JPH05289901A - シングルチップマイコンのシミュレ−ション方法及び そのシミュレ−タ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ハ−ドウェアなしでシングルチップマイコン
を完全にシミュレ−ションし、対象プログラムのデバッ
グ効率向上の可能なシミュレーション方法とシミュレー
タ装置。 【構成】 中央処理装置６に、タ−ゲットシングルチッ
プマイコンをシミュレ−ションするシミュレーションカ
ーネル１０とＩ／Ｏシミュレータ１３を含むシミュレー
タ本体７を組み込み、デバッグ対称プログラム４と事象
情報定義ファイル５を読み込み、これらデータに基づい
て対象プログラムをデバッグするシングルチップマイコ
ンのシミュレーション方式及びシミュレータは、外部事
象の生成を開始する種々のタイミングをデバッグ対象プ
ログラムと連動させて監視し、シングルチップマイコン
のＩ／Ｏポ−トに当該外部事象信号を供給する。事象情
報定義ファイル５はマシン上で自在にエディット可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シングルチップマイコ
ンにより制御される機器を開発する際に使用されるシミ
ュレ−ション方法及びシミュレ−タ装置に関し、特に、
シングルチップマイコン制御用プログラムのテストをハ
ードウェアなしに行なうためのデバッグ環境を提供する
シングルチップマイコンのシミュレ−ション方法及びそ
のシミュレ−タ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シングルチップマイコン制御用ア
プリケ−ションプログラムのデバッグを行なうための方
法としては、下記のものが挙げられる。 （１）タ−ゲットとなるシングルチップマイコンのＣＰ
Ｕとメモリのみをシミュレ−ションする。 （２）シングルチップマイコンの全機能をエミュレ−ト
できるインサ−キットエミュレ−タを、タ−ゲットとな
るシングルチップマイコンの代わりにハ−ドウエア（治
具）に接続する。この場合、図１４に示すシングルップ
マイコン２１がインサ−キットエミュレ−タと置き代わ
ることになる。

【０００３】しかしながら、上記の従来の技術（１）で
は、Ｉ／Ｏポ−ト等の外部からの入力信号をシミュレ−
ションできないため、ハ−ドウエアとの接点となるプロ
グラムを調整することが不可能であり、実機器と等価な
デバッグは行なえなかった。

【０００４】また、従来の技術（２）では、ハ−ドウエ
ア（治具）が完成していない場合、インサ−キットエミ
ュレ−タの使用が不可能な為、プログラムのテストを行
なう為には第３図の上段に示す基板２３、制御部２４を
含むハ−ドウエア（治具）２２が先行完成していること
が必須条件となっていた。よって、ソフトウエア開発の
工程がハ−ドウエア開発の進捗に大きく左右されるとい
う問題点が発生していた。

【０００５】かかる問題点を解決するため、すなわち、
ハードウェアなしにプログラムのテストを行うためのシ
ミュレーション方法として、例えば特開昭６２−２７４
４３６号公報、特開平１−３０７８３７号公報等によ
り、処理装置、主記憶装置、ディスク装置、ディスプレ
イ及びキ−ボ−ドを有する電子計算機から構成されるコ
ンピュータシミュレーションシステムに、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そ
の端子に供給する各種タイミング信号を定義するファイ
ルデータと、デバッグ対象となるターゲットプログラム
データとを読み込み、これらのデータを使用しながら上
記シミュレーションの対象となるＭＰＵに各種の実行命
令を行わせるものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、ソフトウエアにて対象となるＭＰＵ
（ＣＰＵ）をシミュレ−ションする点、及び、そのＩ／
Ｏポ−トへの信号をシミュレ−ションする点について記
載しているのみであり、これでは、必ずしも実機器と等
価なデバッグ環境を提供するものとは言えなかった。ま
た、そのＩ／Ｏポ−トへ外部事象を発生させるためのタ
イミング取得方法や外部事象デ−タの定義方法について
も、利用者にとって使いやすく、効率の良いものではな
かった。

【０００７】そこで、本発明は、上記の従来技術におけ
る問題点を解消するため、タ−ゲットとなるハ−ドウエ
ア（治具）なしで、ソフトウエア開発時のホストマシン
となる電子計算機上にて動作可能であり、前記シミュレ
−タにおいて各Ｉ／Ｏポ−トに供給する外部事象情報と
当該外部事象の生成を開始するタイミングの判定条件情
報を自在かつ簡単に定義できる機能を設けることによ
り、前記プログラムのデバッグを多くのバリエ−ション
にてキメ細かく行なうことを可能とし、もって、実機器
とほぼ完全で等価なデバッグ環境をソフト的に提供する
ことのできるシングルチップマイコンのシミュレ−ショ
ン方法及びそのシミュレータ装置を提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的を達
成するため、本発明により案出されたシングルチップマ
イコンのシミュレーション方法及びそのシミュレ−タ装
置は、当該をシミュレ−タカ−ネル、マイコンシミュレ
−タ、Ｉ／Ｏシミュレ−タ、割込みシミュレ−タの各ソ
フトウエアにて構成し、デバッグの対象となるアプリケ
−ションプログラムと共にソフトウエア開発時のホスト
マシンとなる電子計算機の主メモリ上に読み上げ、タ−
ゲットとなるシングルチップマイコンのＣＰＵ、メモ
リ、及び各種割込み（外部・タイマ・シリアル通信・Ａ
／Ｄ変換器）をシミュレ−ションすることで、前記アプ
リケ−ションプログラムのデバッグに際し、実際のシン
グルチップマイコン環境と同等の動作環境を実現し、加
えて、前記シングルチップマイコンの各Ｉ／Ｏポ−トに
供給する外部事象情報と当該外部事象情報の生成を開始
するタイミングを、デバッグ対象プログラムと連動させ
て条件判定する情報をプログラムとしてファイルにて定
義可能にし、デバッグ対象プログラムと連動させて監視
して、前記シングルチップマイコンのＩ／Ｏポ−トに外
部事象の信号を発生供給するようにしたものである。

