DE3408257A1

DE3408257A1 - Emulator

Info

Publication number: DE3408257A1
Application number: DE19843408257
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 3201 Diekholzen Seibold
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1985-09-12
Also published as: DE3408257C2

Abstract

An emulator for trying out programs for microprocessors, microcomputers or the like exhibits, for the purpose of volume- and pin-compatible configuration, a microprocessor (10) with integrated test mode, a buffer memory (11) and a programmable read-only memory (12). Microprocessor (10), buffer memory (11) and read-only memory (12) are arranged on a hybrid (13) and are connected together in such a manner that, in the test mode of the microprocessor (10), instructions present at its input/output connections (L0-L7) can be programmed into the read-only memory (12). A COP chip by National Semiconductor is preferably used as microprocessor (10).

Description

Emulatoremulator

Die Erfindung betrifft einen Ernulator,insbesondere zur Erprobung von Programmen für Mikroprozessoren, Mikrocomputer od.dgl.The invention relates to an emulator, in particular for testing of programs for microprocessors, microcomputers or the like.

Emulatoren sind Baueinheiten, mit welchen Funktionen von Original-Bausteinen, wie Mikroprozessoren oder Mikrocomputer, softwaremäßig teilweise oder vollständig nachgebildet werden können. Solche Emulatoren werden beispielsweise zum Aus testen von Programmen von Mikroprozessoren oder Mikrocomputern verwendet, bevor das Programm endgültig und unabänderbar in den Programmspeicher einprogrammiert wird.Emulators are building blocks with which functions of original building blocks, such as microprocessors or microcomputers, partially or completely in terms of software can be reproduced. Such emulators are tested, for example, to the end used by programs from microprocessors or microcomputers before the program is finally and unalterably programmed into the program memory.

Bei einem bekannten Emulator zum Erproben von Software von Mikroprozessoren wird das fertige Programm in ein EPROM programmiert und dieses mit einem Mikroprozessor und erforderlichen peripheren Bausteinen zu einem Gesamtsystem zusammengesteckt. Ein solcher Emulator kann aber aufgrund seines großen Bauvolumens nicht in dem Gerät, z.B. Autoradio, untergebracht werden, das später von dem als IC ausgeführten, fertigprogrammierten Nikroprozessor mit einem gegenüber dem Emulator etwa dreimal kleineren Volumen gesteuert wird. Insbesondere bei mo- bilen Geräten, wie Autoradios, ist die dadurch nicht gegebene Einbaumöglichkeit des Emulators in das Gerät selbst zum Testen der Programme in Verbindung mit dem Gerät mit erheblichen Nachteilen und beträchtlichem Zusatzaufwand verbunden.In a known emulator for testing software from microprocessors the finished program is programmed into an EPROM and this with a microprocessor and the necessary peripheral components put together to form an overall system. However, due to its large size, such an emulator cannot be installed in the device e.g. car radio, which is later preprogrammed by the IC implemented Nikroprocessor controlled with a volume about three times smaller than that of the emulator will. Especially with mo- bilen devices, such as car radios, is the As a result, the emulator can not be installed in the device itself for testing of the programs in connection with the device with considerable disadvantages and considerable Additional effort associated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Emulator der eingangs genannten Art zu schaffen, der kein größeres Bauvolumen aufweist als der von ihm in der Gerätekonfiguration zwecks Erprobung ersetzte zukünftige Original-IC-Baustein.The invention is based on the object of an emulator of the initially to create named type, which has no larger construction volume than that of him Original IC component replaced in the device configuration for testing purposes.

Die Aufgabe ist bei einem Emulator der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.In the case of an emulator, the task is that in the preamble of the claim 1 defined genus according to the invention by the features in the characterizing part of the Claim 1 solved.

Der erfindungsgemäße Emulator hat den Vorteil, unmittelbar in das zu erprobende Gerät selbst eingesetzt werden zu können, so daß die Software des vom Emulator ersetzten Mikroprozessors oder Mikrocomputers in Verbindung mit einem mobilen Gerät vor Ort durchgeführt werden kann Die Anordnung des Mikroprozessors mit integriertem Testmodus, des programmierten Lesespeichers und des Pufferspeichers auf einem Hybriden ermöglicht es, die Abmessungen und die Anordnung der Anschlußkontakte (pins) identisch dem späteren fertigprogrammierten IC-Baustein anzupassen. Unter einem Hybriden wird hier eine miniaturisierte Leiterplatte verstanden, die ggf.The emulator according to the invention has the advantage of being able to directly access the device to be tested can be used itself, so that the software of the microprocessor or microcomputer replaced by the emulator in conjunction with a mobile device can be carried out on site The arrangement of the microprocessor with integrated test mode, the programmed read-only memory and the buffer memory on a hybrid allows the dimensions and arrangement of the connection contacts (pins) to be adapted identically to the later fully programmed IC module. Under A hybrid is understood here to be a miniaturized circuit board that may be used.

noch integrierte Bausteine, z,B. Widerstände, enthält.still integrated modules, e.g. Contains resistors.

