JPH05334459A

JPH05334459A - マイクロコンピュータ

Info

Publication number: JPH05334459A
Application number: JP4137275A
Authority: JP
Inventors: Kimiko Nakamura; 公子中村; Hajime Sakuma; 肇佐久間
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-05-28
Filing date: 1992-05-28
Publication date: 1993-12-17
Also published as: US5586336A

Abstract

(57)【要約】【目的】マイクロコンピュータ内部に閉じた資源をマ
イクロコンピュータの実行を妨げずに外部からモニタす
る機能を提供する。【構成】マイクロコンピュータ１００の外部から内蔵
のレジスタアドレスを予め設定しておき、内部のレジス
タアドレスバス１０７上に出力されたレジスタアドレス
との一致タイミングで、内部データバス１０８上のデー
タを取り込み、シリアルインターフェイス３００経由で
外部に出力する。【効果】マイクロコンピュータの実行を一旦停止させ
ることなく、マイクロコンピュータ内部に閉じている資
源の情報を得ることができるため、制御の対象となって
いる機械が暴走したり、故障したりすることがない。且
つ、マイクロコンピュータの実行を停止させないので、
実行時と同様、実時間での開発が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
に関し、特にマイクロコンピュータの内部資源をマイク
ロコンピュータの外部からモニタする機能に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータの動作に関して、
図５を用いて説明する。マイクロコンピュータ１００
は、アドレスバス１０３、データバス１０４でメモリ２
００と接続される。マイクロコンピュータ１００の内部
は、ＡＬＵ１０５、複数のレジスタを含むレジスタ１０
６、命令レジスタ１５０、レジスタアドレス生成回路１
５１、アドレスバッファ１０１、データバッファ１０２
から構成され、それぞれ内部データバス１０８、レジス
タアドレスバス１０７等で接続されている。

【０００３】通常、マイクロコンピュータは、テンポラ
リレジスタ、マイクロプログラムＲＯＭ、周辺回路、そ
の他各種ランダムなロジック、また場合によってはＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ等も含まれるが、ここでは説明を簡略にする
ために、これらハードウェアに関する記述は省略する。

【０００４】マイクロコンピュータには、内蔵するレジ
スタ間転送命令、レジスタ間演算命令、またメモリとレ
ジスタ間の転送、演算命令、分岐命令など多種多様の命
令がある。代表的な命令の動作を簡単に説明する。

【０００５】レジスタ間演算命令の場合には、命令レジ
スタ１５０に格納されたレジスタ指定情報から、レジス
タアドレス生成回路１５１によってレジスタアドレスバ
ス１０７に対象レジスタアドレスを出力する。対象とな
るレジスタはレジスタ１０６から読み出されＡＬＵ１０
５によって所定の演算を実行した後、内部データバス１
０８経由でレジスタ１０６内の所定のレジスタに書き戻
される。

【０００６】メモリからレジスタへの転送命令の場合に
は、命令レジスタ１５０に格納されたメモリアドレス情
報から所定のメモリアドレスを生成し（通常メモリアド
レスは、ＡＬＵ１０５を利用した加算等の演算で生成さ
れるが、本特許とは直接関係ないため詳細な説明は省略
する）、内部データバス１０８経由でアドレスバッファ
１０１にメモリアドレスを格納する。このメモリアドレ
スはアドレスバス１０３経由で、外部のメモリ２００に
出力される。メモリ２００から読み出されたデータは、
データバス１０４経由でデータバッファ１０２に格納さ
れる。

【０００７】次にレジスタへ書き戻す場合には、命令レ
ジスタ１５０に格納されたレジスタ指定情報から、レジ
スタアドレス生成回路１５１によってレジスタアドレス
バス１０７に対象レジスタアドレスを出力し、同時にデ
ータバッファ１０２の内容を内部データバス１０８経由
で所定のレジスタに格納する。