【０００９】また、本発明によれば、前記Ｉ／Ｏポ−ト
に供給する外部事象の生成開始タイミングの判定条件と
して、前記デバッグ対象プログラムの動作にて前記Ｉ／
Ｏポ−ト出力の状態が変化したタイミング、前記デバッ
グ対象プログラムの動作にてプログラムカウンタが指定
アドレスを通過したタイミング、前記デバッグ対象プロ
グラムが指定メモリエリアにデ−タを書き込んだタイミ
ング、シミュレ−ション開始からの経過タイミングのい
ずれかを含むようにしたものである。

【００１０】さらに、本発明によれば、当該外部事象の
生成開始タイミングの判定条件を、前記電子計算機のエ
ディタ上で簡単に作成／修正できるようにし、また、上
記のタイミングの条件判定を論理積（ＡＮＤ）条件、論
理和（ＯＲ）条件等の論理式にて複合的に定義できる機
能を設けたことで、タ−ゲットとなるアプリケ−ション
プログラムへ外部事象を与えるタイミングを、該プログ
ラムのリアルタイムな動作に連動させて自由自在に定義
できるようにしている。

【００１１】

【作用】前述の如く、本発明のシングルチップマイコン
のシミュレーション方法及びそのシミュレ−タ装置によ
れば、利用者はソフトウエア開発に際し、そのホストマ
シンとなる電子計算機のみの閉じた環境にて、ソフトウ
エア単独のデバッグを行なうことができることは勿論の
こと、当該デバッグにおいて、各Ｉ／Ｏポ−トに供給す
る外部事象情報と当該外部事象の生成開始タイミングの
判定条件情報をホストマシンとなる電子計算機上にて簡
単に、且つ、複数のきめ細かなテストケ−スを多くのバ
リエ−ションにて定義できる為、効率の良いデバッグが
可能となる。

【００１２】特に、また、前記電子計算機のエディタ上
で簡単に作成／修正できる機能を設けたことで、タ−ゲ
ットとなるアプリケ−ションプログラムのテストデ−タ
を短時間で且つ、効率良く作成できる環境を実現し、ま
た、その為、実機と同等の動作環境を実現でき、さらに
は、実機では再現が困難な異常処理を簡単に再現できる
為、該ソフトウエアの信頼性向上が期待できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施例にな
るシミュレ−ション方法を採用したシミュレ−タ装置の
実行環境である電子計算機の構成が添付の図２に示され
ている。この図２において、符号６はソフトウエアであ
るシングルチップマイコンシミュレ−タが動作する中央
処理装置であり、この中央処理装置６には、ディスプレ
イ１、キ−ボ−ド２、主記憶装１９、及びディスク装置
３が接続されている。

【００１４】図３には、シングルチップマイコン制御プ
ログラムデバッグ時の環境構成を示す。この図からも明
かなように、本発明のシミュレーション方法及びシミュ
レータ装置では、前述の図１４に示した従来技術にける
ハ−ドウエア（治具）を含んだ機器構成とは異なり、ソ
フトウエアのみで実現する構成となっている。すなわ
ち、本発明のシミュレ−ション方法及びシミュレ−タ装
置では、上記の図２と図３において符号６で示した中央
処理装置内の閉じた環境にて、シングルチップマイコン
本体と当該制御プログラムへ与える外部事象をシミュレ
−ションしてデバッグを行うこととなる。

【００１５】次に、図１に本発明におけるシミュレ−シ
ョン装置の構成を示す。この図１において、シミュレ−
タ本体７は、中央処理装置６の主メモリ上に読み込ま
れ、シミュレ−ション状態を表示する為のディスプレイ
１、シミュレ−ション要因の設定や各種デバッグ用コマ
ンドを入力する為のキ−ボ−ド２、デバッグ対応プログ
ラム４や事象情報定義ファイル５を保存しておく為のデ
ィスク装置３を制御している。また、このシミュレ−タ
本体７は、シミュレ−タカ−ネル１０にて集中制御され
ており、シミュレ−ション用の各種コマンドを処理する
コマンド制御手段８、タ−ゲットとなるシングルチップ
マイコンとそのメモリをシミュレ−ションするマイコン
シミュレ−タ９、当該シミュレ−タが割込みに関するＩ
／Ｏポ−トに対して外部事象を発生させた場合やタイマ
割込みが発生した場合に、その割込みを処理する割込み
シミュレ−タ１８、各種Ｉ／Ｏをシミュレ−ションする
Ｉ／Ｏシミュレ−タ１３等から構成されている。

