JPH11143732A - マイクロコンピュータ及びエミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デバッグの効率向上を図ることにある。 【解決手段】 ユーザモードで割込みが発生したか、デ
バッグモードで割り込みが発生したかに応じてその割り
込み処理後の復帰先を識別可能な識別情報を生成する第
１手段（３２１）と、上記割り込み処理終了後の復帰先
を上記識別情報に基づいて決定するための第２手段（３
２２）とを設け、上記識別情報に基づいて適切な復帰先
を決定することができるようにする。それにより、デバ
ッグモードでの割り込みの受付を可能とし、デバッグの
効率向上を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ユーザシステム上
で動作するソフトウェアの開発支援のためのエミュレー
ション技術、さらにはそのエミュレーションを可能とす
るマイクロコンピュータ、及びそれを含むエミュレータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータ応用機器の開発に
おいて、その応用システム（ユーザシステム）のデバッ
グやそのシステムの詳細な評価を行うため、エミユレー
タが使用されている。エミュレータは、開発中のユーザ
システムに接続されて、その詳細なシステムデバッグを
支援する。

【０００３】ユーザシステムのデバッグにおいて、所定
の条件が成立した場合にプログラムの実行を停止（ブレ
ーク）する機能はエミュレータの基本機能の一つとされ
る。

【０００４】ユーザプログラムの実行中にブレーク命令
又はブレーク信号がマイクロコンピュータに入力される
と、ユーザプログラムモードからデバッグモードに遷移
される。この機能を用いてユーザプログラムのブレーク
機能が実現される。ユーザプログラムの特定アドレスの
命令がブレーク命令に置き換えられたり、アドレスバス
やデータバスの状態が特定条件に一致したことによりブ
レーク信号が生成されると、それを受けて、制御がユー
ザモードからデバッガ（「ＡＳＥ」という）モードに移
行される。制御がＡＳＥモードに移行されると、デバッ
ガプログラムが動作されてレジスタやメモリの内容表示
等が行われる。このとき、ユーザプログラムの実行は停
止されている。

【０００５】尚、エミュレータについて記載された文献
の例としては、１９８９年６月２０日に電波新聞社から
発行された「マイコン開発のすべて（第７８頁から第９
５頁）」がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
レーク機能によれば、ユーザプログラムが最優先の割り
込みを処理中であってもＡＳＥモードへの移行を受け付
ける必要があり、それは如何なる割り込みの優先順位よ
りも高くしておく必要がある。このため、ユーザプログ
ラムの実行が停止されているとき（デバッグモード中）
に、ある条件で割り込みを受け付けるためには、いった
ん制御をユーザプログラムに戻す必要がある。図７には
その制御の様子が示される。ユーザプログラム実行中に
割込みが生じると、ＡＳＥモードに遷移してデバッガプ
ログラムが起動される。デバッガプログラムは、そこで
ブレーク時のレジスタを表示したり、新たな要求に応じ
てメモり内容の変更等を行う。ここで、ユーザプログラ
ムの再実行の待ち状態となる。この状態で割り込み処理
を受け付けるためには、ユーザプログラムモードへ移行
する必要があるが、現在停止中のユーザプログラムを実
行することはできないから、基本的に割り込み処理を受
け付けることはできない。

【０００７】そこで、停止中のユーザプログラムとは無
関係の無限ループのプログラムをユーザ空間で実行さ
せ、この無限ループ実行中に割り込みを受け付けるよう
にしている。しかしながら、この方法では、ブレーク発
生から無限ループ実行前に必ずデバッガプログラムの動
作が必要であり、割り込み禁止期間が存在するため、割
り込みをリアルタイムに受け付けることができない。こ
のため、停止しているプログラムとは別のプログラムが
割り込みによりデータの送受信処理を行う場合には、そ
してその割り込みが図７の割り込み禁止期間に発生した
場合には、そのような割り込みを受け付けることができ
ないから、そこでデータ転送エラーを生じたり、あるい
はモータなどの機器制御用システムの場合には、モータ
の回転制御が異常になってユーザーシステムを破損する
おそれがあり、デバッグ効率を著しく低下させることが
考えられる。

