JPH0346036A - インサーキットエミュレータにおけるバス制御方法 - 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】 〔概要〕 インサーキットエミュレータにおけるバス制御方法に関
し、 特別な回路を付加する必要がなく、ＣＰＵの処理効率を
向上させるとともに、ユーザレベルで使用できるＣＰＵ
の機能のみを用いて、その機能自身、が変更されない限
りは、工主ユレータが安定して動作することができるイ
ンサーキットエミュレータにおけるバス制御方法を提供
することを目的とし、 インサーキットエミュレータを用いてエミュレーション
ＣＰＵのデバッグ空間とユーザ空間のバスを切り換える
際に、通常はエミュレーションＣＰＵをデバッグ空間の
バスに接続し、ユーザ空間にアクセスするべき目的のバ
スサイクルを検出し、該サイクルを検出すると、外部か
らの要求により同一バスサイクルを繰り返すエミュレー
ションＣＰＵについてのリトライ機能を用いて、工ξニ
レ−ジョンＣＰＵをユーザ空間のバスに接続するように
構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、インサーキットエミュレータにおけるバス制
御方法に係り、詳しくは、ＣＰＵのデバッグ空間とユー
ザ空間のバス切り換え制御を行うためのバス制御方法に
関する。

マイクロコンピュータのシステム開発にはハードウェア
、ソフトウェア両面から開発を支援できるのが望ましく
、これを行えるのがインサーキット・エミュレータ（以
下、エミュレータという）である。インサーキット・エ
ミュレータは、ターゲット・システムのＣＰＵを抜き、
この代わりに開発システムからＣＰＵと等価な信号を入
出力するコネクタを挿入し、この開発システムにより、
ターゲット・システムの動作を開発システム側から自由
に操作することができる。また、ターゲット・システム
内のＲＯＭＳＲＡＭを、インサーキット・エミュレータ
内のＲＡＭで代行させ、ターゲット・システムが未完成
の状態でもエミュレーシゴンをすることができる。

このように、インサーキットエくユレータはユーザが、
あるＣＰＵを用いてシステム（ハード・ソフト）を開発
するとき、その評価段階において使用される機器であり
、ユーザは評価機能の乏しいＣＰＵの代わりに、エミュ
レータを評価システムに接続して、エミュレータに用意
された各種評価機能を用いて、開発効率を向上させるこ
とができる。エミュレータの基本機能としては、以下の
ようなものが挙げられる。実際のエミュレータは、これ
らの機能を核として、各種付加機能を有する。

（ａ）ＣＰＵの実行停止機能 ＣＰＵをユーザのコマンドにより実行させ、また、ユー
ザが設定した停止条件により、ＣＰＵを停止させる機能
。

（ｂ）ＣＰＵレジスタのリード・ライト機能ユーザコマ
ンドにより、ｃｐｕレジスタの内容の読み出し、および
書換えを行う機能。

（Ｃ）メモリリード・ライトａ能 ユーザコマンドにより、ＣＰＵに接続されたメモリの内
容の読み出し、および書換えを行う機能。

本発明は、（Ｃ）の機能を実現するための問題点を技術
的背景としている。

〔従来の技術〕

上述したような機能を実現するため、エミュレータはＣ
ＰＵに対し各種命令を発行する必要がある。これらの命
令はメモリを介してＣＰＵに伝えられるが、ユーザから
見て、エミュレータを使用した場合のＣＰＵの機能およ
び動作が実際のＣＰＵと異なってはならないので、この
メモリの存在をユーザに意識させてはならない。すなわ
ち、このメモリはユーザから見て、ＣＰＵのメモリ空間
の外にあり、ＣＰＵのこのメモリに対するアクセスはユ
ーザから観測不能である必要がある。そのためには、こ
のメモリは工電エレータ内部に含まれ、ＣＰＵがこのメ
モリに対してアクセスするときのみ、ユーザからＣＰＵ
を切り離し、このメモリに接続する必要がある。このメ
モリをデバッグメモリと呼び、上記理由をもって、工、
ごユレータはデバッグメモリ（空間）とユーザメモリ（
空間）とを切り換える必要性がある。