【００１６】なお、上記シミュレ−タカ−ネルの主な機
能としては、外部事象発生開始タイミング監視手段１１
としての機能と、外部事象発生手段１２としての機能が
挙げられる、また、Ｉ／Ｏシミュレ−タ１３の主な機能
としては、シングルチップマイコンの各Ｉ／Ｏポ−トへ
の外部事象の入出力をシミュレ−ションするＩ／Ｏポ−
トシミュレ−タ１４としての機能、１６ビットフリ−ラ
ンニングタイマや８ビットタイマをシミュレ−ションす
るタイマシミュレ−タ１５としての機能、ＳＣＩ（ Ser
ial Communication Interface ：シリアル通信 ）をシ
ミュ レ−ションするＳＣＩシミュレ−タ１６としての
機能、そして、Ａ／Ｄ変換器をシミュレ−ションするＡ
／Ｄ変換器シミュレ−タ１７としての機能が挙げられ
る。なお、Ｉ／Ｏシミュレ−タ１４の構成要因であるＩ
／Ｏポ−トシミュレ−タ等は、Ｉ／Ｏの１モデルであ
り、シングルチップマイコンの種類によっては、当該構
成が変化することは言うまでもない。

【００１７】次に、本発明の基幹であるタ−ゲットシン
グルチップマイコンのＩ／Ｏポ−トへ供給する外部事象
の発生方法の詳細について以下に説明する。図４には、
シミュレ−ション実行開始コマンドに対する処理のフロ
−チャ−トを示す。この図に示す処理は、図１のシミュ
レ−タカ−ネル１０上で動作され、キ−ボ−ド２よりシ
ミュレ−ション実行開始コマンドが入力されると、先ず
ディスク装置３の事象情報ファイル５を主記憶装置１９
のメモリ上に読み込み、内部監視テ−ブルを作成する
（ステップ：Ｓ３０）。ここで、シミュレ−ション時に
監視しなければならないＩ／Ｏポ−ト、プログラムコ−
ドに対応するアドレス、メモリエリアの監視情報等を作
成しておく。また、当該情報の詳細な内容については、
後に、添付の図５及び図６にて説明する。

【００１８】続いて、プログラムの１命令実行（Ｓ３
１）を実行した後、外部事象発生開始タイミング監視処
理（Ｓ３２）にて、上記ステップ（Ｓ３０）で作成した
情報をもとに外部事象発生開始タイミングの監視を行な
う。ここで、もし監視している事象の条件が成立した場
合、外部事象発生処理（Ｓ３３）にて該当する外部事象
発生開始指示が生成される。そして、マイコンシミュレ
−タ処理（Ｓ３４）にて実時間の更新が行なわれ、Ｉ／
Ｏシミュレ−タ処理（Ｓ３５）にて処理の必要が有った
場合のみＩ／Ｏポ−ト、タイマ、ＳＣＩ、Ａ／Ｄ変換器
の各シミュレ−タ中から該当するシミュレ−タ処理を実
行し、割込みシミュレ−タ処理（Ｓ３６）においても処
理の必要が有った場合のみ、該当割込みのシミュレ−シ
ョンを行なう。最後に、キ−ボ−ドからのキ−入力の有
無をチェックしてコマンドの入力が有った場合、対応す
る処理を実行する。

【００１９】以上、上記のステップ（Ｓ３１）から（Ｓ
３７）までの処理が、プログラムの終了、又は、強制終
了等のコマンド入力による人為的な中断まで実行され
る。なお、ここで示す外部事象発生開始タイミングと
は、予め定義されている外部事象を指定されたＩ／Ｏポ
−トへ送出開始するタイミングの事であり、例えばハ−
ドウエア（治具）の仕様で「Ｉ／Ｏポ−ト（ａ）の信号
状態がシングルチップマイコン内のソフトウエアにてＬ
（ Low ）からＨ（ High ）へ変えられた時、対応する
アクチュエ−タ処理後、マイコンの次の処理指示（ Ｈ
or Ｌ 信号送出）をＩ／Ｏポ−ト（ｂ）へ送る。」とい
った場合、当然の事ながらシングルチップマイコン内の
ソフトウエアではＩ／Ｏポ−ト（ｂ）の信号を監視して
いる。よって、ハ−ドウエア（治具）が完成していない
状態で当該ソフトウエアのデバッグを行なう際は、シミ
ュレ−タが上記タイミングにてＩ／Ｏポ−ト（ｂ）へＨ
又は、Ｌ信号を送出しなければならず、「Ｉ／Ｏポ−ト
（ｂ）へ信号を送出開始するタイミング」を何れかの要
因にてシミュレ−タに与えなければならない。

【００２０】本発明では、上記タイミングを、図５に示
す事象情報定義ファイルに定義されている複合監視事象
チェック情報（図６の符号５０）、単監視事象チェック
情報（図６の符号５１）の２つのファイル情報に与える
ことで、デバッグ用ソフトウエアの動作にリアルタイム
に連動した外部要因のシミュレ−ションを可能としてい
る。

【００２１】また、本発明によれば、上記Ｉ／Ｏポ−ト
の監視によるシミュレ−ション開始タイミング生成に加
え、「指定されたメモリにデ−タが書き込まれた」、
「指定されたアドレスをプログラムカウンタが通過し
た」との条件においてもシミュレ−ション開始タイミン
グを生成できる為、正にデバッグ用ソフトウエアのプロ
グラムコ−ドの１ステップ、１ステップに対応した、キ
メの細かいシミュレ−ションが可能となる。