【０００８】以上２つの代表的な命令の動作を簡単に説
明したが、ここで注目する点は、命令の実行中に演算の
対象となるデータが、マイクロコンピュータの外部に出
力されるか否かという点である。レジスタとメモリ間操
作の場合には、メモリのアドレスはアドレスバス１０３
に出力され、またメモリの内容はデータバス１０４に出
力される。従って、マイクロコンピュータ１００の外部
でアドレスバス１０３、データバス１０４をモニタして
いれば（通常、リードまたはライトのストローブ信号も
モニタすることが多いが説明は省略した）、マイクロコ
ンピュータの動作を妨げずにアドレスとデータを外部で
検知することができ、実行の状態をマイクロコンピュー
タ外部から知ることができる。

【０００９】一方、レジスタ間の演算の場合には先に説
明したように、マイクロコンピュータ１００の内部デー
タバス１０８と、レジスタアドレスバス１０７にしか情
報が出力されず、マイクロコンピュータ１００の外部か
らは内部でどのような処理が行なわれているか知ること
ができない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、レジ
スタを操作するような命令の場合、また説明を省略した
が内蔵のＲＡＭがあった場合の、このＲＡＭに対する操
作など、マイクロコンピュータ内部に閉じている資源を
操作する場合には情報が外部に出力されない。

【００１１】マイクロコンピュータのプログラム開発時
には、この種の閉じた情報を参照する必要が多々あり、
これを実現するためには、マイクロコンピュータの実行
を一旦止めて、内部資源の情報を外部に出力する命令を
実行させることで外部で情報を得る方法が採られる。

【００１２】しかし、マイクロコンピュータを利用して
機械を制御するようなアプリケーションの場合には、マ
イクロコンピュータの実行を一旦停止させると制御の対
象となっている機械が暴走したり、故障したりする可能
性がある。またマイクロコンピュータの実行を停止させ
ると開発時と実行時のプログラムの実行時間に差がでて
くるため、実時間での開発が不可能となる。従って、こ
のようなアプリケーションの時には、マイクロコンピュ
ータ内部に閉じている資源の情報を得る手段がないた
め、プログラム開発が非常に困難となる。

【００１３】本発明の目的は、内部に閉じた資源をマイ
クロコンピュータの実行を妨げずに外部からモニタする
機能をもつマイクロコンピュータを提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るマイクロコンピュータは、単一半導体
基板上に中央処理装置、複数のレジスタを集積するマイ
クロコンピュータにおいて、前記マイクロコンピュータ
の外部に出力されておらず内部に閉じている資源に対
し、予め指定された内蔵資源の内容を、所定のタイミン
グで取り込む保持手段を１つまたは複数備え、前記保持
手段を複数具備する場合には、前記複数の保持手段を識
別する手段を有し、且つ前記マイクロコンピュータの外
部に対し前記保持手段の内容を、所定のタイミングで出
力する出力手段を有し、前記マイクロコンピュータが本
来実行すべき動作を妨げることなく、前記保持手段の内
容を前記出力手段を用いて、前記マイクロコンピュータ
の外部へ出力するものである。

【００１５】また、前記出力手段にシリアルインターフ
ェイスを用いるものである。

【００１６】また、前記資源がレジスタであった場合、
該レジスタアドレスを予め設定しておくレジスタアドレ
ス設定手段を１つまたは複数備え、且つ該レジスタアド
レス設定手段に格納されたレジスタアドレスと、前記マ
イクロコンピュータ内部の前記レジスタをアドレスする
ためのアドレスバス上に流れるレジスタアドレスとの比
較を行なう比較器を１つまたは複数有し、前記比較器の
一致タイミングに同期して前記マイクロコンピュータ内
部のデータバス上に流れるデータを前記保持手段に取り
込むものである。

【００１７】また、前記出力手段にシリアルインターフ
ェイスを用いるものである。

【００１８】また、前記出力手段にシリアルインターフ
ェイスを用いる場合、前記保持手段の内容を所定の数だ
け前記シリアルインターフェイスを経由して前記マイク
ロコンピュータの外部へ出力した後、前記シリアルイン
ターフェイスを入力モードに切り換えることで、前記マ
イクロコンピュータの外部から前記内蔵資源を識別する
識別データを入力するものである。