したがって、エミュレータに必要不可欠な機能として、
エミュレータコマンドによるユーザメモリのアクセス機
能が要求されることとなる。このため、エミュレータコ
マンドによるユーザメモリのアクセス時、ＣＰＵはデバ
ッグ空間よりメモリアクセスのプログラムを読み取り、
ユーザ空間とデバッグ空間の間で目的とするデータを転
送する必要があるが、デバッグ空間とユーザ空間の区別
はエミュレータ固有の物であり、一般にＣＰＵ自身はそ
の区別を付けられないため、エミュレータがＣＰＵの動
作を監視して、デバッグ空間とユーザ空間を切り換える
必要がある。

従来のエミュレータのバス制御技術においては、ＣＰＵ
自身にデバッグ空間とユーザ空間の区別を付けられるよ
うな仕様を付加するか、あるいは実際のバスサイクルを
観測し、目的のバスサイクルがどこで発生するかを予め
測定しておき、その結果を用いてエミュレータのバス制
御回路を構成するような方法を用いている。

前者の方法の詳細は、次の通りである。

すなわち、モード切り換え等の方法により、ＣＰＵ自身
に現在のアクセス対象がデバッグ空間なのかユーザ空間
なのかを認識させ、その状態を外部に知らせることがで
きるようにする。具体的には、デバッグメモリ専用のバ
スを設けたり、専用ピンにより現在の状況を出力してエ
ミュレータに伝える方法などがある。

一方、後者による実際のバスサイクルを観測する方法は
、次の通りである。

これは、実際のバスサイクルの発生過程を予め実験的に
観測しておき、その結果を用いてバスを切り換える方法
であり、具体的には、カウンタを用いて次のように行う
。

メモリリードを例にとって、バスサイクルを分類すると
、次のようになる。

・デバッグ空間からの命令のリード ・ユーザ空間からのデータのリード（目的のデータ） ・デバッグ空間へのデータのライト（目的のデータ） これらは、一般に次のように発生する。

する。これは、エミュレータを制御するＣＰＵ（モニタ
ＣＰＵと称する）が行う。

なお、実際の制御では、Ａ点にくるまでに、発生したバ
スサイクルの数を測定し、この値をカウンタにセットし
ておく。すると、エミュレータはカウンタの値を読み取
って、Ａ点でのみユーザ空間とＣＰＵを接続するように
し、その他のバスサイクルはデバッグ空間に対して行わ
れるようにすることができる。また、メモリライトの場
合も同様に制御できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のインサーキットエミュ
レータにおけるバス制御方法にあっては、前者の方法で
は、ＣＰＵにデバッグ空間とユーザ空間を区別するとい
うエミュレータ以外では使用しない回路を付加しなくて
はならないため、ＣＰＵの処理に無駄が生じ、その結果
、ＣＰＵの処理効率の低下やハード面での複雑化を招く
という問題点があった。

また、後者の方法では、ＣＰＵの改良などでバスサイク
ルの順序に変更が生じたような場合、エミュレータが動
作しなくなってしまう等により安定動作が妨げられたり
、また、これを防ぐためにはＣＰＵの改良に伴ってエミ
ュレータも変更する必要があり、回路変更を要するとい
う問題点があった。

そこで本発明は、特別な回路を付加する必要がなく、Ｃ
ＰＵの処理効率を向上させるとともに、ユーザレベルで
使用できるＣＰＵの機能のみを用いて、その機能自身が
変更されない限りは、エミュレータが安定して動作する
ことができるインサーキットエミュレータにおけるバス
制御方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるインサーキットエミュレータにおけるバス
制御方法は上記目的達成のため、インサーキットエミュ
レータを用いてエミユレーションＣＰＵのデバッグ空間
とユーザ空間のバスを切り換える際に、通常はエミユレ
ーションＣＰＵをデバッグ空間のバスに接続し、ユーザ
空間にアクセスできる目的のバスサイクルを検出し、該
サイクルを検出すると、外部からの要求により同一バス
サイクルヲ繰り返すエミユレーションＣＰＵについての
リトライ機能を用いて、エミユレーションＣＰＵをユー
ザ空間のバ・スに接続するようにしている。

〔作用〕

本発明では、通常はエミュレーションＣＰＵがデバッグ
空間のバスに接続され、目的のバスサイクルを検出する
と、リトライ機能を用いて工ξユレーシヲンＣＰＵがユ
ーザ空間のバスに接続される。

したがって、ユーザレベルで使用できるエミュレーショ
ンＣＰＵの機能のみを用い、特別の回路を付加する必要
がなくて、処理効率が向上し、またエミュレータが安定
して動作する。