Durch Überführen des Mikroprozessors in seinen Testmodus wird der nunmehr nicht mehr separat zur Programm mierung verfügbare programmierbare Lesespeicher über nur wenige Anschlußleitungen des Mikroprozessors sukzessive programmiert.By putting the microprocessor in its test mode, the Programmable read-only memories are no longer available separately for programming Programmed successively via only a few connecting lines of the microprocessor.

Als Mikroprozessor mit integriertem Testmodus eignen sich in vorteilhafter Weise die von der Fa. National Semiconductor vertriebenen COP-Chips als sogenannte COP-ROMless Mi cro controllers.As a microprocessor with an integrated test mode, they are more advantageous Way, the COP chips sold by National Semiconductor as so-called COP-ROMless Micro controllers.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung ein Blockschaltbild eines Emulators.The invention is based on an embodiment shown in the drawing described in more detail below. The drawing shows a block diagram of a Emulators.

Der Emulator weist einen Mikroprozessor 10 des Typs COP 402 der Fa. National Semiconductor auf. Dieser Mikroprozessor 10 hat eine integrierte Testmöglichkeit. Hierzu ist der Anschluß (pin)SO des Mikroprozessors 10 in einen aktiven Zustand zu versetzen, und zwar durch Anlegen einer Spannung von ca. 2 - 3 V.The emulator has a microprocessor 10 of the type COP 402 from National Semiconductor on. This microprocessor 10 has an integrated test facility. For this purpose, the connection (pin) SO of the microprocessor 10 is in an active state by applying a voltage of approx. 2 - 3 V.

Der Mikroprozessor 10 ist damit in seinen Testbetrieb oder Testmodus gebracht. Entsprechend einem H- oder L-Signal an dem SI-Eingang des Mikroprozessors 10 können an den Ein- und Ausgabeanschlüssen (L-port) LO - L7 anliegende Daten als Instruktionen, also Befehle, eingelesen werden oder der Inhalt eines mit dem Mikroprozessor 10 verbundenen Lesespeichers zu den L-ports LO - L7 gegeben werden.The microprocessor 10 is thus in its test mode or test mode brought. Corresponding to an H or L signal at the SI input of the microprocessor 10 can send data to the input and output connections (L-port) LO - L7 as Instructions, i.e. commands, can be read in or the content of one with the microprocessor 10 connected read-only memory to the L-ports LO - L7.

Der Emulator besteht ferner aus einem Pufferspeicher oder Latch 11 und einem programmierbaren Lesespeicher 12, der als EPROM, EAROM oder sonstiges REPROM ausgebildet sein kann. Als Beispiel für ein in Verbindung mit dem Mikroprozessor COP-402 brauchbaresLatch 11 sei der Baustein 74C373 und für ein brauchbares EPROM der Baustein 2758, beide von der Fa. National Semiconductor, genannt.The emulator also consists of a buffer memory or latch 11 and a programmable read memory 12, which as EPROM, EAROM or other REPROM can be designed. As an example of one in conjunction with the microprocessor COP-402 usable latch 11 is the component 74C373 and for a usable EPROM the component 2758, both from National Semiconductor, called.

Der Mikroprozessor 10, das Latch 11 und der programmierbare Lesespeicher 12 sind auf einem Hybriden 13, einer miniaturisierten Leiterplatte, angeordnet, deren Abmessungen und Anordnungen der Anschlüsse (pin) dem späteren Original-IC des Mikroprozessors entspricht, mit letzterem also volumen- und pinkompatibel ist.The microprocessor 10, the latch 11 and the programmable read-only memory 12 are arranged on a hybrid 13, a miniaturized circuit board, their dimensions and arrangement of the connections (pin) to the later original IC of the microprocessor, so it is volume and pin compatible with the latter.