【００１９】また、前記出力手段にシリアルインターフ
ェイスを用いる場合、前記保持手段の内容を所定の数だ
け前記シリアルインターフェイスを経由して前記マイク
ロコンピュータの外部へ出力した後、前記シリアルイン
ターフェイスを入力モードに切り換えることで、前記マ
イクロコンピュータの外部から前記レジスタアドレス設
定手段に格納するレジスタアドレスを入力するものであ
る。

【００２０】

【作用】図１に示すようにマイクロコンピュータ１００
の外部から内蔵のレジスタアドレスを予め設定してお
き、内部のレジスタアドレスバス１０７上に出力された
レジスタアドレスとの一致タイミングで、内部データバ
ス１０８上のデータを取り込み、シリアルインターフェ
イス３００経由で外部に出力する。

【００２１】これにより、マイクロコンピュータ１００
の動作を妨げることなく、マイクロコンピュータ内部の
閉じている情報を外部へ出力する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら説明する。

【００２３】（実施例１）図１は、本発明の実施例１を
示すブロック図、図２は、実施例１におけるシリアルイ
ンターフェイスのプロトコル図である。

【００２４】図において、本実施例では、マイクロコン
ピュータ１００は、アドレスバス１０３、データバス１
０４でメモリ２００と接続される。マイクロコンピュー
タ１００の内部は、ＡＬＵ１０５、レジスタ１０６、ア
ドレスバッファ１０１、データバッファ１０２から構成
され、それぞれ内部データバス１０８、レジスタアドレ
スバス１０７等で接続されている。

【００２５】また、従来例での説明と同様、マイクロコ
ンピュータ１００は、テンポラリレジスタ、マイクロプ
ログラムＲＯＭ、周辺回路、その他各種デコーダ、また
場合によってはＲＯＭ、ＲＡＭ等も含まれるが、ここで
は説明を簡略にするために、これらのハードウェアは省
略する。且つ、従来例の説明では命令レジスタ、レジス
タアドレス生成回路等の記述があったが、これらは本実
施例でも同様であるため説明を省略し、且つ繁雑になる
ため図示も省略する。

【００２６】本実施例では、上記構成に加えて、比較器
１１０，１２０、レジスタアドレス設定レジスタ１１
１，１２１、データ保持レジスタ１３０，１４０、イン
ターバルタイマ４００、シリアルインターフェイス３０
０、バスアービタ３０２、チャネル選択器３０３から構
成される。またシリアルインターフェイス３００から
は、マイクロコンピュータ１００の外部に対してシリア
ルバス３１０とシリアルクロック３１１が出力されてい
る。

【００２７】また、本説明において、比較器１１０、レ
ジスタアドレス設定レジスタ１１１、データ保持レジス
タ１４０を１つのグループとして扱い、チャネル０と呼
ぶことにする。また同様に、比較器１２０、レジスタア
ドレス設定レジスタ１２１、データ保持レジスタ１３０
を別のグループとして扱い、チャネル１と呼ぶことにす
る。

【００２８】本例におけるシリアルインターフェイス３
００は、マイクロコンピュータ１００に内蔵されるイン
ターバルタイマ４００から所定のインターバルで起動要
求を受け、一連のシリアルデータをシリアルバス３１０
経由で、シリアルクロック３１１に同期させた入出力を
実行する。１回の起動でシリアル送受信する単位を１フ
レームと呼び、１フレームの構成を図２に記す。

【００２９】１フレームは、前半出力モード、後半入力
モードとなり、シリアルインターフェイス３００は、前
半チャネル０とチャネル１のデータを出力する。チャネ
ルのデータとは、チャネル０ならばデータ保持レジスタ
１４０の内容が、チャネル１ならばデータ保持レジスタ
１３０の内容となる。

【００３０】両チャネルの情報を出力した後、シリアル
インターフェイス３００は入力モードとなり、後半はマ
イクロコンピュータ１００外部から新たなアドレス設定
情報が入力される。アドレス設定情報はチャネル番号
と、レジスタアドレスから構成される。チャネル番号と
は、本例ではチャネル０、１だけであるため、例えばチ
ャネル０に対しては０、チャネル１に対しては１を対応
させる。レジスタアドレスは、マイクロコンピュータ１
００が内蔵する複数のレジスタの内、モニタすべきレジ
スタ１つだけに対応したアドレスである。

