JPH03286342A - タイミング発生装置及びそれを用いた擬似プロセッサ装置 - 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、被試験体に組み速まれるマイクロプロセッサ
（以下、「Ｍ　Ｐ　Ｕ　ｊと略記する〉の命令を解読し
て、それに合致したタイミングを送出するタイミング発
生装置、及びそれを用いて擬似的にプロセフノング動作
を行わせる擬似プロセッサ装置に関するものである。

本装置は、ＭＰじを備えた各種マイクロコンピュータ応
用機器のバー１′ウエアのデバッグ装置などに用いられ
る。

［従来の技術〕 ＭＰＵと周辺回路（各種メモリ等）とを備えた機器の開
発において、実機デバッグには一般にｒｃＥ（イン・サ
ーキット・エミュレータ）やロジック・アナライザが用
いられる。

ＩＣＥはプローブを被試験体の本来ＭＰＵが装着される
ＩＣソケントに差し込み、それを本来のＭＰＵと同型の
エミュレーションＭＰＵで制御することによりデバッグ
を可能とする０例えばプログラムの任意のアドレスから
のスタート、任意の点でのブレーク、その時のレジスタ
内容の表示／修正、実行中のプログラムのトレース表示
、メモリへのデータ転送や内容の表示／修正などが行な
える。このようなＩＣＥは主にソフトウェアのデバッグ
に用いられる。

ロジック・アナライザはＭＰＵの機種に依存せず、ハー
ドウェアのデバッグに用いられる。

ロジック・ステート・アナライザは多チャンネルでトレ
ース観察が主な機能であり、タイミング・アナライザは
独自の時間軸の高速サンプリングでタイミング・チャー
トを表示する。

［発明が解決しようとするＲＩｊ！〕 ＩＣＥは前述のようにソフトウェアのデバッグには向い
ているが、周辺回路へのアクセスはホストＭＰＵでエミ
ュレーションＭＰＵをＩＩ　ｍすることにより全てソフ
ト的に行われ、ミリ秒オーダで命令を実行するため、そ
のタイミングをオシロスコープで観測することは不可能
に近く、ハードウェアのデバッグには向いていない。

また被試験体と同等のＭＰＵを搭載して試験する必要が
あり、被試験体でＭＰＵの機種が変わればそれ専用のＩ
ＣＥに変えなければならない。

例え同種のＭＰＵでも動作周波数特性などタイプが異な
れば通用出来ないこともある。

他方、ロジック・アナライザは被試験体においてＭＰＵ
を動作させつつ信号の状態変化やタイミングを受動的に
観察するものであって、被試験体に対して特定の動作状
態を積極的に実現するものではない。それ故、特定の命
令の実行時の動作観察を行うことはできない。

ＭＰＵのタイミング解析器として、そのＭＰＵに合致し
たタイミングを発生する装置をＩ戒することは技術的に
可能である。しかし従来技術では被試験体の周辺回路か
ら命令を読み出して、それを実行することは出来ない。

本発明の目的は、上記のような従来のＩＣＥやロシアす
・アナライザの欠点を解消し、被試験体の周辺回路から
読み出した命令を解読し、それに従って本来の（実機の
）ＭＰｔＪと同しタイミングで実行できるようにしたハ
ードウェアのデバッグＣ：適したタイミング発生装置、
及びそれを用いたｙＪ似プロセッサ装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段〕 本発明は基本的には、本来ＭＰＵと周辺回路を有する被
試験体に対してＭＰＵの代わりに外部からタイミングを
送出する装置である。このタイミング発生装置は、前記
ＭＰＵに対応した命令コード解読データ／タイミングデ
ータ等を記憶するデータテーブルと、被試験体の周辺回
路からそのＭＰＵの命令のマシン語を読み出してデータ
テーブルの命令コード解読データを参照して解読する命
令解読器と、解読したマシン語をＭＰＵの動作タイミン
グに変換する命令タイミング変換器と、データテーブル
のタイミングデータを参照して前記命令タイミング変換
器により作成したタイミングを実行するタイミング発生
器を具備している。被試験体の種類が変わった場合は、
それに応した命令コードＭ読データ／タイ嵩ングデータ
等のデータテーブルの記憶内容を変更する。

このタイミング発生装置を用いる擬似プロセッサ装置は
、前記のタイミング発生装置と、その命令解読器の解読
結果に基づきデータバタン及びアドレスパターンを発生
するデータパターン発生器及びアドレスパターン発生器
を具備し、それぞれデータバス及びアドレスバスによっ
て被試験体と結合される。