Der Hybrid 13 ist in der Zeichnung durch Strichpunktierung schematisch angedeutet. Teil des Hybriden 13 sind die Verbindungsleitungen zwischen Mikroprozessor 10, Latch 11, Lesespeicher 12 und zu den am Hybriden 13 frei zugänglichen Anschlüssen 14,sowie mehrere Wider#tände 15.The hybrid 13 is shown schematically in the drawing by dash-dotted lines indicated. Part of the hybrid 13 are the connecting lines between the microprocessor 10, latch 11, read memory 12 and to the freely accessible connections on the hybrid 13 14, as well as several resistances 15.

Der Mikroprozessor 10, der Pufferspeicher 11 und der Lesespeicher 12 sind auf dem Hybriden 13 derart miteinander verschaltet, daß im Testmodus des Alikroprozessors 10 an seinen Eingabe-/Ausgabe-Anschlüssen LO - L7 anliegende Bitfolgen oder 8 Bit-Wörter in den Lesespeicher 12 einprogrammiert werden können. Hierzu sind die Ausgänge IPO - IP7 des Mikroprozessors 10 einerseits mit den Dateneingängen B O - B 7 des programmierbaren Lesespeichers 12 und andererseits mit den Dateneingängen D1 - DB des Pufferspeichers 11 verbunden. Die Ausgänge Q1 - Q8 des Pufferspeichers 11 sind mit den Adresseingängen AO - A7 des programmierbaren Lesespeichers 12 verbunden. An den Adresseingängen AB und A9 des Lesespeichers 12 sind die zwei "most significant" Ausgänge P8 und P9 des Mikroprozessors 10 angeschlossen.The microprocessor 10, the buffer memory 11 and the read-only memory 12 are interconnected on the hybrid 13 in such a way that in the test mode of the Microprocessor 10 at its input / output connections LO-L7 pending bit sequences or 8 bit words can be programmed into the read-only memory 12. These are the outputs IPO - IP7 of the microprocessor 10 on the one hand with the data inputs B O - B 7 of the programmable read-only memory 12 and on the other hand with the data inputs D1 - DB of the buffer memory 11 connected. The outputs Q1 - Q8 of the buffer memory 11 are connected to the address inputs AO - A7 of the programmable read-only memory 12. At the address inputs AB and A9 of the read-only memory 12 are the two "most significant" Outputs P8 and P9 of the microprocessor 10 connected.

Vom Latch ll ist der Latch enable-Eingang LE und von dem programmierbaren Lesespeicher 12 sind der Programmieranschluß El als Vpp, der Anschluß E2 als clock enable CE und der Anschluß El als Adv. 10 am Hybriden 13 frei zugänglich herausgeführt. Der Anschluß E2 des Lesespeichers 12 ist mit dem AD/DATA-Ausgang des Mikroprozessors 10 über einen Widerstand 15 verbunden.The latch enable input is LE of the latch ll and the programmable one Read memories 12 are the programming connection El as Vpp, the connection E2 as clock enable CE and the connection El as Adv. 10 on the hybrid 13 freely accessible led out. The connection E2 of the read-only memory 12 is connected to the AD / DATA output of the microprocessor 10 via a resistor 15.

Der Programmiervorgang besteht darin, daß das angefertigte Programm in einemEPROM abgelegt wird und der Inhalt dieses EPROMS über eine Ablaufsteuerung in den Emulator, und dort in den Lesespeicher 12, einprogrammiert wird. Hierzu wird aus dem zu kopierenden EPROM eine Adresse und ein Datum einer Ablaufsteuerung zugeführt. Mittels der Ablaufsteuerung ist zunächst die Adresse so umzukodieren, daß die Adresse mit Hilfe des Testmodus des Mikroprozessors 10 an das Latch 11 übergeben und dort gespeichertwerdenkann. Danach werden mittels der Ablaufsteuerung 8 Bit des Datums aus dem zu kopierenden EPROM ausgelesen und so umkodiert, daß diese 8 Bits an den Daten-Eingängen BO - B7 des Lesespeichers 12 gelangen. Zugleich werden die weiteren Adress-Bits an den Adress-Eingängen A8, A9 richtig gesetzt. Mit Hilfe einer an dem Vpp-Anschluß des Hybriden 13 anlegbaren Spannung von ca. 25 V für beispielsweise 50 ms kann nunmehr das an den Dateneingängen BO - B7 anliegende 8 Bit-Datum unter der an den Adresseingängen AO - A9 anliegenden Adresse einprogrammiert werden. Für die Zeit des Einprogrammierens, also 10 ms, ist der Mikroprozessor 10 durch Wegnahme des blocks am CKI-Eingang stillzusetzen.The programming process consists in making the program is stored in an EPROM and the content of this EPROM via a sequence control is programmed into the emulator, and there into the read-only memory 12. This is done an address and a date are supplied to a sequence control from the EPROM to be copied. Using the sequence control, the address must first be recoded in such a way that the address with the help of the test mode of the microprocessor 10 transferred to the latch 11 and there can be saved. Then 8 bits of the date are set by means of the sequence control read out from the EPROM to be copied and recoded in such a way that these 8 bits are sent to the Data inputs BO - B7 of read-only memory 12 arrive. At the same time, the others Address bits set correctly at address inputs A8, A9. With the help of one at that Vpp connection of the hybrid 13 can be applied voltage of about 25 V for example The 8-bit data at the data inputs BO - B7 can now be below 50 ms the address present at the address inputs AO - A9 must be programmed. For the programming time, ie 10 ms, is taken by the microprocessor 10 of the block at the CKI input.