【００３１】上記のプロトコルで送受信するため、イン
ターバルタイマ４００からの最初の起動時には、まだマ
イクロコンピュータ外部からレジスタアドレスの設定が
なされていないため、出力されるデータはダミーデータ
となる。

【００３２】アドレス設定データを受信したシリアルイ
ンターフェイス３００は、最初に受信した情報がチャネ
ル情報であるため、その情報をチャネル選択器３０３へ
転送する。チャネル選択器３０３は、例えばチャネル０
指定であればレジスタアドレス設定レジスタ１１１を選
択する。続いてレジスタアドレスを受信すると、シリア
ルインターフェイス３００は、バス切り換え信号３０１
をアクティブにすることでシリアルインターフェイス３
００側から、レジスタアドレス設定レジスタへのデータ
バスを接続させ、レジスタアドレスを出力する。チャネ
ル０指定であれば、レジスタアドレス設定レジスタ１１
１側が選択されているため、レジスタアドレスはレジス
タアドレス設定レジスタ１１１に格納される。

【００３３】同様に、チャネル１指定であればレジスタ
アドレス設定レジスタ１２１が選択され、レジスタアド
レスが格納される。

【００３４】マイクロコンピュータ１００の実行時に
は、内蔵のレジスタ１０６へアクセスする度にレジスタ
アドレスバス１０７には対象となるレジスタのアドレス
が出力される。比較器１１０は、レジスタアドレスバス
１０７上に出力されるレジスタアドレスと、レジスタア
ドレス設定レジスタ１１１の内容を絶えず比較し、一致
がとれると一致信号１１２を出力する。レジスタアドレ
スバス１０７にレジスタアドレスが出力されている時、
レジスタへの書込み処理の場合には、内部データバス１
０８上に書込みデータが出力されるため、一致信号１１
２のタイミングでデータ保持レジスタ１４０に、内部デ
ータバス１０８上のデータを取り込む。

【００３５】チャネル１の場合にも全く同様で、一致信
号１２２のタイミングでデータ保持レジスタ１３０に、
内部データバス１０８上のデータを取り込む。

【００３６】インターバルタイマ４００からの信号でシ
リアルインターフェイス３００が起動されると、シリア
ルインターフェイス３００は、バス切り換え信号３０１
をインアクティブにすることで、バスアービタ３０２を
切り換え、データ保持レジスタ１３０，１４０とシリア
ルインターフェイス３００とを接続させる。

【００３７】その後、チャネル０のレジスタデータをデ
ータ保持レジスタ１４０から読み出し、シリアルクロッ
ク３１１に同期させ、シリアルバス３１０経由でマイク
ロコンピュータ１００の外部へ出力する。続いて、チャ
ネル１のレジスタデータをデータ保持レジスタ１３０か
ら読み出し、シリアルクロック３１１に同期させ、シリ
アルバス３１０経由でマイクロコンピュータ１００の外
部へ出力する。

【００３８】チャネル０、１のレジスタデータ出力が完
了すると、シリアルインターフェイス３００は、シリア
ルバス３１０を入力モードに切り換え、外部からのレジ
スタアドレス設定を待つ。以降、前述したプロトコルで
レジスタアドレスの設定を実行する。

【００３９】本例ではチャネル０、１の２チャネルだけ
の場合を説明したが、チャネル選択器３０３の構造と、
ハードウェアを追加することによって容易にチャネル数
を追加することが可能である。

【００４０】（実施例２）本発明の実施例２について、
図３、図４を参照しながら説明する。マイクロコンピュ
ータ１００、メモリ２００の構成は基本的に実施例１と
同等であるため共通部分に対する説明は省略し、異なる
部分のみ説明を加える。

【００４１】図３におけるマイクロコンピュータ１００
には、図１におけるマイクロコンピュータ１００に内蔵
されていたインターバルタイマ４００がない。一方、一
致信号１１２によってセットされる起動要求Ｆ／Ｆ（フ
リップフロップ）１１３、一致信号１２２によってセッ
トされる起動要求Ｆ／Ｆ（フリップフロップ）１２３が
追加されている。