【００２２】次に、外部事象発生開始タイミング監視処
理の詳細を説明する。図７に外部事象発生開始タイミン
グ監視可能事象の構成を示す。この図７に示すように、
本発明にてシングルチップマイコンからハ−ドウエア
（治具）方向へ出力される事象の中で、監視できる事象
は、Ｉ／Ｏポ−トへ出力される信号の変化、ＳＣＩ用ポ
−トへ出力される信号の変化、Ａ／Ｄ変換器用ポ−トへ
出力される信号の変化である。また、シングルチップマ
イコン内プログラムの内部処理にて変化する事象の中で
監視できる事象は、指定メモリへのデ−タの書き込み、
プログラムカウンタの指定アドレス通過が上げられる。
なお、シミュレ−ションが開始されてからの経過タイミ
ングの監視も行なわれていることは言うまでもない。

【００２３】ここで、図５に事象を監視する為の事象定
義情報ファイルのフォ−マットを示し、図６に事象定義
情報ファイルの詳細構成と監視する事象情報と発生させ
る外部事象情報との関連を示す。

【００２４】図５に示す事象定義情報ファイル４０は、
ホストコンピュ−タとなる電子計算機上のエディタにて
簡単に作成／修正できるアスキ−ファイルであり、図６
に示す複合監視事象チェック情報５０（図５では［Ｌ
Ｇ］項）、単監視事象チェック情報５１（図５では［Ｗ
Ｔ］項）、複合外部事象情報５２（図５では［ＰＮ］
項）と単外部事象情報５３（図５では［ＳＧ］項）にて
構成されている。当該ファイルでは、下記文字列が予約
語（キ−）となっており、本予約語と記述形式を順守す
ることでフレキシブルな事象定義が可能となる。この予
約語（キー）の例を以下に（１）〜（４）に示す。 （１）［ＬＧ］， ＬＮＯ＝， Ｌｘｘ＝ （２）［ＷＴ］， ＷＮＯ＝， Ｗｘｘ＝ （３）［ＰＮ］， ＰＮＯ＝， Ｐｘｘ＝ （４）［ＳＧ］， ＳＮＯ＝， Ｓｘｘ＝ 上記において、「ｘｘ」は該当する番号を示しており、
例えば１、２０、１００等である。なお、当該事象情報
定義ファイルは図４のステップ（Ｓ３０）の処理にて主
メモリ上に読み上げられ、図６に示すような紐付けにて
管理される。

【００２５】ここで、図５の右側に示す事象情報定義フ
ァイル４１の一例を説明する前に、利用者が定義した事
象情報定義ファイルをシミュレ−タがその内部に読み込
んだ時の管理情報を図６にて説明する。先ず、図６の複
合監視事象チェック情報５０は、単監視情報数と当該監
視情報にて定義されたＬ個のケ−スの監視情報から構成
され、監視式はそれに紐付けされた複数個の各単監視事
象チェック情報にて条件成立を監視している。なお、複
合単監視事象チェック情報５０の条件成立監視の為の論
理式の詳細構成を例示すると、この論理式は複合監視事
象チェック情報中のケ−スＮＯを論理積（ＡＮＤ）と論
理和（ＯＲ）の組み合わせにて定義する。また、論理積
（ＡＮＤ）は’＆’、論理和（ＯＲ）は’｜’にて記述
される。以下に、その一例を示す。 （１）監視式１にてケ−スＮＯ．１の条件成立タイミン
グを監視する場合： Ｌ１＝Ｗ１ （２）監視式２にてケ−スＮＯ．２が条件成立し、且
つ、ケ−スＮＯ．３の条件も成立するタイミングを監視
する場合： Ｌ２＝Ｗ２＆Ｗ３ （３）監視式３にてケ−スＮＯ．４が条件成立するか、
又は、ケ−スＮＯ．５の条件が成立するタイミングを監
視する場合： Ｌ３＝Ｗ４｜Ｗ５ （４）監視式４にてケ−スＮＯ．６が条件成立し、且
つ、ケ−スＮＯ．７の条件も成立するか、又は、ケ−ス
ＮＯ．８の条件が成立するタイミングを監視する場合： Ｌ４＝（Ｗ６＆Ｗ７）｜Ｗ８ なお、上記の論理式を知識処理にて置き換えることがで
きることは言うまでもない。

【００２６】次に、単監視事象チェック情報５１は、単
監視情報数とＷ個のケ−スの監視情報から構成され、こ
の監視情報は、監視事象区分、監視条件１、監視条件
２、監視デ−タ、条件成立回数、条件成立時の複合外部
事象ケ−スＮＯから構成されている。また、図８には、
単監視事象チェック情報の詳細な構成が示されており、
この図においては、監視事象区分へは監視したい事象に
対応する１から６の値が指定される。この図において示
されている（１）〜（３）は、使用者が事象情報定義フ
ァイルを定義する場合のパラメータ番号に該当する。

【００２７】この監視事象区分の対応値による定義の例
を以下に示す。 （１）監視事象区分＝１のＩ／Ｏポ−トの場合、監視条
件１は監視したいＩ／Ｏポ−トの番号、監視条件２は信
号がＬ（ Low ）からＨ（ High ）への変化を監視した
い場合は「０」が、信号がＨからＬへの変化を監視した
い場合は「１」が指定される。なお、監視デ−タは事象
情報定義ファイル上で設定の無い項目である。 （２）監視事象区分＝２のＳＣＩの場合、監視条件１は
デ−タ出力の有無の監視であれば１が、デ−タ出力の有
無と尚且つ、出力されるデ−タ値まで監視するのであれ
ば２が指定される。監視条件２は設定なし、監視デ−タ
は監視条件１が２の場合のみ判定の対象となるデ−タ値
を定義できるものとする。 （３）監視事象区分＝３のＡ／Ｄ変換器の場合、監視条
件１は該当するＡ／Ｄ変換器のチャネル番号が指定さ
れ、監視条件２と監視デ−タは設定なしである。 （４）監視事象区分＝４のメモリの場合、監視条件１は
監視するメモリエリアの内容と後で示す監視デ−タの値
の比較条件が指定され、１から５の値にて、より大／以
上／同一／以下／より小の条件を選択できる。監視条件
２は監視するメモリエリアの絶対アドレスが、監視デ−
タは比較対象となる値が定義される。 （５）監視事象区分＝５のアドレスの場合、監視条件１
と監視デ−タが設定なし、監視条件２にプログラムカウ
ンタの通過を監視する絶対アドレスが定義される。 （６）監視事象区分＝６の時間経過の場合、監視条件１
と監視条件２が設定なし、監視デ−タにシミュレ−ショ
ンを開始してから該当外部事象を発生させるまでの経過
時間が定義される。

