JPH01307837A - Ｍｐｕシミュレーション方法及びｍｐｕシミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）によ
り制御される機器を開発する際に使用されるンミュレー
タ装置に関し、特に、制御プログラムのデバッグを行う
ための７ミユレーンヨン方法及びンミュレータに関する
。

〔従来の技術〕

近年、ＭＰＵにより電気機器等を制御することが一般的
に行われている。ＭＰＵは、論理演算ユニット　プログ
ラムメモリ、データメモリ、レジスタ、インターフェー
ス等が同一チップ内に形成された集積回路であり、プロ
グラムを変えることにより種々の制御を行うことができ
る。

このＭＰＵにより制御される機器は、基本的には三つの
部分に分けられる。たとえば、複写機を例に挙げて説明
すると、第２７図に示されるように、複写機本体２０１
、ＭＰＵ２０２及びこの両者間のインターフェースを行
う電気回路基板２０３　　とから構成されている。

複写機本体２０１　には、複写動作状態を検出するため
のセンサ及びコントロールパネルからの指示をスカする
ためのスイッチ等が設けられており、これらのセンサ、
スイッチ等からの入力は、−旦電気回路基板２０３　に
供給され、ここで所定の信号処理が行われたのちＭ　Ｐ
、Ｕ２Ｏ５に入力データとして供給される。また、入力
のなかの成るものは割込信号としてＭ　Ｐ　Ｕ２Ｏ５に
供給される。Ｍ　Ｐ　Ｕ２Ｏ５で所定の処理が行われた
出力データは、電気回路基板２０３　に供給され、この
電気回路基板２０３　からは、複写機本体２０１　に設
けられたモータ、ソレノイド等の駆動部品を制御するた
めの信号を出力する。

このようなＭ　Ｐ　Ｕ２Ｏ５により制御される複写機を
開発する際には、複写機本体２０１　の設計、すなわち
、機構設計及び電気回路設計に並行してソフトウェア開
発、すなわち、当該機器のＭＰＵで実行されるターゲッ
トプログラムの開発が行われる。

第２８図はＭＰＵにより制御される機器を開発する場合
の一般的な開発手順を示したもので、製品が企画される
と、基本的な仕様が設計され、この仕様に基づいて機構
設計、電気回路設計及びソフトウェア開発が並行して行
われる。

ここで、従来のソフトウェア開発に関して説明する。

先ず、開発の対象となる複写機で使用されるＭＰＵ１す
なわち、ターゲットＭＰＵのソフトウェアの仕様が作成
される。そして、この仕様に基づいてソースプログラム
が作成される。このソースプログラムの作成及び編集に
際しては、開発ツールとして、たとえば、ミニコンピユ
ータ上のエディタが使用される。そして、このソースプ
ログラムが、開発ツールのコンパイラ或いはアセンブラ
によりオブジェクトプログラムに変換される。この後に
、このオブジェクトプログラムに対してデバッグを行う
必要がある。

このため、従来はデバッグ用の開発ツールとして一般に
インサーキットエミュレータが使用される。このインサ
ーキットエミュレータは、前記ＭＰＵに置換して接続さ
れ、ＭＰＵの動作をシミュレートするもので、１ステツ
プ毎の動作、レジスタ内容等の表示等が可能となってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のインサーキットエミュレータは、
実際の電気回路基板２０３　に接続されて使用されるも
のであり、この電気回路基板２０３　の試作が完成する
までは、デバッグ作業を開始することができずデバッグ
偉業が遅れてしまう。このため、設計期間の制約等から
完全なデバッグが行われる前に、次の実機デバッグの工
程に送られる。

この実機デバッグでは、ターゲラ）ＭＰＵが実際の電気
回路或いは機構部分と組み合わされソフトウェアが検査
されるが、この段階で多数のバグが発見されるいう不都
合が生じる。また、この段階で発見されるトラブルは原
因追及及び対策に非常に手間がかかり、このためンステ
ム全体としての開発効率が著しく低下するという問題が
あった。

また、デバッグの対象とすることができるＭＰＵは１種
類のみであり、ＭＰＵの種類が変わった場合は別のイン
サーキットエミュレータを使用する必要があった。更に
は、従来のインサーキットシミュレータにおいては、Ｍ
ＰＵの入力端子に供給される信号は予め決められた静的
な電圧であり、実際の動作時のように入力端子に供給さ
れる信号を動的に変化させてシミュレーションを行うこ
とはできなかった。

本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたも
のであって、ソフトウェア開発に際してソフトウェア単
体でのデバッグを可能にすると共に、複数のＭＰＵに容
易に対応できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＭＰＵシミュレーション方法は、前記目的を達
成するため、シミュレーションの対象となるＭＰＵのハ
ードウェア構成情報及び前記ＭＰＵの端子に供給する各
種タイミング信号をファイルデータとして読み込むと共
に、デバッグの対象となるターゲットプログラムを読み
込み、これらのデータを使用してシミ５レーシヨンの対
象となるＭＰＵに固有の命令実行構造にしたがってター
ゲットプログラムの実行をシミュレートすることを特徴
とする。

また、本発明のＭＰＵシミュレータは、前記目的を達成
するため、シミュレーションの対象と、なるＭＰＵのハ
ードウェア構成情報を格納する構成情報ファイルと、前
記ＭＰＵの端子に供給する各種タイミング信号のデータ
を格納する外部事象ファイルと、端末からの入力コマン
ド或いは端末への表示情報の処理を行うユーザインター
フェースと、該ユーザインターフェースを介して入力さ
れたコマンドに基づいてターゲットプログラムがロード
されているメモリテーブルの内容の変更１表示、ターゲ
ットプログラムの実行、停止等を指示するデバッガと、
該デバッガからの指示に基づき前記構成情報ファイル及
び外部事象ファイルからのデータを使用してシミュレー
ションの対象となるＭＰＵに固有の構造にしたがってタ
ーゲットプログラムの実行をシミュレートするＭＰＵモ
ジュールとを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の作用を第１図を参照して具体的に例を挙げて説
明する。

本発明においては、ＭＰＵシミニレータが起動されると
、構成情報が格納されたコンフィグレーションファイル
ＣＦからシミュレーションの対象となるＭＰＵのハード
ウェア環境のデータがロードされると共に、ＭＰＵの端
子に供給されるべき各種タイミング信号が外部事象ファ
イノ叶ＰＦ　からテストデータとしてロードされる。更
に、デバッグの対象となるターゲットプログラムＴＰが
メモリテーブルＭＲＹＴにロードされる。この状態でタ
ーゲットプログラムＴＰの実行を指示すると、デバッガ
ＤＢＧからＭＰＵモジュールＭＭにＭＰＵのインストラ
クションの実行、停止等が指示され、Ｍ　Ｐ　Ｕモジュ
ールＭＭにふいてＭＰＵのインストラクションの実行が
シミュレートされる。したがって、略実機のものと同じ
ハードウェア環境のもとてオブジェクトプログラムが実
行される。

このＭ　Ｐ　Ｕのシミュレーションに際しては、ユーザ
インターフェース旧Ｆを介してキーボード等からデバッ
ガＤＢＧ　に各種コマンドが入力され、デバッガＤＢＧ
からの指示に基づきＭＰＵモジュール！、＋　３．１に
おいてＭＰＵのインストラクンヨンの実行がシミュレー
トされる。実行結果はユーザインターフェースＵＩＦ　
を介してデイスプレィ等に表示される。プログラムの実
行中にトラブルが生じた場合、このトラブルは、端末の
デイスプレィ等に表示されるので、ユーザはそのトラブ
ルの原因をデバッガＤＢＧ　のコマンドを使用して解析
し、修正する。

前記ＭＰＵモジュールＭ　Ｍは、Ｍ　Ｐ　Ｕの種類に応
じてそれぞれ設けられており、ＭＰＵシミュレーク起動
時の指示に基づいてシミュレーンヨンの対象となるＭＰ
Ｕに対応したＭＰＵモジュール！ＡＭが選択される。し
たがって、ＭＰＵの種類が異なった場合でも、デバッガ
ＤＢＧ、ユーザインターフェース旧Ｆ等を共通に使用す
ることができる。すなわち、ＭＰＵモジュール）Ａλ１
を切り換えるだけで、多数種のＭＰＵに容易に対応が可
能となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。なお、本実施例においては、Ｍ
ＰＵで制御される複写機の制御プログラムを開発する場
合を例に挙げて説明する。

