JPH09293000A - インサーキットエミュレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】専用の「中断命令語」を有しないＣＰＵを使用
した装置の動作状況を解析する。 【解決手段】解析中のコンピュータ装置のＣＰＵの実行
状況を制御監視するマッピングメモリ、及び実質的な中
断命令、１ステップ実行命令又は指定番地までのジャン
プ等の命令の処理プログラムを格納するモニタチェック
プログラムメモリとを有し、インサーキットエミュレー
タ装置に内蔵のＣＰＵからの制御信号によりマッピング
メモリからの信号を受け、コンピュータ装置のＣＰＵの
バスラインをコンピュータ装置のメモリ素子側からイン
サーキットエミュレータ装置のモニタチェックプログラ
ム側に切り換え、モニタチェックプログラムメモリに予
め記憶させておいた実質的な実行中断命令、又は１ステ
ップ実行命令、若くは指定番地までのジャンプ実行命令
等の処理プログラムに移行させ、コンピュータ装置のプ
ログラムの実行状況を解析する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】コンピュータ装置を動作させるた
めの装置、またはそのプログラムが正常に動作している
か否かを解析するために、マイクロプロセッサ開発支援
装置（以下「インサーキットエミュレータ装置」と記
す）を使用して該装置およびそのプログラムの内容／実
行状態を解析する方法が一般的に採られている。しかし
コンピュータ装置の中央処理装置（以下「主ＣＰＵ」と
記す）には、インサーキットエミュレータ装置のために
使用する専用の中断命令語を有していないＣＰＵが使用
されてい場合がある。コンピュータ装置（本発明で対象
とする「コンピュータ装置」とは、装置単体または他の
機器と複合し作動するコンピュータ装置、並びに主とし
て各種機器の制御のためにＣＰＵを内蔵したコンピュー
タ装置、およびそれらのプログラムを含み、以下「ター
ゲットコンピュータ装置」と記す）の機器／プログラム
の解析を行うインサーキットエミュレータ装置に関す
る。本発明では該ターゲットコンピュータ装置に使用す
る主ＣＰＵについて、インサーキットエミュレータ装置
を作動させる為の専用の中断命令語を有しない主ＣＰＵ
において、何等かの理由により実行中のプログラムを中
断させ該プログラムの実行状況を監視したいときがあ
る。本発明では以上の状態の場合にインサーキットエミ
ュレータ装置を「中断命令語」と実質的に同等の動作を
させるインサーキットエミュレータ装置を提供すること
にある。

【０００２】

【従来の技術】従来コンピュータ装置のプログラムの解
析には、そのプログラムに仮のデータを与えて試行さ
せ、初期の目的としたデータまたは結果が得られるか否
かを確認しながらプログラムの解析を行っていた。さら
に近年では該プログラムの解析にはインサーキットエミ
ュレータ装置が多く用いられるようになってきた。また
最近のＩＣ（集積回路）技術の発達は目ざましく、価格
が安くなってきたのに伴い、各種の機器の制御に専用の
ＣＰＵを使用した装置が数多くで出回ってきた。しかし
これら装置に使用しているＣＰＵにおいては、該装置の
動作状況を解析するインサーキットエミュレータ装置用
として使用する専用の命令語を有しないＣＰＵが数多く
出回っているが、この種ＣＰＵではプログラムの途中で
該プログラムの実行状況を監視することが難しく、特定
の装置専用として使用する他は汎用としてはあまり利用
されていないのが実状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の問題を解決する
ために、前記のインサーキットエミュレータ装置専用の
中断命令語を有しないＣＰＵでは、何等かの理由でプロ
グラム実行処理を途中で中断し、それまで実行したプロ
グラムの処理状況を監視する必要が生じても、該命令語
がないためプログラムの実行を中断することが出来ず、
従って該ＣＰＵを使用した装置のインサーキットエミュ
レータ装置によるプログラムを中断しての解析が出来な
いため、前記ＣＰＵを他の装置の制御用として使用する
ことが出来ず、専用の機器にのみしか使用されていかっ
た。本発明ではこれらターゲットコンピュータ装置とイ
ンサーキットエミュレータ装置とを結合するＣＰＵプロ
ーブ部に、該ＣＰＵのバスラインを電気的に高速で切り
換えるマッピングメモリ・スイッチを設け、バスライン
をターゲットコンピュータ装置側から瞬時にインサーキ
ットエミュレータ装置側のバスラインに切り換え、実行
中のターゲットコンピュータ装置の実行プログラムをイ
ンサーキットエミュレータ装置に備えたモニタチェック
プログラムに切り替え、インサーキットエミュレータ装
置側で作成したプログラムを実行させることで、専用の
「中断命令語」を有していないＣＰＵでもプログラムを
実質的に中断させてのプログラム解析が可能となり前記
問題を解決しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
めに本発明では、ターゲットコンピュータ装置に接続さ
れているプログラム記憶用およびデータ記憶用のＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ等の各種メモリ素子と、インサーキットエミ
ュレータ装置専用の「中断命令語」を持たないターゲッ
トコンピュータ装置の主ＣＰＵと、インサーキットエミ
ュレータ装置のプローブ部に設けたマッピングメモリ・
スイッチと、ターゲットコンピュータ装置のプログラム
を切り換え実行させるモニタチェックプログラムを記録
したモニタチェックプログラムメモリと、ターゲットコ
ンピュータ装置の主ＣＰＵの実行状況を管理するマッピ
ングメモリとを有していることを特長とする。

