JP2000284985A - デバッグシステム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない端子で量産チップ上でのリアルタイム
トレースを実現し、絶対分岐発生以前に関してもトレー
ス情報の生成が可能で、絶対分岐発生のステータス情報
が絶対分岐命令実行によるものか割り込みによるものか
を判別可能なデバッグシステム及び情報記憶媒体を提供
することにある。 【解決手段】 本デバッグシステムのトレース情報生成
部２７は実行開始アドレス及びターゲットのＣＰＵで実
行されるプログラムの機械語命令列情報に基づき、絶対
分岐命令発生以前のトレース情報を生成することができ
る。またトリガポイントアドレス及び前記機械語命令列
を把握するための情報に基づき、絶対分岐命令発生以前
のトレース情報を生成することもできる。また当該絶対
分岐発生が割り込み発生によるものか否かを、プログラ
ムの機械語命令列を把握するための情報に基づき判別可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デバッグシステム
及びデバッグシステムに用いる情報記憶媒体に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】近年、ゲ
ーム装置、カーナビゲーションシステム、プリンタ、携
帯情報端末などの電子機器に組み込まれ、高度な情報処
理を実現できるマイクロコンピュータに対する需要が高
まっている。このような組み込み型のマイクロコンピュ
ータは、通常、ターゲットシステムと呼ばれるユーザボ
ードに実装される。このターゲットシステムを動作させ
るソフトウェアの開発を支援するためにＩＣＥ（In-Cir
cuit Emulator）と呼ばれるソフトウェア開発支援ツー
ルが広く使用されている。

【０００３】さて、このようなＩＣＥとしては、従来、
図１に示すようなＣＰＵ置き換え型と呼ばれるＩＣＥが
主流を占めていた。このＣＰＵ置き換え型ＩＣＥでは、
デバッグ時にターゲットシステム３００からマイクロコ
ンピュータ３０２を取り外し、その代わりにデバッグツ
ール３０４のプローブ３０６を接続する。そして、この
デバッグツール３０４に、取り外したマイクロコンピュ
ータ３０２の動作をエミュレートさせる。また、このデ
バッグツール３０４に、トレース情報の取得やデバッグ
のために必要な種々の処理を行わせる。

【０００４】しかしながら、このＣＰＵ置き換え型ＩＣ
Ｅでは、マイクロコンピュータ３０２の内部動作周波数
が上がるとプローブ３０６やトレース情報を格納するバ
ッファで生じる信号の遅延によりリアルタイムトレース
が困難になる。

【０００５】このような問題を解決するために量産チッ
プ上でリアルタイムトレースを可能にするシステムの開
発が行われている。このとき、トレース情報としてアド
レスバス等の情報をリアルタイムにトレースバッファに
格納しようとすると数十本の専用端子が必要となる。こ
こにおいて、係る端子はデバッグ時のみ必要な物で、エ
ンドユーザーにとっては不要なものであるから、より少
ないほうが好ましい。

【０００６】そこで、本出願人はリアルタイムトレース
を実現するためのトレース情報を専用４端子に出力し、
このトレース情報からリアルタイムトレースを可能にす
るシステムを開発している。

【０００７】具体的には毎クロック毎にＣＰＵの実行ス
テータス情報を３端子に出力し、また絶対分岐命令等に
より絶対分岐が発生すると続く２７クロックサイクルで
分岐先のＰＣ値をシリアルに１端子に出力する。絶対分
岐命令とはプログラムの実行中にレジスタの値等によっ
て分岐先のアドレスが決まる命令であり、命令コードか
らは分岐先を判断することができない命令である。従っ
て絶対分岐命令が発生するとプログラムの命令コードか
ら分岐先が分からないため分岐先のＰＣ値を出力するこ
とでトレースが可能となる。

【０００８】ところが、ターゲットシステムは絶対分岐
が発生するまでプログラムカウンタの値を出力しないた
め、この間のプログラムカウンタ値を把握できずにトレ
ース情報が生成できないという問題点があった。

【０００９】また本出願人の開発中のターゲットシステ
ムはデバッグ用端子を極力少なくするため、絶対分岐命
令により絶対分岐が発生した場合と割り込みにより絶対
分岐が発生した場合とを区別せずに、いずれも絶対分岐
命令実行を示すステータス情報を出力していた。このた
め絶対分岐命令実行のステータス情報の場合、それが命
令実行によるものか割り込みによるものか区別できない
という問題点があった。

【００１０】本発明は、以上のような技術的課題に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、少な
い端子で量産チップ上でのリアルタイムトレースを実現
し、トレース情報の生成が可能なデバッグシステム及び
情報記憶媒体を提供することにある。より詳しくは絶対
分岐発生以前に関してもトレース情報の生成が可能なデ
バッグシステム及び情報記憶媒体を提供すること、また
絶対分岐発生のステータス情報が絶対分岐命令実行によ
るものか割り込みによるものかを判別可能なデバッグシ
ステム及び情報記憶媒体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＰＵの実行
状態が通常命令実行、絶対分岐命令実行、相対分岐命令
実行のいずれに属するかを判別するためのステータス情
報と絶対分岐命令の分岐先アドレスを出力するターゲッ
トシステムのトレース情報を出力するデバッグシステム
であって、ターゲットシステムから前記ステータス情報
を受け取って上書きしないでメモリに蓄積する手段と、
当該デバッグシステムが有しているターゲットシステム
の実行開始アドレス及びターゲットのＣＰＵで実行され
るプログラムの機械語命令列を把握するための情報に基
づき、絶対分岐命令発生以前のトレース情報を生成する
トレース情報生成手段と、を含むことを特徴とする。

【００１２】また本発明に係る情報記憶媒体は前記手段
を実現するための情報を含むことを特徴とする。

【００１３】ここにおいてターゲットシステムが実行す
るプログラムの機械語命令列を把握するための情報と
は、２進法や１６進法で表された機械語の命令コード列
でもよいし、機械語の命令コード列をニーモニックコー
ドで表した命令コード列でもよい。少なくともターゲッ
トシステムのＣＰＵが実行する機械語の命令列が把握で
きるものであればよい。

【００１４】本発明ではターゲットシステムから受け取
ったステータス情報を上書きしないでトレースメモリに
蓄積する。このため、特に範囲指定トレース等を行わな
い場合には、実行開始からのステータス情報がトレース
メモリの先頭から蓄積されている。このため、当該デバ
ッグシステムはターゲットシステムの実行開始アドレス
及びターゲットシステムで実行されたプログラム内容に
基づき、前記メモリに蓄積開始後で絶対分岐命令発生以
前のトレース情報を生成することができる。

【００１５】本発明によれば、少ないデバッグ用端子し
か有しないターゲットシステムのデバッグを行う際に
も、絶対分岐命令の実行以前のトレース情報が生成でき
ないといった制約を受けることなく、実行範囲全体のト
レース情報をえることができる。

【００１６】すなわち本発明のデバッグシステムは少な
いデバッグ情報からでも通常のＩＣＥ等と同様のトレー
ス情報が作成可能であるため、ターゲットシステムのデ
バッグ用端子の削減を可能にし、ターゲットシステムの
コスト削減に貢献できるという効果も有する。

【００１７】なお、前記実行開始アドレス及びターゲッ
トシステムで実行されたプログラム内容は予めデバッグ
システム内に保持しておいてもよいし、後で取得しても
よい。

【００１８】例えばデバッグシステムからターゲットシ
ステムの実行開始アドレスを指定して実行させるような
場合には、指定した実行開始アドレスを保持しておくよ
うにすることが好ましい。また、デバッグシステムから
ターゲットシステムに実行用のプログラムをロードする
ような場合には、ロードじたプログラム内容をデバッグ
システム内に保持しておくようにすることが好ましい。