第２図は本発明のＭＰＵシミュレータを含む複写機ンミ
ュレータ全体のソフトウェア構成の階層構造例を示す説
明図、第３図は本発明のＭＰＵシミュレータのソフトウ
ェア構成例の概略を示す説明図である。

第２図に示すように、本実施例のＭＰＵシミュレータＭ
Ｓは、複写機の動作をシミュレートする複写機シミユレ
ータＣ３を構成する複数のプログラムブロックの一つと
して位置している。

すなわち、複写機シミュレータＣ３は、ＭＰＵのハード
ウェア設定に関する情報を生成するコンフィグレーショ
ン生成部ＣＧ、ＭＰＵの入力端子への信号の変化状態を
示すテストデータを生成する外部事象データ生成！ＥＰ
ＤＧ及びＭＰＵのシミュレーションを行うＭＰＵシミュ
レータＭＳから構成されている。

Ｍ　Ｐ　Ｕ　’ｙ　ミ、　レークＭＳハ、Ｕ　Ｎ　Ｉ　
Ｘ　（登録商標）と呼ばれるオペレーティングシステム
の管理下でＭＰＵのシミュレーションを実行するもので
、第３図に示すように、ツリー構造を有する５個のサブ
システムから構成されている。

すなわち、プログラムを起動させるためのシミュレータ
ＳＩＭ、後述するユーザインターフェースＩＩＩＦから
のコマンドを受けてそれに応じた処理を行うデバフガＤ
ＯＧ、　Ｍ　Ｐ　Ｕの１インストラクシヨンの実行等を
行うＭＰＵモジュール！Ｊ　）、ｌ　、　　端末のキー
ボード等からのコマンドを解析してデバッガ０８Ｇ　が
理解できる形式に変換して渡すと共に処理結果を端末の
デイスプレィ等に返すユーザインターフェースＵＩＦ　
及びターゲットプログラムＴＰをＭＰＵの仮想メモリ空
間、たとえば、メモリテーブルＭ　ＲＹ　Ｔにロードす
るローダＬＤＲから構成されている。

これらのサブシステムの詳細については後述するが、各
サブシステムは互いに独立性が高く、後述するように、
たとえば、ＭＰＵモジュールＨを切り換えることにより
種々のＭＰＵのシミュレーンヨンが可能となっている。

また、それぞれのサブシステムは、他のサブシステムか
ら呼び出される関数を有するエン）　ＩＪ−モジュール
と、種々の内部処理を行うサブモジュールから構成され
ている。

第４図は、本実施例のＭＰＵシミュレータのハードウェ
ア構成を示すブロック図である。

第４図において、１はＭＰＵシミュレータ全体の制御及
びデータ処理を行う中央処理装置である。

この中央処理装置１には、メインメモリ２が接続されて
いる。更に、中央処理装置１にはシリアルデータライン
３ａを介して各種データ及び指示を入力するキーボード
４及び処理結果等を表示するためのデイスプレィ５が接
続されている。なお、キーボード４及びデイスプレィ５
からなる端末は複数組配置され、中央処理装置１では時
分割的に複数のタスクを処理するようになっている。ま
た、中央処理装置１のバス３には、プログラム及びデー
タを格納するディスク装置６等が接続される。

前記ディスク装置６には、ＭＰＵシミュレータで実行中
の全ての処理に関して、その実行中に必要なプログラム
本体、データ等のソフトウェア資源がファイルとして格
納されており、プログラムの実行に際しては、このディ
スク装置６内のプログラム及びデータをメインメモリ２
にロードし、中央処理装置１はこれらのソフトウェア資
源を使用して必要な処理を進める。

本実施例のＭＰＵシミュレータにおける各サブシステム
の関係を第５図を参照して説明する。

図に示されるように、本実施例のＭＰＵシミュレータは
、大きく分けてンミュレータＳＩＭ、デバッガＤＢＧ、
　Ｍ　Ｐ　ＵモジュールＭ）４．ユーザインターフェー
ス［ＩＩＦ及びローダＬＤＲの５個のサブシステムから
構成されている。

そして、これらのサブシステムに対して、ターゲットプ
ログラムＴＰ、　　コンフィグレーションファイルＣＦ
、　　外部事象ファイルＥＰＦ、　）レースファイルＴ
Ｆ等の外部ファイルが設けられる。

また、外部テーブルとして、コンフィグレーションテー
ブルＣＦＧＴ、　　外部事象テーブノ叶ＰＴ、コマンド
テーブルＣＭ　Ｄ　Ｔ　、　　レジスタ情報テーブルＲ
ＩＴ、端子機能テーブルＴＰＴ、　Ｍ　Ｐ　Ｕ実行ステ
ータステーブル！、１ＥＳＴ、　　メモリテーブル！Ｊ
　ＲＹ　Ｔ　、　　メツセージテーブル！、ｌ　Ｓ　Ｇ
　Ｔが設けられる。更に、外部バッファとしてメツセー
ジバッファ）、ＩＢが設けられる。

以下、各ファイル及びテーブルの構成の概略について説
明する。なお、項目の詳細については、後述する。

ターゲットプログラムＴＰは、ユーザがシミュレータ上
で動作させたい、すなわち、デバッグの対象となるヘキ
サフォーマットファイル形式のプログラムであってディ
スクファイルである。なお、ここでディスクファイルと
は、第４図に示すディスク装置６内に格納されるファイ
ルを意味する。

コンフィグレーションファイルＣＦは、シミュレーショ
ンの対象となるＭＰＵに対応して、Ｍ　Ｐ　Ｕ動作クロ
ック、外部事象ファイルのデフォルトのファイル名、増
設ＲＡＭやＲＯＭの容量及びアドレス、シリアルクロク
の周波数、ＭＰＵ種別等のＭＰＵハードウェアデータを
格納するディスクファイルであり、シミュレータＳ　Ｉ
　Ｍ　の起動に先立って、第２図に示すコンフィグレー
ション生成部ＣＧにより必要データが生成され、コンフ
ィグレーションファイルＣＦに格納される。

また、コンフィグレーションテーブルＣＦＧＴは、コン
フィグレーションファイルＣＦに対応するメモリファイ
ルである。このコンフィグレーションテーブルＣＦＧＴ
は、ユーザが定義したコンフィグレーションファイルＣ
Ｆを解析して生成されるもので第６図に示す構成を有し
ており、その内容を第１表に示す。

第１表 なお、ＩＤ番号はＭＰＵの種別を示す８ビツトのデータ
であって、たとえば、Ａ／Ｄ変換器を内蔵した日本電気
株式会社製の８ピツトのＭＰＵであるμＰ０７８１０に
は、「０」を割り当て、μＰ０７８１０・のプログラム
内蔵型であるμＰ０７８１１には「１」を割り当てる。

同様に他の種別のＭＰＵに対しでもそれぞれ異なったＩ
Ｄ番号を割り当てる。

外部事象ファイルＥＰＦ　は、ＭＰＵの端子に供給され
る信号の性質、たとえば、論理信号名、端子機能名、属
性１人出力種別、開始時間、繰り返し回数、データ自体
等を格納するディスクファイルであって、シミュレータ
ＳＩＭの起動に先立って、第２図に示す外部事象データ
生成部ＥＦＤＧによりデータ文として作成される。

論理信号名は、ユーザが任意につける信号名であって、
入力を省略したときは以下に説明する端子機能名と同一
になる。

端子機能名は、ＭＰＵの端子又は端子群についての名称
であり、後述するように予め決められた名称を使用する
。

また、属性はデータの属性を指定するもので、ｒｄＪは
８ビツトデータを意味する。また、「Ｓ」は１ビツトデ
ータすなわち２．値の信号データであることを意味する
。なお、この属性は端子機能名と対になっている。

入力／出力種別は、入力、出力を区別するもので、Ｆｉ
ｌはＭＰＵへの入力を意味し、「０」はＭＰＵからの出
力を意味する。

開始時間は、データの開始時間をＭ　Ｐ　Ｕのクロック
数で指定するもので、シミュレータが後述する「ラン（
ｒｕｎ）　Ｊ又は［ステップ（ｓｔｅｐ）　Ｊ　コ？ン
ドにより実行を開始してからの積算クロックが指定のク
ロックに達した時点でデータが有効となる。