【０００８】本発明の目的は、割り込みをリアルタイム
に受け付けるための技術を提供することにある。

【０００９】本発明の別の目的は、デバッグ効率の向上
を図ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【００１１】すなわち、デバッガ用プログラムが実行さ
れる第１モードと、ユーザプログラムが実行される第２
モードとを有するマイクロコンピュータにおいて、上記
第１モードで割込みが発生したか、上記第２モードで発
生したかに応じてその割り込み処理後の復帰先を識別可
能な識別情報を生成する第１手段（３２１）と、上記割
り込み処理終了後の復帰先を上記識別情報に基づいて決
定するための第２手段（３２２）とを設ける。

【００１２】上記した手段によれば、第２手段は、上記
識別情報に基づいて適切な復帰先を決定することができ
る。つまり、第１モードにおいて受け付けられた割り込
みの処理が終了された場合には第１モードに復帰するこ
とができるし、第２モードにおいて受け付けられた割り
込みの処理が終了された後は第２モードに復帰すること
ができる。このため、ブレークにより停止中のユーザプ
ログラムとは無関係の無限ループのプログラムをユーザ
空間で実行させ、この無限ループ実行中に割り込みを受
け付けるなどの方式（図７参照）をとる場合に比べて、
ブレーク後に直ちに割り込みを受け付けられるようにな
り、このことが、デバッグ効率の向上を達成する。

【００１３】また、上記第２モードで使用されるレジス
タとは別に、上記第１モードでのみ使用可能な第１モー
ド専用レジスタを設けることで、第２モードで既に書き
込まれた情報が第１モードにおいて破壊されるのを回避
することができる。

【００１４】さらに、上記構成のマイクロコンピュータ
を含むシステム上で、当該システムのデバッグのための
十分な機能が搭載されない場合には、上記マイクロコン
ピュータと、それに結合されたエミュレータ本体とを含
んでエミュレータを構成すると良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１には本発明に係るエミュレー
タの構成例が示される。

【００１６】図１に示されるエミュレータは、特に制限
されないが、ユーザシステム３０に搭載されたマイクロ
コンピュータ３０１と、このマイクロコンピュータ３０
１に結合されたエミュレータ本体２０とを含む。

【００１７】マイクロコンピュータ３０１は、シリアル
形式でデータの入出力を可能とするデバッグ・インタフ
ェース３１４を有し、エミュレーション用として特別に
開発されたものではなく、いわゆる実チップである。ユ
ーザシステム３０におけるボードの縁部には、上記マイ
クロコンピュータ３０１のデバッグ・インタフェース３
１４と、このユーザシステム３０の外部に配置されたエ
ミュレータ本体２０との間で信号のやり取りを可能とす
るための外部端子３００が設けられており、ケーブル９
を介してこの外部端子３００にエミュレータ本体２０が
結合される。

【００１８】エミュレータ本体２０は次にように構成さ
れる。

【００１９】制御プログラム等が予め格納されたリード
・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）２０２、このＲＯＭ２０２
内のプログラムを実行することによってエミュレーショ
ンを可能とするマイクロプロセッサ２０３、外部との間
で各種データのやり取りを可能とするためのデュアルポ
ート・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＰＲＡＭ）２０
４、上記マイクロプロセッサ２０３での処理の作業領域
とされるスタティック・ランダム・アクセス・メモリ
（ＳＲＡＭ）２０５、先入れ先出し形式でデータを一時
的に記憶可能なファーストイン・ファーストアウト・ラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＦＩＦＯ・ＲＡＭ）２１
１、データの入出力を制御するためのコントローラ２１
０が、バスＢＵＳを介して互いに信号のやり取り可能に
結合されている。上記コントローラ２１０と外部端子２
０８との間には、ユーザシステム３０で使用されている
信号レベルとエミュレータ本体２０内で使用される信号
レベルとの間の整合をとるための信号レベルインタフェ
ース２０９が設けられている。そして、エミュレータ本
体２０には、外部に配置されたホストシステム１０との
間で信号のやり取りを可能とするためのホスト・インタ
ーフェース２０１が設けられ、このホスト・インタフェ
ース２０１を介してホストシステム１０が結合されてい
る。ホストシステム１０には、パーソナルコンピュータ
を適用することができる。

【００２０】マイクロコンピュータ３０１へのエミュレ
ーション条件の設定は、ホストシステム１０１から行う
ことができる。また、マイクロコンピュータ３０１での
ユーザプログラム実行に関する情報は、ケーブル９を介
してシリアル形式でエミュレータ本体２０内に取り込ま
れ、必要に応じてホストシステム１０に転送される。

