JPH0683987A

JPH0683987A - マイクロコンピュータ

Info

Publication number: JPH0683987A
Application number: JP4233215A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Iizuka; 裕一飯塚
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】ハードウェアの不具合解析を容易に行なえるよ
うにすることにある。【構成】データバス１と、ＴＥＭＰ２等のハードウェア
と、データバス１からのデータをＴＥＭＰ２へ書き込む
データ書込み手段３と、ＴＥＭＰ２からのデータをデー
タバス１へ読み出すデータ読み出し手段４とを有する。
まず、第１のデータをＴＥＭＰ２へ書き込み、その内容
をデータバス１へ読み出すチェックをする。次に、第１
のデータを反転した第２のデータをＴＥＭＰ２へ書き込
み、その内容をデータバス１へ読み出すチェックをす
る。かかるデータを反転させることにより、“０”と
“１”の両方で書き込みや読み出しのチェックを行な
い、ハードウェアの解析を行なう。

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、特にマイクロプログラムを内蔵するマイクロコン
ピュータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマイクロコンピュータは、プログ
ラムカウンタや各種の演算レジスタあるいはテンポラリ
レジスタ等を備えている。このテンポラリレジスタ（以
下、ＴＥＭＰと称す）はアドレスやデータを命令処理の
上で一時退避しておく機能を備えているが、かかるＴＥ
ＭＰに不具合があった場合には、以下のような原因解析
を行なっている。

【０００３】図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の一例
を説明するためのレジスタ内容交換命令のフロー図およ
びこのフローによって操作させるハードウェアの構成図
である。

【０００４】図６（ａ）に示すように、ここではレジス
タ１とレジスタ２にあらかじめデータを設定しているの
で、読み出しステップＳ２８でレジスタ１の内容を読み
出す。次に、ステップＳ２９でレジスタ１の内容をＴＥ
ＭＰに書き込むとともに、レジスタ２の内容を読み出
す。次に、書き込みステップＳ３０でレジスタ２の内容
をレジスタ１に書き込む。更に、書き込みステップＳ３
１でＴＥＭＰの内容をレジスタ２に書き込む。

【０００５】次に、図６（ｂ）に示すように、上述した
フローで操作されるハードウェアはデータが転送される
バス１と、このバス１に接続されるレジスタＲＡＭ２３
およびＴＥＭＰ２と、ＲＡＭアドレス生成手段２２およ
びレジスタＲＡＭ２３からデータを読み出す手段２４と
を有する。このレジスタＲＡＭ２３からデータを読み出
す手段２４はレジスタＲＡＭ２３の情報を読み出し、タ
イミングを切り換える。尚、２５はレジスタＲＡＭ２３
に書き込むデータ、２６はタイミングを切り換えられた
レジスタＲＡＭ２３の情報、２７はＴＥＭＰ２に書き込
むデータ、２８はＴＥＭＰ２からデータバス１へ読み出
すデータである。

【０００６】更に、上述したフローおよびハードウェア
を用いて動作を説明する。まず、ステップＳ２８でレジ
スタ１の内容を読み出すと、ＲＡＭアドレス生成手段２
２でＲＡＭアドレスが生成される。このＲＡＭアドレス
により、レジスタＲＡＭ２３からレジスタ１の内容が出
力される。

【０００７】次に、ステップＳ２９でレジスタ１の内容
をＴＥＭＰへ書き込むという操作を行うと、レジスタＲ
ＡＭ２３からデータを読み出す手段２４によりタイミン
グを切り直しされた情報（レジスタ１）２６がデータバ
ス１へ出力される。そして、データバス１の情報（レジ
スタ１）２７がＴＥＭＰ２へ書き込まれる。同時に、ス
テップＳ２９のレジスタ２の内容を読み出すという操作
により、同様に読み出し手段２４にレジスタ２の内容が
出力される。

【０００８】次に、ステップＳ３０のレジスタ２の内容
をレジスタ１に書き込むという操作を行うと、レジスタ
ＲＡＭ２３からデータを読み出す手段２４によりタイミ
ングを切り直しされた情報（レジスタ２）２６がデータ
バス１へ出力される。同時に、ＲＡＭアドレス生成手段
２２でＲＡＭが生成され、ＲＡＭアドレスに指定された
レジスタＲＡＭ２３（レジスタ１）へデータバス１の情
報（レジスタ２）２５が書き込まれる。

