JP2000227862A - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JP2000227862A
JP2000227862A JP11030420A JP3042099A JP2000227862A JP 2000227862 A JP2000227862 A JP 2000227862A JP 11030420 A JP11030420 A JP 11030420A JP 3042099 A JP3042099 A JP 3042099A JP 2000227862 A JP2000227862 A JP 2000227862A
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JP
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cpu
memory
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cpus
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JP11030420A
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Yoshifumi Yagi
好文 八木
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両に搭載されるECU(電子制御装置)の
制御プログラムを迅速かつ効率的にテストする。 【解決手段】 ECUの制御プログラムをテストする計
測装置12はメモリDPRAM14a〜14d及びパソ
コン16を有する。ECU10内のCPU10a〜10
dからのデータはDPRAM14a〜14dに格納され
る。パソコン16は、格納されたデータを読み出し、各
CPUの制御プログラムと同一の制御プログラムを実行
し、浮動小数点演算を行ってその演算結果をDPRAM
14a〜14dに書き込む。CPU10a〜10dは割
り込みルーチンにより書き込まれた演算結果を読み出
し、各アクチュエータに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデータ処理装置、特
にマイクロプロセッサの制御プログラムのテストに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、回路やCPUの動作をテスト
するためのテスト装置が公知である。たとえば、特開平
9−269359号公報には、複数のマイクロコンピュ
ータを含み、各マイクロコンピュータを集積回路デバイ
スに直結する構成の集積回路テスト装置が開示されてい
る。テストに必要なプログラムとデータ情報をマイクロ
コンピュータに供給し、各マイクロコンピュータはテス
ト結果をテスタに送り返すことで集積回路をテストす
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、各
マイクロコンピュータ毎に異なるテストプログラムを実
行できるので同時に複数種類の集積回路をテストするこ
とができるものの、テスト装置の構成が複雑化、大型化
してコスト増加となる問題がある。
【0004】特に、車両に搭載されているECU(電子
制御装置)内の複数CPUの動作をテストしようとする
場合、簡易な装置で迅速にテストする要望が高い。
【0005】また、ECUの制御プログラムを開発する
場合、搭載するCPUのメモリ上の制約あるいはコスト
低減のために、ECU内のCPUは浮動小数点演算ユニ
ットを有さず固定小数点演算が余儀なくされることが多
いが、ECUの制御プログラムをテストする場合には、
固定小数点演算ではなく浮動小数点演算により迅速かつ
効率的に行う必要がある。
【0006】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、簡易な構成でマイ
クロプロセッサの動作をテストできるとともに、マイク
ロプロセッサのメモリ上の制約などからマイクロプロセ
ッサの性能を固定小数点演算に限定せざるを得ない場合
でも、制御プログラムのテストを浮動小数点演算で実行
し、迅速かつ効率的に制御プログラムの成立性をテスト
することができる装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、マイクロプロセッサに接続されるイ
ンターフェースカードと、前記インターフェースカード
に接続され、少なくとも2つのポートを有するメモリ
と、前記メモリに接続され、前記メモリに書き込まれた