【００１９】本発明は ＣＰＵの実行状態が通常命令実
行、絶対分岐命令実行、相対分岐命令実行のいずれに属
するか及びトリガポイントにマッチしたか否かを判別す
るためのステータス情報と絶対分岐命令の分岐先アドレ
スを出力するターゲットシステムのトレース情報を出力
するデバッグシステムであって、ターゲットシステムか
ら前記ステータス情報を受け取って、メモリに蓄積する
手段と、メモリに蓄積されたステータス情報がトリガポ
イントにマッチしていることを示している場合に、当該
デバッグシステムが有しているトリガポイントアドレス
及びターゲットが実行するプログラムの機械語命令列を
把握するための情報に基づき絶対分岐命令発生以前のト
レース情報を生成するトレース情報生成手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００２０】また本発明に係る情報記憶媒体は前記手段
を実現するための情報を含むことを特徴とする。

【００２１】ここにおいてターゲットが実行するプログ
ラムの機械語命令列を把握するための情報とは、２進法
や１６進法で表された機械語の命令コード列でもよい
し、機械語の命令コード列をニーモニックコードで表し
た命令コード列でもよい。少なくともターゲットマシン
が実行する機械語の命令コード列が把握できるものであ
ればよい。

【００２２】またトリガポイントは複数ある場合でもよ
い。トリガポイントは出力する範囲を指定するために用
いられ、指定された範囲のステータス情報を出力する場
合でもよい。また範囲指定には関係なく、トリガポイン
トにマッチしたか否かの情報を出力する場合でもよい。

【００２３】メモリに蓄積されたステータス情報にはト
リガポイントにマッチしたか否かの情報が含まれてい
る。このため、当該デバッグシステムが有しているトリ
ガポイントアドレス及びターゲットシステムで実行され
たプログラム内容に基づき、前記メモリに蓄積開始後で
絶対分岐命令発生以前のトレース情報を生成することが
できる。

【００２４】本発明によれば、少ないデバッグ用端子し
か有しないターゲットシステムのデバッグを行う際に
も、絶対分岐命令の実行以前のトレース情報が生成でき
ないといった制約を受けることなく、実行範囲全体のト
レース情報をえることができる。

【００２５】すなわち本発明のデバッグシステムは少な
いデバッグ情報からでも通常のＩＣＥ等と同様のトレー
ス情報が作成可能であるため、ターゲットシステムのデ
バッグ用端子の削減を可能にし、ターゲットシステムの
コスト削減に貢献できるという効果も有する。

【００２６】なお、前記トリガポイントアドレス及びタ
ーゲットシステムで実行されたプログラム内容は予めデ
バッグシステム内に保持しておいてもよいし、後で取得
してもよい。

【００２７】例えばデバッグシステムからターゲットシ
ステムのトリガポイントアドレスを指定して実行させる
ような場合には、指定したトリガポイントアドレスを保
持しておくようにすることが好ましい。また、デバッグ
システムからターゲットシステムに実行用のプログラム
をロードするような場合には、ロードしたプログラム内
容をデバッグシステム内に保持しておくようにすること
が好ましい。

【００２８】本発明は ＣＰＵの実行状態が通常命令実
行、絶対分岐発生、相対分岐命令実行のいずれに属する
かを判別するためのステータス情報と絶対分岐命令の分
岐先アドレスを出力するターゲットシステムのトレース
情報を出力するデバッグシステムであって、ターゲット
システムから前記ステータス情報を受け取ってメモリに
蓄積する手段と、前記メモリに蓄積されたステータス情
報が絶対分岐発生を示していた場合に、当該絶対分岐発
生が割り込み発生によるものか否かを、プログラムの機
械語命令列を把握するための情報に基づき判別してトレ
ース情報を生成するトレース情報生成手段とを含むこと
を特徴とする。

【００２９】また本発明に係る情報記憶媒体は前記手段
を実現するための情報を含むことを特徴とする。

【００３０】ここにおいてターゲットが実行するプログ
ラムの機械語命令列を把握するための情報とは、２進法
や１６進法で表された機械語の命令コード列でもよい
し、機械語の命令コード列をニーモニックコードで表し
た命令コード列でもよい。少なくともターゲットマシン
が実行する機械語の命令コード列が把握できるものであ
ればよい。

【００３１】絶対分岐は一般に絶対分岐命令が実行され
た場合や割り込みがあった場合に発生する。ここにおい
て割り込みとはプログラム分岐の一種であるが分岐命令
によるものではなくコンピュータのハードウエアの信号
によって分岐するものである。本発明のターゲットシス
テムではデバッグ用の端子を減らすために、割り込みに
よって絶対分岐が起こった場合と分岐命令によって絶対
分岐が起こった場合とを区別せずにいずれも絶対分岐発
生のステータス情報を出力している。

【００３２】従ってステータス情報と絶対分岐先のアド
レスのみからでは、絶対分岐命令が実行されたのか割り
込みが発生したのか判別できずトレース情報の生成が困
難である。

【００３３】しかし本発明では、絶対分岐命令実行を示
すステータスに対応したプログラムの機械語命令列が、
実際に絶対分岐命令であるか否かを自動的に調べて前記
判別を行うことで、トレース情報の生成を可能としてい
る。

【００３４】本発明によれば、少ないデバッグ用端子し
か有しないターゲットシステムのデバッグを行う際に
も、絶対分岐命令と割り込みの発生の区別を行いトレー
ス情報を生成することができる。すなわち本発明のデバ
ッグシステムは少ないデバッグ情報からでも通常のＩＣ
Ｅ等と同様のトレース情報が作成可能であるため、ター
ゲットシステムのデバッグ用端子の削減を可能にし、タ
ーゲットシステムのコスト削減に貢献できるという効果
も有する。

【００３５】なお、ターゲットシステムが実行するプロ
グラムの機械語命令列を把握するための情報は予めデバ
ッグシステム内に保持しておいてもよいし、後で取得し
てもよい。

【００３６】例えばデバッグシステムからターゲットシ
ステムに実行用のプログラムをロードするような場合に
は、ロードしたプログラム内容をデバッグシステム内に
保持しておくようにすることが好ましい。

【００３７】本発明のデバッグシステムは ターゲット
が実行するプログラムの機械語命令列を把握するための
情報を予め記憶しているプログラム情報記憶手段をさら
に含み、前記トレース情報生成手段が、プログラム情報
記憶手段に記憶された前記プログラムの機械語命令列を
把握するための情報を用いてトレース情報を生成する事
を特徴とする。

【００３８】また本発明に係る情報記憶媒体は前記手段
を実現するための情報を含むことを特徴とする。

【００３９】本発明によれば、トレース情報生成の度に
ターゲットシステムのメモリを読む必要がないので、タ
ーゲットシステム実行中でもトレース情報の生成が可能
になる。またトレース情報の生成のための処理時間を大
幅に削減することができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて詳細に説明する。

【００４１】１．本実施形態の構成の概要 まず本実施形態の構成について図２を用いて説明する。

【００４２】図２に示すように、デバッグ対象となるタ
ーゲットシステムであるマイクロコンピュータ１０は、
ＣＰＵ（中央処理ユニット）１２、実行情報出力部１
４、内部メモリ１６を含む。

【００４３】ここで実行情報出力部１６は、リアルタイ
ムトレースを実現するための実行情報を専用４端子に出
力する。具体的には毎クロック毎にＣＰＵの命令実行ス
テータス情報を３端子（ＤＳＴ［２：０］）に出力し、
ＰＣ絶対分岐実行が発生すると続く２７クロックサイク
ルで分岐先のＰＣ値（ＤＰＣＯ）をシリアルに１端子に
出力する。