【００２１】図２には上記マイクロコンピュータ３０１
の構成例が示される。

【００２２】図２に示されるマイクロコンピュータ３０
１は、特に制限されないが、公知の半導体集積回路製造
技術により、単結晶シリコン基板などの一つの半導体基
板に形成される。

【００２３】所定のプログラムを実行するためのＣＰＵ
（中央処理装置）３０２、浮動小数点演算のためのＦＰ
Ｕ（コプロセッサ）３０４が設けられている。ＣＰＵ３
０２やＦＰＵ３０４にＭＭＵ（メモリ・マネージメント
・ユニット）及びキャッシュメモリ部３０５が結合され
る。ＭＭＵ及びキャッシュメモリ部３０５は、外部から
取り込まれた命令をキャッシュするための命令キャッシ
ュ３０６、オペランドをキャッシュするためのオペラン
ドキャッシュ３０８、及び物理アドレスと論理アドレス
との変換を行うためのＭＭＵ３０７とを含む。ＭＭＵ及
びキャッシュメモリ部３０５からＣＰＵ３０２に、命令
語信号（３２ビット）及びロードデータ（３２ビット）
が伝達され、ＣＰＵ３０２で演算処理される。また、Ｃ
ＰＵ３０２からＭＭＵ及びキャッシュメモリ３０５に次
の命令アドレス（３２ビット）、オペランドアドレス
（３２ビット）、ストアデータ（３２ビット）が出力さ
れる。ロードデータ（下位３２ビット）、ストアデータ
（３２ビット）はＦＰＵ３０４へも伝達される。

【００２４】バスステートコントローラ３１５が設けら
れ、このバスステートコントローラ３１５の制御によ
り、上記ＭＭＵ及びキャッシュメモリ部３０５と、ダイ
レクトメモリアクセスコントローラ（ＤＭＡＣ）３１７
と、外部バスインタフェース３１６と、周辺回路３１９
等との間のデータ転送におけるバスステート制御が行わ
れるようになっている。ＭＭＵ及びキャッシュメモリ部
３０５やＤＭＡＣ３１７からバスステートコントローラ
３１５へは物理アドレス（２９ビット）、データ（３２
ビット）が入力される。外部バスインタフェース３１６
を介してアドレスが出力され、また、データ（６４ビッ
ト）の入出力が可能となる。

【００２５】周辺回路３１９には、エミュレーションを
可能とするエミュレーションユニット（ＥＭＵ）３０
９、所定周波数のクロック信号を形成するためのクロッ
ク発生回路（ＣＰＧ）３１０、割り込み制御を行うため
の割り込みコントローラ（ＩＮＴＣ）３１１、シリアル
形式でデータのやり取りを可能とするシリアルコミュニ
ケーションインタフェース（ＳＣＩ）３１２、各種時間
計測のためのタイマユニット（ＴＭＵ）３１３などが含
まれる。

【００２６】上記エミュレーションユニット３０９は、
ユーザシステム３０のデバッグにおいて、デバッグイン
タフェース３１４を介してエミュレータ本体２０との間
でシリアルデータのやり取りを可能とする。

【００２７】また、ユーザシステムのデバッグにおい
て、ブレーク条件成立によりユーザプログラムを停止
（ブレーク）させるためのブレークコントローラ（ＡＢ
Ｃ）３０３が内蔵されている。

【００２８】図３には上記ＣＰＵ３０２の構成例が示さ
れれる。

【００２９】図３に示されるように、このＣＰＵ３０２
は、ＡＳＥモードにおける動作を制御するＡＳＥ制御論
理３２１、取り込まれた命令をデコードするための命令
処理部３２２、及び上記命令のデコード出力に基づいて
所定の演算処理を行うための演算処理装置３２３、複数
のレジスタを含むレジスタ部３２４とを備える。命令信
号（３２ビット）は命令処理装置３２２に入力され、そ
こでデコードされる。ロードデータ（３２ビット）は演
算処理装置３２３に入力され、上記命令処理装置３２２
のデコード結果に基づく演算処理に供される。この演算
処理において上記レジスタ部３２４内の各種レジスタが
使用される。演算処理装置３２３からは、そこでの演算
処理結果として、次の命令アドレス（３２ビット）、オ
ペランドアドレス（３２ビット）、ストアデータ（３２
ビット）が出力される。