前記マイクロコンピュータからのデータを読み出して所
定の制御プログラムに従って浮動小数点演算を実行し、
演算結果を前記メモリに書き込む処理手段とを有するこ
とを特徴とする。マイクロコンピュータが固定小数点演
算しか実行できない場合でも、処理手段が浮動小数点演
算を代替処理してその結果をマイクロプロセッサに供給
するので、制御プログラムの成立性を浮動小数点演算で
迅速に確認することができる。
【0008】また、第2の発明は、第1の発明におい
て、前記マイクロプロセッサは、前記メモリに書き込ま
れた前記浮動小数点演算の演算結果を割り込み処理によ
り読み出すことを特徴とする。割り込み処理により浮動
小数点演算の結果を読み出すことで、マイクロプロセッ
サは浮動小数点演算結果を迅速に入力することができ
る。
【0009】また、第3の発明は、第1、第2の発明に
おいて、前記マイクロプロセッサは複数存在し、前記複
数のマイクロプロセッサは前記メモリの異なる領域にそ
れぞれ自己のデータを書き込み、かつ、前記メモリの異
なる領域にそれぞれ前記処理手段により書き込まれた演
算結果を読み出すことを特徴とする。これにより、複数
のマイクロプロセッサが存在する場合でも、各マイクロ
プロセッサに対して浮動小数点演算結果を供給すること
ができ、それぞれの制御プログラムの成立性を確認する
ことができる。
【0010】また、第4の発明は、第1、第2の発明に
おいて、前記マイクロプロセッサは複数存在し、第1の
マイクロコンピュータが前記メモリにアクセスするとと
もに、他の第2のマイクロコンピュータは前記第1のコ
ンピュータとデータ送受することを特徴とする。これに
より、複数のマイクロプロセッサが存在する場合でも、
少ないメモリ容量でそれぞれの制御プログラムの成立性
を確認することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
【0012】図1には、本実施形態の基本的な構成ブロ
ック図が示されている。テスト対象としての車両搭載型
ECU(電子制御装置)10は、複数のCPU10a、
10b、10c、10dを有している。CPU10aは
16bit、CPU10bは32bit、CPU10c
は16bit、CPU10dは32bitのCPUであ
る。32ビットのCPU10bと10dは、NBD(N
on−Break−Debug−port)を有してい
る。
【0013】一方、ECU10をテストする計測装置
(データ処理装置)12は、各チャネル毎に設けられた
インターフェースカード(I/F)12a〜12d、各
インターフェースカード12a〜12dに対応して設け
られたDPRAM(デュアルポートRAM)14a〜1
4d、パーソナルコンピュータ(パソコン)16、イン
ターフェースカード12a〜12dとDPRAM14a
〜14dを接続するバス200a〜200d及びDPR
AM14a〜14dとパソコン16を接続するバス30
0を有して構成されている。
【0014】インターフェースカード12a、12cは
それぞれバス100a、100cを介してECU10内
のCPU10a、CPU10cと接続されており、CP
U10aで処理したデータ(センサからの入力データ)
をDPRAM14aに格納するとともに、CPU10c
で処理したデータをDPRAM14cに格納する。
【0015】インターフェースカード12b、12dは
それぞれNBDバス100b、100dを介してECU
10内のCPU10b、10dと接続されており、CP
U10bからのデータを内蔵のNBD処理部で処理して
(32ビット高速CPU10b、10dとのデータ送受
をシリアルで行う)DPRAM14bに格納するととも
に、CPU10dからのデータを内蔵のNBD処理部で
処理してDPRAM14dに格納する。
【0016】すなわち、インターフェースカード12a
〜12dは、ECU10内の各CPU10a〜10dの
種類とそのデバッグ方式に対応したインターフェースを
提供するもので、CPU10a〜10dの処理データを
DPRAM14a〜14dに格納する機能を有する。な
お、インターフェースカード12a〜12dとDPRA
M14a〜14d間のバス200a〜200dは共通バ
スとすることが好適であり、インターフェースカード1
2a〜12dは計測装置12に対して着脱自在に構成す
ることが好適である。
【0017】DPRAM14a〜14dは、2つのポー
トを有しており、一方のポートを用いてCPU10a〜
10dからのデータを書き込む。また、他のポートを用
いてパソコン16がDPRAM14a〜14dに書き込
まれたデータを読み出す。なお、DPRAM14a〜1
4dは3個あるいはそれ以上のポートを有していてもよ
く、FIFOメモリを用いてもよい。