【００２８】次に、実際に生成する外部事象の内容を説
明する。図９には、登録可能な外部事象の構成例を示し
ており、この図に示すように、本発明にてシミュレ−シ
ョン可能な外部事象としては、Ｉ／Ｏポ−トへの信号発
生、ＳＣＩへの１ｂｙｔｅ書き込み、Ａ／Ｄ変換器への
デ−タ発生、指定メモリへのデ−タ書き込みである。そ
の詳細構成を図１０に示す。

【００２９】図１０は、上記の図６に示した単外部事象
発生情報の構成を示しており、処理区分へは、発生させ
たい外部事象に対応する「１」から「４」までの値が指
定される。なお、この図において、（１）〜（５）は、
利用者が事象情報定義ファイルを定義する場合のパラメ
ータ番号に該当する。この処理区分の指定値と、発生さ
せたい事象との例を以下に説明する。 （１）処理区分＝１のＩ／Ｏポ−トの場合、信号ＮＯへ
は該当ポ−トの番号が指定され、スタ−ト時間は処理区
分１から４を通して外部事象発生条件が成立してから実
際のシミュレ−ションを開始するまでのディレイタイム
が指定される。継続時間は指定ポ−トへ該当信号を出し
続ける時間が指定され、デ−タはＬ（ Low）信号を出し
たければ「０」が、Ｈ（ High ）信号を出したければ
「１」が指定される 。以上により、指定されたＩ／Ｏ
ポ−トへ予め定義された信号を発生させ、シングルチッ
プマイコンの当該Ｉ／Ｏポ−トへ外部からハ−ド的に事
象が発生している状態をシミュレ−トする。 （２）処理区分＝２のＳＣＩの場合、信号ＮＯと継続時
間は設定なし、デ−タへは１ｂｙｔｅの通信デ−タが指
定される。以上により、シングルチップマイコンのＳＣ
Ｉへの１ｂｙｔｅデ−タ受信をシミュレ−トする。 （３）処理区分＝３のＡ／Ｄ変換器の場合、信号ＮＯは
Ａ／Ｄ変換器の該当チャネル番号が指定され、継続時間
は設定なし、デ−タへはＡ／Ｄ変換器への１ｂｙｔｅの
デ−タが指定される。以上により、シングルチップマイ
コンのＡ／Ｄ変換器への１ｂｙｔｅデ−タ書き込みをシ
ミュレ−トする。 （４）処理区分＝４のメモリの場合、信号ＮＯはデ−タ
を書き込む実アドレスが指定され、継続時間は設定な
し、デ−タへは書き込む１ｂｙｔｅのデ−タが指定され
る。以上により、シングルチップマイコンの指定メモリ
への１ｂｙｔｅデ−タ書き込みをシミュレ−トする。

【００３０】続いて、以上の定義をもとに、図５に実際
に定義された事象情報定義ファイル４１の例の説明を行
なう。先ず、複合監視事象チェック情報を見ると、本例
ではＬ１とＬ２の２個の監視式にて状態が監視されてい
る。これら２個の監視式の内容を以下に示す。 Ｌ１：Ｌ１はＷ１（単監視事象チェック情報）の条件が
成立するタイミングを監視している。 Ｌ２：Ｌ２はＷ２が条件成立し、且つ、Ｗ３の条件も成
立するか、又は、Ｗ４の条件が成立するタイミングを監
視している。

【００３１】次に、単監視事象チェック情報を見ると、
本例では４個の単監視事象チェック情報が存在する。こ
れら４個のチェック情報の内容は以下の通りである。 Ｗ１：Ｗ１は１５番のＩ／Ｏポ−トの信号変化（Ｌから
Ｈ）が１度検知された場合、Ｐ１（複合外部事象発生情
報）をスタ−トする。 Ｗ２：Ｗ２はＳＣＩのハ−ドウエア（治具）方向の送信
エリアに３５（１６進）のデ−タが１度書かれた場合、
Ｐ２をスタ−トする。 Ｗ３：Ｗ３は２０００番地（１６進）のアドレスエリア
に８０（１６進）デ−タが１度書き込まれた場合、Ｐ３
をスタ−トする。 Ｗ４：Ｗ４は３０００番地（１６進）のアドレスをプロ
グラムカウンタが２度通過した場合、Ｐ４をスタ−トす
る。

【００３２】次に、複合外部事象発生情報を見ると、本
例では４個の複合外部事象発生情報が存在する。これら
４個の発生情報は以下の通りである。 Ｐ１：Ｐ１は繰返し１回にてＳ１（単外部事象発生情
報）とＳ２を発生させる。 Ｐ１〜Ｐ４：以下Ｐ１からＰ４も同一定義である。

