JPS58109957A - シングルチツプマイクロコンピユ−タシステム - Google Patents

シングルチツプマイクロコンピユ−タシステム

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JPS58109957A
JPS58109957A JP56208772A JP20877281A JPS58109957A JP S58109957 A JPS58109957 A JP S58109957A JP 56208772 A JP56208772 A JP 56208772A JP 20877281 A JP20877281 A JP 20877281A JP S58109957 A JPS58109957 A JP S58109957A
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JP
Japan
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chip
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JP56208772A
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Hiroshi Kadota
浩 門田
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4812Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シングルチップマイクロコンピュータシステ
ム、特に、シングルチップ上に計算機構成要素である入
出力制御部、演算制御部、プログラムメモリおよびデー
タ メモリを集積した7ングルチツプマイクロコンピユ
一タSCMPとこの一シングルチ、1マイクロコンピュ
ータで1M接制御さnる外部メモリとを含むシングルチ
ップマイクロコンピュータシステムic関スル* 一般に、外部メモリを直接制御可能で拡張可能なりング
ルチップマイクロコンピュータ8 CMPを用いて7ン
グルチツプマイクロコンピユータシステムを構成する場
合、外部メモリは単に内部メモリの延長として扱わnて
いた。
しかし、最近では、L81技術の進歩により内蔵さnる
メモリ容量が増加するにつnて1例えばRASICのよ
うな高級言語のインタプリタや、リアルタイムモニタ等
の小規模なオペレーティングシステム08t−チップ内
のプログラムメモリに格納し、他の応用プログ2ム1例
えば、リアルタイムモニタを利用するタスクプログラム
をチップ外のメモリに記憶させる構成が採らnるように
なってきた。
この技術の背歌には、内部メモリにオペレーティングシ
ステムUtQようなコンピュータシステムの核となるプ
ログラムをマイクロコンピュータの内部に城り込むこと
により、マイクロコンピュータ自身の機能を高めること
ができ、こnにより、応用プロ3グラムの作成を容易に
しようとする意図がある。すなわちよp論理的に高機能
なマイクロコンピュータ1に提供することによりマイク
ロ;ンピュータ応用ソフトウェアの生産性を高め、ff
イクロコンビ、−夕自身の利用可能性を高める目的を持
っている。
ところで、オペレーティングシステムO8のような核と
なるべきプログラムをチップ内メモリに格納する場合以
下の様な問題が生ずる。
オペレーティングシステムO8は一定の制御アルゴリズ
ムの下で多数の利用者タスクを監視し能率的な並行動作
環境を与えている。この次めオペレーティングシステム
08はタスクコントロールブロックT(、’B、トかク
ステムコント四−ルプロ。
り8OBなどと呼ばnる制御テーブルiKAM上に持っ
ている。
こnらの制御テーブルはオペレーティングシステムO8
自身が続出し書込みを行うべきデータ構造であり、利用
者タスクはアクセスできないものである。すなわち、臀
込み社もちろんたとえ読出しであっても結果的にオペレ
ーティングシステムUS(Q制御を乱す恐れがあり禁止
されている。
従来のシングルチップマイクロコンピュータシステム鉱
、タスクプログラムを記憶する外部メモリと;1個のチ
ップ上に構成されオペレーティングシステムを記憶する
プログラムメそりと、前記オペレーティングシステムで
使用する制御テーブルf:記憶するデータメそすと、前
記オペレーティングシステムおよび前記タスクプログラ
ムt−読み出すためのプログラムアドレスを格納するプ
ログラムカウンタと、データバスを介して供給さnる読
み出した前記オペレーティングシステムおよび前記制御
テーブルおよびタスクプログラムにもとづいて発生した
アクセスアドレスtアドレスバスを介して前記プログラ
ムカウンタおよびデータメモリおよび外部メモリに供給
するメモリアドレス発生部とからなるシングルチップマ