【００３０】上記レジスタ部３２４は、４種類のレジス
タＭＩＳＣ、R０Ｕ〜Ｒ１５Ｕ、Ｒ０Ｐ〜Ｒ７Ｐ、Ｒ０
Ａ〜ＲＡ７を含む。R０Ｕ〜Ｒ１５Ｕ、Ｒ０Ｐ〜Ｒ７Ｐ
は、ＣＰＵ３０２での通常処理時に使用される汎用レジ
スタとされ、Ｒ０Ａ〜Ｒ７ＡはＡＳＥモード専用の汎用
レジスタとされ、ＭＩＳＫはその他のレジスタとされ
る。ＡＳＥモード専用の汎用レジスタＲ０Ａ〜Ｒ７Ａ
は、ＡＳＥモードにおいてのみアクセス可能であり、ユ
ーザモードや特権モードにおいては使用することができ
ない。このようにデバッグ専用の汎用レジスタ（Ｒ０Ａ
〜Ｒ７Ａ）を設けるのは、ＡＳＥモードや割り込み処理
でそれぞれ破壊されたレジスタが参照されるのを回避す
るためである。

【００３１】レジスタＭＩＳＫには、ＡＳＥ例外や割り
込み発生時にプログラムカウンタの値を待避するのに用
いられるエミュレーションプログラムカウンタＥＰＣ、
ＡＳＥ例外や割り込み発生時にステータスレジスタの値
を待避するのに用いられるエミュレーションステータス
レジスタ、及びＡＳＥ例外や割り込み発生時にベースレ
ジスタの値を待避するのに用いられるエミュレーション
ベースレジスタＥＢＲ等が含まれる。

【００３２】図4（ａ）にはＡＳＥモード制御論理３２
１の構成例が示され、図４（ｂ）にはＡＳＥモード制御
論理３２１と命令処理装置３２２でやり取りされる具体
的な信号が示される。

【００３３】図４（ｂ）に示されるように、命令処理装
置３２２からＲＴＥ命令成立信号、ＲＴＢ命令成立信
号、ＡＳＥ例外成立信号、ＡＳＥ以外の例外処理成立信
号などが発生され、それが、ＡＳＥモード制御論理３２
１に入力されると、論理回路１０１，１０２内の組み合
わせ論理によって、ＡＳＥモード信号やＡＳＥ−Ｒモー
ド信号の論理が決定される。

【００３４】ここで、ＲＴＥ命令、ＲＴＢ命令はいずれ
も復帰命令であるが、前者が特権モードからユーザモー
ド若しくはＡＳＥモードへの復帰を意味するのに対して
後者がＡＳＥモードからユーザモードへの復帰を意味す
る点で異なる。また、ＡＳＥモード信号とは、現在のモ
ードがユーザモードであるかＡＳＥモードかを示す信号
であり、当該信号がハイレベルの場合がA1、ローレベル
の場合がＡ０で示される。また、ＡＳＥ−Ｒモード信号
は、ＡＳＥモードで割り込みが受け付けられたときに復
帰命令による戻り先を示す信号とされ、当該信号がハイ
レベルの場合がＲ１、ローレベルの場合がＲ０で示され
る。

【００３５】図４（ａ）に示されるようにＡＳＥモード
制御論理３２１は、入力信号の論理状態及び前状態に応
じて次状態の論理を決定するための論理回路１０１，１
０２を含む。この論理回路１０１，１０２の次の出力状
態（「次状態」という）がそれぞれ後段のフリップフロ
ップＦＦ１，ＦＦ２を介して命令処理装置３２２へ出力
される。フリップフロップＦＦ１，ＦＦ２を介在させる
のは、次状態が変化されない限り、ＡＳＥモード信号、
及びＡＳＥ−Ｒ信号の論理状態を保持させるためであ
る。制御論理１０１においては、ＡＳＥ例外処理成立信
号、ＡＳＥ以外の例外成立信号、ＲＴＥ命令成立信号、
ＡＳＥ−Ｒモード信号、ＲＴＢ命令成立信号、及びこの
制御回路１０１の前状態に基づいて、ＡＳＥモード信号
の次状態が決定される。