【００４４】また内部メモリ１６にはターゲットシステ
ムで実行されるプログラム等が記憶されている。

【００４５】また本実施形態のデバッグシステム２０
は、ターゲットであるマイクロコンピュータに直接接続
されるデバッグツール２１と、当該デバッグツールと接
続されたホストコンピュータ２３で構成されている。

【００４６】デバッグツール２１は実行情報取得部２
２，ターゲットメモリ書き込み部２８を含み、ホストコ
ンピュータ２３はプログラム情報記憶部２６、トレース
情報生成部２７，プログラム情報書き込み部２９を含ん
でいる。

【００４７】実行情報取得部２２は、３ビットのＤＳＴ
［２：０］と、分岐先のＰＣ（プログラムカウンタ）値
を表すＤＰＣＯを内部のトレースメモリ２４に格納す
る。トレース範囲が指定されている場合には、その範囲
のＤＳＴ［２：０］とＤＰＣＯをトレースメモリに格納
する。

【００４８】なお分岐先ＰＣは下位ビットから１ビット
ずつシリアルに出力されるため、全ビット出力される前
に新たな絶対分岐が発生すると、絶対分岐先のアドレス
情報の一部しかを受けとれないことになる。

【００４９】ターゲットメモリ書き込み部２８は、ター
ゲットシステムの内部メモリ１６にプログラムをロード
したり、ターゲットシステムのメモリのプログラムを書
き換えたりする機能を有し、ＴＸＤ／ＲＸＤライン（双
方向通信ライン）を介してマイクロコンピュータ１０の
内部メモリ１４に書き込むデータを送信する。

【００５０】プログラム情報記憶部２６は、ターゲット
システムの内部メモリ１６に記憶されたプログラムと同
一のプログラムの機械語コード列を記憶する。

【００５１】トレース情報生成部２７は、ターゲットシ
ステムから絶対分岐先アドレスの一部を受け取った場合
に、ターゲットシステムが実行するプログラムが存在す
るアドレス領域に関する情報及びターゲットシステムか
ら受けとったステータス情報の少なくとも一方に基づ
き、前記絶対分岐先アドレスの一部以外の部分を特定し
てトレース情報を生成する処理を行う。さらに受け取っ
た絶対分岐先のアドレス情報の一部を下位ビットとする
候補アドレス群を抽出し、ターゲットシステムから受け
取ったステータス情報の配列と、候補アドレス群に含ま
れる所与の候補アドレスにより特定される機械語コード
列から予測されるステータス情報の配列と比較して絶対
分岐先のアドレス情報を特定する処理を行う。

【００５２】また当該デバッグシステムが有しているタ
ーゲットシステムの実行開始アドレス及びターゲットの
ＣＰＵで実行されるプログラムの機械語コード列に基づ
き絶対分岐命令発生以前のトレース情報を生成する処理
を行う。

【００５３】またメモリに蓄積されたステータス情報が
トリガポイントにマッチしていることを示している場合
には、当該デバッグシステムが有しているトリガポイン
トアドレス及びターゲットが実行するプログラムの機械
語コード列に基づき、絶対分岐命令発生以前のトレース
情報を生成する処理を行う。

【００５４】前記メモリに蓄積されたステータス情報が
絶対分岐発生を示していた場合には、当該絶対分岐発生
が割り込み発生によるものか否かを、プログラムの機械
語コード列に基づき判別してトレース情報を生成する処
理を行う。

【００５５】またトレース情報生成に際しては、プログ
ラム情報記憶部２６に記憶されたプログラムの機械語コ
ード列を用いる。

【００５６】プログラム情報書き込み部２９は、ターゲ
ットシステムのメモリにロードしたプログラムと同一の
プログラムを前記プログラム情報記憶部２６にロードし
たり、ターゲットシステムのメモリに記憶されているプ
ログラムコードを読み出して前記プログラム情報記憶部
２６に書き込んだり、前記プログラム情報記憶部２６に
記憶されたプログラムをターゲットシステムのプログラ
ムと同内容になるよう書き換えたりする処理を行う。

【００５７】２．ターゲットシステムが出力するステー
タス情報の内容 図３はＤＳＴ［２：０］の出力値（以下ＤＳＴ情報とい
う）とＣＰＵの命令実行状態の関係を表した図である。
ここにおいてＰＣ相対分岐命令とはプログラム中に明示
的に記述されたアドレスに分岐する命令であり、命令コ
ードから分岐先を判断可能である。またＰＣ絶対分岐命
令とはプログラムの実行中にレジスタの値によって分岐
先のアドレスが決まる命令であり、命令コードからは分
岐先を判断することができない。

【００５８】従って本実施の形態ではＰＣ絶対分岐命令
が発生すると分岐先のＰＣ値（ＤＰＣＯ）を出力するこ
とでトレースを可能としている。

【００５９】即ちマイクロプロセッサが命令をアドレス
の順番に実行している時（ＤＳＴ情報が０００又は１０
０である場合）には、プログラムカウンタがどこまで進
んだか分かるのでプログラムの命令コードからトレース
が可能である。また、マイクロプロセッサがＰＣ相対分
岐命令を実行した時（ＤＳＴ情報が００１又は１０１で
ある場合）にも、プログラムの命令コードから分岐先が
分かるのでトレースが可能である。

【００６０】しかし、マイクロプロセッサがＰＣ絶対分
岐命令を実行した時（ＤＳＴ情報が０１０又は１１０で
ある場合）には、プログラムの命令コードから分岐先が
分からないため、ＤＳＴ情報のみではトレースができな
い。そこで、係る場合に分岐先のＰＣ値（ＤＰＣＯ）を
出力することでトレースを可能としているのである。

【００６１】３．分岐先アドレスを特定するための処理 ターゲットシステムは、前記ＰＣ値をシリアルに１端子
に出力しているので、絶対分岐命令が連続又は数命令間
隔で実行されると、ＰＣ値の情報が途中で途切れてしま
いトレースができないという問題点があった。

【００６２】そこで本実施の形態では、ＰＣ値の一部の
情報しかえることが出来ない場合でも後述するマップ情
報と前記ＤＳＴ情報に基づき絶対分岐の分岐先ＰＣ値を
特定できるように、トレース情報生成部２７は以下に説
明するような分岐先アドレスを特定するための処理を行
っている。

【００６３】図４（Ａ）（Ｂ）は絶対分岐先のアドレス
を特定するための候補アドレス群の抽出について説明す
るための図である。

【００６４】図４（Ａ）の３１０は、ＤＰＣＯ信号から
得られたＰＣ値の情報を１６進数で表したものである。
ＰＣ値は下位のビットから１ビットずつ２７ビット出力
されるが、この間に新たな絶対分岐が発生したら、そこ
で新たな絶対分岐先のＰＣ値が出力されるため、先に出
力されていたＰＣ値はそこで途切れてしまう。

【００６５】３１０は下位１２ビット分の情報３１２で
ＰＣ値が途切れてしまい、上位のビット情報３１４、３
１６が得られていない状態である。このような場合、先
頭の４ビット３１６（１６進コードなので１桁）を０と
すると絶対分岐先の候補となるＰＣ値は２¹⁶＝６５５３
６個となる（図４（Ａ）３２０参照）。従って、実際の
ＰＣ値を特定することは困難である。

【００６６】そこで本実施の形態では、図４（Ｂ）に示
すようにターゲットシステムのＣＰＵが接続されている
メモリのマップ情報３３０を、デバッグシステムのパラ
メタファイル３４０に格納しておく。マップ情報３３０
とはプログラムが存在するアドレスに関する情報であ
り、例えばマップ情報３３０は、ターゲットのＣＰＵに
ＲＡＭ１、ＩＲＯＭ、ＲＡＭ２が接続されており、ＲＡ
Ｍ１の０−７ＦＦ番地、ＩＲＯＭの８００００−８０Ｆ
ＦＦ番地、ＲＡＭ２の９００００−９ＦＦＦＦ番地にプ
ログラムが格納されていることを示している。