【0018】パソコン16は、たとえばノート型パソコ
ンであり、PCカードを介してI/Fボックスと接続さ
れる。パソコン16内のプロセッサは浮動小数点演算が
可能な演算ユニットを備えている。また、パソコン16
内のメモリには、DPRAM14a〜14dがマッピン
グされており、DPRAM14a〜14dから読み出さ
れたデータは、パソコン16内のメモリの所定エリアに
それぞれ格納される。したがって、パソコン16内のプ
ロセッサは、メモリをサンプリングすることで、DPR
AM14a〜14dに書き込まれたデータ、すなわちC
PU10a〜10dのデータを処理することが可能とな
る。
【0019】なお、図1においては、4個のCPUが存
在する場合について説明しているが、1個のCPUの場
合も同様である。なお、この場合、I/Fカード及びD
PRAMも1個でよい。
【0020】本実施形態の構成は以上のようであり、計
測装置12を用いてECU10の制御プログラムを開発
する場合には、まず計測装置12の各チャネルにECU
10内の各CPU10a〜10dを接続する。そして、
CPU10a〜10dでは、車載のセンサから出力され
たデータを処理して計測装置12の各チャネルに出力す
る。計測装置12のインターフェースカード12a〜1
2dは、CPU10a〜10dからのデータを入力して
DPRAM14a〜14dに書き込む。DPRAM14
a〜14dにデータが格納された後、パソコン16は所
定のタイミングでDPRAM14a〜14dにアクセス
してデータを読み出し、自身のメモリに読み出したデー
タを書き込む。パソコン16は、自身のメモリのマップ
上にDPRAM14a〜14dがマッピングされている
ため、自身のメモリをサンプリングすることで、DPR
AM14a〜14dを統一的にサンプリングすることが
できる。そして、パソコン16内のプロセッサはサンプ
リングして得られたCPU10a〜10dのデータを、
これから開発しようとする制御プログラムへの基本入力
データとして用いて、この制御プログラムを用いて演算
を行う。このとき、制御プログラムは浮動小数点演算に
より処理してDPRAM14a〜14dに書き込む。D
PRAM14a〜14dに書き込まれた演算結果は所定
の割り込みタイミングでCPU10a〜10dがインタ
ーフェースカード12a〜12dを介して読み出し、各
アクチュエータに出力する。
【0021】また、計測装置12を用いてECU10の
制御プログラムをテストする場合には、計測装置12の
各チャネルにECU10内の各CPU10a〜10dを
接続する。そして、CPU10a〜10dでは、車載の
センサから出力されたデータを処理して計測装置12の
各チャネルに出力する。計測装置12のインターフェー
スカード12a〜12dは、CPU10a〜10dから
のデータを入力してDPRAM14a〜14dに書き込
む。DPRAM14a〜14dにデータが格納された
後、パソコン16は所定のタイミングでDPRAM14
a〜14dにアクセスしてデータを読み出し、自身のメ
モリに読み出したデータを書き込む。パソコン16は、
自身のメモリのマップ上にDPRAM14a〜14dが
マッピングされているため、自身のメモリをサンプリン
グすることで、DPRAM14a〜14dを統一的にサ
ンプリングすることができる。そして、パソコン16内
のプロセッサはサンプリングして得られたCPU10a
〜10dのデータを、テストすべき制御プログラムと同
一の制御プログラムを用い、かつ浮動小数点演算により
処理してDPRAM14a〜14dに書き込む。DPR
AM14a〜14dに書き込まれた演算結果は所定の割
り込みタイミングでCPU10a〜10dがインターフ
ェースカード12a〜12dを介して読み出し、各アク
チュエータに出力する。
【0022】この課程において、パソコン16は、CP
U10a〜10dにおいて基本データを使って演算され
た制御プログラム演算結果をDPRAM14a〜14d
からサンプリングすることができ、また、パソコン16
は自らもCPU10a〜10dにおいて制御プログラム
で使われた基本データをDPRAM14a〜14dから
サンプリングし、CPU10a〜10dで演算された制
御プログラムと同一の制御プログラムを使って演算する
ことにより得られる制御プログラム演算結果を自らサン
プリングすることで、CPU10a〜10dでの制御プ
ログラム演算結果とパソコン16自らの制御プログラム
演算結果を同一グラフ上に波形表示して両者の比較、デ
バッグが可能となる。これは、CPU10a〜10dの
コンパイラの信頼性が十分上がっていないとき等を含め
て、ECU10で演算処理された結果とパソコン16で