イクロコンピュータと;を含んで構成される。
次に、従来のシングルチップマイクロコンピュータシス
テムについて図面を用いて説明する。
第1図は従来の拡張可能なシングルチップマイクロコン
ピュータシステムの一例を示すブロック図である。
チップIKは種々の要素が含まnるもので、メモリアド
レス発生部2と1通常は続出専用メモリR(JMで構成
さnプログラムカウンタ16でアドレス指定さnるプロ
グラムメモリ3と1通常はランダムtアクセスメモリR
AM構成さnるデータメそり4と、演算制御部5と、入
出力制御部6とを含んでいる。
アドレスバスlOはアドレスを転送するものであり、デ
ータバス11はデータを転送するものである。このアド
レスならびにデータはバッファ7゜8に格納さnるもの
で外部メモリ9に対する外部アドレスバス12および外
部データバス13と接続さnている。制御部14は上述
の各要素を動作させるための制御部である。
1覧割込制御回路15は1割込要因が発生すると制御部
140制御のもとに%現在実行中のプログラムアドレス
やその他の状態を退避し、プログラムアドレスを特定割
込処理ルーチンへ設定する。
第2図線第1図に示すプログラムメモリ3.データメモ
リ4.および外部メモリ9のアドレス空間を説明するた
めの説明図である。
続出専用メモリROMであるグ四グラムメモリ3および
ランダムアクセスメモリ九ムMであるデータメモリ4は
そnぞnチップ内部にあp、小さなアドレス値でアクセ
スさnるものとする。境界アドレスa線データメモリ4
とプログラムメモリ3の境界を示すアドレスでToD、
境界アドレスbはプログラムメそす3と外部メモリ9と
の境界を示すアドレスである。
ここで、従来の拡張可能な、シングルチップマイクロコ
ンピュータ7ステムにお−て、チップ内にオペレーティ
ングシステムO8をチップ外に利用′者タスクを配置し
た場合を想定してみると、チップ外からチップ内のメモ
リに対するアクセスチェックがないため上述の利用者タ
スクからの制御プロ、りに対する不当アクセスを防ぐこ
とはできない。
しかし、ここで単純に利用者タスクからの不当アクセス
を禁止するとどのような原因で、何故不当アクセスが起
きたかを調べることができない。
つまり、デバッグ時たどけ不当アクセスを禁止すること
も重要であるが、その原因を調べることはさらに重要で
ある。
しかるに、従来のシングルチップマイクロコンピュータ
システムは、不当アクセスが発生しても検出できないと
いう欠点があった。
本発明の目的は不当アクセスの発生を検出できるマイク
ロコンピュータシステムを俺供することにある。
すなわち1本発明の目的は上述の考案に基〈ものであり
、プログラム実行時のみならずデバッグを含め九トータ
ルな意味でのマイクロコンビ、−夕応用ソフトウエアの
生産性を高めるため考案さnたもので、拡張可能なクン
グルチップマイクロコンピュータ8CMPに対して、実
行中のプログラムが外部メモリにあるか否かを第1の指
示手段と、実行中の1四グラムによってアクセスさnる
メそりがチップ内メそりかチップ外メモリかを区別する
検出手段とを付加し前記指示手段により外部メモリ上の
10グラムが実行中であることが示されている状態で、
前記検出手段によって内部メモリに対するアクセス実行
動作が検出さnると割込を発生させ、不当アクセスをチ
ェックするとともに割込処理プログ2ムによp原因を解
析することを可能にする拡張可能なりングルチップマイ
クロコンピュータシステムを撮供することにある。
本発明のシングルチップマイクロコンピュータシステム
は、タスクプログ2ムを記憶する外部メモリと;1@o
チ、プ上に構成さnオペレーティングシステムを記憶す
る70グラムメモリと、前記オペレーティングシステム
で使用する制御テーブルを記憶するデータメモリと、前
記オペレーティングシステムおよび前記タスクプログラ
ムを読み出すためのプログラムアドレスを格納するプロ
グラムカウンタと、データバスを介して供給さnる読み
出した前記オペレーティングシステムおよび前記制御テ
ーブルおよびタスクプログラムにもとづいて発生し友ア
クセスアドレスをアドレスバスを介して前記10グラム
カウンタおよびデータメモリおよび外部メ毎りに供給す
るメ七すアドレス発生部と、前記プログラムアドレスが
前記タスクプログラムのアドレスを指示し前記アクセス
アドレスが前記制御テーブルのアドレスを指示している
ときに割込制御回路を駆動するための駆動信号を出力す
る不正アクセス検出手段とからなるクングルチップマイ
クロコンピュータと;を含んで構成さnる。
すなわち、本発明のシングルチップマイクロコンピュー
タシステムは、計算機の構成4!I素である人出力制御
部、演算制御部、プログラムおよびデータメモリt−1
個のチップ上に集積し、かつ外部に設けられたメモリを
直接制御可能なシングルチップマイクロコンピュータを
含み。
(1)  実行中のプログ2ムがチップ内部のメモリ中