Der Programmiervorgang sei am Beispiel des Einprogrammierens des Datums 1100 0000 unter der Adresse 00 0000 0001 im folgenden näher erläutert: Zunächst wird der Mikroprozessor 10 in den Testmodus überführt. Hierzu wird an dem SO-Eingang des Mikroprozessors 10 eine Spannung von ca. 2 - 3 V angelegt.The programming process is based on the example of programming the date 1100 0000 under the address 00 0000 0001 explained in more detail below: First the microprocessor 10 is transferred to the test mode. This is done at the SO input of the microprocessor 10, a voltage of approximately 2-3 V is applied.

Der SI-Eingang erhält H-Signal und an dem Clock-Eingang CKI wird eine Taktimpulsfolge gelegt.The SI input receives an H signal and at the clock input CKI a clock pulse train is applied.

Zunächst wird die Adresse OO 0000 0001 in das 16 Bit-Wort 0110 0000 0000 0001 umkodiert. Die ersten 8 Bit werden an die L-ports LO - L7 des Mikroprozessors 10 angelegt. Von diesen 8 Bit bilden die ersten 6 Bits einen Sprungbefehl, während die letzten beiden Bits die ersten beiden Bits der Adresse darstellen. Aufgrund des Sprungbefehls erfolgt die Übergabe der nachfolgenden an den L-ports des Mikroprozessors 10 anliegenden Bits an dessen Ausgänge IPO - IP7. Nunmehr wird die zweite Hälfte des 16 Bit-Wortes, nämlich 0000 0001 an die L-ports LO - L7 des Mikroprozessors 10 gelegt.First the address OO 0000 0001 is in the 16 bit word 0110 0000 0000 0001 recoded. The first 8 bits are sent to the L-ports LO - L7 of the microprocessor 10 created. Of these 8 bits, the first 6 bits form a jump command while the last two bits represent the first two bits of the address. Because of of the jump command, the subsequent ones are transferred to the L-ports of the microprocessor 10 bits pending at its outputs IPO - IP7. Now is the second half of the 16 bit word, namely 0000 0001 to the L-ports LO - L7 of the microprocessor 10 laid.

Aufgrund des Sprungbefehls gelangen diese 8 Bits an die Dateneingänge D1 - D8 des Latch 11. Durch Aktivieren des Latch 11 über den Latch enable-Eingang LE werden diese 8 Bits an den Ausgängen Q1 - Q8 des Latch 11 gespeichert und stehen somit an den Adresseingängen AO - A7 des programmierbaren Lesespeichers 12.Due to the jump command, these 8 bits are sent to the data inputs D1 - D8 of the latch 11. By activating the latch 11 via the latch enable input LE these 8 bits are stored at the outputs Q1 - Q8 of the latch 11 and are available thus at the address inputs AO - A7 of the programmable read-only memory 12.