【０００９】更に、ステップＳ３１のＴＥＭＰ２の内容
をレジスタ２へ書き込むという操作により、ＴＥＭＰ２
に書き込まれた情報（レジスタ１）２８がデータバス１
へ出力される。そして同様に、レジスタＲＡＭ（レジス
タ２）２３へデータバス１の情報（レジスタ１）２５が
書き込まれる。

【００１０】従って、ＴＥＭＰ２への書き込みに不具合
があった場合には、ステップＳ２９で発見でき、またＴ
ＥＭＰ２からの読み出しに不具合があった場合には、ス
テップＳ３１で発見することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロコンピュータは、ハードウェアをテストするにあた
り、上述した命令の他に、あらかじめレジスタにデータ
を書き込む命令と実行結果を読み出す命令とにより実現
している。つまり、一つのハードウェアをテストする場
合でも、多くの命令を組合せて実行することにより、そ
の機能を確認している。このため、多くの命令により起
動されるマイクロプログラムのステップ数はさらに増
え、それにより発行されるマイクロオーダにより動く内
部ハードウェアや制御信号はさらに増加する。従って、
内部ハードウェアの一部に不具合があった場合、または
多数の不具合が生じた場合、これらの実行が正常に行な
われないので、解析が困難になるという欠点がある。

【００１２】本発明の目的は、かかるハードウェアの不
具合解析を容易に行なうことのできるマイクロコンピュ
ータを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロコンピ
ュータは、マイクロプログラムを内蔵するマイクロコン
ピュータにおいて、各種データを一時記憶するテンポラ
リレジスタ等のハードウェアと、前記ハードウェアにデ
ータの書き込みを行なう書き込み手段と、前記ハードウ
ェアからデータの読み出しを行なう読み出し手段とを有
し、前記書き込み手段に必要なデータをもつ専用の命令
コードにより発行される専用のマイクロプログラムを用
いて前記データの書き込み手段および前記データの読み
出し手段を順次動作させるように構成される。

【００１４】

【作用】ユーザが使用する命令仕様を機能させるマイク
ロプログラムとは別に、開発者が開発，設計，検証のた
めに使用するマイクロコンピュータに内蔵された個々の
単体のハードウェアをチェックする専用のマイクロプロ
グラムを備える。この専用のマイクロプログラムによ
り、ハードウェアの不具合解析に要する工数を大幅に削
減することができる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の第
１の実施例を説明するためのレジスタ内容交換命令のフ
ロー図およびこのフローによって操作されるハードウェ
アを表わす図である。図１（ａ）に示すように、交換命
令フローは第１のデータをＴＥＭＰに書き込むステップ
Ｓ１と、ＴＥＭＰの内容をデータバスへ読み出すステッ
プＳ２と、第１のデータとは反転した第２のデータをＴ
ＥＭＰに書き込むステップＳ３と、ＴＥＭＰの内容をデ
ータバスへ読み出すステップＳ４とからなっている。ま
た、図１（ｂ）に示すように、上述したフローで操作で
きるハードウェアはデータを転送するデータバス１と、
データを記憶するＴＥＭＰ２と、データバス１からのデ
ータをＴＥＭＰ２に書き込むデータ書き込み手段３と、
ＴＥＭＰ２からのデータをデータバス１読み出すデータ
読み出し手段４とを備えている。

【００１６】図２は図１における命令コードの構成図で
ある。図２に示すように、専用マイクロプログラムを実
行するにあたっては、外部から命令コードが与えられ
る。この命令コードは専用マイクロプログラムのエント
リアドレスを決めるエントリ用命令コード５と、ＴＥＭ
Ｐ２に書き込まれる第１のデータ６と、ＴＥＭＰ２に書
き込まれる第１のデータ６とは反転した第２のデータ７
とを含んでいる。