繰り返し回数は、指定のデータの繰り返し回数を指定す
るものである。

データは、属性にしたがってデータ自体を定義するもの
で、８ビツトデータの場合は１６進２桁で指定され、信
号データの場合は「ｈ」又は「１」で指定される。

この外部事象ファイルＥＰＦ　におけるデータ文の例を
以下に示す。

ｄａｔａ　　ｓ＋ｄａｔａ、ｒｘｄ、ｄ、＋、１５０，
３．”３０．ｉｆ”このデータ文で定義された信号は、
論理信号名がｒｓｉｄａｊａＪの入力８ビツトデータで
あって、積算クロックが１５０の特売から、端子機能名
がｒｒｘｄＪの端子にｒ３０Ｊ、　Ｎｆｊのデータが３
回繰り返して供給されることを示している。

ｄａｔａ　ａｄａｔａＱ、　ｐａＱ、　ｓ、　ｉ、　１
０．３．ｈ、　ｌ、　ｌ、ビまた、このデータ文で定義
された信号は、論理信号名がｒａｄａｔａＯＪの入力信
号データであって、積算クロックが１０の時点から、端
子機能名がｒｐａＯＪの端子にハイレベル、ローレベル
、ローレベル。

ローレベルの信号が３回繰り返して供給されることを示
している。

また、外部事象テーブノＬ−ＩＥＰＴ　は、デバッガ［
］ＢＧから知らされる上述の外部事象ファイルＥＰＦ　
のデータをフォーマット変換して一時的に格納するメイ
ンメモリ２上のテーブルである。この外部事象テーブル
ＥＰＴの構成の一例を第７図に示し、その内容を第２表
に示す。

第２表 また、レジスタ情報テーブルＲＩＴ　は、ＭＰＵの各レ
ジスタに関する情報を格納するメインメモリ２上のテー
ブルであって第８図に示す構成を有しており、その内容
を第３表に示す。このレジスタ情報テーブルＲＡＴ　は
、各ＭＰＵに対応して複数組設けられている。

第３表 前述のμＰ０７８１１の場合のレジスタの一例を第４表
に示す。なお、第４表（ａ）は一般しジスタ、同表ら）
は特殊レジスタ、同表（Ｃ）はリクエストレジスタを示
している。

なお、このμＰ０７８１１の各レジスタの詳細について
は、日本電気株式会社発行の「μＣ０Ｍ−８７ＡＤ　μ
Ｐ０７８１１ユーザーズ・マニユアル（１６Ｍ７６８Ｇ
）　Ｊに記載があるので、ここではレジスタの種類を挙
げるにとどめ詳細な説明は省略する。

（以下、余白） 第４表（ａ） 第４表（ｂ） 第４表（Ｃ） 端子機能テーブルＴＰＴ　は、ＭＰＵの端子機能に関す
る情報を格納するメインメモリ２上のテーブルであり、
第９図に示す構成を有しており、その内容を第５表に示
す。端子機能テーブルＴＰＴ　も各ＭＰＵに対応して複
数組設けられている。

第５表 端子機能名は、ＭＰＵの端子又は端子群についての名称
であり、予め決められた名称を使用する。

ターゲットのＭＰＵとしてμＰ０７８１１を使用する場
合の端子機能名の一例を第６表に示す。なお、表中、入
力出力種別Ｊの欄のＩは入力、０は出力、Ｉｌｏは人出
力を示している。

（以下余白） 第６表 上述のμＰ０７８１１自体のハードウェア構成の概略を
第１０図に示す。なお、このμＰ［］７８１１自体の構
成については、前述の「μＣＯ！Ｊ　−８７Ａ　Ｄ　μ
Ｐ［］７８１１ユーザ一ズ・マニュアル（ＩＥ！、＋７
６８６）　ｊに詳細に述べられていので、ここでは、概
略を説明するにとどめる。

第１０図に示されるＭ　Ｐ　Ｕにおいて、実行すべきプ
ログラムはプログラムメモＩＪＰ！、！に格納されてい
る。プログラムの実行に際しては、レジスタ部ＲＢのプ
ログラムカウンタＩＣにより指示されたアドレスの命令
がインストラクンヨンレジスタＩＨに格納され、インス
トラクションデコーダ１０で解釈される。そして、この
解釈結果に基づき、内部データ或いは外部から入力され
たデータに対して必要な処理を行う。命令及びデータは
、内部データバスＩＤＢ　内を流れており、演算が必要
なデータは、ラッチＬＴＣＩ、　ＬＴ［：２を介して算
術論理回路ＡＬＩＪ　に供給され、指定された演算が行
われる。この際、実行に必要な外部データは、シリアル
人出力部５ＩＯ１割り込み制御部＋ＮＴＣ，タイマＴＩ
ＭＥＲ，タイマ／イベントカウンタＴｌＥＣ，Ａ／Ｄ変
換器ＡＤＣ，ポート部ＰＢ等から入力される。演算後の
フラグの状態はプログラムステータスワード部ＰＳＷに
格納される。

演算後のデータは、レジスタｆｉＲＢ内の所定のレジス
フ或いはデータメモＩＪＤ！Ｊに格納される。また、必
要に応じてシリアル人出力部ＳＩＤ、タイマＴ　Ｉ　！
、Ｉ　Ｅ　Ｉｔ　。

クイマ／イベントカウンタＴＥＣ，ポート部ＰＢ等を介
して、ＭＰＵの外部に出力される。

以下、第５図に戻って説明する。

メモリテーブル！、Ｉ　ＲＹ　Ｔは、ターゲットプログ
ラムＴＰがロードされる６４にバイトのアドレス空間を
有するメインメモリ２上のテーブルである。

コマンドテーブルＣ！ＪＤＴは、ユーザインターフェー
ス［ｌＩＦ　とテ゛バンガＤＢＧ　　との中間にあり、
ユーザから正しい入力があった場合に、ユーザインター
フェースＵＩＦ　がデータをセントするメインメモリ２
上のテーブルであり、第１１図に示す構成を有しており
、その内容を第７表に示す。

第７表 デバッガＤＢＧ　はセントされたコマンド番号及びパラ
メータに応じて処理を行う。

また、メツセージテーブルＭ　Ｓ　Ｇ　Ｔはデイスプレ
ィ５に出力するだめのメンセーノを格納したメインメモ
リ２上のテーブルであるっ 次に、ＭＰＵ実行ステータステーブル！Ａ　Ｅ　Ｓ　Ｔ
は、ＭＰＵの実行動作に関する情報を有するメインメモ
リ２上のテーブルであり、ＭＰＵモジュールゝ、＋　！
、１からデバッガＤＢＧへ、命令実行中に起きたエラー
等を報告するためのものであり。このＭＰＵ実行ステー
タステーブル１．１　Ｅ　Ｓ　Ｔは、第１２図に示す構
成を有しており、その内容例を第８表に示す。

第８表 各項目について説明すると、先ず、リセット信号継続は
、Ｍ　Ｐ　Ｕのリセット端子への入力がローレベルのま
まハイレベルにならない場合に、ＭＰＵモジュール１．
賛４によってセットされるものである。

リセット信号有無は、Ｍ　Ｐ　Ｕのリセット端子へロー
レベルの入力があった場合に、ＭＰＵモジュールＭ）ｊ
によってセットされるものである。ホールト命令実行有
無は、ホールト命令すなわち、ＭＰＵの停止命令があっ
たかどうかを示している。ポートアクセスエラーは、Ｍ
ＰＵのポートに不当なアクセスがあったかどうかを示し
ており、たとえば、入力端子へデータを書き込もうとし
た命令があった場合にセットされる。アドレスアクセス
エラーは、不当なアドレスがアクセスされたことを示し
ており、たとえば、コンフィグレーションファイルＣＦ
で定義されていないアドレス領域がアクセスされたよう
な場合にセットされる。インストラクション実行エラー
は、インストラクション実行中にエラーが生じたことを
示すもので、たとえば、定義されていないインストラク
ションがあったような場合！二セントされる。演算エラ
ーは、演算中にエラーが発生したことを示すもので、た
とえば、０で除算した場合、或いは、指温れが生じたよ
うな場合にセットされる。最後のメモリマツプエラーは
、メモリへのアクセスが不当であることを示しており、
たとえば、ＲＯＭ領域にデータを書き込もうとした命令
があった場合にセットされる。

次に、各サブシステムの内部テーブルについて説明する
。

デバッガＤＢＧ　には、内部テーブルとして、デバッガ
ステータステーブルＤＳＴ、ブレークポイントテーブル
ＢＰＴ、　）レースモードテーブルＴＭＴ、ラインバッ
ファＬＢ及びメツセージ編集テーブル！、ｌＥＴ等が設
けられている。