〔原理説明〕

第１図は本発明の原理説明図であり、図中、１はエミュ
レーションＣＰＵ　（以下、ＣＰＵという）であり、Ｃ
ＰＵＩは外部からの要求により同一のバスサイクルを繰
り返すリトライ機能を有する。

ＣＰＵＩのバス２はデバッグ空間３とユーザ空間４にそ
れぞれスイッチＳＷＤおよびＳＷＵを介して接続される
。５はバス監視・制御回路であり、ＣＰＵＩのバスサイ
クルを監視してユーザ空間４にアクセスするべき目的の
バスサイクルを検出すると、ＣＰＵＩにリトライ要求を
出力し、スイッチＳＷＤおよびＳＷＵの切り換え制御を
行う。

以上の構成において、第２図（ａ）はユーザ空間４のリ
ード時、同図（ｂ）はライト時のタイ主ングチャートで
あり、図中、バスサイクルのＰＲ。

ＤＡＲ，ＤＡＷはそれぞれ、プログラム読み出し、デー
タ読み出し、データ書込みを示す。

通常はスイッチＳＷＤがオン、ＳＷＵがオフであり、バ
ス監視・制御回路５はＣＰＵ１のバスを監視し、目的の
バスサイクルを検出すると、ＣＰＵ１にリトライ要求を
出力し、スイッチＳＷＤをオフにする。すると、ＣＰＵ
Ｉはリトライ要求を受ケて、現在のバスサイクル終了後
同一のバスサイクル（以下、リトライサイクルという）
を繰り返すので、バス監視・制御回路５は次のバスサイ
クル開始と同時にスイッチＳＷＵをオンにし、バスサイ
クル終了と共に再びスイッチＳＷＵをオフ、ＳＷＤをオ
ンとする。

したがって、コマンドによるユーザ空間アクセスの場合
はリトライ機能を使用することにより、エミュレータは
目的のバスサイクルの発生時期を予め知ることができる
こととなり、デバッグ空間３とユーザ空間４のバス切り
換え制御を行うことが可能となる。これは、ユーザレベ
ルの信号だけを使用してバス切り換え制御ができること
を意味し、ＣＰＵＩには何ら特別な機能を付加する必要
がなく、工累ユレータを安定して動作させることができ
る。

〔実施例〕

以下、上記原理に基づく本発明の一実施例について第３
．４図を用いて説明する。第３図はバスの切換え回路を
示す図であり、この図において、１１はエミュレーショ
ンＣＰＵ（以下、ＣＰＵという）である。ＣＰＵＩＩは
リトライ要求信号であるＲＥＴＲＹが入力されるとその
時点と同一のバスサイクルを繰り返す。また、ＣＰ　ｔ
Ｊｌｌからはバスアクセス状態信号であるＤＡＲおよび
ＤＡＷ、バスサイクルの区切りを示すクロックパルスで
あるＢＵＳの各信号が出力され、さらに、アドレスバス
１２ａおよびデータバス１２ｂによりスイッチＳＷＤお
よびＳＷＵを介してそれぞれデバッグ空間１３およびユ
ーザ空間１４に接続されている。

１５はバス監視回路であり、バス監視回路１５はアンド
ゲート１６．１７およびオアゲート１８により構成され
、ＤＡＲ，ＤＡＷ信号および制御入力Ａ、　Ｂに基づい
てユーザ空間１４にアクセスするべき目的のバスサイク
ルを検出する。制御入力ＡＳＢはユーザ空間１４のリー
ドかライトかを指定する信号であり、リード時は制御人
力Ａが“Ｈ”、Ｂが°′Ｌ″で、ライト時はＡが“Ｌ”
、Ｂが“Ｈ”である。１９はアンドゲートで、バス監視
回路１５の出力信号のタイミングをＢＵＳ信号で切り、
ＨＩＴ信号をアントゲ−）２０およびフリップフロップ
２１に出力する。フリップフロップ２１はスイッチＳＷ
Ｄの切り換え制御を行うもので、ＨＩＴ信号が出力され
る毎に、その出力Ｑを反転させる。フリップフロップ２
１の反転出力Ｑは他のフリップフロップ２２に入力され
ており、フリップフロップ２２にはさらにＢＵＳ信号が
クロック端子ＣＫに入力される。