【００３６】制御論理１０１について説明する。

【００３７】ＡＳＥ例外処理成立信号がハイレベル（論
理値“１”で示す）の場合には、他の信号の論理状態に
かかわらず、次状態は論理値“１”となり、それがフリ
ップフロップＦＦ１を介して出力される。

【００３８】ＡＳＥ例外処理信号がローレベル（論理値
“０”で示す）の場合であって、ＡＳＥ以外の例外成立
信号がハイレベルの場合には、他の信号の論理状態にか
かわらず、次状態はローレベルとされる。

【００３９】ＡＳＥ例外処理信号がローレベル、ＡＳＥ
以外の例外成立信号がローレベル、ＲＴＥ命令成立信号
がハイレベルであって、ＡＳＥ−Ｒモード信号がローレ
ベルの場合には、次状態はローレベルとされ、ＡＳＥ−
Ｒモード信号がハイレベルの場合には、次状態はハイレ
ベルとされる。

【００４０】ＡＳＥ例外処理信号がローレベル、ＡＳＥ
以外の例外成立信号がローレベル及びＲＴＥ命令成立信
号がローレベルであって、ＲＴＢ命令成立信号がハイレ
ベルの場合には次状態はローレベルとされる。

【００４１】ＡＳＥ例外処理信号がローレベル、ＡＳＥ
以外の例外成立信号がローレベル、ＲＴＥ命令成立信号
がローレベルであって、ＲＴＢ命令成立信号がローレベ
ルの場合であって、ＡＳＥモード信号の前状態がローレ
ベル（Ａ０）の場合には次状態もローレベル、ＡＳＥモ
ード信号がハイレベル（Ａ１）の場合には次状態もハイ
レベルとされる。

【００４２】制御論理１０２について説明する。

【００４３】ＡＳＥ例外成立信号がハイレベルの場合、
他の信号の論理状態にかかわらず、ＡＳＥ−Ｒモード信
号の次状態は、ハイレベルとされる。

【００４４】ＡＳＥ例外成立信号がローレベルの場合で
あって、ＲＴＢ命令成立信号がハイレベルの場合には、
次状態はローレベルとされる。

【００４５】ＡＳＥ例外成立信号及びＲＴＢ命令成立信
号がローレベルの場合であって、ＡＳＥ−Ｒモード信号
の前状態がローレベルの場合には、次状態はローレベル
とされ、ＡＳＥ−Ｒモード信号の前状態がハイレベルの
場合には、次状態はハイレベルとされる。

【００４６】図５には、上記したように制御論理１０
１，１０２で、ＡＳＥモード信号及びＡＳＥ−Ｒモード
信号の論理が決定される場合のマイクロコンピュータ３
０１の状態遷移が示される。

【００４７】図５においてＡ０，Ａ１は、それぞれＡＳ
Ｅモード信号の論理を示しており、Ａ０は当該信号の論
理がローレベルであることを示し、Ａ１は当該信号の論
理がハイレベルであることを示す。また、Ｒ０，Ｒ１は
それぞれＡＳＥ−Ｒモード信号の論理を示しており、Ｒ
０は当該信号の論理がローレベルであることを示し、Ｒ
１は当該信号の論理がハイレベルであることを示す。

【００４８】そして、Ａ０はユーザプログラムモードを
意味し、Ａ１はＡＳＥモードを意味する。また、Ｒ０
は、割り込みがユーザプログラムモードで発生した場合
を意味し、Ｒ１は、割り込みがＡＳＥモードで発生した
場合を意味する。本例では、ユーザプログラムモードに
ユーザモードと特権モードとがある場合を示している。

【００４９】パワーオンリセット、マニュアルリセッ
ト、及びＴＬＢ（ＭＭＵ３０７のテーブルを示す）多重
ヒットにより、Ａ０，Ｒ０とされる。

【００５０】割り込み発生でユーザモードから特権モー
ドへ、割り込み復帰命令（ＲＴＥ）で割り込み発生時の
モードへ移行する。つまり、割り込み発生時にユーザモ
ードの場合にはユーザモードへ戻り、特権モード時には
そのレベルの特権モードへ戻る。通常、ユーザプログラ
ムは、Ａ０，Ｒ０で動作する。この状態で割り込みが発
生すると、ユーザプログラムの特権モードへ遷移する。
このとき、Ａ０，Ｒ１となる。この状態で、ＲＴＥ命令
を実行すると、ユーザモードではなく、ＡＳＥモードへ
戻る。戻りアドレスは、通常の割り込み処理と同様にス
タック又はＡＳＥ専用レジスタ（Ｒ０Ａ〜Ｒ７Ａ）を利
用して蓄えられたアドレスとなる。このようにＡＳＥモ
ード信号、ＡＳＥ−Ｒモード信号に基づいて復帰先が決
定されるので、ＡＳＥモード時における割り込みを何ら
支障無く受け付けることができる。