デバッガステータステーブルＤＳＴ　は、デバッガＤＢ
Ｇ　の実行動作に関する各種情報を格納するメインメモ
リ２上のテーブルであり、第１３図に示す構成を有して
おり、その内容を第９表に示す。

第９表 なお、このデバッガステータステーブルＤＳＴ　の初期
状態は、シミュレーションモード、ターゲットプログラ
ム無、外部事象ファイル無に設定されている。また、Ｍ
ＰＵ状態は、第１２図に示すＭＰＵ実行ステータステー
ブルＭＥＳＴ　（第８表参照）の内容を複写したもので
、１ステップ実行が終了するたびに外部テーブルのＭＰ
Ｕ実行ステータステーブルＭＥＳＴから読み込まれて更
新される。

ブレークポイントテーブルＢＰＴ　は、ブレークポイン
トの情報を格納するメインメモリ２上のテーブルであり
、たとえば、第１４図に示すように５個のブレークポイ
ントの設定が可能な構成を有している。ブレークポイン
トの設定例を第１０表に示す。

第１０表 第１０表の例では、ａ０９０番地、　ｂｂ１２番地及び
０２１０番地（いずれも１６進表示）の３カ所でプログ
ラムが一旦停止する。なお、表中の−１はブレークポイ
ントが未設定であることを示している。

トレースモードテーブルＴＭＴ　　ハ、）レース実行の
各種モードを格納するメインメモリ２上のテーブルであ
り、第１５図に示す構成を有しており、その内容を第１
１表に示す。

第１１表 なお、初期状態では、トレース無１　ファイルクローズ
となっている。

ラインバッファＬＢは、ユーザインターフェースＵＩＦ
　からの１行の入力を受は取るメモリバッファであり、
たとえば、キャラクタデータを２５６個格納する容量を
有している。

メツセージ編集テーブルＭＥＴ　は、メツセージ編集用
のメモリバッファであり、たとえば、キャラクタデータ
を２５６個格納する容量を有している。

次に、ＭＰＵモジュール！ＡＭの内部テーブルについて
説明する。

ＭＰＵモジュール）、１Ｍには、内部テーブルとして、
レジスタテーブルＲＴ、　　端子テーブルＴＴ、ＭＰｔ
ＪステータステーブルＭ　Ｓ　Ｔ　、ペースクロックテ
ーブルＢＣＴ。

実行タイマテーブルＥＴＴ、命令セットテーブルＩＳＴ
及び命令解析テーブルＩＡＴが設けられている。

レジスタテーブルＲＴは、全てのレジスタを実際のＭ　
Ｐ　Ｕのレジスタと同じサイズで持ち、実情報を格納す
るメインメモリ２上のテーブルであり、第１６図に示す
ように、一般しジスタテープル、′ｅＦ殊レジスタテー
ブル、リクエストレジスタテーブル及びプログラムステ
ータスワードテーブルから構成されている。この一般し
ジスタテープル、特殊レジスタテーブル及びリクエスト
レジスタテーブルは、先に述べた第４表（ａ）、　　（
ｂ）及び（Ｃ）に記載の各レジスタに対応している。ま
た、プログラムステータスワードテーブルは、ＭＰＵの
プログラムステータスワード部（第１０図においてＰＳ
ｌ’ｌで示す）と同じ機能を有するメインメモリ２上の
テーブルであり、ゼロフラグ、スキップフラグ、ハーフ
キャリフラグ、　Ｌｌフラグ、　　ＬＯｌフラグキャリ
フラグ等の領域がある。

端子テーブルＴＴは、端子機能に関する実情報を格納す
るメインメモリ２上のテーブルであり、第１７面に示す
構成を有しており、その内容を第１２表に示す。

第１２表 ＭＰＵステータステーブルＭＳＴ　は、ＭＰＵの実行動
作モードに関する情報を持つメインメモリ２上のテーブ
ルであり、第１８図に示す構成を有しており、その内容
を第１３表に示す。

第１３表 なお、リセット情報は、リセット端子へのローレベル入
力をクロック換算したもので、ここでは、クロック数が
６０を超えるとＭＰＵのリセットを行うようになってい
る。また、Ｅｌは割り込み受付可能状態を示し、ＤＩは
割り込み受付不可能状態を示す。

ベースクロッタテ−プルＯＣＴ　は、クロック動作に関
する情報を持つメインメモリ２上のテーブルであり、第
１９図に示す構造を有しており、レベル０がハイレベル
であるかローレベルであるか、レベル０の時間間隔、レ
ベル１がハイレベルであるかローレベルであるか、レベ
ル１の時間間隔、１クロツタの時間間隔、現在のレベル
がハイレベルであるかローレベルであるか、１クロック
相対時間、クロックカウント数及び合計クロック数の情
報を有している。

実行タイマテーブルεＴＴ　は、実行時間に関する情報
を持つメモリ上のテーブルであり、第２０図に示す構造
を有しており、１基本タロツク時間１合計実行時間１合
計実行うロック数、１命令時間。

１命令ステート数、１命令クロック数２合計ステップ数
１割り込みクロック数及び割り込み時間から構成されて
いる。

命令セットテーブルＩＳＴ　は、命令毎にオペレーショ
ンコード、分類コード、実行時に要するステート数等に
関する情報を持つメモリ上のテーブルであり、後述する
命令解析の際に参照される。

最後の命令解析テーブルＩＡＴ　は、メモリテーブルＭ
　ＲＹ　Ｔから読み込まれたターゲットプログラムのオ
ブジェクトを解析して実行するための各種の情報を持つ
メインメモリ２上のテーブルであり、第２１図に示す構
造を有しており、命令コード番号。

第１オペランド、第２オペランド、命令コード長。

第１ステート数、第２ステート数の情報を有している。

上述のペースクロッタテ−プルＢＣＴ、実行タイマテー
ブルＥＴＴ、命令解析テーブル［ＡＴ　がどのように参
照されるかについては、後述する。

更に、ユーザインターフェース旧Ｆには、コマンド分類
テーブルＣＯＴ、コマンドセットテーブルＣＳＴ。

コマンドチエツクテーブルＣＣＴ等が設けられている。

：１７７）’分ｉテーブルＣＯＴ　は、ユーザのコマン
ド入力毎に、コマンドラインの内容を、コマンド。

区切り記号、パラメータに分解してセットするテーブル
である（第２２図参照）。また、コマンドセットテーブ
ルＣ３Ｔ　には、コマンド毎にコマンド番号。

コマンド文字列、パラメータのデフォルト値及び入力形
式がコード化して登録されている（第２３図参照）。更
に、コマンドチエツクテーブルＣＣＴは、ユーサノコマ
ント入力毎に、コマンドセラ）ｆ−プルＣ３Ｔ　の中か
ら該当コマンドの登録内容が複写されるテンポラリテー
ブルである。ユーザが入力したコマンドの文字列がコマ
ンドセットチーフルＣ３Ｔ　の文字列の内容と一致する
と、このテーブルが作成され、ユーザ入力が正しいもの
かどうかが調べられる。