そして、フリップフロップ２２はスイッチＳＷＵの切り
換え制御を行うもので、ＢＵＳ信号が立上がる毎に、そ
の出力Ｑはフリップフロップ２１の出力Ｑと逆の状態を
保持する。また、アンドゲート２０はリトライ要求を出
力するもので、スイッチＳＷＤへの信号が“ＨＩＩのと
きにＨＩ　Ｔ信号が入力されると、ＲＥＴＲＹ信号を出
力する。

以上の構成において、第４図（ａ）はユーザ空間１４の
リード時、および第４図（ｂ）はライト時のそれぞれの
タイミングチャートである。初期状態においてスイッチ
ＳＷＤの信号はＨ１１で、スイッチＳＷＤはオンしてお
り、通常はこの状態を維持している。そして、目的のバ
スサイクルが発生すると、ＨＩＴ信号が出力され、リト
ライ要求信号ＲＥＴＲＹがＣＰＵＩＩに入力する。ＨＩ
Ｔ信号の立ち上がりでスイッチＳＷＤへの信号は“Ｌ　
１１となり、次にＣＰＵＩＩは同一のバスサイクル（リ
トライサイクル）を繰り返すので、もう−度ＨＩＴ信号
が出力されるが、スイッチＳＷＤへの信号が°“Ｌ°″
であるので、他方のスイッチＳＷＵへの信号が“ＨＩＩ
となり、ＣＰＵ１１はユーザ空間１４と接続される。ま
た、リトライサイクルにおけるＨＩＴ信号の立ち上がり
でスイッチＳＷＤへの信号は再びｏ　Ｈ＋＋となり、次
のバスサイクルからＳＷＵは“Ｌ　＋＋となってＣＰＵ
ＩＩとユーザ空間１４とは切り離され、デバッグ空間１
３と接続される。

ただし、この後も目的のバスサイクルが検出される毎に
、同一のサイクルが繰り返される。このため、本回路は
一単位のメモリアクセスが複数回のバスサイクルに分け
られて行われるような場合にも使用可能である。

このように、本実施例ではコマンドによるユーザ空間ア
クセス時のユーザ空間１４とデバッグ空間１３の切り換
え制御に、ユーザレベルの信号だけを使用することがで
き、ＣＰＵＩＩに何ら特別な機能を付加する必要がない
という効果を奏し、ＣＰＵ１１の改良などによるバスサ
イクルの発生順序の変更などにも、回路に変更を加える
必要がなく、エミュレータを安定して動作させることが
できる。

なお、上述の実施例では、ＤＡＲとＤＡＷがＣＰＵより
直接出力されているが、これらが無くても、ＣＰＵの他
の信号からこれらを判別できれば、それらを用いてＲＡ
ＲとＤＡＷと外部にて生成してもよい。

〔発明の効果］ 本発明によれば、特別な回路を付加する必要がなく、Ｃ
ＰＵの処理効率を向上できるとともに、ユーザレベルで
使用できるＣＰＵの機能のみを用いて、その機能自身が
変更されない限りはエミュレータを安定して動作させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の詳細な説明するタイミングチャート、 第３．４図は本発明に係るインサーキットエミュレータ
におけるバス制御方法の一実施例を示す図であり、 第３図はその方法を実現する回路を示す図、第４図はそ
の作用を説明するタイミングチャートである。 ｌ、１１・・・・・・ｃｐｕ。 ２・・・・・・バス、 １２ａ・・・・・・アドレスバス、 １２ｂ・・・・・・データバス、 ３．１３・・・・・・デバッグ空間、 ４．１４・・・・・・ユーザ空間、 ５・・・・・・バス監視・制御回路、 １５・・・・・・バス監視回路、 １６．１７．１９．２０・・・・・・アンドゲート、１
８・・・・・・オアゲート、 ２１．２２・・・・・・フリップフロップ、ＳＷＤ、Ｓ
ＷＵ・・・・・・スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インサーキットエミュレータを用いてエミュレーション
   ＣＰＵのデバッグ空間とユーザ空間のバスを切り換える
   際に、 通常はエミュレーションＣＰＵをデバッグ空間のバスに
   接続し、 ユーザ空間にアクセスできる目的のバスサイクルを検出
   し、該サイクルを検出すると、 外部からの要求により同一バスサイクルを繰り返すエミ
   ュレーションＣＰＵについてのリトライ機能を用いて、
   エミュレーションＣＰＵをユーザ空間のバスに接続する
   ようにしたことを特徴とするインサーキットエミュレー
   タにおけるバス制御方法。