【００１７】次に、図１（ａ），（ｂ）および図２を用
いてマイクロコンピュータの動作を説明する。図２に示
す命令コードに第１のデータ６と第２のデータ７とを与
えて命令を実行すると、図１（ａ）に示すステップＳ１
〜Ｓ４のフローをもつマイクロプログラムが実行され
る。まず、ステップＳ１で第１のデータ６をＴＥＭＰ２
へ書き込むという操作により、外部から与えられる命令
コードの第１のデータ６がデータバス１に送出され、デ
ータ書き込み手段３によりＴＥＭＰ２へ書き込まれる。
次に、ステップＳ２でＴＥＭＰ２の内容をデータバス１
へ読み出すという操作により、ＴＥＭＰ２に書き込まれ
た第１のデータ６がデータ読み出し手段４によりデータ
バス１へ読み出される。次に、ステップＳ３で第２のデ
ータ７をＴＥＭＰ２へ書き込むという操作により、外部
から与えられる命令コードの第２のデータ７がデータバ
ス１に送出され、同様にＴＥＭＰ２へ書き込まれる。更
に、ステップＳ４でＴＥＭＰ２の内容をデータバス１へ
読み出すという操作により、ＴＥＭＰ２に書かれた第２
のデータ７が同様にデータバス１へ読み出される。

【００１８】以上の操作により、ＴＥＭＰ２の機能であ
る書き込みチェックと読み出しチェックを他のハードウ
ェアとは関係せずに、検証することができる。ここで、
第１のデータ６と第２のデータ７を反転させているの
は、データである“０”と“１”の情報の２種類で書き
込み及び読み出しのチェックをすることにより、“０”
と“１”のどちらかでは正常で、どちらかでは異常にな
る場合が出た時の検証漏れを防止するためである。

【００１９】本実施例では、テンポラリをチェックする
専用マイクロプログラムを例にとって説明したが、プロ
グラムカウンタ，ループカウンタ，プログラムステータ
スワード，インクリメンタ，演算器をチェックする専用
マイクロプログラムについても同様であり、これらは以
下の第２の実施例で説明する。

【００２０】図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の第
２の実施例を説明するためのデータ交換フロー図および
このフローにおける命令コードの構成図である。図３
（ａ）に示すように、本実施例はＴＥＭＰ，プログラム
カウンタ（以下ＰＣと記す），ループカウンタ（以下Ｌ
Ｃと記す），プログラムステータス（以下ＰＳＷと記
す）の書き込みと、読み出しとをチェックするにあた
り、まず第１ステップＳ５で第１のデータをＴＥＭＰに
書き込むチェックを行う。次に、第２ステップＳ６で次
に実行するプログラムのアドレスを保持するＰＣに第２
のデータを書き込むチェックをする。更に、第３ステッ
プＳ７でマイクロプログラムで繰り返し処理を行なう場
合のループカウンタＬＣに第３のデータを書き込むチェ
ックをする。次に、第４ステップＳ８で命令の実行によ
ってセットあるいはリセットされる各種フラグで構成さ
れたＰＳＷに第４のデータを書き込むチェックをする。
続いて、第５のステップＳ９でＰＳＷの内容をデータバ
スへ読み出すチェックをする。

【００２１】次に、第６のステップＳ１０で第４のデー
タを反転した第５のデータをＰＳＷに書き込むチェック
をする。次に、第７のステップＳ１１でＬＣの内容をデ
ータバスへ読み出すチェックをする。続いて、第８のス
テップＳ１２で第３のデータを反転した第６のデータを
ＬＣに書き込むチェックをする。更に、第９のステップ
Ｓ１３でＰＣの内容をデータバスへ読み出すチェックを
する。次に、第１０のステップＳ１４で第２のデータを
反転した第７のデータをＰＣに書き込むチェックをす
る。また、第１１ステップＳ１５でＴＥＭＰの内容をデ
ータバスへ読み出すチェックをする。次に、第１２ステ
ップＳ１６で第１のデータを反転した第８のデータをＴ
ＥＭＰに書き込むチェックをする。更に、第１３ステッ
プＳ１７でＴＥＭＰの内容をデータバスへ読み出すチェ
ックをする。