［作用］ 被試験体の周辺回路から読み出した命令をＭＰＬＪの命
令として命令解読器で解析し、それを命令タイミング変
換器で動作タイミングに変換し、それをタイミング発生
器で実行する。これによって例えば被試験体に実装され
ているＥＰＲＯＭのプートプログラムを読み込んで実行
するなどの動作が可能となる。

被試験体が変わって、それに搭載されるＭＰＵの機種が
変わっても、データテーブルの内容をＭＰＵに合うよう
に書き換えるだけで、ハードウェア的には殆ど同しもの
で対応できる。

［実施例］ 第１図は本発明に係る擬似プロセッサ装置の一実施例を
示す回路ブロック図であり、第２図はシステム構成例を
示す説明図である。

第２図に示すように、この擬似プロセッサ装ＷｌＯは、
ホスト・コンピュータと回線で結ばれ、また被試験体間
ケーブル１２の先端のコネクタ部１４を被試験体１６の
ＭＰＵ用ＩＣソケットに挿入することにより被試験体１
６と結合される。被試験体１６は本来、ＭＰＵと周辺回
路（例えばプログラム搭載ＥＰＲＯＭ１８やＲＡＭ２０
などを含む回路）が実装されるものであり、試験に際し
てはＭＰＵが取り外され、代わりにコネクタ部１４が挿
入されている。この擬似プロセッサ装置１０は、ホスト
・コンピュータからの情報に基づき、被試験体１６に対
してタイミングの送出、データの送受、アドレスの送信
などを制御する。

擬似ブロセフサ装置１０は、タイミング発生装置２２を
具備する。タイミング発生装置２２は、本来ＭＰＵと周
辺回路を有する被試験体に対してＭＰＵの代わりにタイ
ミングを送出する装置である。ホスト・コンピュータか
ら送られてきた前記ＭＰＵに対応した命令コード解読デ
ータ／タイミングデータを記憶するデータテーブル２４
と、被試験体１６の周辺回路からそのＭＰＵの命令のマ
シン語を読み出してデータテーブルの命令コード解読デ
ータを参照して解読する命令解読器２６と、解読したマ
シン語をＭＰＵの動作タイミングに変換する命令タイ呉
ング変換器２８と、データテーブルのタイミングデータ
を参照して前記命令タイミング変換器２８により作成し
たタイミングを実行するタイミング発生器３０を具備し
ている０発生したタイミングは被試験体間ケーブル１２
を介して被試験体１６に供給される。ここでデータテー
ブル２４はＲＡＭであり、命令解読器２６は専用ＭＰＵ
を含む回路である。

擬似プロセッサ装置１０は更に命令解読器２６の解読結
果に基づきデータパターン及びアドレスパターンを発生
するデータパターン発生器３２及びアドレスパターン発
生器３４を具備し、それぞれデータバス３６及びアドレ
スバス３８により被試験体間ケーブル１２で被試験体１
６と結合する。

本装置の動作について述べる。まず試験を始めるに先立
って被試験体１６に搭載するＭＰＵに対応した各種デー
タをホスト側から命令解読器２６を介してデータテーブ
ル２４に書き込んでおく、ホスト側から擬似プロセッサ
装置１０に対して、どのような処理を行わせるか等の情
報も指示する。この指示は通常、処理毎に行う。

周辺回路からデータを読み出す場合、アドレスパターン
発生器３４にアドレスをセットし、命令解読器２６から
読み出し指令を送出する。準備が終了したら命令タイミ
ング変換器２８で命令から変換した情報をタイミング発
生器３０に送る。タイミング発生器３０は、その情報に
従ってタイミングを発生する０周辺回路へデータを書き
込を場合、データパターン発生器３２に書き込りべきデ
ータを、アＦ　Ｌ−スパターン発生器３４にアドレスを
七ノドと、命令解読器２６から書き込み指令を退出する
。１！備が終了したら命令タイミング変換器２８が命令
から変換した情報をタイミング発生器３０に瑳る。タイ
ミング発生器３０は、その情報に従ってタイミングを発
生する。

ここで例えばブート−プログラムを搭載しているＥＰＲ
ＯＭ　ｌ　８から命令を読み出し処理する場合を考える
。ホスト側から先頭アドレスと終了アドレスあるいはス
テップ数などを指定する。するとそのアドレスに記憶さ
れているオペコードを上記のように命令解読器２６で読
み出し、実行する。読み出す命令（ＥＰＲＯＭの該当ア
ドレスに書き込まれている命令）がメモリ間ノデータ移
動命令（ＭＶ　ＭＥＭＩ、ＭＥＭ２＝ＭＥＭ１　（メモ
リ１）のデータをＭＥｌ’１２　（メモリ２）へ移動す
る命令）であるとする、まずＥＦＲＯＭｌＢから命令を
命令Ｍ　Ｒ器２６にフェッチし、その命令を解読する。