【００４２】また、外部からシリアルインターフェイス
３００に対して起動をかけるための入力ポート３１２が
追加されている。

【００４３】本例におけるシリアルインターフェイス３
００は、起動要求Ｆ／Ｆ１１３，１２３によってシリア
ルデータ出力の起動を受け、一連のシリアルデータをシ
リアルバス３１０経由で、シリアルクロック３１１に同
期させ出力する。入出力プロトコルの構成を図４に示
す。

【００４４】実施例１の場合と異なり、フレームという
概念はない。シリアルインターフェイス３００は、起動
要求Ｆ／Ｆ１１３，１２３から起動された時には出力モ
ードとして、入力ポート３１２から起動された時には、
入力モードとして機能する。

【００４５】出力モードの時、チャネルのデータとは、
チャネル０ならばチャネル０を示す識別データとデータ
保持レジスタ１４０の内容が、チャネル１ならばチャネ
ル１を示す識別データとデータ保持レジスタ１３０の内
容となる。

【００４６】入力ポート３１２からシリアルインターフ
ェイス３００に対して、入力モードの起動要求が発生し
た時には、マイクロコンピュータ１００外部から新たな
アドレス設定情報が入力される。アドレス設定情報は実
施例１と同様、チャネル番号と、レジスタアドレスから
構成される。

【００４７】アドレス設定データを受信したシリアルイ
ンターフェイス３００の動作に関しては、実施例１と同
等であるため説明は省略する。

【００４８】マイクロコンピュータ１００の実行時、デ
ータ保持レジスタ１３０，１４０へのレジスタデータ取
り込みに関しても第１の実施例と同等であるため説明は
省略する。

【００４９】一致信号１１２または１２２の出力タイミ
ングでセットされた起動要求Ｆ／Ｆ１１３または１２３
によってシリアルインターフェイス３００が起動される
と、シリアルインターフェイス３００は、バス切り換え
信号３０１をインアクティブにすることで、バスアービ
タ３０２を切り換え、データ保持レジスタ１３０，１４
０とシリアルインターフェイス３００とを接続させる。

【００５０】その後、起動要求Ｆ／Ｆ１１３がアクティ
ブであれば、チャネル０のレジスタデータをデータ保持
レジスタ１４０から読み出し、シリアルクロック３１１
に同期させ、シリアルバス３１０経由でマイクロコンピ
ュータ１００の外部へ出力する。出力が完了すれば起動
要求Ｆ／Ｆ１１３がリセットする。

【００５１】また、起動要求Ｆ／Ｆ１２３がアクティブ
であれば、チャネル１のレジスタデータをデータ保持レ
ジスタ１３０から読み出し、シリアルクロック３１１に
同期させ、シリアルバス３１０経由でマイクロコンピュ
ータ１００の外部へ出力する。出力が完了すれば起動要
求Ｆ／Ｆ１２３をリセットする。

【００５２】以上、マイクロコンピュータ内部の資源を
レジスタ、入出力インターフェイスをシリアルインター
フェイスとして説明をしたが、内部資源をＲＡＭ、ＲＯ
Ｍまたは周辺ハードウェア等、また入出力インターフェ
イスをパラレルのバス等としても同様に実現することが
できる。加えて、シリアルインターフェイスをクロック
同期式として説明したが、ＵＡＲＴフォーマット等の異
なったプロトコルであっても同様に実現できる。

【００５３】（実施例３）本発明の実施例３について、
図６、図７を参照しながら説明する。マイクロコンピュ
ータ１００、メモリ２００の構成は基本的に実施例１と
同等であるため共通部分に対する説明は省略し、異なる
部分のみ説明を加える。

【００５４】図６におけるマイクロコンピュータ１００
のシリアルインターフェイス３００には、シリアルバス
３１０にかわって、シリアルデータ入力ライン３１３、
およびシリアルデータ出力ライン３１４が追加されてい
る。

【００５５】入出力データのフォーマットは、図７に示
す構成となっており、入力データは、シリアルデータ入
力ライン３１３からシリアルインターフェイス３００に
入力され、入力データの１フレームは、１バイトのチャ
ネル番号と２バイトのアドレス情報から構成されてい
る。