に在るかチップ外部のメモリ中に在るかを区別する第1
の検出手段と。
(ツ 実行中のプログラムによる内部メモリに対する読
出しあるいは書込の実行動作を検出する第2の検出手段
と。
(初 第10検出手段により実行中のプログラムがチッ
プ外部に在ることが検出されている状態で、第2の検出
手段によりチップ内部のメモリに対する読出しあるいは
書込動作が検出さnると割込を発生する割込発生手段と
を含んで構成さnる。
次に1本発明の実施例について1図面を参照して説明す
る。
第3図は本発明のシングルチップマイクロコンピュータ
の一実施例を示すブロック図である。
43図に示す/ングルチップマイクロコンピュータシス
テムは、第1図に示すシングルチップマイクロコンピュ
ータの他に、数値発生回路17+18と、比較器19t
20と、オア((JR)回路21と、アンド(ANL)
)回路22と、比較器20およびアンド回路22の出力
信号を受け1割込制御回路15を駆動する駆動回路23
とを含んでいる。
数値発生回路17は境界アドレスaを発生する。
比較!19は境界アドレスaとアドレスバス10で転送
さnるアクセスアドレスC°と比較し、アクセスアドレ
スCが境界アドレスa以下のとき、すなわちチップ内の
RAM6指していることを検出するとアンド回路22へ
RAMアクセス信号dとして11#の信号を送る。オア
回路21は制御部14から出力さnるメモリリードある
いはメモリライトの動作信号IVIRおよびM’Wが入
力さnている。従ってR(JMあるいはRAMへのアク
セス(リードあるいはライト)動作が起きるとアンド回
路22ヘメモリアクセス信号eとして′″l”の信号を
送り出す。すなわちアンド回路22はアクセスアドレス
Cが境界アドレスa以下のときにkLAMアクセス表示
信表示信号力してRAMへのアクセスを検出することに
なる。
数値発生回路18tj:境界アドレスbを発生する。
比較器20はこの境界アドレスbとプログラムカウンタ
16から出力さnるプログラムアドレスgとが入力さn
ており、その比較出力は現在実行中のプログラムがチッ
プ外にあるのか、チップ内にあるのかと表示している。
ここではチップ外のプログラムを実行中にチップ外プロ
グラム夷行信号りとして″l#の信号を出力する。チッ
プ内のプログラムを実行中にはこのチップ外プログラム
実行信号りは″\”の信号となる。
−動画路23は、アンド回路22および比較器20の出
力信号がともに@l#、すなわち、 RAMアクセス表
示表示信号上びチップ外プログラム実行信号りがともに
供給さnていると、駆動信号m’に発生し5割込制御回
路15で割込を生じさせる。
以上のように1本発明によれば少量のノー−ドウエアを
チップ上に追加することにより、チップ内メモリへの不
当アクセスによるプログラムalll理の破壊を事前に
検出し、その不当アクセスの原因をチ、ツク可能なシン
グルチップマイクロコンピュータシステムが実現できる
本発明によるシングルチップマイクロコンピュータシス
テムはソフトウェアをマイクロコンピュータ内すなわち
チップ上に集積するいわゆるソフトウェアのオンチップ
化の傾向に対しソフトウェアの信頼性生産性向上の有力
な手段となる。
本発明のシングルチップマイクロコンピュータシステム
は、ゾ/グルチ、プ上に不正アクセス検出手段を追加し
て集積することにより%タスクプログラムの実行中に制
御テーブルの書込読出が指示さ1′L九ときに不正アク
セスとして検出して割込を発生できるため、制御テーブ
ルの破壊を防止できるという効、来がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の一例を示すブロック図、第2図は第1図
に示す各種メモリのアドレス空間を説明する友めの説明
図、第3図は本発明の一実施例を示すブロック図である
。 1.1′・・・・・・チップ、2・・・・・・メモリア
ドレス発生部、3・・・・・・プログラムメモ1ハ 4
・・・パ・デ、−タメ干り、5・・・・・・演算制御部
、6・・・・・・入出力制御部% 798・・・・・・
バッファ、9・・・・・・外部メモリ、10・・・・・
・アドレスバス、11・・・・・・データバス% 12
・・・・・・外部アドレスバス、13・・・・・・外部
データバス、14・・・・・・制御部、15・・・・・
・割込制御回路、16・・・・・・プログラムカウンタ
、17+18・・・・・・a@発生回路。 19+20・・・・・・比較器、2(・・・・・オア回
路、22・・・・・・アンド回路、23・・団・駆動口
M。 a+b・・・・・・境界アドレス、C・・・・・・アク
セスアドレス、d・・・・・・RAMアクセス信号、e
・・・・・・メモリアクセス信号、f・・・・・・RA
Mアクセス表示信号。 g・・・・・・プログラムアドレス、h・・川・チップ
外プログラム夾行信号%m・・・・・・駆動信号。 、1/閉 A番地 閉