コンパイルされた制御プログラムの演算結果を比較する
ことができ、ECU10とパソコン16において実行さ
れる制御プログラムのオブジェクトコードレベルのテス
トができることを意味する。
【0023】図2には、以上述べたテスト処理が模式的
に示されている。なお、説明の都合上、ECU内のCP
UとしてCPU1及びCPU2の2個のCPUが存在す
る場合について示す。CPU1、2は図1に示されたC
PU10a〜10dのいずれでもよい。まず、ECU内
のCPU1について説明する。CPU1では、自身が管
理するセンサデータを入力し、入力データに対して基本
演算を行ってその結果をI/Fボックス内のDPRAM
1(DPRAM1は図1におけるDPRAM14a〜1
4dのいずれかでよい)の所定領域20に書き込む。な
お、データ領域20はパソコン16がCPU1のデータ
を取り込む領域であるので、図ではデータトレース領域
1と明示されている。データトレース領域1(領域2
0)に書き込まれたCPU1のデータは、パソコン16
に取り込まれ、パソコン16内のプロセッサはCPU1
の制御プログラムと同一の制御プログラムに従い、所定
の浮動小数点演算を行って、その演算結果をパソコン1
6内のメモリに格納する。
【0024】一方、CPU2についても同様であり、セ
ンサデータを入力して基本演算を行い、演算結果をDP
RAM2の所定領域24に書き込む。この領域24は、
CPU2のデータを取り込む領域であるため、データト
レース領域2と明示されている。パソコン16は、所定
のタイミングでデータトレース領域2にアクセスし、C
PU2の基本データを取り込む。そして、CPU2の制
御プログラムと同一の制御プログラムに従い、浮動小数
点演算を行ってその結果をメモリに書き込む。以上のよ
うにして、パソコン16のメモリにはCPU1用制御演
算結果及びCPU2用制御演算結果が格納されることに
なるので、パソコン16は所定のタイミングでCPU1
用の制御演算結果をDPRAM1の所定領域22に書き
込み、またCPU2用の制御演算結果をDPRAM2の
領域26に書き込む。
【0025】CPU1では、割り込みルーチン(例えば
1msタイマ割り込み)によりDPRAM1にアクセス
し、領域22に書き込まれた制御演算結果を読み出し、
CPU1が受け持つアクチュエータにこれらのデータを
出力する。また、CPU2も、割り込みルーチンにより
DPRAM2の領域26にアクセスし、パソコン16に
より書き込まれた制御演算結果を読み出し、アクチュエ
ータに出力する。以上の処理をアクチュエータ側から見
れば、CPU1及びCPU2は制御プログラムに従って
浮動小数点演算を行ってその制御結果を出力したのと等
価となる。したがって、CPU1、CPU2がメモリ上
の制約などから固定小数点演算しかできない場合でも、
パソコン16がその固定小数点演算の代わりに浮動小数
点演算を代替演算することで、ECUの制御プログラム
の成立性を迅速に確かめることができる。
【0026】図3には、本発明の他の実施形態における
処理が示されている。図1及び図2においては、ECU
内の複数のCPUがそれぞれI/Fボックス内のDPR
AMにアクセスしているが、本実施形態においては、い
ずれかのCPU(第1のCPU)のみがDPRAMにア
クセスし、他のCPU(第2のCPU)は直接DPRA
Mにアクセスせず、DPRAMにアクセスするこのCP
Uを介してデータの送受を行う。第1のCPUは1個、
あるいは複数でもよい。
【0027】図3において、ECU内には図2と同様に
CPU1及びCPU2が存在する場合を想定する。CP
U2がDPRAMとアクセスする第1のCPUであり、
CPU1はこのCPU2とデータの送受を行うことによ
りパソコン16の演算結果を取得する。
【0028】すなわち、CPU1は、センサからのデー
タを入力して基本演算を行うと、たとえばDMA(ダイ
レクトメモリアクセス)等によりCPU2にそのデータ
を送信する。CPU2は、センサからのデータを入力
し、基本演算を行うとともに、DMA等によりCPU1
からのデータを取り込む。そして、CPU2のセンサデ
ータ及びCPU1のセンサデータをI/Fボックス内の
DPRAMの所定領域28に書き込む。なお、領域28
に書き込む際には、CPU1のデータとCPU2のデー
タを識別するフラグを設定しておくことが望ましい。パ
ソコン16は、領域28、すなわちデータトレース領域
に書き込まれたCPU1及びCPU2のデータを取り込
み、CPU1用の制御プログラムと同一の制御プログラ
ムに従い浮動小数点演算を行ってCPU1からのセンサ
データを処理し、その結果をパソコン16内のメモリに
書き込む。また、CPU2の制御プログラムと同一の制