【００５６】以下、入力データの１フレームをアドレス
設定情報と書く。また、出力データは、シリアルデータ
出力ライン３１４から出力され、出力データの１フレー
ムは２バイトのアドレス情報と４バイトのデータから構
成されている。

【００５７】さらに、図６におけるマイクロコンピュー
タ１００は、上記構成に加えて、シリアルインターフェ
イス３００に、シリアルデータ入力ライン３１３からア
ドレス設定情報をなす１バイトデータが入力される毎に
“１”となるアドレスデータ入力要求信号３１５、レジ
スタアドレス設定レジスタ１１１，１２１またはデータ
保持レジスタ１３０，１４０のデータの出力を要求す
る、シリアルデータ出力要求信号３１６、アドレスデー
タ入力要求信号３１５が出力された時、シリアルインタ
ーフェイス３００から１バイトのデータが入力される入
力レジスタ３２０、入力データのうち１バイトのチャネ
ル番号が書込まれるチャネル番号設定レジスタ３２１、
入力データの２バイトのアドレス情報のうち上位１バイ
トのアドレスが書込まれる上位アドレス設定レジスタ３
２２、下位１バイトのアドレスが書込まれる下位アドレ
ス設定レジスタ３２３、上位設定レジスタへの書込みを
制御するカウンタ３２４、チャネル番号をデコードする
デコーダ３２５、レジスタアドレス設定レジスタ１２１
へアドレス情報の書込指定を行なうチャネル０選択回路
３２６、レジスタアドレス設定レジスタ１２１へアドレ
ス情報の書込指定を行なうチャネル１選択回路３２７、
２バイトのレジスタアドレス設定レジスタ１１１，１２
１または４バイトのデータ保持レジスタ１３０，１４０
のデータのうち１バイトを選択するセレクタ部３２８、
セレクタ部３２８により選択された１バイトデータが書
込まれる出力レジスタ３２９から構成されている。

【００５８】本例におけるシリアルインターフェイス３
００は、実施例１と同様、マイクロコンピュータ１００
に内蔵されるインターバルタイマ４００から所定のイン
ターバルで起動要求を受け、一連のシリアルデータをシ
リアルデータ入力ライン３１３、シリアルデータ出力ラ
イン３１４経由でシリアルクロック３１１に同期させた
入出力を実行する。

【００５９】以下に図８のタイムチャートを用いて、シ
リアルデータ入力ライン３１３からアドレス設定情報が
入力され、チャネル０のレジスタアドレス設定レジスタ
１１１にアドレス情報が設定される場合の例を示す。

【００６０】シリアルインターフェイス３００は、アド
レス設定情報を１バイト受信する毎にアドレスデータ入
力要求信号３１５に“１”を出力すると同時に、受信し
た１バイトデータを入力レジスタ３２０に出力する。カ
ウンタ３２４には初期値として“０”が設定されてお
り、アドレスデータ入力要求信号３１５が“１”となる
毎に“０”→“１”→“２”→“０”と変化する。入力
レジスタ３２０の内容は、アドレスデータ入力要求信号
３１５が“１”の時、カウンタ３２４の値が“０”なら
ば、チャネル番号設定レジスタ３２１に書込まれる。同
様にカウンタ３２４の値が“１”ならば、上位アドレス
設定レジスタ３２２に、カウンタ３２４の値が“２”な
らば下位アドレス設定レジスタ３２３にそれぞれ書込ま
れる。

【００６１】アドレス設定情報のうち、チャネル番号設
定レジスタ３２１に書込まれたチャネル番号は、デコー
ダ３２５によりチャネル選択回路への入力信号に変換さ
れる。

【００６２】デコーダ３２５は、チャネル番号設定レジ
スタ３２１に書込まれたチャネル番号が、チャネル０指
定であればチャネル０選択回路３２６に“１”を出力し
チャネル０を指定する。チャネル０選択回路３２６は、
デコーダ３２５がチャネル０を指定している場合、カウ
ンタ３２４が“２”→“０”に変るタイミングでレジス
タアドレス設定レジスタ１１１に書込を指定し、その後
レジスタアドレス設定レジスタ１１１は、上位アドレス
設定レジスタ３２２および下位アドレス設定レジスタ３
２３内に書込まれているアドレス情報を取込み、レジス
タアドレス設定レジスタ１１１へのアドレス情報の設定
が行なわれる。