【０００５】

【作用】以上の手段を備えた本発明によれば、前述の専
用の「中断命令語」を有しないＣＰＵを使用した装置の
動作状況を解析するために、ターゲットコンピュータ装
置の主ＣＰＵが処理する各種のプログラム処理状況はイ
ンサーキットエミュレータ装置に備えたマッピングメモ
リで管理されている。通常コンピュータ装置において命
令語はＲＯＭメモリ素子、データ類はＲＡＭメモリ素子
に記録してあるから、この得意性を感知し主ＣＰＵがプ
ログラムで記載された命令語であるＲＯＭメモリ素子を
読みに行った瞬間に、インサーキットエミュレータ装置
のプローブ部の該主ＣＰＵのバスラインに設けた高速の
バスラインを切り換えるスイッチ（マッピングメモリ・
スイッチ）作動させ、実行中のターゲットコンピュータ
装置のプログラム命令をインサーキットエミュレータ装
置の予め記録しておいたモニタチェックプログラムに瞬
時に切り替え実行することで前記問題を解決しようとす
るものである。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例で図２の本発明に関係の深い部
分を抽出し簡略化して示したブロック図である。図２は
従来のインサーキットエミュレータ装置にコンピュータ
装置及びホストコンピュータ装置を接続した時の各装置
の主要機能を示したブロック図である。図３はインサー
キットエミュレータ装置にホストコンピュータ装置を接
続した時の外観図で、４１はインサーキットエミュレー
タ装置本体、４２はターゲットコンピュータ装置（図は
テスト用ターゲットコンピュータ装置）、１２及び１３
はインサーキットエミュレータ装置に接続したホストコ
ンピュータ装置並びにディスプレイ装置の外観図（縮尺
は同一でない）である。さらに１はＣＰＵで、２はイン
サーキットエミュレータ装置のプローブ部である。な
お、各図に共通とする部分は同一の符号を付してあり、
さらに図中番号を付した部分は本発明の説明に関係の深
い部分である。