その結果、メモリ間のデータ移動命令であることが解読
される。それに基づき次のアドレスの第１オペランドを
読み出す。アドレスパターン発生器３４を読み出したデ
ータのアドレスにセットし、命令タイミング変換器２日
で読み出しサイクルを指示し、タイミング発生８３０で
読み出しサイクルを実行する。そしてデータパターン発
生器３２にデータを取り込む６次に第２オペランドを読
み出す、アドレスパターン発生器３４を読み出したデー
タのアドレスにセントし、命令タイミング変換器２８で
書き込みサイクルを指示し、タイミング発生器３０で書
き込みサイクルを実行する。そしてデータパターン発生
器３２のデータを第２オペランドのアドレスに書き込む
、このようにしてメモリ移動命令が実行される。その様
子をまとめたのが第１表である。

第１表 この擬似プロセッサ装置１０は周辺回路のデータを取り
込んで実行するばかりでなく、他の動作もできる。例え
ばホスト側からデフォルトでデータパターンを与え、先
頭アトルスと終了アドレスを与えて周辺回路のＲＡＭの
書き込み／読み出しを行い、データパターン発生器３２
で比較することにより、メモリ・チエツクが行なえる。

この時、命令解読器２６は殆ど動作せず、スルーの状態
となるため、高速チエツクが可能である。

また１命令のみをループさせて実行できる。

これはホスト側から例えば特定アドレスを指定し、且つ
１命令のみを実行させることを指定すると、命令解読器
２６は１命令のみ繰り返し実行する。これは実機の動作
と同しタイミングで行われるため、その命令の動き、命
令のタイミングをオノロスコープで波形観測でき、ハー
ドウェアのデパックが容易となる。このような動作は従
来のＩｃＥでは決してできない顕著なものである。何故
ならば、ＩｃＥでは前述のように命令の実行に時間がか
かり波形観測が不可能たからであるＬ　ＥＦＲＯＭに同
し命令を並べておけば波形観測は可能であるが、ＥＰＲ
ＯＭ自体の記憶内容を変えておかねばならず、実機には
適用できない。

［発明の効果１ 本発明は上記のように、被試験体の周辺回路から命令を
読み出し、それに従って本来のＭＰＵと同しタイミング
で実行できるため、ハードウェアのデパックを効率よく
行うことができる。

また被試験体のＭＰＩＪに対応したデ〜りをホスト側か
ら供給してデータテーブルに貯え、それを利用するため
、被試験体が変わってＭＰＵの機種が変わっても、ハー
ドウェア的には殆ど変える必要がなく、単にデータテー
ブルを書き換えるだけで任意のＭＰＵに対応可能である
。

本発明の装置では、１命令のみをループして実行するこ
とも可能で、その命令の動きゃタイミングなどをオノロ
スコープで波形観測できる。

これは従来のＩＣＥでは決して行えながった顕著な効果
である。その他、周辺回路のメモリチエ７りなども高速
で行なえる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る擬似プロセッサ装置の一実施例を
示すプロ、り図、第２図は本発明の装置の使用状態の一
例を示す説明図である。 １０・・・擬似プロセッサ装置、１２・・・被試験体間
ケーブル、１６・・・被試験体、２４・・・データテー
ブル、２６・・・命令解読器、２日・・・命令タイミン
グ変換器、３０・・・タイミング発生器、３２・・・デ
ータパターン発生器、３４・・・アドレスパターン発生
器。 ２２、 ｗＮ１図 ホスト側から

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本来ＭＰＵと周辺回路を有する被試験体に対してＭ
   ＰＵの代わりに外部からタイミングを送出する装置にお
   いて、前記ＭＰＵに対応した命令コード解読データ／タ
   イミングデータを記憶するデータテーブルと、被試験体
   の周辺回路からそのＭＰＵの命令のマシン語を読み出し
   データテーブルの命令コード解読データを参照して解読
   する命令解読器と、解読したマシン語をＭＰＵの動作タ
   イミングに変換する命令タイミング変換器と、データテ
   ーブルのタイミングデータを参照して前記命令タイミン
   グ変換器により作成したタイミングを実行するタイミン
   グ発生器を具備していることを特徴とするタイミング発
   生装置。 ２、請求項１記載のタイミング発生装置と、その命令解
   読器の解読結果に基づきデータパターン及びアドレスパ
   ターンを発生するデータパターン発生器及びアドレスパ
   ターン発生器を具備し、それぞれデータバス及びアドレ
   スバスによって被試験体と結合する擬似プロセッサ装置
   。