A的流水线结构处理的多条指令的时序图；
[0027]图2示出根据本公开的实施例的在跳转指令涉及NOP指令的情况下多条指令的时序图；
[0028]图3A示出使用内部信号来管理NOP指令的微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管理微控制器中的NOP指令的方法，所述方法包括：复制产生NOP指令的所有跳转指令以形成新指令集；将内部NOP指令插入所述跳转指令中的每一个中；当运行跳转指令时，运行所述新指令集的后续指令；并且当跳过所述后续指令的运行时，运行所述内部NOP指令。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述新指令集的可运行指令被细分为多个子集，所述多个子集包括输出修改指令、逻辑代数指令和流指令，并且其中所述微控制器同时运行不同子集的两条指令。3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述新指令集内，包括多于两条指令的每个代码行被细分为两行代码，所述两行代码包括两个不同子集的两条指令。4.一种管理微控制器中的NOP指令的方法，所述方法包括：识别第一组的非重要指令和第二组的跳转指令，所述跳转指令产生NOP指令；并且通过插入跳转指令代替所述第一组的非重要指令来复制所述第二组的指令。5.根据权利要求4所述的方法，其中插入所述第二组的跳转指令包括形成代码的新指令集，其中所述非重要指令的代码行用于插入所述跳转指令。6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：通过使用内部NOP代码信号来去除所述新指令集内的跳转指令之后的NOP指令。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述内部NOP代码信号由所述微控制器内部提供。8.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：在通过插入所述跳转指令代替所述第一组的非重要指令来复制所述第二组的指令而产生的代码的改变之后，验证所述代码。9.根据权利要求4所述的方法，其中调整待被复制的跳转指令的数量以在实现所述方法的微控制器的代码行的数量、运行速度和区域占用之间折衷。10.一种微控制器，所述微控制器使用需要NOP指令的代码，所述微控制器包括：流水线，用于管理待由所述微控制器使用的代码的多条指令，所述多条指令包括产生相应NOP指令的跳转指令；以及NOP管理器单元，包括：指令解码器组合器块，连接到所述NOP管理器单元的输出端子并且具有提供内部NOP代码信号的内部输出端子；以及指令解码器序列块，具有接收存储器指令的输入端子和与所述NOP管理器单元的输出端子连接的输出端子，并且从所述指令解码器组合器块接收所述内部NOP代码信号。11.根据权利要求10所述的微控制器，其中所述指令解码器序列块至少包括MUX，所述MUX具有接收所述存储器指令的第一输入端子和接收空闲指令NOP的第二输入端子，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利奥，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：