この結果、そのコマンドが正しければ、外部テーブルと
して設けられたコマンドテーブルＣＭＤＴにセットされ
る。

第２４図はこれらのコマンド分類テーブルＣＯＴ、コマ
ンドセットテーブルＣ３Ｔ及びコマンドチエツクテーブ
ルＣＣＴの関係を模式的に図示したものである。

次に、ＭＰＵモジュールＭ　Ｌ＋の各エントリーモジュ
ールについて説明する。

ＭＰＵモジュールＭＭとしては、下記の機能が求められ
る。

（ｉ）ＭＰＵの１命令（インストラクション）を実行す
る。

（ｉｉ　）　　デバッガＤＢＧ　の求めにより、ＭＰＵ
のステータス情報、レジスタ、メモリ内容等を通知する
。

（ｉｉｉ）　　デバッガＤＢＧ　の指定したレジスタ、
メモリ領域の値を設定する。

（１ｖ）デバッガＤＯＧから外部入力が知らされ、また
、逆に外部出力の内容をデバッガＤＯＧ　に知らせる。

これらの機能を実現するため、ＭＰＵモジュールＭ　Ｍ
は以下の複数のエントリー関数を有している。

ｃ−ｉｎｉｔｉａｌ　　ニレジスタテ−プルＲＴ、　　
端子テーブルＴＴ等にアクセスして、ＭＰＵの状態をハ
ードウェアにおけるリセット状態にする関数 ｃ−ａｓｍａｄｒｓ　　：アセンブラステートメント入
力時の開始アドレスを格納する関数 ｃ−ａｓｍ　　：アセンブラステートメントをオブジェ
クトコードに変換し、メモリテーブルＭＲＹＴ内の所定
のメモリ空間に格納する関数 ｃ−ｄｉｓａｓｍ　：命令解析テーブルＩＡＴを参照し
て指定のメモリ範囲を逆アセンブライメージでメツセー
ジバッファＭＢに書き込む関数 ｃ−ｍｅｍｐｒｉｎｔ　：指定のメモリ範囲を指定形式
の表示イメージでメツセージバッファ！ＩＢｉご書き込
む関数 ｃ−ｒｅｇｐｒｉｎｔ　：指定されたレジスタの内容を
指定形式の表示イメージでメツセージバッファＭＢ＋：
ｍ書き込む関数 ｃ−ｍｅｍｗｒ＋ｔｅ　：指定のアドレスへ指定のデー
タを書き込む関数 Ｃ−ｒｅｇＷｒｌｔｅ　：指定のレジスタへ指定のデー
タを書き込む関数 ｃ−ｍｅｍｆｉｌｌ　　：指定のメモリ範囲を指定のデ
ータで埋める関数 ｃ−ｉｎｐａｄｒｓ　　：　１５進データを連続入力す
る開始アドレスを格納する関数 ｃ−ｉｎｐｕｔ　　：入力した１６進データを前記関数
ｒｃ−ｉｎｐａｄｒｓｊ　で指定したアドレスから順次
書き込む関数 Ｃ−ｅＸｅｃ　：現在のプログラムカウンタが指すアド
レスの１ステツプを実行する関数 なお、この関数ｒｃ−ｅｘｅｃＪでは、基本的には以下
に示す！序で処理が行われる。

第２５図を参照して説明する。先ず、実行に先立って実
行ステータスフラグがクリアされる（ステラ　プ５１）
。

（１）命令解析 命令毎にオペレーンコンコード９分類コード１実行時に
要するステート数等が登録されているＭＰＵモジュール
１．４Ｍ内の命令セン）テーブルＩＳＴ　を参照し゛Ｃ
１実行内容、実行に要する時間等を解析し、解析内容を
命令解析テーブルＩＡＴ　ヘセソトする。

（２）命令実行 命令解析テーブルＩＡＴの内容により命令を実行する。

また、この命令によりレジスタテーブルＲＴ。

メモリテーブルＭ　ＲＹ　Ｔ　、　　端子テーブルＴＴ
等へアクセスする。更に、ホールト命令や、メモリアク
セスエラーがあると、ＭＰＵ実行ステータステーブルＭ
　Ｅ　Ｓ　Ｔへその内容を書き込む（以上、ステップ５
２）。

（３）実行時間更新 実行時間に関する各種情報が格納されている実行タイマ
テーブル訂Ｔを更新する。

（４）　　ペースクロック更新 タイマ、イベント機能等の機能実行の際に参照されるベ
ースクロックテーブルＢＣＴを更新する。゛（５）　　
機能実行 ＭＰＵのタイマ、イベント、シリアルインターフェース
機能等を実行する。この機能実行の際には、ベースクロ
ックテーブルＢＣＴが参照され、また、端子テーブルＴ
Ｔ、　　レジスタテーブルＲＴがアクセスされる（以上
、ステップ５３）。

（６）トレース実行 ＭＰＵステータステーブルＭＳＴ　内のトレースの設定
により、内部トレース、外部トレースの処理を行い、処
理結果をトレースファイルＴＦへ書き込む（ステップ５
４〜５７）。

（７）割り込み解析実行 レジスタテーブルＲＴ内フラグを参照し、割り込みがあ
ったかどうか判定する。割り込みがあった場合は、レジ
スタテーブルＲＴ内のプログラムカウンタＩｃを、割り
込みプログラムのスタートアドレスに書き換える（ステ
ップ５３）。

（８）外部事象取り込み ＭＰＵステータステーブルＭＳＴ　内の実行モードがシ
ミュレーションモードであるときは、実行タイマテーブ
ルＥＴＴ　を参照しながら、外部事象テーブルＥＰＴ　
から外部事象を取り込み、端子テーブルＴＴ等をセット
する（ステップ５９）。

そして、最後にリターンする。

以上が、関数「ｃ−ｅｘｅｃＪの説明である。

以下、関数の説明を続ける。

ｃ−ｔｉｍｅ　：実行タイマテーブルＥＴＴ　を参照し
て直前の実行時間を知らせる関数 ｃ−ｓｔａｔｕｓ　：　Ｍ　Ｐ　Ｕステータステーブル
１４ｓＴ　を参照して現在のステータスを返す関数 ｃ−ｅｘｉｎ　：外部事象テーブルＥＰＴ　を参照して
外部入力事象を取り込む関数 ｃ−ｅｘｏｕｔ　　：外部事象入力を知らせる関数ｃ−
ｃｏｎｆ　ｉｇ　：　Ｍ　Ｐ　Ｕ　ステータステーブル
１１！ＳＴ　を参照してＭＰＵ！ｔ１作環境の設定を行
う関数ｃ−ｏｐｂｙｔｅ　：は、現在のプログラムカウ
ンタの指す命令の命令バイト数を返す関数 次に、ユーザインターフェースＵＩＦ　における関数に
ついて説明する。

ユーザインターフェースＬＩＩＦ　は、キーボード４゜
デイスプレィ５等の端末の人出処理を行うもので、デバ
ッガＤＢＧ　からの要求により下記の機能が果たす必要
がある。

（ｉ）　　デバッガＤＢＧからの出力をデイスプレィ５
に表示する。

（ｉｉ　）　　キーボード４からのコマンドラインを入
力して解析し、デバッガＤＢＧ　が理解できる形式に変
換する。このとき、文法エラーのチエツクを行う。

（ｉｉｉ）　　キーボード４からの入力１行をそのまま
デバッガＤＢＧに渡す。

（ｉｖ）　　キーボード４からの入力１文字をそのまま
デバッガＤＢＧに渡す。

これらの機能を実現するため、ユーザインターフェース
ＵＩＦ　は以下に説明する複数のエントリー関数を有し
ている。

ｕ−ｄｉｓｐｌａｙ　　：与えられた文字列データを端
末のデイスプレィ５に表示する関数 ｕ−ｃｏｍｉｎ　　：入力されたコマンドに対してコマ
ンドテーブルＣＭ　Ｄ　Ｔ　、　　レジスタ情報テーブ
ルＲＩＴ、端子機能テーブルＴＰＴ等を参照して文法チ
エツクを行うと共に、文法的に正しければコマンドテー
ブルＣＭ　Ｄ　Ｔに所定のコマンド番号及びパラメータ
をセットしてデバッガＤＢＧヘリターンする関数ｕ−ｇ
ｅｔｌｉｎｅ　　：キーボード４の改行キーが押される
までの１行の文字列を受は取り、ファイルポインタによ
り指定されたテンポラリメモリバッファ（図示せず）の
アドレスにその内容を書き込む関数１−ｇｅｔｃｈａｒ
　　：キーボード４から１文字を受は取り、その文字を
そのまま関数値としてデバッガＤＢＧへ返す関数 次に、各サブシステムの機能の詳細について、第５図の
サブシステム関連図及び第２６図のフローチャートを参
照して、操作の手順にしたがって説明する。なお、以下
の説明において特に注記している個所を除いて各ステッ
プの処理はデバッガＤＢＧにより行われる。

なお、シミュレータＳＩＭの起動に先立って、第２図に
示すコンフィグレーション生成部ＣＧにより、使用する
ＭＰＵに対応して必要なデータを生成してコンフィグレ
ーションファイルＣＦに格納しておく。同様に、外部事
象データ生成部ＥＰＤＧにより、必要なテストデータを
生成し、これを外部事象ファイルＥＰＦに格納しておく
。

シミュレータＳ　Ｉ　Ｍ　は、前記ＵＮＩＸのコマンド
レベルの所定の起動コマンドにより起動され、ターゲッ
トプログラムＴＰを読み込むべきことをデバッガＤＢＧ
　　に知らせる。たとえば、シミュレーションの対象と
なるＭＰＵが、前述のμＰ０７８１１であり、デバッグ
すべきターゲットプログラムＴＰのファイル名がｒｔｅ
ｓｔＪである場合は、第４図に示されるキーボード４か
ら、ｒｍｐｕ７８１１　ｔｅｓｔ　Ｊと入力する。