【００５１】図６にはＡＳＥモード信号、ＡＳＥ−Ｒモ
ード信号と例外処理との関係が示される。

【００５２】ＡＳＥ−Ｒモード信号、ＡＳＥモード信号
の論理に応じて、ＡＳＥ例外処理及びそれとペアになる
ＲＴＢ命令、一般例外処理およびそれとペアになるＲＴ
Ｅ命令が発生される。

【００５３】ここで、図９に示されるように、ＡＳＥモ
ードにおいてもユーザモードにおいても同一の汎用レジ
スタを使用する場合を考えてみる。この場合、ＡＳＥモ
ードや割り込み処理でそれぞれ破壊されたレジスタを参
照することになる。つまり、ＡＳＥモード及びユーザモ
ードにおいて同一レジスタを使うものとすると、ＡＳＥ
モードから割り込み処理のためにユーザモードに移行さ
れた際に既存のレジスタ値が破壊され、この割り込み処
理で不所望なレジスタ値が参照される。また、割り込み
復帰命令によりＡＳＥモード戻った後にも、上記破壊さ
れたレジスタ値が参照される。これを防ぐためにはエミ
ュレータのプログラムが割り込みを許可する前にレジス
タの値をセーブし、且つ、それをユーザプログラムで参
照されるレジスタに戻す必要がある。そのような処理を
加えると、任意タイミングで割り込みを受け付けること
ができなくなり、割り込み処理の受付けが遅れてしま
う。

【００５４】それに対して、上記した例のように、ＡＳ
Ｅモードでのみ使用可能な汎用レジスタ（Ｒ０Ａ〜Ｒ７
Ａ）を設けることにより、ＡＳＥモードや割り込み処理
でそれぞれ破壊されたレジスタが参照されるのが回避さ
れる。つまり、ユーザモードとＡＳＥモードとで、別々
の汎用レジスタを使い分けるようにすれば、レジスタ値
の破壊を回避することができる。

【００５５】上記実施例によれば以下の作用効果が得ら
れる。

【００５６】（１）既述にように、停止中のユーザプロ
グラムとは無関係の無限ループのプログラムをユーザ空
間で実行させ、この無限ループ実行中に割り込みを受け
付ける場合には、割り込みを受け付けるまでにデバッガ
プログラムの動作が必要であるため、割り込みをリアル
タイムに受け付けることができない。このため、停止し
ているプログラムとは別のプログラムが割り込みにより
データの送受信処理を行う場合には、そこでデータ転送
エラーを生じたり、あるいはモータなどの機器制御用シ
ステムの場合、モータの回転制御が異常になってユーザ
ーシステムを破損するおそれがあり、デバッグ効率を著
しく低下させることが考えられる。しかしながら、上記
したマイクロコンピュータ３０１によれば、ＡＳＥモー
ドにおいて受け付けられた割り込みの処理が終了された
場合にはＡＳＥモードに復帰することができるし、ユー
ザモードにおいて受け付けられた割り込みの処理が終了
された後はユーザモードに復帰することができる。この
ため、上記のようにブレークにより停止中のユーザプロ
グラムとは無関係の無限ループのプログラムをユーザ空
間で実行させてこの無限ループ実行中に割り込みを受け
付けるなどの方式をとる場合に比べて、ブレーク後に直
ちに割り込みを受け付けられるようになるから、モータ
の制御等においてもモータの回転制御が異常になるのを
回避でき、デバッグの効率向上を図ることができる。デ
バッグ効率の向上を図ることができる。

【００５７】（２）ユーザモードで使用されるレジスタ
とは別に、ＡＳＥモードでのみ使用可能な汎用レジスタ
を設けることで、割り込み処理が行われる場合にもレジ
スタ情報の破壊が回避される。