御プログラムに従い、浮動小数点演算を行ってCPU2
からのセンサデータを処理し、その結果をメモリに書き
込む。そして、CPU1用の制御演算結果及びCPU2
用の制御演算結果をDPRAMの所定領域30に書き込
む。
【0029】CPU2は、所定の割り込みルーチンによ
りDPRAMの領域30にアクセスして、パソコン16
で演算されたCPU1の制御演算結果及びCPU2の制
御演算結果を取り込む。そして、CPU1の演算結果に
ついては、DMA等によりCPU1に送信し、CPU2
の制御演算結果については、自身の受け持つアクチュエ
ータに出力する。一方、CPU1はCPU2から送信さ
れた制御演算結果を受信し、自身の受け持つアクチュエ
ータに出力する。
【0030】本実施形態においても、CPU1及びCP
U2は固定小数点演算のみ実行するマイクロプロセッサ
であるが、パソコン16が浮動小数点演算を代替処理
し、その制御演算結果をCPU1及びCPU2に出力す
るので、CPU1及びCPU2が制御プログラムを浮動
小数点演算で実行したかのごとく処理される。したがっ
て、本実施形態においてもCPU1及びCPU2の制御
プログラムを迅速かつ効率的にテストすることが可能と
なる。
【0031】なお、上記各実施形態におけるパソコン1
6は、制御プログラムを実行するとともに、自らの制御
プログラムの実行過程をサンプリングし、ECUに取り
込まれるデータも取得しているので、制御プログラム実
行、実行過程のサンプリングと並行してデータ計測やデ
ータ解析、デバッグを行うことが可能である。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればマ
イクロプロセッサが固定小数点演算しかできない場合で
も、その制御プログラムを浮動小数点演算で実行するこ
とができるので、迅速かつ効率的に制御プログラムの成
立性を確かめることができ、制御プログラムの開発とマ
イクロプロセッサの制御プログラムのテストを効率的に
進めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の構成ブロック図である。
【図2】 本発明の実施形態の処理説明図である。
【図3】 本発明の他の実施形態の処理説明図である。
【符号の説明】
10 ECU、12 計測装置、16 パソコン。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロプロセッサに接続されるインタ
    ーフェースカードと、 前記インターフェースカードに接続され、少なくとも2
    つのポートを有するメモリと、 前記メモリに接続され、前記メモリに書き込まれた前記
    マイクロコンピュータからのデータを読み出して所定の
    制御プログラムに従って浮動小数点演算を実行し、演算
    結果を前記メモリに書き込む処理手段と、 を有することを特徴とするデータ処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記マイクロプロセッサは、前記メモリに書き込まれた
    前記浮動小数点演算の演算結果を割り込み処理により読
    み出すことを特徴とするデータ処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1、2のいずれかに記載の装置に
    おいて、 前記マイクロプロセッサは複数存在し、前記複数のマイ
    クロプロセッサは前記メモリの異なる領域にそれぞれ自
    己のデータを書き込み、かつ、前記メモリの異なる領域
    にそれぞれ前記処理手段により書き込まれた演算結果を
    読み出すことを特徴とするデータ処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2のいずれかに記載の装置に
    おいて、 前記マイクロプロセッサは複数存在し、第1のマイクロ
    コンピュータが前記メモリにアクセスするとともに、他
    の第2のマイクロコンピュータは前記第1のコンピュー
    タとデータ送受することを特徴とするデータ処理装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010173633A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Dspace Digital Signal Processing & Control Engineering Gmbh 制御装置を調整するための方法および操作ユニット

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