【００６７】ＰＣ値の下位１２ビットの情報が図４
（Ａ）と同じく８０２番地であるとすると、ＲＡＭ１の
中には候補はなく、ＩＲＯＭでは８０８０２番地が候補
となり、ＲＡＭ２では９０８０２〜９Ｆ８０２の１６個
が候補となり、全部で候補数は１７となる（図４（Ｂ）
の３４０参照）。

【００６８】図５（Ａ）〜（Ｃ）はマップ情報から抽出
した候補群からの絶対分岐先のアドレスを特定する処理
について説明するための図である。図５（Ａ）は、トレ
ースメモリ２４に格納されている絶対分岐命令実行以降
のＤＳＴ情報３５０を示している。

【００６９】図５（Ｂ）は、マップ情報により特定され
た候補群の一つである８０８０２番地以降の命令コード
３６０と当該命令コードの命令の種類３７０と当該命令
コードが実行された場合に出力されるであろうＤＳＴ情
報３８０を表している。

【００７０】また、図５（Ｃ）は、マップ情報により特
定された候補群の一つである９０８０２番地以降の命令
コード３９０と当該命令コードの命令の種類４００と当
該命令コードが実行された場合に出力されるであろうＤ
ＳＴ情報４１０を表している。他の候補群についても図
５（Ｂ）（Ｃ）と同様に出力が予想されるであろうＤＳ
Ｔ情報列を生成して、図５（Ａ）のトレースメモリ２４
のＤＳＴ情報３５０と比較処理を行う。そして同じであ
れば、当該候補が分岐先アドレスとして特定される。こ
こでは、図５（Ｂ）の８０８０２番地以降の命令実行に
より出力されるＤＳＴ情報列が図５（Ａ）のトレースメ
モリ３４のＤＳＴ情報３５０と一致するので、８０８０
２番地を分岐先アドレスとして特定する。

【００７１】図６、図７、図８は、絶対分岐が短い間隔
で発生しＤＰＣＯからプログラムカウンタ値が全ビット
出力されない場合に分岐先アドレスを特定する処理の動
作例を示すフローチャート図である。

【００７２】まず図６を用いて不完全ＰＣ値の解析処理
の全体の流れについて説明する。

【００７３】不完全ＰＣ値の解析処理の開始にあたり、
まず候補ＰＣ値（ulWorkPc）、候補数（ulExpectNum）
の初期設定を行う（ステップＳ１０）。

【００７４】そしてループＡ（ステップＳ２０〜Ｓ４
０）でパラメタファイルでマップ情報を定義してあるメ
モリの個数分、マップ情報を利用した候補ＰＣ検索処理
（ステップＳ３０）を行う。例えば図４（Ｂ）において
は、パラメタファイル３４０において、ＲＡＭ１、ＩＲ
ＯＭ、ＲＡＭ２の３つのメモリのマップ情報が定義され
ているので、３回候補ＰＣ値検索処理を行うことにな
る。この候補ＰＣ値検索処理で、候補ＰＣ値（ulWorkP
c）、候補数（ulExpectNum）が更新される。

【００７５】ループＡが終了すると、設定された候補数
（ulExpectNum）が１か否か判断する。そして候補数（u
lExpectNum）＝１であれば、１つのＰＣ値に特定された
と判断し、候補ＰＣ値特定処理で更新された候補ＰＣ値
（ulWorkPc）を、実際にＣＰＵが実行したアドレスと
し、トレースデータの生成処理を行う（ステップＳ５
０、Ｓ６０）。

【００７６】次に図７を用いて、マップ情報を利用した
候補ＰＣ検索処理（図６のステップＳ３０）の詳細な処
理例について説明する。

【００７７】マップ情報で定義されたメモリの先頭アド
レスをＤＰＣＯ信号の出力ビット数だけ右にシフトした
ものを、開始アドレス（ulMapTopAddr）にセットする。
また、マップ情報で定義されたメモリの終了アドレスを
ＤＰＣＯ信号の出力ビット数だけ右にシフトしたもの
を、終了アドレス（ulMapBottomAddr）にセットする。

【００７８】例えば図４（Ａ）（Ｂ）で説明したように
ＤＰＣＯ信号の出力が１２ビットである場合（図４
（Ａ）の３１２参照）には、ＲＡＭ２の先頭アドレス９
００００を１２ビットだけ右にシフトした０００９０を
開始アドレス（ulMapTopAddr）にセットする。またＲＡ
Ｍ２の最後尾アドレス９ＦＦＦＦを１２ビットだけ右に
シフトした０００９Ｆを終了アドレス（ulMapBottomAdd
r）にセットする。なお、先頭アドレス９００００、最
後尾アドレス９ＦＦＦＦは１６進数で表記しているた
め、一桁で４ビット分のＤＰＣＯ信号を表している。

【００７９】そしてループＢで開始アドレス（ulMapTop
Addr）から終了アドレス（ulMapBottomAddr）まで以下
の処理を繰り返す（ステップＳ１２０〜Ｓ１７０）。例
えば図４（Ｂ）の場合、０００９０から０００９Ｆまで
１６回繰り返すことになる。

【００８０】まず、開始アドレス（ulMapTopAddr）をＤ
ＰＣＯ信号の出力ビット数だけ左にシフトしたものに、
ＤＰＣＯから得られた出力中のＰＣ値を足したものを処
理対象ＰＣ値（ulPC）にセットする（ステップＳ１３
０）。

【００８１】そして命令コード上で処理対象ＰＣ値（ul
PC）以降の命令値を取り出すためのワークアドレス（un
WorkAddr）に処理対象ＰＣ値（ulPC）をセットする（ス
テップＳ１４０）。

【００８２】例えば図４（Ｂ）において、最初の開始ア
ドレス（ulMapTopAddr）をは、０００９０である。従っ
てこれをＤＰＣＯ信号の出力ビット数である１２ビット
だけ左にシフトさせると０９０００となる。これにＤＰ
ＣＯから得られた出力中のＰＣ値である０００８０２を
足した０９０８０２が処理対象ＰＣ値（ulPC）としてセ
ットされる。

【００８３】そして処理対象ＰＣ値（ulPC）に対してＤ
ＳＴ情報を利用したＰＣ値特定処理を行う（ステップＳ
１５０）。

【００８４】そして次のループに備えて、開始アドレス
（ulMapTopAddr）を更新しておく（ステップＳ１６
０）。図４（Ｂ）では開始アドレス（ulMapTopAddr）が
更新されて０００９１となる。

【００８５】次に図８を用いて、ＤＳＴ情報を利用した
ＰＣ値特定処理（図７のステップＳ１５０）の詳細な処
理例について説明する。

【００８６】ループＣでＤＰＣＯ信号の出力ビット数だ
け以下の処理を繰り返す（ステップＳ２１０〜Ｓ２５
０）。本実施の形態では１クロック毎にＤＰＣＯが１ビ
ット出力されるので絶対分岐命令が発生してから概ねＤ
ＰＣＯ信号の出力ビット数だけそれ以降の命令が実行さ
れているため、ＤＰＣＯ信号の出力ビット数だけそれ以
降の命令の実行状態を表すＤＳＴ情報がトレースメモリ
に格納されることになるからである。

【００８７】例えば図４（Ｂ）ではＤＰＣＯ信号の出力
ビット数が１２ビットであるので、ステップＳ２２０か
らＳ２４０までの処理が１２回繰り返されることにな
る。

【００８８】まず比較対象ＤＳＴコード（ucKindCode）
に、ワークアドレス（unWorkAddr）が指すプログラム上
の命令コードを実行した場合に出力されるであろうＤＳ
Ｔ信号を代入する（ステップＳ２２０）。例えば図５
（Ｂ）においてワークアドレス１（３６２）は分岐無し
命令であるaddを指しているので、分岐無し命令が実行
された場合に出力されるであろうＤＳＴ情報’０００’
を比較対象ＤＳＴコード（ucKindCode）に代入する。