【００５８】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５９】例えば、ＡＳＥモード時に割り込みをマス
クするレジスタを設けることにより、ＡＳＥモード時の
割り込みを抑制することができる。

【００６０】また、ＡＳＥモード信号及びＡＳＥ−Ｒ信
号の状態であるＡ０，Ａ１，Ｒ０，Ｒ１をメモリにスタ
ックすることにより、割り込みのネストもサポートする
ことができる。

【００６１】図８には割り込みのネストをサポートした
場合が示される。

【００６２】割り込みが生じる毎に割り込み発生時のＡ
ｘ、Ｒｘ（ｘは０又は１）をスタックする。ＲＴＥ命令
を実行したときに戻るモードは、最新にスタックされた
Ａｘ、Ｒ（ｘは０又は１を意味する）に従う。

【００６３】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるエミュ
レータに適用した場合について説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではなく、実チップ自体にデバッグ
機能を備えている場合にも適用することができる。

【００６４】本発明は、少なくともデバッガ用プログラ
ムが実行される第１モードと、ユーザプログラムが実行
される第２モードとを有することを条件に適用すること
ができる。

【００６５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【００６６】すなわち、第１モードで割込みが発生した
か、第２モードで発生したかに応じてその割り込み処理
後の復帰先を識別可能な識別情報を生成する第１手段
（と、上記割り込み処理終了後の復帰先を上記識別情報
に基づいて決定するための第２手段とを設けたことによ
り、識別情報に基づいて適切な復帰先を決定することが
できる。つまり、第１モードにおいて受け付けられた割
り込みの処理が終了された場合には第１モードに復帰す
ることができるし、第２モードにおいて受け付けられた
割り込みの処理が終了された後は第２モードに復帰する
ことができる。このため、ブレーク後に直ちに割り込み
を受け付けられるようになり、それによって、デバッグ
効率の向上を図ることができる。

【００６７】また、上記第２モードで使用されるレジス
タとは別に、上記第１モードでのみ使用可能な第１モー
ド専用レジスタを設けることで、第２モードで既に書き
込まれた情報が第１モードにおいて破壊されるのを回避
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるエミュレータの構成例ブロック
図である。

【図２】上記エミュレータに含まれるマイクロコンピュ
ータの構成例ブロック図である。

【図３】上記マイクロコンピュータに含まれるＣＰＵの
構成例ブロック図である。

【図４】上記ＣＰＵにおける主要部の構成例ブロック図
である。

【図５】上記マイクロコンピュータの状態遷移説明図で
ある。

【図６】上記マイクロコンピュータにおける例外処理と
復帰命令との関係説明図である。

【図７】無限ループを実行することで割り込みの受付を
可能とする方式の説明図である。

【図８】割り込みのネストをサポートした場合の状態説
明図である。

【図９】デバッグにおけるレジスタ破壊についての説明
図である。

【符号の説明】

１０ ホストシステム ２０ エミュレータ本体 ３０ ユーザシステム ３０１ マイクロコンピュータ ３０２ ＣＰＵ ３０３ ブレークコントローラ ３０４ ＦＰＵ ３０６ 命令キャッシュ ３０７ ＭＭＵ ３０８ オペランドキャッシュ ３１４ デバッグ・インタフェース ３２１ ＡＳＥモード制御論理 ３２２ 命令処理装置 ３２４ レジスタ部 ３２３ 演算処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 修 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 鈴木 敬 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デバッガ用プログラムが実行される第１
   モードと、ユーザプログラムが実行される第２モードと
   を有するマイクロコンピュータにおいて、 上記第１モードで割込みが発生したか、上記第２モード
   で発生したかに応じてその割り込み処理後の復帰先を識
   別可能な識別情報を生成する第１手段と、 上記割り込み処理終了後の復帰先を上記識別情報に基づ
   いて決定するための第２手段と、 を含むことを特徴とするマイクロコンピュータ。
2. 【請求項２】 上記第２モードで使用されるレジスタと
   は別に、上記第１モードでのみ使用可能な第１モード専
   用レジスタを設け、この第１モード専用レジスタを上記
   第１モードでの汎用レジスタとして使用する請求項１記
   載のマイクロコンピュータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のマイクロコンピュ
   ータと、 上記マイクロコンピュータに結合され、上記マイクロコ
   ンピュータを含むシステムのデバッグを可能とするエミ
   ュレータ本体とを含むエミュレータ。