【０００７】以下本発明を実施例に従って説明する。図
３は一般のインサーキットエミュレータ装置にホストコ
ンピュータ装置を接続した図である。図において前述の
とおりインサーキットエミュレータ装置４１によりデバ
ッグするターゲットコンピュータ装置４２であるが、図
３の場合ここではテストターゲットコンピュータ装置、
またはある装置に内蔵するコンピュータ装置制御装置と
考えて頂きたい。実際には一般のコンピュータ装置と考
えても同一である。ここでテストターゲットコンピュー
タ装置４２にプローブ部２のＣＰＵ１を装填して動作さ
せる。そのＣＰＵ１の動作信号はプローブ部２のＣＰＵ
１に結線された部分から抽出される。抽出された該ＣＰ
Ｕ１の動作信号はプローブ部２のインターフェイスと信
号ケーブル３を介してインサーキットエミュレータ装置
本体４１内に入力される。入力された該信号はインサー
キットエミュレータ装置内の各部を通して一旦図１及び
図２で示すところのトレース格納メモリ９に格納され
る。前記トレース格納メモリ９に格納されたＣＰＵ１の
動作信号はホストコンピュータ装置１２からの指示でイ
ンサーキットエミュレータ装置内にて逆コンパイルされ
てディスプレイ表示装置１３に表示されて設計者の目で
確認し／デバッグされる。図１は図２の主要機能をブロ
ック図で表した図であり、同一機能は同一符号を付して
ある。符号の付していないブロックは本発明と直接関係
はないので省略してある。

【０００８】通常、一般的にその装置（ターゲットコン
ピュータ装置）に装備されたＣＰＵのプログラムは、Ｒ
ＯＭメモリ素子２５に格納し、その装置専用の制御プロ
グラムとして動作させるから、該ＲＯＭメモリ素子２５
に格納してあるプログラムでは仲々作り直すのは容易で
はない。したがってＲＯＭメモリ素子２５に格納する以
前に該プログラムを解析して、プログラム上の誤りは事
前に修正して完全な形になってから初めてＲＯＭメモリ
素子２５に格納しなければならない。しかし、このコン
ピュータ装置４２に使用している各種ＣＰＵ（１）の中
にはインサーキットエミュレータ装置用としての「中断
命令語」を持たないＣＰＵを使用した装置があるが、該
コンピュータ装置のＣＰＵの実行状況を解析して、確実
に初期に想定した動作が行われているか否かを確認して
おかなければ、信頼性に欠ける装置となってしまうこと
となる。よって、本発明ではインサーキットエミュレー
タ装置用として専用の「中断命令語」を持たないＣＰＵ
においても、あたかも「中断命令語」があるかのような
動作をさせ、該プログラムの実行状況を解析することが
出来る。

【０００９】図１において、一般のコンピュータ装置は
外部記憶装置２８（例：フロッピディスク装置など）か
らの命令及び／又はデータ等の一連のプログラム等々
は、ＣＰＵ１がフェッチして（読みだして）ＣＰＵ１内
の内部メモリに一旦格納する。この場合、実行命令語で
ある機械語命令等の互換コードは、ＲＯＭメモリ素子２
５に格納されており、該ＲＯＭメモリ素子２５にどの様
な処理をするのか、命令かをフェッチしに行く。ＣＰＵ
がフェッチしたその命令による処理を終えた処理結果
は、ＲＡＭメモリ素子２６に一旦記録させておき、次の
命令番地による処理に移る。これらの一連の命令処理が
終了すると、プログラムの指示に従ってあるデータ（信
号）を出力するか、または処理結果をプリンタに出力す
るか、あるいは端末装置２４を通じディスプレイ装置２
３に表示する、以上で処理は終了する。一方、インサー
キットエミュレータ装置のマッピングメモリ４は、前記
ＣＰＵ１がフェッチしたＲＯＭ／ＲＡＭメモリ素子２５
／２６のフェッチしに行った番地等の処理状況を常に監
視している。