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 タスクプログラムを記憶する外部メそりと;1個のチッ
    プ上に構成されオペレーティングシステム金記憶するプ
    ログラムメモリと、前記オペレーティングシステムで使
    用する制御テーブルを記憶するデータメモリと、前記オ
    ペレーティングシステムおよび前記タスクプログ2ムを
    読み出すためのプログラムアドレスを格納するプログラ
    ムカウンタと、データバスを介して供給さnる読み出し
    た前記オペレーティングシステムおよび前記制御テーブ
    ルおよびタスクプログラムにもとづいて発生したアクセ
    スアドレスをアドレスバスを介して前記プログラムカウ
    ンタおよびデータメモリおよび外部メモリに供給するメ
    モリアドレス発生部と。 前記プログラムアドレスが前記タスクプログラムのアド
    レスを指示し前記アクセスアドレスが前記制御テーブル
    のアドレスを指示しているときに割込制御回路を駆動す
    るための駆動信号を出力する不正アクセス検出手段とか
    らなる7ングルチ、1マイクロコンピユータと;を含む
    ことを特徴とするシングルチップマイクロコンピュータ
    システム。
JP56208772A 1981-12-23 1981-12-23 シングルチツプマイクロコンピユ−タシステム Granted JPS58109957A (ja)

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Publications (2)

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JPS58109957A true JPS58109957A (ja) 1983-06-30
JPS6346466B2 JPS6346466B2 (ja) 1988-09-14

Family

ID=16561833

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JP (1) JPS58109957A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6068441A (ja) * 1983-09-22 1985-04-19 Fujitsu Ltd ワンチツプ・マイクロ・コンピユ−タ
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JP2002014737A (ja) * 2000-06-29 2002-01-18 Fujitsu Ltd 処理装置、集積回路、および集積回路パッケージ

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JPS6346466B2 (ja) 1988-09-14

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