【００３３】さらに、単外部事象発生情報を見ると、本
例では６個の単外部事象発生情報が存在しており、これ
ら６個の発生情報は以下の通りである。 Ｓ１：Ｓ１は、２０番のＩ／Ｏポ−トへ事象発生時から
５ｍｓｅｃ間Ｈ信号を発生させる。 Ｓ２：Ｓ２は、２０番のＩ／Ｏポ−トへＳ１のスタ−ト
時間＋５ｍｓｅｃ後から１０ｍｓｅｃ間Ｈ信号を発生さ
せる。 Ｓ３：Ｓ３は、ＳＣＩへ事象発生時から２ｍｓｅｃ後、
３８（１６進）デ−タを書き込む。 Ｓ４：Ｓ４はチャネル番号２のＡ／Ｄ変換器へ事象発生
時から１ｍｓｅｃ後、ＦＦ（１６進）デ−タを書き込
む。 Ｓ５：Ｓ５は、４０００番地（１６進）のメモリへ事象
発生時から２ｍｓｅｃ後、Ａ０（１６進）デ−タを書き
込む。 Ｓ６：Ｓ６は、４００２番地（１６進）のメモリへ事象
発生時から３ｍｓｅｃ後、Ａ１（１６進）デ−タを書き
込む。

【００３４】又、単外部事象発生情報と実際のタイミン
グチャ−トの関係を図１１に示す。この図１１では事象
情報定義ファイル４１に示すような単外部事象発生情報
５３の定義例にてポ−トＮＯの１０と１１へタイミング
チャ−ト５５の信号が生成されることを示している。

【００３５】最後に、本発明の実現をソフトウエアにて
どのように処理しているかを示す。すなわち、上記図４
に示した外部事象発生開始タイミング監視処理（ステッ
プ：Ｓ３２）と外部事象発生処理（Ｓ３３）を、図１２
に示すソフトウエアのフロ−チャ−トを用いて説明す
る。この図１２は、外部事象発生開始タイミング監視方
法のフロ−チャ−トを示しており、この図では、外部事
象発生開始タイミングを得るために、先ず前記の複合監
視事象チェック情報中の監視式の解析を行なう（Ｓ６
０）。次に、監視式にて紐付けされている単監視事象の
条件が成立しているか判定し（Ｓ６１）、これを監視式
にて定義されている全ての単監視事象について行なう
（Ｓ６２）。以上の判定にて監視式が満たされた場合
（Ｓ６３）、条件成立時の複合外部事象ケ−スＮＯを取
り出し（Ｓ６４）、それにて紐付けされている複合外部
事象発生情報の中から発生させなければならないシ−ケ
ンスのＮＯを取り出す（Ｓ６５）。次に、当該シ−ケン
スＮＯに対応する単外部事象発生情報中の開始時間を補
正し（Ｓ６６）、該当の単外部事象発生情報を外部事象
発生待ち行列へセットする（Ｓ６７）。なお、該外部事
象発生待ち行列は、外部事象発生開始タイミング監視処
理（図４のＳ３２）と外部事象発生処理（図４のＳ３
３）のパイプとなる情報エリアであり、監視している条
件が成立した場合に外部事象発生開始タイミング監視処
理（Ｓ３２）が発生させるシ−ケンスをセットし、該シ
−ケンスを外部事象発生処理（Ｓ３３）が更新／削除す
る。

【００３６】以上、ステップ（Ｓ６５）から（Ｓ６７）
の処理を複合外部事象発生情報中の発生外部事象の数の
分だけ処理し（Ｓ６８）、当該処理を複合外部事象発生
情報中の繰返し数の分だけ行なう（Ｓ６９）。また、以
上の処理を複合監視事象チェック情報中の複合監視式の
数の分だけ行なう（Ｓ６０）。

【００３７】次に、図１３には、外部事象発生方法のフ
ロ−チャ−トを示す。この図１３では、監視事象の条件
が成立した場合に、外部事象発生情報が格納される待ち
行列を常に監視している。先ず、当該待ち行列中の外部
事象発生情報中のスタ−ト時間が「０」であるか判定す
る（Ｓ７１）。これは、既にスタ−ト済の場合を判定し
ている。次に、まだスタ−トしていない場合、当該待ち
行列中の外部事象発生情報中のスタ−ト時間がシミュレ
−タの管理実時間と一致したかどうか判定する（Ｓ７
２）。この判定により、もし一致したと判断した場合、
当該スタ−ト時間を「０」クリアする（Ｓ７３）。次
に、スタ−ト済の処理として、処理区分を判定する（Ｓ
７４）。ここで、処理区分がＳＣＩ、Ａ／Ｄ、メモリの
場合、マイコンシミュレ−タへ処理要因を渡すためのテ
−ブルに情報をセットする（Ｓ７５）。また、処理区分
がＩ／Ｏポ−トの場合には、指定ポ−トが割込みの端子
であるかどうか判定し（Ｓ７６）、割込みと判断した場
合、割込みシミュレ−タへ処理要因を渡すためのテ−ブ
ルに情報をセットする（Ｓ７７）。一方、割込み以外の
場合は、Ｉ／Ｏシミュレ−タへ処理要因を渡すためのテ
−ブルに情報をセットする（Ｓ７８）。以上の処理を、
待ち行列中の全情報に対して行なう（Ｓ７９）。