【００１０】前述のとおりＣＰＵ１が処理している一連
の処理は、エミュレーションメインＣＰＵ１０の命令に
よりマッピングメモリ４により管理され、予めＣＰＵ１
の処理状況の監視すべきプログラムを格納して、あるイ
ンサーキットエミュレータ装置のメインＲＯＭ／ＲＡＭ
メモリ素子１４／１５のプログラムの指示にしたがって
前記ＣＰＵ１の処理状況を逐一トレースコントローラ８
を介して、トレース結果格納メモリ９に格納される。前
記トレースコントローラ８はトレース結果格納メモリ９
の記憶番地等の管理を司る管理機能（ＭＭＵ：記録すべ
きメモリの物理的メモリの番地とソフトウエア上の番地
の変換等のアドレス変換を司どるメモリ素子）のメモリ
素子である。今、インサーキットエミュレータ装置用の
中断命令語を持たないＣＰＵ１の場合、オペレータは途
中まで実行した処理状況をインサーキットエミュレータ
装置に接続したホストコンピュータ装置の端末装置１２
に表示させて監視したい場合、中断命令語を持たないの
で、ＣＰＵ１の処理を一時的に中断させることが出来な
い。したがってプログラムを最後まで実行させて、その
処理結果をトレース結果格納メモリ９に記録させた信号
をオペレータが判別できる文字、記号に変換し直したの
ち、それを読む（精査する、デバッグする）ことで問題
点を判断できるが、プログラムが全部終了しなければそ
の判断する機会が得られないし、途中でＣＰＵが暴走状
態になった場合は中断命令どころではなく、先ずＣＰＵ
が暴走する原因を把握することが先決で、プログラムの
どこに原因があるのかは次の問題となる。よって、本来
の目的であるインサーキットエミュレータ装置の役目を
果たさなくなってしまう。

【００１１】通常、コンピュータ装置のＣＰＵを中断さ
せようとする場合、中断は命令の一つであるから、命令
をフェッチに行った時に「中断（ＳＴＯＰ）」の命令を
ＣＰＵに送ればＣＰＵは続行中の実行を中断する。がし
かし、数あるＣＰＵの中にはこれらの命令を受け付けな
いＣＰＵがある。このようなＣＰＵの場合に本発明が重
要になってくる。すなわち本発明では、今オペレータが
何かの理由で、または今までトレース格納メモリに格納
したプログラムの実行をチェックしようとして、ＣＰＵ
１が実行中の命令（処理）を途中で中断させたい場合が
生じたとしましょう。いま、ＣＰＵ１がコンピュータ装
置側のＲＯＭ／ＲＡＭメモリ素子２５／２６の各メモリ
素子、すなわちＲＯＭメモリ素子２５をフェッチしに行
った場合は命令で、ＲＡＭメモリ素子２６をフェッチに
行った場合はデータをそれぞれフェッチするのが一般的
であるから、またＲＯＭかＲＡＭかはインサーキットエ
ミュレータ装置のマッピングメモリ４が管理しているか
ら、ＣＰＵ１が命令をフェッチしに行った時にのみ実行
を中断させることが可能となる。すなわち、マッピング
メモリ４からＣＰＵ１が今ＲＯＭメモリ素子２５をフェ
ッチしに行ったことをエミュレーションメインＣＰＵ１
０に信号を送ると、エミュレーションメインＣＰＵ１０
はインサーキットエミュレータ装置の端末装置１２から
の指示に従い、または予めプログラムされた手順に従
い、インサーキットエミュレータ装置のメインＣＰＵ１
０はマッピングメモリ・スイッチ１６の切換信号を信号
線１７を介してマッピングメモリ・スイッチ１６に信号
を送り、今まで結合されていたスイッチ１６ａのＲＡＭ
／ＲＯＭメモリ素子２５／２６側に結合されていたバス
ライン２２からスイッチ１６ｂのモニタチェックプログ
ラム７に結合されているバスライン１８に切り換えられ
る。スイッチ１６により同１６ｂに切り換えられたＣＰ
Ｕ１のバスラインは、バスライン１８を介してモニタチ
ェックプログラム７には予め格納しておいた中断命令に
相当する命令、または１ステップづつの処理命令、さら
には何番地までジャンプするか、あるいはサブプログラ
ムに飛ぶか等のプログラムを実行することで、ＣＰＵ１
の処理系統はインサーキットエミュレータ装置側に移行
し、中断命令及びそれ以外の任意の命令を実行指示する
ことが可能となる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明を実施する
ことでインサーキットエミュレータ装置専用の「中断命
令語」を持たないＣＰＵを使用したコンピュータ装置に
おいても、実行中のプログラムを実質的に中断してプロ
グラムを解析することが可能となる。従って、ある特定
の装置の制御装置として組み立てられた制御専用のＣＰ
Ｕにおいても、他の装置用としてその動作状況を監視す
ることが難しいプログラムとなる他のＣＰＵを使用する
ことが可能となり、その場合比較的安価な各種機器の制
御として別のＣＰＵを使用しても、その装置の機器／プ
ログラム実行状況が監視出来るので、安価で安全、かつ
確実な制御装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明を説明するために図２の機能の一
部を抽出して簡略化して示したブロック図である。