このようにシミュレータＳＩＭが起動されると、先ず、
コンフィグレーションファイルＣＦがロードされ（ステ
ップ１０１）、次いでデバッガＤＢＧ、　Ｍ　Ｐ　Ｕモ
ジュールＭＭの内部テーブルが初期化される（ステップ
１０２）。

また、デバッガＤＯＧはローダＬＤＲを呼び出してター
ゲットプログラムＴＰをメモリテーブル！、Ｉ　ＲＹ　
Ｔにロードする（ステップ１０３）。次いで、外部事象
ファイルＥＰＦがロードされ（ステップ１０４）、デバ
ッガＤＢＧからユーザインターフェース［ＩＩＦ　が呼
び出され、デバッガコマンドの入力待ちとなり（ステッ
プ１０５）ユーザの入力を受は付ける（ステップ１０６
）。なお、これらのステップ１０５．　１０６はユーザ
インターフェースＵＩＦにより行われる。

すなわち、ステップ１０５になると、デバッガＤＢＧか
らユーザインターフェース旧Ｆが ｃａｌｌ　ｕ−ｃｏｍｉｎ（） の形式で呼び出され、キーボード４からシミュレータＳ
　Ｉ　ＩＪのコマンドを待つ。そして、ユーザが１行入
力した時点でコマンドテーブルＣＭＤＴを参照して文法
エラーのチエツクを行なう。文法エラーがあった場合は
、ユーザインターフェースｔｌＩＦ　の関数ｒｕ−ｄｉ
ｓｐｌａｙＪ　を呼び出してエラーメツセージを表示さ
せ、関数値を０としてデバッガＤＢＧ　にリターンする
。また、文法的に正しければ、コマンドテーブルＣＭＤ
Ｔに必要なパラメータをセントすると共に、関数値にコ
マンド番号をセントしてデバッガＤＢＧにリターンする
。なお、この関数ｒｕ−ｃｏｍｉｎＪが呼ばれたときは
、デイスプレィ５にプロンプトとしてｒ　（ｍｐｕ）　
Ｊを表示する。

デバッガコマンドの一例を以下に示す。

アセンブルコマンドｒａｓｍｊ　は、メモリ内容をアセ
ンブラニーモニックにより変更するコマンドである。こ
のｒａｓｍＪ　コマンドを受けると、デバッガＤＢＧ　
は起点アドレスのチエツクをしたのち、ＭＰＵモジュー
ルＭＭの関数ｒ　ｃ−ａｓｍａｄｒｓ　Ｊを呼び出し、
アセンブラ入力の起点アドレスを通知する。その後、ア
センブラニーモニックの入力モードになったことをユー
ザインターフェースＩＪＩＦ　の関数ｒｕ−ｄｉｓｐｌ
ａｙＪを通じてユーザに知らせる。アセンブラニーモニ
ツクの入力モードになると、ユーザインターフェースＵ
［Ｆ　の関数「ｕ−ｇｅｔｌｉｎｅ」が呼び出される。

この関数［ｕ−ｇｅｔｌｉｎｅＪは、入力に対して文法
エラーのチエツクを行うことなく改行キー入力までの１
行文の入力をそのまま返す。デバッガＤＯＧはこれをＭ
ＰＵモジュールｊ、ｌ　！、ｔにそのまま渡し、ＭＰＵ
モジュール！、１　！、１はこのステートメントを解析
し、オブジェクトに変換したのち所定番地に格納する。

正常時には、Ｍ　Ｐ　Ｕモジュール）ＡＭはそのまま次
の入力を待つが、異常時にはその旨エラーメツセージを
表示したのち入力を待つ。なお、入力が改行キーのみで
あるときは、アセンブラニーモニックの入力モードが解
除され、関数ｒｕ−ｃｏｍｉｎＪが呼び出されてコマン
ド入力モードとなる。

たとえば、メモリの０２１５番地以降のプログラム内容
をｒｍｖｉ　ａ、０ＯｈＪ　に対応するデータに変更す
る場合、ｒ　（ｍｐｕ）　ｊのプロンプトが表示されて
いる状態で、ｒ０２１５ｊとアドレスを入力して改行キ
ーを押すと、この入力されたアドレスがプロンプトとな
って入力待ちとなり、次いで、ｒｍｖｉ　ａ、０ＯｈＪ
　と入力して改行キーを押すと、入力されたアセンブラ
ステートメント、すなわち、ｒｍｖｉ　ａ、００ｈＪが
オブジェクトに変換されて、０２１５番地に「６９」が
、０２１６番地に「００」が格納される。なお、ｒｍｖ
ｉ　ａ、０ＯｈＪは、１６進数の「００」をＡレジスタ
に入れるμＰ０７８１０及びμＰ０７８１１の命令であ
る。

ブレークコマンドｒｂｒｅａｋｊ　は、最大５個のブレ
ークポイントを設定するコマンドであり、このコマンド
を受けるとデバッガＤＢＧはブレークポイントテーブル
ＢＰＴの内容を書き換える。なお、デバッガＤＢＧは、
１ステップ実行前にＭＰＵモジュールＭ旧こ対してプロ
グラムカウンタ値及び命令バイト数を問い合わせ、ブレ
ークポイントがこれから実行しようとするプログラムの
アドレス空間に含まれる場合は、ブレークポイントでプ
ログラムの実行を停止する。

クリアコマンド「ｃｌｅａｒＪ　は、上記ｒｂｒｅａｋ
Ｊ　：１７ンドで設定したブレークポイントを解除する
コマンドである。

デバッグコマンドｒｄｅｂｕｇＪ　は、シミュレータを
初期化するコマンドであり、ターゲットプログラムが指
定されている場合、このプログラムがメモリテーブルＭ
　ＲＹ　Ｔ上にロードされる。

ディスアセンブルコマンドｒｄｉｓａｓｅｍｂｌｅＪは
、メモリの内容をディスアセンブルして、アセンブラニ
ーモニックで表示するコマンドである。このコマンドは
、起点アドレス及びワード数をパラメータにしてＭＰＵ
モジュールＭＭの関数ｒｃ−ｄｉｓａｓｍＪを呼び出す
。ＭＰＵモジニールＩＡＭは逆アセンブルの結果を表示
イメージで作成してメツセージバッファ）４Ｂに格納し
たのちデバッガ［］ＢＧ　にリターンする。

デバッガＤＯＧ　はその結果をユーザインターフェース
ｔｌｌＦ　を介してデイスプレィ５に表示する。

外部事象ロードコマンドｒ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　Ｊは、
指定の外部事象ファイルＥＰＦ　の内容をメモリテーブ
ルＭＲＹＴ上にロードするコマンドである。

フィルコマンドｒｆｉｌｌＪは、メモリテーブルＭ　Ｒ
Ｙ　Ｔの指定範囲のアドレス空間を指定データで埋める
コマンドである。

ヘルプコマンドｒｈｅｌｐＪは、ＭＰＵシミニレータの
全てのコマンドの一覧表を表示するコマンドである。

インプットコマンドｒｉｎｐｕｔＪ　は、指定アドレス
から連続して１６進データをセットするコマンドである
。

モードコマンドｒｍｏｄｅＪは、シミュレータの実行モ
ードの指定・変更を行うコマンドである。本実施例のシ
ミュレータの実行モードは、プログラムモードとシミュ
レーションモードの２通りあり、プログラムモードでは
ターゲットプログラムＴＰＯ実行動作のみを行い、シミ
ュレーションモードでは外部事象を含めたシミュレーシ
ョンを行う。シミュレータ起動時には、自動的にシミュ
レーションモードとなるが、このｒｍｏｄｅＪコマンド
により実行モードを変更することができる。

プリントコマンドｒｐｒｉｎｔＪ　は、ＭＰＵのレジス
タ、メモリ等の内容を表示するコマンドであり、起点ア
ドレス及びワード数或いはレジスタ塩及び表示形式をパ
ラメータにしてＭＰＵモジュールＭＭの関数ｒｃ−ｍｅ
ｍｐｒｉｎｔ　Ｊ或いはｒＣ−ｒｅｇｐｒｉｎｔＪを呼
び出す。ＭＰＵモジュールＭ　Ｍは指定アドレス空間或
いは指定レジスタのデータを表示イメージで作成してメ
ツセージバッファＭＢに格納したのちデバッガＤＢＧに
リターンする。デバッガＤＯＧはその結果をユーザイン
ターフェース［ＩＩＦ　を介してデイスプレィ５に表示
する。