【００３８】なお、マイコンシミュレ−タ、割込みシミ
ュレ−タ、Ｉ／Ｏシミュレ−タの各処理テ−ブルへ渡す
ための情報は、外部事象発生待ち行列にセットされてい
る単外部事象発生情報と同一とし、前記各シミュレ−タ
の内部処理の記載は省略している。

【００３９】本発明によれば、以上のような精密な事象
監視方式と外部事象発生方式の実現にて、実環境と同等
のデバッグが、高効率にて可能となることは言うまでも
ない。

【００４０】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明かなように、
本発明のシングルチップマイコンのシミュレ−ション方
法及びそのシミュレ−タ装置によれば、タ−ゲットとな
るシングルチップマイコンを使用した機器のソフトウエ
アを開発する上で、開発マシンである電子計算機上に
て、実際の開発ハ−ドウエア（治具）なしに、すなわ
ち、ハ−ドウエア（治具）の開発を待たずしてソフトウ
エアのテストが可能となり、その際、事象情報を前記開
発マシンである電子計算機上で簡単に処理でき、かつ、
多種多様な詳細なテストケ−スを短時間で作成できる
為、ハードウェアを使用したと同等のほぼ完全なハード
ウェアのシミュレーション動作を可能としたことで、ソ
フトウエアの生産性向上や開発期間の短縮を図ることが
可能となり、さらに、実機では実現が難しい信号状態
や、異常状態をも簡単に定義できるため、前記ソフトウ
エアの信頼性の向上をも図れるという極めて優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるシミュレ−ション装置を
示す構成図である。