【図２】図２はコンピュータ装置とインサーキットエミ
ュレータ装置を結合した状態の主な機能を示したブロッ
ク図である。

【図３】図３はインサーキットエミュレータ装置にホス
トコンピュータ装置を接続した時の外観図である。

【符号の説明】

１、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ） ２、コンピュータ装置とインサーキットエミュレータ装
置とを結合するためのインサーキットインサーキットエ
ミュレータ装置のプローブ部 ３、インサーキットエミュレータ装置のプローブ部から
本体に接続する接続ケーブル ４、コンピュータ装置のＲＯＭ、ＲＡＭメモリ素子１
３、１４を管理するメモリ素子 ５、コンピュータ装置のＲＯＭ、ＲＡＭメモリ素子１
３、１４の代わりにＣＰＵの命令、データを格納するメ
モリ素子（エミュレーションメモリ素子） ７、ＣＰＵ１プログラムをインサーキットエミュレータ
装置として処理させるモニタチェックプログラム ８、ＣＰＵ１の処理状況を格納するトレース結果格納メ
モリを管理するトレースコントローラ ９、ＣＰＵ１の処理状況を格納するトレース結果格納メ
モリ １０、インサーキットエミュレータ装置内の各機能を管
理する中央処理装置（ＣＰＵ） １２、１３、インサーキットエミュレータ装置に接続し
たホストコンピュータ装置の端末装置、同ディスプレイ
装置 １４、１５、インサーキットエミュレータ装置のＣＰＵ
を動作させるＲＯＭ、ＲＡＭメモリ素子 １６、マッピングメモリ・スイッチ １７、マッピングメモリ・スイッチの切換信号線 ２３、２４、コンピュータ側の端末装置、同ディスプレ
イ装置 ２５、２６、コンピュータ装置のプログラム、データを
格納するメモリ素子 ２８、コンピュータ装置に接続した外部記憶装置 ２９、コンピュータ装置に接続されたプリンタ装置等の
周辺装置 ４１、インサーキットエミュレータ装置 ４２、プログラム実行状況をデバッグするコンピュータ
装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インサーキットエミュレータ装置専用の
   実行中断命令語を有していない中央処理装置（ＣＰＵ）
   を使用したコンピュータ装置の、プログラム実行状況を
   解析するインサーキットエミュレータ装置において、解
   析中のコンピュータ装置のＣＰＵの実行状況を制御監視
   するマッピングメモリと、ＣＰＵから各メモリ素子に連
   結するバスラインをコンピュータ装置からインサーキッ
   トエミュレータ装置またはその逆に切り換えるマッピン
   グメモリ・スイッチと、インサーキットエミュレータ装
   置の内部にあって実質的な中断命令または１ステップ実
   行命令もしくは指定番地までのジャンプ等の命令等の処
   理プログラムを格納するモニタチェックプログラムメモ
   リとを有し、インサーキットエミュレータ装置に内蔵の
   ＣＰＵからの制御信号によりマッピングメモリからの信
   号を受け、コンピュータ装置のＣＰＵのバスラインをコ
   ンピュータ装置のメモリ素子側からインサーキットエミ
   ュレータ装置のモニタチェックプログラム側に切り換
   え、モニタチェックプログラムメモリに予め記憶させて
   おいた実質的な実行中断命令、または１ステップ実行命
   令、もしくは指定番地までのジャンプ実行命令等の処理
   プログラムに移行させすることを特長としたコンピュー
   タ装置のプログラムの実行状況を解析するインサーキッ
   トエミュレータ装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１のインサーキットエミュレ
   ータ装置において、ＣＰＵのバスラインを切り換えるマ
   ッピングメモリ・スイッチをインサーキットエミュレー
   タ装置のプローブ部に設けたことを特長とするインサー
   キットエミュレータ装置。