【００２２】また、図３（ｂ）に示すように、命令コー
ドは図３（ａ）に示す専用マイクロプログラムを実行す
るための命令コードであり、エントリ用命令コード８
と、第１〜第４のデータ９〜１２と、これら第４〜第１
のデータを反転した第５〜第８のデータ１３〜１６とを
含む。尚、専用マイクロプログラムで操作できるハード
ウェアについては、図１（ｂ）を採用する。

【００２３】図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ図３
（ａ），（ｂ）におけるインクリメンタのチェックフロ
ー図および命令コードの構成図である。図４（ａ）に示
すように、インクリメンタは命令コードの読み出しによ
り、自動的にＰＣの値を“＋１”するハードウェアであ
り、このインクリメンタが正常に動作しているか否かを
チェックするにあたっては、まず第１ステップＳ２１で
データをＰＣに書き込むチェックをする。次に、第２
ステップＳ２２で命令コードを１バイト読み出すことに
より、ＰＣの値を“＋１”させる。更に、第３ステップ
Ｓ２３でＰＣの内容をデータバス１へ読み出すことによ
り、ＰＣの内容が“＋１”されているか否かをチェック
する。以上でインクリメンタのチェックが行われる。

【００２４】また、図４（ｂ）に示すように、この命令
コードは図４（ａ）の専用マイクロプログラムを実行す
るための命令コードであり、エントリ用命令コード１７
と第１のデータ１８とを含む。その構成は前述した図２
の命令コードと同様である。

【００２５】図５（ａ），（ｂ）はそれぞれ図３
（ａ），（ｂ）における演算器のチェックフロー図およ
びそのフローにおける命令コードの構成図である。図５
（ａ）に示すように、演算器が正常に動作し且つ演算結
果が正常であるか否かをチェックするにあたっては、ま
ず第１ステップＳ２４でデータを演算器へ入力する。
次に、第２ステップＳ２５でデータを演算器へ入力す
る。これにより、第３ステップＳ２６においては、演算
器で処理が行なわれる。更に、第４ステップＳ２７で
は、演算結果をデータバス１へ読み出す。以上のステッ
プにより、正常に演算処理が行なわれたか否かをチェッ
クする。

【００２６】また、図５（ｂ）に示すように、図５
（ａ）の専用マイクロプログラムを実行するための命令
コードは、エントリ用命令コード１９と、第１のデータ
２０および第２のデータ２１とを含み、その構成は図２
と同様である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
コンピュータは、内蔵されるテンポラリ等のハードウェ
アのデータ書き込みを行なう書込み手段と、データの読
み出しを行なう読出し手段と、これら書込み手段を操作
する専用マイクロプログラムを備えることにより、内蔵
された個々の単体のハードウェアの検証が可能となり、
不具合解析にかかる工数を大幅に削減することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明するためのレジス
タ内容交換命令のフローおよびこのフローによって操作
されるハードウェアを表わす図である。

【図２】図１における命令コードの構成図である。

【図３】本発明の第２の実施例を説明するためのデータ
交換フローおよびこのフローにおける命令コードの構成
を表わす図である。

【図４】図３におけるインクリメンタのチェックフロー
およびそのフローにおける命令コードの構成を表わす図
である。

【図５】図３における演算器のチェックフローおよびそ
のフローにおける命令コードの構成を表わす図である。

【図６】従来の一例を説明するためのレジスタ内容交換
命令のフローおよびそのフローによって操作されるハー
ドウェアを表わす図である。

【符号の説明】

１データバス２テンポラリレジスタ（ＴＥＭＰ）３データ書き込み手段４データ読み出し手段５，８，１７，１９エントリ用命令コード６，７，９〜１６，１８，２０，２１データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロプログラムを内蔵するマイクロ
コンピュータにおいて、各種データを一時記憶するテン
ポラリレジスタ等のハードウェアと、前記ハードウェア
にデータの書き込みを行なう書き込み手段と、前記ハー
ドウェアからデータの読み出しを行なう読み出し手段と
を有し、前記書き込み手段に必要なデータをもつ専用の
命令コードにより発行される専用のマイクロプログラム
を用いて前記データの書き込み手段および前記データの
読み出し手段を順次動作させることを特徴とするマイク
ロコンピュータ。