終了コマンドｒｑｕｉｔＪは、シミュレーションを終了
するコマンドであって、このコマンドの入力により前記
ＵＮＩＸのコマンドレベルに戻る。

ランコマンドｒｒｕｎＪ　は、ターゲットプログラムＴ
Ｐを指定のアドレスから実行するコマンドである。

このコマンドを受けると、デバッガＤＢＧｌｉＭＰＵモ
ジュールＭ　Ｍに対して実行を命じる。ＭＰＵモジュー
ルＭＭでは、レジスタテーブルＲＴのプログラムカウン
タの値を指定されたアドレスに書き換えたのち、プログ
ラムを１ステツプごとに実行する。

■ステップの実行においては、デバッガＤＢＧ　は、デ
バッガステータステーブルＤＳＴ　により現在の設定ス
テータスを参照する。

ブレークポイント表示コマンドｒｓｈｏｗ　ｂｒｅａｋ
Ｊは、現在のブレークポイント全てについて設定状況の
一覧表を表示するコマンドである。

ステップコマンド［５ｔｅｐＪは、現在のプログラムカ
ウンタが指すアドレスを１ステツプだけ実行したのち停
止するコマンドである。

ステータスコマンド「５ｔａｔｕｓｊは、現在のシミュ
レータ動作環境等を表示するコマンドで、たとえば、デ
バッガステータステーブルＤＳＴを参照して、シミュレ
ータ実行モード、ＭＰＵ種別、ＭＰＵ動作クロック、タ
ーゲットプログラム名、外部事象ファイル名、現在のプ
ログラムカウンタの値、トレースモード設定状況等を表
示する。

トレースコマンド「ｔｒａｃｅｊ　は、内部或いは外部
事象の発生をトレースし、その内容をデイスプレィ５に
表示すると共にトレースファイルＴＦに格納するコマン
ドである。

書き込みコマンドｒｗｒｉｔｅｊ　は、指定のメモリ或
いはレジスタに値をセットするコマンドである。

なお、上述のｒｒｕｎＪ　コマンド実行中にコントロー
ルＣとすると、実行中のターゲットプログラムは停止し
、コマンド待ちとなる。なお、コントロールＣとは、キ
ーボード４のコントロールキーを押しながら「Ｃ」のキ
ーを押すことを意味する。

本実施例のＭＰＵシミュレータを使用してソフトウェア
単体のデバッグを行う際の基本的な流れとしては、プロ
グラムの実行に先立ち、入力データをセットし、デバッ
グの対象となるプログラムユニットの出口にブレークポ
イントを設定したのち、プログラムユニットの先頭から
実行する。そして、ブレークポイントで止まった時点で
出力データを参照し、予め想定していたデータと一致す
るかどうか検査する。不一致があった場合は、どこにバ
グが存在しているのかをデバッガコマンドを使用して見
つけ出す。

キーボード４から入力されたコマンドラインは、ユーザ
インターフェース［ＩＩＦ　により解析され、デバッガ
ＤＢＧ　が理解できる形式に変換される。

ユーザの入力が終了コマンド、すなわち、ｒｑｕｉｔＪ
であったときは、ＭＰＵシミュレータの動作を終了させ
る（ステップ１０７）。また、「ｑｕｉｔＪ以外のコマ
ンドであり且つＭＰＵインストラクション実行コマンド
でない場合、たとえば、ｒｗｒｉｔｅＪ、ｒρｒｉｎｔ
Ｊ。

ｒｂｒｅａｋｊ等であった場合、それぞれのコマンドが
実行される（ステップ１０８．１１７）。そして、その
実行結果がユーザインターフェース旧Ｆに通知され（ス
テノア’１１８）、ユーザインターフェースＵＩＦ　　
により実行結果がデイスプレィ５に表示される（ステッ
プ１１９）。

また、ユーザの入力がＭＰＵインストラクンヨン実行コ
マンド、すなわち、「ｒｕｎ　Ｊ、　ｒ　５ｔｅｐ　Ｊ
コマンドであったときは（ステップ１０８）、シミュレ
ーンヨンモードであるかどうかデバッガステータステー
ブルＤＳＴを参照して判別しくステップ１０９）、ンミ
ュレーションモードであるときは、外部事象ファイルＥ
ＰＦから外部入力データをセットする（ステップ１１０
）。次いで、ＭＰＵモジュール：ａ　！、１によりＭＰ
Ｕインストラクション実行のシミュレーンヨンが行われ
た（ステップ１１１）のち、タイマ、タイマ／イベント
カウンタ処理等のＭＰＵの内部機能が実行され（ステッ
プ１１２）、更に、インストラクション実行結果のデバ
ッガＤＢＧへの通知等が行われる（ステラ７’１１３）
。なお、シミュレーンヨンモードでないとき、すなわち
、プログラムモードのときは、ターゲットプログラムの
実行動作のみを行い外部入力データは不要であるので、
外部入力データのセット　（ステップ１１０）はスキッ
プされる。なお、ステップ１１１．１１２．１１３は、
デバッガＤＢＧではなく、ＭＰＵモジュールＭＭにより
実行される。

インストラクション実行結果は、更にユーザインターフ
ェースＵＩＦへ通知され（ステップ１１４）、このユー
ザインターフェースＵＩＦ　により実行結果の表示が第
４図に示されるデイスプレィ５により行われる（ステッ
プ１１５）。

たとえば、ａ０９０番地にブレークポイントがセットさ
れている場合、ａ０９０番地を含むアドレス空間でプロ
グラムを実行すると途中でターゲットプログラムの実行
が停止し、 ｒｂｒｅａｋ　ａｔ　ｂｒｅａｋｌ（ａ０９０）　　Ｊ
という表示が行われる。この表示は、ターゲットプログ
ラムの実行が、第１ブレークポイントのアドレスである
８０９０番地で停止したことを意味している。この状態
でｒｐｒｉｎｔｊ　コマンドを使用してレジスタやメモ
リの内容を表示させ、予期した値と一致するかどうか検
査する。

一致した場合、コマンドとしてｒｒｕｎ　ａ０９０Ｊを
入力し、このブレークポイントからターゲットプログラ
ムの実行を再開させ、次のブレークポイントまでプログ
ラムを実行させる。

この模作をブレークポイント毎に行う。

出力されたレジスタやメモリの内容が予期した値と一致
しない場合は、たとえば、ｒｔｒａｃｅｊ　コマンドに
よりブレークポイントに至るまでのレジスタやメモリの
変化を、ＭＰＵのインストラクション毎に表示させてバ
グの位置を探す。このトレースモードにおいては、デバ
ッガＤＢＧ　のトレースモードテーブルＴ！ＪＴ　が参
照され、指定されたトレースモードに応じて、内部トレ
ース、外部トレース或いは両方のトレースが行われ、ト
レース結果がデイスプレィ５に表示されると共にトレー
スファイルＴＦに格納される。なお、内部トレースの場
合は、ＭＰＵの実行によるレジスタ、メモリ、内部機能
をトレースする。また、外部トレースの場合は、外部事
象ファイルＥＰＦから取り込んだ外部入力、及び、ＭＰ
Ｕからのポート出力、シリアル出力等をトレースする。

そして、バグが発見されたら、ターゲットプログラムを
オブジェクトレベルで修正する。たとえば、［ａｓｍｊ
　コマンドにより、該当番地のメモリ内容をアセンブラ
ニーモニソクにより変更する。

なお、このデバッグ作業のためには、「ｂｒｅａｋＪ。

ｒｐｒｉｎｔ上ｒ　Ｌｒａｃｅ上ｒａｓｍＪ　コマンド
の他に、先に述べた各種デバッガコマンドが使用される
。

上述の作業の繰り返しによりデバッグ作業が行われる。

ターゲットプログラムの複数ステップにわたる実行のン
ミュレーションが指示された場合、指定された全インス
トラクションの実行が終了するまでは、ステップ１１６
からステップ１０９に戻る。全インストラクションの実
行が終了するとデバッガコマンドの入力待ちに戻る（ス
テップ１１６．１０５）。