【００８９】そしてトレースメモリ上の対応するＤＳＴ
信号と前記比較対象ＤＳＴコードと（ucKindCode）比較
して一致していなければ当該処理対象ＰＣ値は求める絶
対分岐先のＰＣ値ではないとしてループＣを抜ける（ス
テップＳ２３０）。

【００９０】一致している場合には命令コード上の次の
命令コードを取り出すために、ワークアドレス（unWork
Addr）を次の命令コード位置に位置づける（ステップＳ
２４０）。αは次の命令に移行するための命令サイズで
ある。例えば図５（Ｂ）において１命令が２バイトの場
合、ワークアドレス１（３６２）からワークアドレス２
（３６４）に位置づける。

【００９１】そしてＤＰＣＯ信号の出力ビット数だけル
ープＣが実行された場合には、候補ＰＣ値以降の命令コ
ードが実行された場合のＤＳＴ信号とトレースメモリに
格納されたＤＳＴ信号がすべて一致したことになるの
で、当該処理対象ＰＣ値（ulPC）が求める絶対分岐先の
アドレスであるとして、処理対象ＰＣ値（ulPC）を候補
ＰＣ値（ulWorkPc）にセットする。また候補数（ulExpe
ctNum）をインクリメントする（ステップＳ２６０）。

【００９２】４．ターゲットシステムを停止させること
なくトレース機能を実現するための処理 本実施の形態ではターゲットシステムの実行を停止させ
ることなくトレース情報を生成するために、ターゲット
システムの内部メモリに記憶されたプログラムの機械語
命令列（以下プログラム情報という）をホストコンピュ
ータのプログラム情報記憶部２６に記憶させている。

【００９３】このようにする事により、例えばトレース
メモリ上のＤＳＴ信号と比較する前記比較対象ＤＳＴコ
ード（ucKindCode）にを、プログラム情報記憶部２６に
記憶されたプログラム情報から作成することができる。
従ってトレース情報を生成する際にターゲットシステム
の内部メモリ１６を読む必要がないので、ターゲットシ
ステムの実行を停止させることなくトレース情報を生成
することができる。

【００９４】また、ターゲットシステムの内部メモリ１
６を読む必要がないのでトレース情報生成のための処理
時間を大幅に短縮することができる。

【００９５】本実施の形態ではターゲットシステムの内
部メモリ１６に記憶されたプログラム情報であってトレ
ースに使うものをホストコンピュータのプログラム情報
記憶部２６に記憶させるために、プログラム情報書き込
み部２９は以下のような処理を行っている。

【００９６】図９はターゲットシステムの内部メモリに
プログラムをロードする場合の動作例を説明するための
フローチャート図である。

【００９７】本実施の形態ではターゲットシステムの内
部メモリにプログラムをロードする際に、当該プログラ
ムのトレース予定がある場合にはターゲットシステムの
内部メモリにロードしたプログラム内容をプログラム情
報記憶部に書き込む（ステップＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ
３３０）。

【００９８】図１０は、ターゲットシステムの内部のプ
ログラムを書き換える場合の動作例を説明するためのフ
ローチャート図である。

【００９９】本実施の形態ではターゲットシステムの内
部メモリのプログラムを書き換える際に、当該プログラ
ムのトレース予定がある場合には前記プログラム情報記
憶部に記憶されたプログラムの対応箇所をターゲットシ
ステムのプログラムと同内容に書き換える（ステップＳ
４１０、Ｓ４２０、Ｓ４３０）。

【０１００】図１１は、プログラムをロードせずに、既
にターゲットシステムの内部メモリにある場合の動作例
について説明するためのフローチャート図である。

【０１０１】当該プログラムのトレースを行う場合に
は、マップ情報からプログラムが格納されているメモリ
のスタートアドレスとエンドアドレスを特定する（ステ
ップＳ５１０、Ｓ５２０）。そしてターゲットシステム
の内部メモリのスタートアドレス、エンドアドレスで特
定されている内容を読み込み、プログラム情報記憶部に
書き込む（ステップＳ５３０）。

【０１０２】５．絶対分岐命令発生以前のプログラムカ
ウンタ解析処理 図１２は絶対分岐命令発生以前のプログラムカウンタ解
析処理について説明するための図である。図１２は、タ
ーゲットシステムで命令ｉ１、ｉ２、…が実行されて、
そのステータス情報ＤＳＴ１〜ＤＳＴ１２がトレースメ
モリに蓄積されている様子を表している。本実施の形態
ではターゲットシステムは絶対分岐命令を実行するまで
プログラムカウンタ値を出力しないので、命令ｉ９が実
行されるまでプログラムカウンタ値は出力されない。従
って絶対分岐発生以前に実行された命令ｉ１〜命令ｉ８
については、実行位置の特定ができずトレース情報が作
成できないという問題点があった。

【０１０３】そこで本実施の形態では、トレースメモリ
に蓄積された先頭ステータス情報ＤＳＴ１に対応する命
令実行の際のプログラムカウンタを特定するために以下
のような構成を採用している。

【０１０４】すなわち、範囲指定トレースを行わない場
合には、例えばプログラムの実行開始位置を指定して実
行させる際に、デバッグシステムで実行開始アドレスを
取得しておく。そしてトレースメモリに上書きしないオ
ーバーライト無しモードにおいて、ターゲットシステム
から出力されるステータス情報を蓄積する。

【０１０５】ここにおいて、範囲指定トレースを行わな
い場合には、ターゲットシステムは実行したすべての命
令についてステータス情報であるＤＳＴ情報を出力す
る。従ってトレースメモリの先頭に蓄積されているＤＳ
Ｔ情報ＤＳＴ１は、前記実行開始アドレスに対応する命
令が出力したものと特定できる。

【０１０６】また本実施の形態のターゲットシステムは
先頭アドレスとエンドアドレスをトリガアドレスとして
セットすることにより、先頭アドレスからエンドアドレ
スまでの命令に対応したステータス情報のみを出力させ
る範囲指定トレースを行うことができる。このときデバ
ッグシステムで、ターゲットシステムにセットしたトリ
ガアドレスをあらかじめ取得しておく。

【０１０７】係る範囲指定トレースを行う場合には、ト
レースメモリの先頭に蓄積されているＤＳＴ情報ＤＳＴ
１は、先頭アドレスとして指定したトリガアドレスに対
応する命令が出力したものと特定できる。

【０１０８】図１３は、トレースメモリに蓄積されてい
る最も古いデータ出力時のプログラムカウンタを解析す
る処理の動作例を表したフローチャート図である。

【０１０９】範囲指定トレースを行う場合には、候補Ｐ
Ｃ（ulＰＣ）に先頭アドレスであるトリガアドレス１を
セットする（ステップＳ６１０、Ｓ６２０）。

【０１１０】また範囲指定トレースを行わない場合でト
レースメモリにオーバーライトしない場合には、候補Ｐ
Ｃ（ulＰＣ）にトレース開始直前のプログラムカウンタ
値をセットする（ステップＳ６３０、Ｓ６４０）。な
お、トレース開始直前のプログラムカウンタ値には、こ
れから実行する命令のアドレス値がセットされている。

【０１１１】そして候補ＰＣ（ulＰＣ）を、トレースメ
モリの最も古いステータス情報に対応した命令のアドレ
ス値として、トレース情報を生成する（ステップＳ６５
０）。

【０１１２】６．ハードウエア割り込みの判別処理 図１４は、絶対分岐命令実行を示すステータス情報が命
令実行によるものかハードウエア割り込みによるものか
を判別する処理について説明するための図である。