【図２】上記シミュレ−ション方法の実行環境である電
子計算機の構成図である。

【図３】上記シミュレ−ション方法のデバッグ時の環境
構成図である。

【図４】シミュレ−ション実行開始に対する処理を示す
フロ−チャ−ト図である。

【図５】上記シミュレ−ション方法の事象情報定義ファ
イルのフォ−マット図である。

【図６】上記シミュレ−ション方法における、監視する
事象情報と発生させる外部事象情報との関連を示す図で
ある。

【図７】上記外部事象発生開始タイミング監視可能事象
の構成例を示す図である。

【図８】上記図６の単監視事象チェック情報の構成例を
示す図である。

【図９】上記の登録可能な外部事象の構成例を示す図で
ある。

【図１０】上記図６の単外部事象発生情報の構成例を示
す図である。

【図１１】上記単外部事象発生情報とタイミングチャ−
トの関係図である。

【図１２】上記外部事象発生開始タイミング監視方法の
フロ−チャ−ト図である。

【図１３】上記外部事象発生方法のフロ−チャ−ト図で
ある。

【図１４】従来技術のシミュレ−ション方法のデバッグ
時の環境構成図である。

【符号の説明】

１ ディスプレイ ２ キ−ボ−ド ３ ディスク装置 ４ デバッグ対応プログラム ５ 事象情報定義ファイル ６ 中央処理装置 ７ シミュレ−タ本体 ８ コマンド制御処理 ９ マイコンシミュレ−タ １０ シミュレ−タカ−ネル １１ 外部事象発生開始タイミング監視手段 １２ 外部事象発生手段 １３ Ｉ／Ｏシミュレ−タ １４ Ｉ／Ｏポ−トシミュレ−タ １５ タイマシミュレ−タ １６ ＳＣＩシミュレ−タ １７ Ａ／Ｄ変換器シミュレ−タ １８ 割込みシミュレ−タ １９ 主記憶装置、 ２０ 機器 ２１ シングルチップマイコン ２２ ハ−ドウエア（治具） ２３ 基板 ２４ 制御部 ４０ 事象情報定義ファイル ４１ 事象情報定義ファイル ５０ 複合監視事象チェック情報 ５１ 単監視事象チェック情報 ５２ 複合外部事象発生情報 ５３ 単外部事象発生情報 ５４ 外部事象発生待ち行列 ５５ タイミングチャ−ト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 正彦 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体設計開発センタ内 (72)発明者 風見 晴雄 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体設計開発センタ内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターゲットとなるシングルチップマイコ
   ンのシミュレータ本体とデバッグ対称プログラムとシン
   グルチップマイコンのＩ／Ｏポ−トに供給する外部事象
   情報をデータファイルとしてメモリ上に読み込み、これ
   らのデータに基づいて、電子計算機内で、ターゲットシ
   ングルチップマイコンにおけるデバッグ対称プログラム
   の動作をシミュレーションするシュミレーション方法に
   おいて、前記シミュレータ本体は、さらに、前記外部事
   象情報に基づいて前記シングルチップマイコンのＩ／Ｏ
   ポ−トに供給する当該外部事象の生成を開始するタイミ
   ングを、前記デバッグ対象プログラムと連動させて監視
   し、所定の判定条件が成立した場合、前記外部事象情報
   に基づいて、前記シングルチップマイコンのＩ／Ｏポ−
   トに供給する当該外部事象の信号を発生することを特徴
   とするシングルチップマイコンのシミュレ−ション方
   法。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、前記Ｉ／Ｏポ−
   トに供給する外部事象の生成開始タイミングの判定条件
   として、前記デバッグ対象プログラムの動作にて前記Ｉ
   ／Ｏポ−ト出力の状態が変化したタイミング、前記デバ
   ッグ対象プログラムの動作にてプログラムカウンタが指
   定アドレスを通過したタイミング、前記デバッグ対象プ
   ログラムが指定メモリエリアにデ−タを書き込んだタイ
   ミング、シミュレ−ション開始からの経過タイミングの
   いずれか一つを含むことを特徴とするシングルチップマ
   イコンのシミュレ−ション方法。
3. 【請求項３】 前記請求項１において、前記外部事象の
   生成開始タイミングの条件判定は、複合的に論理式にて
   定義できることを特徴とするシングルチップマイコンの
   シミュレ−ション方法。
4. 【請求項４】 前記請求項１において、前記外部事象情
   報と前記判定条件は、前記シミュレ−タ本体とは独立し
   たプログラム形式として定義できることを特徴とするシ
   ングルチップマイコンのシミュレ−ション方法。
5. 【請求項５】 前記請求項４において、前記外部事象情
   報と前記判定条件はアスキーデータファイルとして定義
   されることを特徴とするシングルチップマイコンのシミ
   ュレ−ション方法。
6. 【請求項６】 前記請求項１において、前記外部事象情
   報と前記条件判定は作成／修正が可能であることを特徴
   とするシングルチップマイコンのシミュレ−ション方
   法。
7. 【請求項７】 前記請求項６において、前記外部事象情
   報は、前記電子計算機のエディタにて作成／修正できる
   ことを特徴とするシングルチップマイコンのシミュレ−
   ション方法。
8. 【請求項８】 前記請求項１において、前記外部事象の
   生成開始タイミング条件判定は知識処理にて定義できる
   ことを特徴とするシングルチップマイコンのシミュレ−
   ション方法。
9. 【請求項９】 処理装置、主記憶装置、ディスク装置、
   ディスプレイ及びキ−ボ−ドを有する電子計算機から構
   成され、タ−ゲットとなるシングルチップマイコン制御
   用プログラムをデバッグするシングルチップマイコンの
   シミュレ−ションを行うシングルチップマイコンのシミ
   ュレ−タ装置において、前記処理装置は、前記ターゲッ
   トシングルチップマイコンのシミュレーションを実行す
   るマイコンシミュレータ機能と、前記ターゲットシング
   ルチップマイコンのＩ／ＯをシミュレーションするＩ／
   Ｏシミュレータ機能と、割込処理をシミュレーションす
   る割込シミュレータと、そして、前記ディスク装置から
   読み込まれた外部事象情報に基づいて、前記シングルチ
   ップマイコンのＩ／Ｏポ−トに供給する当該外部事象の
   生成を開始するタイミングを、前記デバッグ対象プログ
   ラムと連動させて監視し、所定の判定条件が成立した場
   合、前記外部事象情報に基づいて、前記シングルチップ
   マイコンのＩ／Ｏポ−トに供給する当該外部事象の信号
   を発生するシミュレータカーネル機能を有することを特
   徴とするシングルチップマイコンのシミュレ−タ装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項９において、前記ディスク
    装置から読み込まれた前記外部事象情報に基づくＩ／Ｏ
    ポ−トに供給する外部事象の生成開始タイミングの判定
    条件として、前記デバッグ対象プログラムの動作にて前
    記Ｉ／Ｏポ−ト出力の状態が変化したタイミング、前記
    デバッグ対象プログラムの動作にてプログラムカウンタ
    が指定アドレスを通過したタイミング、前記デバッグ対
    象プログラムが指定メモリエリアにデ−タを書き込んだ
    タイミング、シミュレ−ション開始からの経過タイミン
    グのいずれか一つを含むことを特徴とするシングルチッ
    プマイコンのシミュレ−タ装置。
11. 【請求項１１】 前記請求項９において、前記ディスク
    装置から読み込まれる外部事象情報は、前記キーボード
    により、前記マイコンシミュレ−タとは独立したプログ
    ラム形式で既述できることを特徴とするシングルチップ
    マイコンのシミュレ−タ装置。
12. 【請求項１２】 前記請求項９において、前記電子計算
    機は、前記外部事象情報を作成／修正するためのエディ
    タを有することを特徴とするシングルチップマイコンの
    シミュレ−タ装置。
13. 【請求項１３】 前記請求項９において、前記外部事象
    の生成開始タイミング条件判定を定義するための知識処
    理手段を有していることを特徴とするシングルチップマ
    イコンのシミュレ−タ装置。
14. 【請求項１４】 処理装置、主記憶装置、ディスク装
    置、ディスプレイ及びキ−ボ−ドを有する電子計算機か
    ら構成され、タ−ゲットとなるシングルチップマイコン
    制御用プログラムをデバッグするシングルチップマイコ
    ンのシミュレ−ションを行うシングルチップマイコンの
    シミュレ−タ装置において、前記処理装置の主記憶装置
    は、前記ターゲットシングルチップマイコンのシミュレ
    ーションを実行するマイコンシミュレータ機能と、前記
    ターゲットシングルチップマイコンのＩ／Ｏをシミュレ
    ーションするＩ／Ｏシミュレータ機能と、割込処理をシ
    ミュレーションする割込シミュレータと、そして、前記
    ディスク装置から読み込まれた外部事象情報に基づい
    て、前記シングルチップマイコンのＩ／Ｏポ−トに供給
    する当該外部事象の生成を開始するタイミングを、前記
    デバッグ対象プログラムと連動させて監視し、所定の判
    定条件が成立した場合、前記外部事象情報に基づいて、
    前記シングルチップマイコンのＩ／Ｏポ−トに供給する
    当該外部事象の信号を発生するシミュレータカーネル機
    能を実行するに十分な記憶容量を有していることを特徴
    とするシングルチップマイコンのシミュレ−タ装置。