Als nächstes wird in gleicher Weise das Datum aus dem zu kopierenden EPROM mittels der Ablaufsteuerung ausgelesen und in gleicher Weise in ein 16 Bit-Wort umkodiert, das nunmehr lautet: 0110 0000 1100 0000. Die ersten 6 Bit stellen den Sprungbefehl dar, und die sich daran anschließenden beiden Bits bilden die beiden ersten Bits der Adresse. Wiederum werden die ersten 8 Bits des 16 Bit-Wortes, also der Sprungbefehl und die beiden Adressbits an die L-ports L1 -L7 des Mikroprozessors 10 angelegt. Die beiden Adressbits gelangen unmittelbar über die Ausgänge P8 und P9 an die Adresseingänge A8 und A9 des programmierbaren Lesespeichers 12 Aufgrund des Sprungbefehls werden wiederum die nachfoldend an die L-ports LO - L7 angelegten 8 Bits des Datums 1100 0000 als zweite Hälfte des 16 Bit-Wortes an die IPO - IP7-Ausgänge des Mikroprozessors 10 übertragen und stehen damit an den Dateneingängen BO - B7 des programmierbaren Lesespeichers 12 an. Wird nunmehr an dem am Hybriden 13 frei zugänglichen Anschluß V PP eine Spannung von ca. 25 V für die Zeit von 50 ms angelegt (bei Ausbildung des programmierbaren Lesespeichers 12 als EAROM genügt eine Zeit von 1 ms), so wird das Datum an den Dateneingängen BO - B7 unter der an den Adresseingängen AO - A9 anliegenden Adresse einprogrammiert. Für diese Zeit der Einprogrammierung wird am Mikroprozessor 10 der Clock, also die Taktfolge, am CKI-Eingang unterdrückt. Auf diese Weise kann das gesamte in einem zu kopierenden EPROM abgelegte Programm 8 Bit-weise in den programmierbaren Lesespeicher 12 des Emulators einprogrammiert werden.Next, in the same way, the date from the to be copied EPROM read out by means of the sequence control and in the same way in a 16-bit word recoded, which now reads: 0110 0000 1100 0000. The first 6 bits represent the Jump instruction, and the two subsequent bits form the two first bits of the address. Again, the first 8 bits of the 16 bit word become, that is the jump command and the two address bits to the L-ports L1 -L7 of the microprocessor 10 created. The two address bits come directly via the outputs P8 and P9 to the address inputs A8 and A9 of the programmable read-only memory 12 due to of the jump command, the subsequent folders are applied to the L-ports LO - L7 8 bits of the date 1100 0000 as the second half of the 16 bit word to the IPO - IP7 outputs of the microprocessor 10 and are thus pending the data inputs BO-B7 of the programmable read-only memory 12. Will now a voltage of approx. 25 V at the connection V PP, which is freely accessible on the hybrid 13 created for a period of 50 ms (if the programmable read-only memory 12 as EAROM, a time of 1 ms is sufficient), the date is then sent to the data inputs BO - B7 programmed under the address at address inputs AO - A9. For this time of programming, the clock is on the microprocessor 10, so the Clock sequence suppressed at the CKI input. This way it can do the whole thing in one Program to be copied EPROM stored 8 bit by bit in the programmable read-only memory 12 of the emulator can be programmed.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel des Emulators beschränkt.The invention is not limited to the embodiment described above of the emulator.

So kann anstelle des als COP 402 ausgebildeten Mikroprozessors 10 jeder ROMless COP-Microcontroller der Fa. National Semiconductor eingesetzt werden.Thus, instead of the microprocessor 10 embodied as a COP 402 any ROMless COP microcontroller from National Semiconductor can be used.

Der erfindungsgemäße Emulator eignet sich nicht nur als Betriebsmittel zur Erprobung von Programmen, sondern findet auch als Steuerbaustein in Kleinserien seine unmittelbare Anwendung. Für solche Kleinserien bis zu etwa 1000 Geräten läßt sich der Emulator wesentlich preiswerter als der Originalbaustein herstellen.The emulator according to the invention is not only suitable as an operating resource for testing programs, but also takes place as a control module in small series its immediate application. For such small series up to about 1000 devices the emulator can be produced much cheaper than the original component.

Aufgrund seiner mit dem Originalbaustein übereinstimmenden Abmessungen kann er ohne jegliche Raumprobleme in die Geräte integriert werden.Due to its dimensions that match the original module it can be integrated into the devices without any space problems.

Die Ablaufsteuerung ist nicht Teil des Emulators, so daß hier auf die Beschreibung ihres Aufbaus verzichtet worden ist.The flow control is not part of the emulator, so that's on here the description of their structure has been omitted.

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Claims

Claims 1. Emulator, in particular for testing programs from Microprocessors, microcomputers or the like., G e k e n n n z e i c h n e t d u r c h a microprocessor (10) with integrated test mode, a buffer memory (11) and a programmable read-only memory (12) arranged on a hybrid (13) and are interconnected in such a way that in the test mode of the microprocessor (10) bit sequences present at its input / output connections (L-ports LO - L7) optionally on the one hand the address inputs (AO - A9) and on the other hand the data inputs (BO - B7) of the read-only memory (12) can be supplied.

2. Emulator according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the microprocessor (10) is designed as a COP chip from National Simiconductor is.

3. Emulator according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the latch enable input (LE) of the buffer memory on the hybrid (13) (11) and at least the programming input (El) of the programmable read-only memory (12) are freely accessible for assignment with corresponding control signals.