【０１１３】図１４の１４１０に示すようにトレースメ
モリに格納されているステータス情報が絶対分岐命令の
実行を示すものである場合には、通常の絶対分岐命令実
行によるものである場合とハードウエア割り込みによる
ものである場合がある。

【０１１４】そこで本実施の形態では、プログラム情報
記憶部に記憶されているプログラムの機械語命令列の情
報と比較して、前記ステータス情報が通常の絶対分岐命
令実行によるものであるかハードウエア割り込みによる
ものであるかを判別している。

【０１１５】トレースメモリに格納されているトレース
情報に対応する命令の機械語命令列がｉ１、ｉ２…とす
ると、１４１０のステータス情報が通常の絶対分岐命令
実行によるものである場合には対応する機械語命令は１
４２０のｉ３となる。このｉ３が絶対分岐命令でない場
合には、１４１０のステータス情報は通常の絶対分岐命
令実行によるものでなくハードウエア割り込みによるも
のであることが判別できることになる。

【０１１６】図１５は、絶対分岐命令実行を示すステー
タス情報が命令実行によるものかハードウエア割り込み
によるものかを判別する処理の動作例について説明する
ためのフローチャート図である。

【０１１７】トレースメモリに蓄積されているＤＳＴ情
報の個数だけループＡの処理を行う（ステップＳ７１０
〜Ｓ７６０）。

【０１１８】ＤＳＴ情報が絶対分岐命令の実行を示して
いる場合には、まず当該ＤＳＴ情報出力の際のプログラ
ムカウンタが示すアドレスを解析する（ステップＳ７２
０，Ｓ７３０）。そして、解析結果のプログラムカウン
タが示すアドレスの命令コードが絶対分岐命令でない場
合にはハードウエア割り込み発生箇所とし、データに登
録する（ステップＳ７４０，Ｓ７５０）。

【０１１９】７．ターゲットシステムとデバッグツール
の構成例 図１６に本実施形態のマイクロコンピュータ及びデバッ
グシステムの詳細な構成例を示す。図１６に示すよう
に、マイクロコンピュータ１０２０は、ＣＰＵ１０２
２、ＢＣＵ（バス制御ユニット）１０２６、内部メモリ
（ミニモニタＲＯＭ１０４２及びミニモニタＲＡＭ１０
４４以外の内部ＲＯＭ及び内部ＲＡＭ）１０２８、クロ
ック生成部１０３０、ミニモニタ部１０４０（第１のモ
ニタ手段）、実行情報出力部１０５０を含む。

【０１２０】ここでＣＰＵ１０２２は、種々の命令の実
行処理を行うものであり、内部レジスタ１０２４を含
む。内部レジスタ１０２４は、汎用レジスタであるＲ０
〜Ｒ１５や、特殊レジスタであるＳＰ（スタックポイン
タレジスタ）、ＡＨＲ（積和結果データの上位レジス
タ）、ＡＬＲ（積和結果データの下位レジスタ）などを
含む。

【０１２１】ＢＣＵ１０２６はバスを制御するものであ
る。例えば、ＣＰＵ１０２２に接続されるハーバードア
ーキテクチャのバス１０３１や、内部メモリ１０２８に
接続されるバス１０３２や、外部メモリ１０３６に接続
される外部バス１０３３や、ミニモニタ部１０４０、実
行情報出力部１０５０などに接続される内部バス１０３
４の制御を行う。

【０１２２】またクロック生成部１０３０は、マイクロ
コンピュータ１０２０内で使用される各種のクロックを
生成するものである。クロック生成部１０３０はＢＣＬ
Ｋを介して外部のデバッグツール１０６０にもクロック
を供給している。

【０１２３】ミニモニタ部１０４０は、ミニモニタＲＯ
Ｍ１０４２、ミニモニタＲＡＭ１０４４、制御レジスタ
１０４６、ＳＩＯ１０４８を含む。

【０１２４】ここで、ミニモニタＲＯＭ１０４２には、
ミニモニタプログラムが格納される。本実施形態では、
このミニモニタプログラムは、ＧＯ、リード、ライトな
どのシンプルでプリミティブなコマンドの処理のみを行
うようになっている。このため、ミニモニタＲＯＭ４２
のメモリ容量を例えば２５６バイト程度に抑えることが
でき、オンチップデバッグ機能を持たせながらマイクロ
コンピュータ１０２０を小規模化できるようになる。

【０１２５】ミニモニタＲＡＭ１０４４には、デバッグ
モードへの移行時に（ユーザプログラムのブレーク発生
時に）、ＣＰＵ１０２２の内部レジスタ１０２４の内容
が退避される。これにより、デバッグモードの終了後に
ユーザプログラムの実行を適正に再スタートできるよう
になる。また内部レジスタの内容のリード等を、ミニモ
ニタプログラムが持つプリミティブなリードコマンド等
で実現できるようになる。

【０１２６】制御レジスタ１０４６は、各種のデバッグ
処理を制御するためのレジスタであり、ステップ実行イ
ネーブルビット、ブレークイネーブルビット、ブレーク
アドレスビット、トレースイネーブルビットなどを有す
る。ミニモニタプログラムにより動作するＣＰＵ１０２
２が制御レジスタ１０４６の各ビットにデータをライト
したり、各ビットのデータをリードすることで、各種の
デバッグ処理が実現される。

【０１２７】ＳＩＯ１０４８は、マイクロコンピュータ
１０２０の外部に設けられたデバッグツール１０６０と
の間でデータを送受信するためのものである。ＳＩＯ１
０４８とデバッグツール１０６０との間は、ＴＸＤ／Ｒ
ＸＤ（データ送受信ライン）で接続されている。

【０１２８】実行情報出力部１０５０は、リアルタイム
トレース機能を実現するためのものであり、ＣＰＵの実
行状態を表すステータス情報であるＤＳＴ情報（ＤＳＴ
［２：０］）及びＰＣ絶対分岐が発生した際の分岐先の
ＰＣ（プログラムカウンタ）値（ＤＰＣＯ）を実行情報
として専用４端子を介して外部に出力する。

【０１２９】実行情報出力部１０５０とデバッグツール
１０６０との間は、ＣＰＵ１０２２の命令実行のステー
タス情報を出力する３本のＤＳＴ［２：０］と、絶対分
岐先のＰＣ（プログラムカウンタ）値をシリアルに１ビ
ットずつ出力する１本のＤＰＣＯという４本のラインで
接続されている。

【０１３０】デバッグツール１０６０はメインモニタ部
１０６２、実行情報取得部１０６４を含み、パーソナル
コンピュータ等により実現されるホストシステム１０６
６に接続される。

【０１３１】メインモニタ部１０６は、ホストシステム
１０６６から入力されるデバッグコマンドをプリミティ
ブコマンドに変換（分解）するための処理を行う。そし
て、メインモニタ部１０６２が、プリミティブコマンド
の実行を指示するデータをミニモニタ部１０４０に送信
すると、ミニモニタ部１０４０が、指示されたプリミテ
ィブコマンドを実行するための処理を行うことになる。

【０１３２】また、実行情報取得部１０６４は、３ビッ
トのＤＳＴ［２：０］と、分岐先のＰＣ（プログラムカ
ウンタ）値を表すＤＰＣＯを内部のトレースメモリ１１
０４に格納する。トレース範囲が指定されている場合に
は、その範囲のＤＳＴ［２：０］とＤＰＣＯをトレース
メモリに格納する。

【０１３３】次に本実施の形態で、デバッグシステムか
らマイクロコンピュータの内部メモリにプログラムをロ
ードしたり、内部メモリの情報を書き換える構成につい
て説明する。

