[发明专利]二级堆栈装置及其数据压栈和出栈方法

权利要求书

1.一种二级堆栈装置，其特征在于所述二级堆栈装置包括一控制器、一二级堆栈寄存器和一地址总线模块，其中，

控制器产生控制信号，用于控制数据的压栈和出栈操作；

二级堆栈寄存器由复数个基本单元组成，用于存储压栈的数据；

地址总线模块通过地址总线与所述二级堆栈寄存器连接。

2.如权利要求1所述的二级堆栈装置，其特征在于所述基本单元包括第一、第二级锁存器，一逻辑控制单元和一使能传送器，其中，

第一级锁存器用于存储第二级子程序的返回地址数据；

第二级锁存器用于存储第一级子程序的返回地址数据；

逻辑控制单元在选择信号的控制下将返回地址数据送入第一级锁存器；

使能传送器在出栈使能信号的控制下执行地址数据的出栈操作。

3.如权利要求2所述的二级堆栈装置，其特征在于所述第一级锁存器的反向输出端连接第二级锁存器的数据输入端，第一、二级锁存器分别受第一、二钟控信号控制。

4.如权利要求3所述的二级堆栈装置，其特征在于所述第一、二钟控信号由所述控制器产生。

5.如权利要求2所述的二级堆栈装置，其特征在于所述逻辑控制单元为二选一数据选择器，该二选一数据选择器的一个数据输入端接收入栈的地址数据，另一个数据输入端接收第二锁存器的输出数据，其输出端与第一锁存器的数据输入端连接，其控制端接收选择信号。

6.如权利要求2所述的二级堆栈装置，其特征在于所述使能传送器的输入端连接第一锁存器的反向输出端，其使能端接收出栈使能信号。

7.如权利要求1所述的二级堆栈装置，其特征在于所述控制器包括用于接收系统控制信号的复数个输入端。

8.如权利要求7所述的二级堆栈装置，其特征在于所述系统控制信号包括四相时钟、子程序调用指令使能信号、子程序返回指令使能信号、总线复位/置位信号和跳转指令使能信号。

9.如权利要求2所述的二级堆栈装置的一种数据压栈和出栈方法，其特征在于所述数据压栈和出栈方法包括：

系统执行第一次子程序调用指令时，控制器接收有效的子程序调用指令使能信号，在指令周期的第二个时钟周期产生有效的第二钟控信号，将第一级锁存器的数据读入第二级锁存器，在指令周期的第三个时钟周期产生有效的第一钟控信号，通过逻辑控制单元将第一级子程序的返回地址数据读入第一级锁存器；

系统执行第二次子程序调用指令时，控制器接收有效的子程序调用指令使能信号，在指令周期的第二个时钟周期产生有效的第二钟控信号，将第一级锁存器中的第一级子程序的返回地址数据读入第二级锁存器，在指令周期的第三个时钟周期产生有效的第一钟控信号，通过逻辑控制单元将第二级子程序的返回地址数据读入第一级锁存器；

系统执行子程序返回指令时，控制器接收第一个有效的子程序返回指令使能信号，在第一个指令周期的第四个时钟周期产生有效的出栈使能信号，将第一级锁存器中的第二级子程序的返回地址数据通过使能传送器送出，在第二个指令周期的第二个时钟周期，控制器产生有效的第一钟控信号，通过逻辑控制单元将第二级锁存器中的第一级子程序的返回地址数据送入第一级锁存器，控制器接收第二个有效的子程序返回指令使能信号时，在第一个指令周期的第四个时钟周期产生有效的出栈使能信号将第一级锁存器中的数据通过使能传送器送出。