【００６３】同様にして、チャネル１指定であればデコ
ーダ３２５は、チャネル１選択回路３２７へ“１”を出
力する。チャネル１選択回路３２７は、カウンタ３２４
の値が“２”→“０”に変化するタイミングでレジスタ
アドレス設定レジスタ１２１に書込を指定し、その後レ
ジスタアドレス設定レジスタ１２１は、上位アドレス設
定レジスタ３２２、および下位アドレス設定レジスタ３
２３に書込まれたアドレス情報を取込み、レジスタアド
レス設定レジスタ１２１へのアドレス情報の設定が行な
われる。

【００６４】マイクロコンピュータ１００の実行時、デ
ータ保持レジスタ１３０，１４０へのレジスタデータ取
り込みに関しては第１の実施例と同等であるため説明は
省略する。

【００６５】インターバルタイマ４００からの信号でシ
リアルインターフェイス３００が起動されると、シリア
ルインターフェイス３００は、シリアルデータ出力要求
信号３１６を出力する。セレクタ部３２８は、シリアル
インターフェイス３００からシリアルデータ出力要求信
号３１６が入力される毎に、順番にレジスタアドレス設
定レジスタ１１１、データ保持レジスタ１４０、レジス
タアドレス設定レジスタ１２１、データ保持レジスタ１
３０から１バイト単位でデータを読出し、出力レジスタ
３２９に書込む。

【００６６】シリアルデータ出力要求信号３１６が入力
される毎に、レジスタアドレス設定レジスタ１１１、デ
ータ保持レジスタ１４０から、順番に１バイトのデータ
が出力レジスタ３２０に書込まれる様子を図９のタイム
チャートに示した。

【００６７】シリアルインターフェイス３００は、シリ
アルデータ出力要求信号３１６が“１”となる毎に、出
力レジスタ３２９から１バイトの出力データを読み出
し、シリアルクロック３１１に同期させ、シリアルデー
タ出力ライン３１４経由でマイクロコンピュータ１００
の外部へ出力する。

【００６８】このようにして、アドレス情報および、デ
ータがマイクロコンピュータ１００外部へ出力される。

【００６９】本例では、レジスタアドレスを２バイト、
データを４バイトとして説明したが、ハードウェアの簡
単な修正により他のバイト長に対しても同様に実現でき
る。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、マイクロ
コンピュータ１００の外部から内蔵のレジスタアドレス
を予め設定しておき、内部のレジスタアドレスバス１０
８上に出力されたレジスタアドレスとの一致タイミング
で、内部デタバス１０９上のデータを取り込み、シリア
ルインターフェイス３００経由で外部に出力すること
で、マイクロコンピュータ１００の動作を妨げることな
く、マイクロコンピュータ内部の閉じている情報を外部
へ出力することが可能になる。

【００７１】このような方法をとることによって、マイ
クロコンピュータを利用して機械を制御するようなアプ
リケーションの場合にも、マイクロコンピュータの実行
を一旦停止させることなくマイクロコンピュータ内部に
閉じている資源の情報を得ることができるため、制御の
対象となっている機械が暴走したり、故障したりするこ
とがない。且つ、マイクロコンピュータの実行を停止さ
せないので、実行時と同様、実時間での開発が可能とな
る。

【００７２】また、マイクロコンピュータ内部の資源を
ＲＡＭ、ＲＯＭまたは周辺ハードウェア等、また入出力
インターフェイスをパラレルのバス等としても同様の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるマイクロコンピュー
タを示すブロック図である。