【０１３４】図１７に示すように、本実施形態では、マ
イクロコンピュータ１０２０が、ＣＰＵ（中央処理ユニ
ット）１０２２及び本実施形態の要部であるミニモニタ
部（第１のモニタ手段）１０４０を含む。また、マイク
ロコンピュータ１０２０の外部にはメインモニタ部（第
２のモニタ手段）１０６２が設けられている。ここでメ
インモニタ部１０６２は、例えばホストコンピュータ１
０６６などが発行したデバッグコマンドをプリミティブ
コマンドに変換（分解）するための処理を行う。また、
ミニモニタ部１０４０は、メインモニタ部１０６２との
間でデータを送受信する。そして、ミニモニタ部１０４
０は、実行するプリミティブコマンドを、メインモニタ
部１０６２からの受信データに基づいて決定し、プリミ
ティブコマンドを実行するための処理を行う。

【０１３５】ここで、メインモニタ部１０６２の変換処
理の対象となるデバッグコマンドとしては、プログラム
ロード、ＧＯ、ステップ実行、メモリライト、メモリリ
ード、内部レジスタライト、内部レジスタリード、ブレ
ークポイント設定、ブレークポイント解除などのコマン
ドを考えることができる。メインモニタ部１０６２は、
これらの多様で複雑なデバッグコマンドを、例えばＧ
Ｏ、ライト（デバッグモード時におけるメモリマップ上
の所与のアドレスへのライト）、リード（メモリマップ
上の所与のアドレスからのリード）などの、シンプルで
プリミティブなコマンドに変換する処理を行う。このよ
うにすることで、ミニモニタ部１０４０の処理を行うミ
ニモニタプログラムの命令コードサイズを格段に小さく
することができる。

【０１３６】これにより、デバッグシステムからマイク
ロコンピュータの内部メモリにプログラムをロードした
り、内部メモリの情報を書き換えることができる。すな
わちターゲットシステムであるマイクロコンピュータに
プログラムロードを行う場合や、メモリライトを行う場
合には、ホストコンピュータから、これらのデバッグコ
マンドを発行することになる。

【０１３７】８．プリミティブコマンドへの変換 図１８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に、各種のデバッグコ
マンドをプリミティブコマンドへ変換する処理について
模式的に示す。

【０１３８】例えば図１８（Ａ）に示すように、（ＡＤ
Ｄ・・・、ＳＵＢ・・・、ＡＮＤ・・・、ＯＲ・・・、
ＸＯＲ・・・、ＬＤ．Ｗ・・・）という１２バイトのプ
ログラムを８００１０ｈ番地にロードするというデバッ
グコマンドが発行されたとする。この場合、このプログ
ラムロードコマンドは、ライト（８００１０ｈ、ＡＤＤ
・・・、ＳＵＢ）、ライト（８００１４ｈ、ＡＮＤ・・
・、ＯＲ・・・）、ライト（８００１８ｈ、ＸＯＲ・・
・、ＬＤ．Ｗ・・・）という３つのプリミティブなライ
トコマンドに変換される。即ち、ミニモニタプログラム
が、この３つのプリミティブなライトコマンドを実行す
ることで、プログラムロードコマンドが実現されるよう
になる。

【０１３９】また図１８（Ｂ）に示すようにステップ実
行コマンドというデバッグコマンドが発行されたとす
る。すると、このステップ実行コマンドは、図１６の制
御レジスタ１０４６のステップ実行イネーブルビットへ
のライトコマンドとＧＯコマンドに変換される。即ち、
ミニモニタプログラムが、このプリミティブなライトコ
マンドとＧＯコマンドを実行することで、ステップ実行
コマンドが実現されるようになる。

【０１４０】また図１８（Ｃ）に示すように内部レジス
タリードコマンドというデバッグコマンドが発行された
とする。すると、この内部レジスタリードコマンドは、
メモリマップ上のミニモニタＲＡＭ４４（内部レジスタ
の内容の退避先）からのリードコマンドに変換される。
即ち、ミニモニタプログラムが、このプリミティブなリ
ードコマンドを実行することで、内部レジスタリードコ
マンドが実現されるようになる。内部レジスタライトコ
マンド、メモリリードコマンド、メモリライトコマンド
も同様にして実現される。

【０１４１】また図１８（Ｄ）に示すようにトリガアド
レスをブレークポイントとして設定するブレークポイン
ト設定コマンドというデバッグコマンドが発行されたと
する。すると、このブレークポイント設定コマンドは、
制御レジスタ１０４６のブレークイネーブルビット及び
ブレークアドレスビットへのライトコマンドに変換され
る。即ち、ミニモニタプログラムが、このプリミティブ
なライトコマンドを実行することで、ブレークポイント
設定コマンドが実現されるようになる。

【０１４２】このように本実施形態では、複雑で多様な
デバッグコマンドが、プリミティブでシンプルなリー
ド、ライト、ＧＯコマンドに変換される。そして、ミニ
モニタプログラムは、このプリミティブなリード、ライ
ト、ＧＯコマンドを実行するだけでよいため、ミニモニ
タプログラムの命令コードサイズは非常に小さくなる。
この結果、ミニモニタＲＯＭ１０４２のメモリ容量も小
さくでき、小さなハードウェア規模でオンチップデバッ
グ機能を実現できるようになる。

【０１４３】９．デバッグツールの構成例 図１９にデバッグツール１０６０の構成例を示す。

【０１４４】ＣＰＵ１０９０は、ＲＯＭ１１０８に格納
されるプログラムを実行したり、デバッグツール１０６
０の全体の制御を行うものである。送受信切替部１０９
２は、データの送信と受信とを切り替えるためのもので
ある。クロック制御部１０９４は、ＣＰＵ１０９０のＳ
ＣＬＫ端子、アドレスアップカウンタ１１００、トレー
スメモリ１１０４に供給するクロックを制御するもので
ある。このクロック制御部１０９４には、マイクロコン
ピュータ１０２０（ＳＩＯ１０４８）からのＢＣＬＫが
入力される。クロック制御部１０９４は周波数検出回路
１０９５、分周回路１０９６を含む。周波数検出回路１
０９５は、ＢＣＬＫの周波数が属する周波数範囲を検出
して、その結果を制御レジスタ１０９８に出力する。ま
た分周回路１０９６での分周比は制御レジスタ１０９８
により制御される。即ちＣＰＵ１０９０により実行され
るメインモニタプログラム（メインモニタＲＯＭ１１０
に格納）が、制御レジスタ１０９８からＢＣＬＫの周波
数範囲を読み出す。そして、メインモニタプログラム
は、この周波数範囲に応じた最適な分周比を決定し、こ
の分周比を制御レジスタ１０９８に書き込む。そして、
分周回路１０９６は、この分周比でＢＣＬＫを分周して
ＳＭＣ２を生成し、ＣＰＵ１０９０のＳＣＬＫ端子に出
力する。

【０１４５】アドレスアップカウンタ１１００は、トレ
ースメモリのアドレスをカウントアップするためのもの
である。セレクタ１１０２は、ライン１１２２（アドレ
スアップカウンタ１１００が出力するアドレス）とライ
ン１１２４（アドレスバス１１２０からのアドレス）の
いずれかを選択し、トレースメモリ１１０４のアドレス
端子にデータを出力する。またセレクタ１１０６は、ラ
イン１１２６（図１６の実行情報出力部１０５０の出力
であるＤＳＴ［２：０］、ＤＰＣＯ）とライン１１２８
（データバス１１１８）のいずれかを選択し、トレース
メモリ１１０４のデータ端子にデータを出力したり、デ
ータ端子からデータを取り出す。