上述のように、本実施例のシミユレータにおいては、ン
ミュレーション実行の際には、ローダＬＤＲによりター
ゲットプログラムＴＰがメモリテーブルＭ　ＲＹ　Ｔに
ロードされ、コンフィグレーションファイルＣＦ及び外
部事象ファイルＥＰＦ　のデータに基づいてＭＰＵモジ
ュール゛１１　！、ｌでＭＰＵ動作のシミュレーンヨン
を行う。すなわち、設定されたハードウェア環境のもと
てテストデータに応じてターゲットプログラムＴＰが実
行される。そして、シミュレーンヨンの結果は、デイス
プレィ５（第４図参照）に表示される。

ユーザは、このシミュレーションの結果をチエツクし、
トラブルが発生した場合は、デバッガコマンドにより原
因を解析する。トラブル解析の結果、バグが発見された
場合は、デバッガコマンドによりによりターゲットプロ
グラムを修正する。

上記作業を各種条件、例えば、テストデータを変更しな
がら繰り返すことによりデバッグが終了し、バグのない
オブジェクトプログラムが得られる。

このとき、Ｍ　Ｐ　Ｕに固有な情報の部分、すなわち、
レジスタ構造、端子構造及びインストラクンヨン体系等
に関係する部分は独立したモジュール、すなわち、レジ
スタ情報テーブルＲＩＴ、端子機能テーブルＴＰＴ及び
Ｍ　Ｐ　ＵモジュールＭＭとなっているので、シミュレ
ーンヨンの対象となるＭＰＵに応じてこれらのテーブル
及びモジュールを切り換えればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ＭＰＵを使用した
機器のソフトウェアを開発する際に、ハードウェア環境
及び外部事象のデータをファイル化しておき、このファ
イルのデータに基づいてシミュレーションを行う。した
がって、実際の装置を使用することなくソフトウェア単
体でのデバッグが可能となりデバッグ効率を高めること
ができる。このとき、ＭＰＵモジュールを独立して設け
、このＭＰＵモジュールにＭＰＵ固有の処理を受は持た
せている。したがって、ＭＰＵの種別が変更となっても
、デバッガ本体、ユーザインターフェース等を変更する
必要はなく、ＭＰＵモジュールを切り換えればこれに対
応することができる。これにより従来のように、各ＭＰ
Ｕに対してそれぞれ独立のシミュレータを用意する必要
がなくなりソフトウェアの開発費用を抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＭＰＵシミュレータを説明するための
原理図、第２図はＭＰＵシミュレータと複写機シミュレ
ータ全体との階層関係を示すブロック図、第３図はＭＰ
Ｕシミュレータのソフトウェア構造を示す説明図、第４
図はＭＰＵシミュレータのハードウェア構成を示すブロ
ック図、第５図はＭＰＵシミュレータを構成する各サブ
システムとファイル及びテーブルとの関係を示す説明図
、第６図はコンフィグレーションテーブルの構成を示す
説明図、第７図は外部事象テーブルの構成を示す説明図
、第８図はレジスタ情報テーブルの構成を示す説明図、
第９図は端子機能テーブルの構成を示す説明図、第１０
図はシミュレーションの対象となるＭＰＵの構造の一例
を示す概略ブロック図、第１１図はコマンドテーブルの
構成を示す説明図、第１２図はＭＰＵ実行ステータステ
ーブルの構成を示す説明図、第１３図はデバッグステー
タステーブルの構成を示す説明図、第１４図はブレーク
ポイントテーブルの構成を示す説明図、第１５図はトレ
ースモードテーブルの構成を示す説明図、第１６図はレ
ジスタテーブルの構成を示す説明図、第１７図は端子テ
ーブルの構成を示す説明図、第１８図はＭ　Ｐ　Ｕステ
ータステーブルの構成を示す説明図、第１９図はペース
クロックテーブルの構成を示す説明図、第２０図は一実
行タイマテーブルの構成を示す説明図、第２１図は命令
解析テーブルの構成を示す説明図、第２２図はコマンド
分類テーブルのｍ成を示す説明図、第２３図はコマンド
セットテーブルの構成を示す説明図、第２４図はコマン
ド関連テーブル間の関係を示す説明図、第２５図はＭＰ
Ｕモジュールにおける関数の処理の流れの一例を示すフ
ローチャート、第２６図は本実施例のＭ　Ｐ　Ｕシミュ
レータにおけるシミュレーション動作の流れを説明する
ためのフローチャートである。また、第２７図はＭＰＵ
により制御される複写機の概略を示す説明図、第２８図
はＭ　Ｐ　Ｕにより制御される機器を開発する際の一般
的な手順を示す工程図である。 ＣＦ；コンフィグレーションファイル ＤＯＧ　：デバソガ ＥＰＦ　：外部事象ファイル ！ＪＭ：ＭＰＵモジュール ！、１ＲＹＴ：メモリテーブル ＴＰ：ターゲットプログラム １１１Ｆ　：ユーザインターフェース 特許出願人　　　　　富士ゼロックス株式会社代　理　
人　　　　　小　堀　　益（はが２名）第１図 ＴＰ ＩＦ 第２図 ＣＧ　　　　　　ＥＰＤＧ　　　　　ＭＳ第　３　図 第４゛図 第６図　　　　　第７図 第１１図　　　　第１２図 第８図　　　　第９図 第１４図 第１６図　　　　第１７図　　　第１８図第２１図　　
　第２２図　　　　第２３図第１９図　　　　第２０図 １し　ベ　ル　１　定義　　　　　：合計実行うロンク
数・１クロツクカウント数胃　　　　ｉ割り込みクロフ
ク数、１Ｌλｈ　’）　Ｏ−／　’）　ｔｌ霞１ｉｆ　
”）　込ミＢＷ　間第２４図 ユーザ入力 第２５図 第　２６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シミュレーションの対象となるＭＰＵのハードウェ
   ア構成情報及び前記ＭＰＵの端子に供給する各種タイミ
   ング信号をファイルデータとして読み込むと共に、デバ
   ッグの対象となるターゲットプログラムのデータを読み
   込み、これらのデータを使用してシミュレーションの対
   象となるＭＰＵに固有の命令実行構造にしたがってター
   ゲットプログラムの実行をシミュレートすることを特徴
   とするＭＰＵシミュレーション方法。 ２、前記ハードウェア構成情報は、構成情報ファイルに
   格納され、前記各種タイミング信号は、外部事象ファイ
   ルに格納されていることを特徴とする請求項１記載のＭ
   ＰＵシミュレーション方法。 ３、前記ターゲットプログラムはシミュレーションに先
   立ち、メモリテーブルにロードされることを特徴とする
   請求項１記載のＭＰＵシミュレーション方法。 ４、ＭＰＵの種類ごとに前記ターゲットプログラムの実
   行のシミュレーションを行うＭＰＵモジュールを設ける
   と共に、該ＭＰＵモジュールに対するコマンドの入力及
   び該ＭＰＵモジュールからの出力の表示を行うユーザイ
   ンターフェースを設けたことを特徴とする請求項１記載
   のＭＰＵシミュレーション方法。 ５、前記ユーザインターフェースを介して入力されたコ
   マンドに基づいて、前記ターゲットプログラムがロード
   されているメモリテーブルの内容の変更、表示、ターゲ
   ットプログラムの実行、停止等を前記ＭＰＵモジュール
   に指示するデバッガを設けたことを特徴とする請求項４
   記載のＭＰＵシミュレーション方法。 ６、シミュレーションの対象となるＭＰＵのハードウェ
   ア構成情報を格納する構成情報ファイルと、前記ＭＰＵ
   の端子に供給する各種タイミング信号のデータを格納す
   る外部事象ファイルと、端末からの入力コマンド或いは
   端末への表示情報の処理を行うユーザインターフェース
   と、該ユーザインターフェースを介して入力されたコマ
   ンドに基づいてターゲットプログラムがロードされてい
   るメモリテーブルの内容の変更、表示、ターゲットプロ
   グラムの実行、停止等を指示するデバッガと、該デバッ
   ガからの指示に基づき前記構成情報ファイル及び外部事
   象ファイルからのデータを使用してシミュレーションの
   対象となるＭＰＵに固有の構造にしたがってターゲット
   プログラムの実行をシミュレートするＭＰＵモジュール
   とを備えたことを特徴とするＭＰＵシミュレータ。 ７、前記ＭＰＵモジュールをＭＰＵの種類に対応して複
   数設けたことを特徴とする請求項６記載のＭＰＵシミュ
   レータ。