【図２】実施例１におけるシリアルインターフェイスの
プロトコル図である。

【図３】本発明の実施例２におけるマイクロコンピュー
タを示すブロック図である。

【図４】実施例２におけるシリアルインターフェイスの
プロトコル図である。

【図５】従来例におけるマイクロコンピュータを示すブ
ロック図である。

【図６】本発明の実施例３におけるマイクロコンピュー
タを示すブロック図である。

【図７】実施例３におけるシリアルインターフェイスの
プロトコル図である。

【図８】データ入力の場合のタイムチャートである。

【図９】データ出力の場合のタイムチャートである。

【符号の説明】

１００マイクロコンピュータ１０１アドレスバッファ１０２データバッファ１０３アドレスバス１０４データバス１０５ＡＬＵ１０６レジスタ１０７レジスタアドレスバス１０８内部データバス１１０，１２０比較器１１１，１２１レジスタアドレス設定レジスタ１１２，１２２一致信号１１３，１２３起動要求Ｆ／Ｆ（フリップフロップ）１３０，１４０データ保持レジスタ１５０命令レジスタ１５１レジスタアドレス生成回路２００メモリ３００シリアルインターフェイス３０１バス切り換え信号３０２バスアービタ３０３チャネル選択器３１０シリアルバス３１１シリアルクロック３１２入力ポート３１３シリアルデータ入力ライン３１４シリアルデータ出力ライン３１５アドレスデータ入力要求信号３１６シリアルデータ出力要求信号３２０入力レジスタ３２１チャネル番号設定レジスタ３２２上位アドレス設定レジスタ３２３下位アドレス設定レジスタ３２４カウンタ３２５デコーダ３２６チャネル０選択回路３２７チャネル１選択回路３２８セレクタ部３２９出力レジスタ４００インターバルタイマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単一半導体基板上に中央処理装置、複数
のレジスタを集積するマイクロコンピュータにおいて、前記マイクロコンピュータの外部に出力されておらず内
部に閉じている資源に対し、予め指定された内蔵資源の
内容を、所定のタイミングで取り込む保持手段を１つま
たは複数備え、前記保持手段を複数具備する場合には、前記複数の保持
手段を識別する手段を有し、且つ前記マイクロコンピュ
ータの外部に対し前記保持手段の内容を、所定のタイミ
ングで出力する出力手段を有し、前記マイクロコンピュータが本来実行すべき動作を妨げ
ることなく、前記保持手段の内容を前記出力手段を用い
て、前記マイクロコンピュータの外部へ出力することを
特徴とするマイクロコンピュータ。
【請求項２】前記出力手段にシリアルインターフェイ
スを用いることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ
コンピュータ。
【請求項３】前記資源がレジスタであった場合、該レ
ジスタアドレスを予め設定しておくレジスタアドレス設
定手段を１つまたは複数備え、且つ該レジスタアドレス
設定手段に格納されたレジスタアドレスと、前記マイク
ロコンピュータ内部の前記レジスタをアドレスするため
のアドレスバス上に流れるレジスタアドレスとの比較を
行なう比較器を１つまたは複数有し、前記比較器の一致タイミングに同期して前記マイクロコ
ンピュータ内部のデータバス上に流れるデータを前記保
持手段に取り込むことを特徴とする請求項１に記載のマ
イクロコンピュータ。
【請求項４】前記出力手段にシリアルインターフェイ
スを用いることを特徴とする請求項３に記載のマイクロ
コンピュータ。
【請求項５】前記出力手段にシリアルインターフェイ
スを用いる場合、前記保持手段の内容を所定の数だけ前
記シリアルインターフェイスを経由して前記マイクロコ
ンピュータの外部へ出力した後、前記シリアルインター
フェイスを入力モードに切り換えることで、前記マイク
ロコンピュータの外部から前記内蔵資源を識別する識別
データを入力することを特徴とする請求項２に記載のマ
イクロコンピュータ。
【請求項６】前記出力手段にシリアルインターフェイ
スを用いる場合、前記保持手段の内容を所定の数だけ前
記シリアルインターフェイスを経由して前記マイクロコ
ンピュータの外部へ出力した後、前記シリアルインター
フェイスを入力モードに切り換えることで、前記マイク
ロコンピュータの外部から前記レジスタアドレス設定手
段に格納するレジスタアドレスを入力することを特徴と
する請求項４に記載のマイクロコンピュータ。