[其他]具有引腿向后兼容性和功能向前可扩性的大规模集成电路微处理机组件

说明书

本发明涉及数据处理，特别涉及到微处理机组件。

由于技术变化很大，发展又很迅速，小型计算机系统的制造公司感到需要以比以往更快的节奏来提高它们系统的功能。提高功能的方式有：引入新系统，改进老系统，或两者兼施。

引入新的微处理机组件的设计曾经是提高计算机系统功能的主要推动力。组件制造公司一直在设计具有更强功能、更高速度的新组件。这些速度更高的新组件从而又成为新系统设计的基础。

组件制造公司与计算机系统制造公司已经并继续认识到各种微处理机间保持兼容的重要性。例如，几家在1983年推出32位微处理机的公司，都十分重视这些处理机能够运行为以往的微处理机编写的软件。

对多数情况而言，这种兼容性是通过微程序设计仿真、修改部分操作系统或采用类似的体系结构获得的。即使获得了这种兼容性，这些组件仍然只能提供软件向下兼容性。也就是说，为8位或16位微处理机编写的同一软件，能在32位组件上运行。

然而，由于组件不断发展，小型计算机制造公司仍然需要保留用于新老小型计算机设计的各种微处理机的存货。因此，软件向下兼容性并不要求硬件向下兼容性。

事实上，情况往往相反。也就是说，为了使老的小型计算机系统能够利用新的组件，需要对老系统重新设计或改进以引入新组件，尽管组件的引腿分配具有兼容性。其理由是，新的组件除了速度较高以外，一般都还具有能增强市场竞争力的新功能。这样，在设备维护以及库存管理方面均需付出较高的代价。

为此，本发明的主要目的是提出一种改进的设计方法与装置，以获得组件设计的兼容性。

本发明的一个特殊目的是提供一种无需对老系统进行变动、能兼用于新、老系统的组件。

在微处理机组件的最佳实施方案中，上述目标以及其它的目标均已达到，它体现了本发明所涉及的装置与方法。这个采用先进技术由大规模集成电路（LSI）实现的组件，设计得含有若干个兼容性电路，分别接到与现有计算机系统中将被替代的组件中不用的引腿相对应的引腿。每个兼容性电路与新型LSI组件中具有增强或不同功能的内部电路相联。当新型LSI组件插入现有的小型计算机系统时，这些兼容性电路禁止附加/变更功能（added/altered    functionality）的实现。与此同时，这些电路控制组件中的其它部分，使它们的工作除了附加的功能以外其余均与被替代的组件一样，但由于采用新的技术，速度较高性能较强。当新型组件插入原来为其设计的系统时，有一个外接电路与兼容性电路相联，使组件具有所需的扩展功能，并以同样的高速度与高性能进行工作。此外，每个兼容性电路均与系统内部产生的时钟定时信号相联，这样就将不同功能级所需的备用引腿的数目减少到最小。

特别要提出，在所述的装置中，新型LSI微处理机组件在制造时采用了较先进的固态技术（新工艺）。这样，与以往的LSI微处理机相比，具有超高的速度，增强的功能，较低的功耗，以及较简单的制造工艺。此外，这种新组件所具有的扩展新功能反映在增强的编址能力方面。这反映在将附加的引腿分配给其它的地址码。附加的引腿相当于被替代的组件中不用的引腿。这样，新的组件对老的组件具有百分之百的硬件向下兼容性。也就是说，新的组件对老的组件具有引腿向后兼容性。

由于上述的引腿向后兼容性，本发明的组件能够用于两个不同系统（即新系统设计与现有系统设计），而且对这些系统的设计无需作任何更动。这样，库存管理与维护工作就大大简化。此外，在采用新的组件时也不需要对原有的系统进行改动。

被认为是本发明特点的这些新的性能、本发明所涉及的结构与方法，以及其它的目标与优点，通过以下的介绍并与附图一起考虑，就会有进一步的了解。但应当明确，每张附图都仅仅是为了示范与说明，本发明并非就只限于这些范围。

图1a与1b是用来说明本发明原理的组件图。

图2a、2c与图2b、2d分别用框图方式表示图1a与1b的微处理机组件。

图3a到3d表示图2a与2b的组件所处理的分段描述符格式。

图4示出了按本发明的原理设计的图2b所示组件的定时图。

图1a与1b以图的方式示出了集成在单片集成电路底片或芯片上的微处理机的输入输出引腿的分布。如图所示，每个组件有68条引腿，其中有几条与使用它们的小型计算机系统没有任何联接。在图1a与1b中，这些引腿标为备用腿。