【０１４６】ＲＯＭ１１０８はメインモニタＲＯＭ１１
１０（図１６のメインモニタ部１０６２に相当）を含
み、メインモニタＲＯＭ１１１０には、メインモニタプ
ログラムが格納される。このメインモニタプログラム
は、図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）で説明したように、デ
バッグコマンドをプリミティブコマンドに変換するため
の処理を行う。ＲＡＭ１１１２は、ＣＰＵ１０９０のワ
ーク領域となるものである。

【０１４７】ＲＳ２３２Ｃインターフェース１１１４、
パラレルインターフェース１１１６は、図１６のホスト
コンピュータ１０６６とのインターフェースとなるもの
であり、ホストシステム１０６６からのデバッグコマン
ドはこれらのインターフェースを介してＣＰＵ１０９０
に入力されることになる。クロック生成部１１１８は、
ＣＰＵ１０９０を動作させるクロックなどを生成するも
のである。

【０１４８】次に本実施形態でのリアルタイムトレース
処理について簡単に説明する。本実施形態では、図１６
のＣＰＵ１０２２の命令実行のステータス情報を表す３
ビットのＤＳＴ[２：０］と、分岐先のＰＣ値を表すＤ
ＰＣＯをトレースメモリ１１０４に蓄える。そして、ト
レースメモリ１１０４に蓄えられたデータと、ホストコ
ンピュータ１０６６のプログラム情報記憶部に記憶され
たユーザプログラムの機械語命令列の情報とに基づい
て、トレースデータを生成する。このようにすること
で、マイクロコンピュータ１０２０とデバッグツール１
０６０との間の接続ラインの本数を少なくしながら、リ
アルタイムトレース機能を実現することが可能になる。

【０１４９】ユーザプログラム実行モードにおいては、
ライン１１２２が選択され、セレクタ１１０２を介して
アドレスアップカウンタ１１００の出力がトレースメモ
リ１１０４のアドレス端子に入力される。また、ライン
１１２６が選択され、セレクタ１１０６を介してＤＳＴ
［２：０］、ＤＰＣＯがトレースメモリ１１０４のデー
タ端子に入力される。ここでアドレスアップカウンタ１
１００には、まず最初に、データバス１１１８、アドレ
スバス１１２０を用いてＣＰＵ１０９０により図２０
（Ａ）に示すようなスタートアドレスが設定される。ま
たアドレスアップカウンタ１１００のＳＴ／ＳＰ（開始
／停止）端子には、トレース範囲を特定するＤＳＴ
［２］のラインが接続される。そして図２０（Ｂ）に示
すように、ＤＳＴ［２］のラインに第１のパルス１３０
が入力されると、アドレスアップカウンタ１１００のア
ドレスアップカウントが開始する。そして、ＤＳＴ
［２］のラインに第２のパルス１３２が入力されると、
アドレスアップカウンタ１１００のアドレスアップカウ
ントが停止し、トレース動作が停止する。このようにし
て、所望のトレース範囲でのデータ（ＤＳＴ［２：
０］、ＤＰＣＯ）をトレースメモリ１１０４に蓄えるこ
とが可能になる。

【０１５０】一方、ユーザプログラム実行モードからデ
バッグモードに移行すると、ライン１１２４が選択さ
れ、セレクタ１１０２を介してアドレスバス１１２０か
らのアドレスがトレースメモリ１１０４のアドレス端子
に入力される。またライン１１２８が選択され、セレク
タ１１０６を介してトレースメモリ１１０４からのデー
タがデータバス１１１８に出力される。これにより、ト
レースメモリ１１０４に蓄えられたデータ（ＤＳＴ
［２：０］、ＤＰＣＯ）を、デバッグモード時にＣＰＵ
１０９０（メインモニタプログラム）が読み出すことが
可能になる。そして、読み出されたデータとユーザープ
ログラムの機械語命令列の情報とに基づいて、トレース
データを生成することが可能になる。

【０１５１】なお、本発明は本実施形態に限定されず、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

【０１５２】例えば本実施の形態では、デバッグシステ
ムの機能を実現する手段がデバッグツールとホストコン
ピュータに分散して設けられている場合を例にとり説明
したががこれに限られない。デバッグツールとホストコ
ンピュータのいずれか一方にすべて機能を実現する手段
を設けてデバッグシステムを実現するようにしてもよ
い。

【０１５３】また本実施の形態では、ターゲットシステ
ムから分岐先のＰＣ値が１ビットずつシリアルに出力さ
れる場合を例にとり説明したがこれに限られない。分岐
先ＰＣ出力用の端子を数ビット分用意しておいて数ビッ
トずつシリアルに出力するような場合でもよい。

【０１５４】また本実施の形態では二つのトリガアドレ
スで範囲指定トレースを行う場合を例にとり説明したが
これに限られない。例えば、トリガポイントが一つまた
が３つ以上設定されている場合でもよいし、トリガポイ
ントによって範囲指定を行わない場合でもよい。

【０１５５】またマイクロコンピュータやデバッグツー
ルの構成も本実施形態で説明したものに限定されず、種
々の変形実施が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＰＵ置き換え型のＩＣＥの例を示す図であ
る。

【図２】本実施形態の構成について説明するための図で
ある。

【図３】ＤＳＴ［２：０］の出力値とＣＰＵの命令実行
状態の関係を表した図である。

【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は絶対分岐先のアドレ
スを特定するための候補アドレス群の抽出について説明
するための図である。

【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）はマップ情報から抽出
した候補群からの絶対分岐先のアドレスの特定処理につ
いて説明するための図である。

【図６】絶対分岐が短い間隔で発生しＤＰＣＯからプロ
グラムカウンタ値が全ビット出力されない場合に分岐先
アドレスを特定する処理の動作例を示すフローチャート
図である。

【図７】絶対分岐が短い間隔で発生しＤＰＣＯからプロ
グラムカウンタ値が全ビット出力されない場合に分岐先
アドレスを特定する処理の動作例を示すフローチャート
図である。

【図８】絶対分岐が短い間隔で発生しＤＰＣＯからプロ
グラムカウンタ値が全ビット出力されない場合に分岐先
アドレスを特定する処理の動作例を示すフローチャート
図である。

【図９】ターゲットシステムの内部メモリにプログラム
をロードする場合の動作例を説明するためのフローチャ
ート図である。

【図１０】ターゲットシステムの内部のプログラムコー
ドを書き換える場合の動作例を説明するためのフローチ
ャート図である。

【図１１】プログラムをロードせずに、既にターゲット
システムの内部メモリにある場合の動作例について説明
するためのフローチャート図である。

【図１２】絶対分岐命令発生以前のプログラムカウンタ
解析処理について説明するための図である。

【図１３】トレースメモリに蓄積されている最も古いデ
ータ出力時のプログラムカウンタを解析する処理の動作
例を表したフローチャート図である。

【図１４】絶対分岐命令実行を示すステータス情報が命
令実行によるものかハードウエア割り込みによるものか
を判別する処理について説明するための図である。

【図１５】絶対分岐命令実行を示すステータス情報が命
令実行によるものかハードウエア割り込みによるものか
を判別する処理の動作例について説明するためのフロー
チャート図である。

【図１６】マイクロコンピュータ、デバッグシステムの
構成例を示す機能ブロック図である。

【図１７】本実施の形態におけるデバッグコマンドの実
行処理について説明するための図である。

【図１８】図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）は、デバッグコ
マンドをプリミティブコマンドへ変換（分解）する処理
について説明するための図である。

【図１９】デバッグツールの詳細な構成例を示す機能ブ
ロック図である。

【図２０】ＤＳＴ［２］とトレース範囲の関係を示す図
である。

【符号の説明】

１０ マイクロコンピュータ １２ ＣＰＵ（中央処理ユニット） １４ 実行情報出力部 １６ 内部メモリ ２０ デバッグシステム ２２ 実行情報取得部 ２４ トレースメモリ ２６ プログラム情報記憶部 ２７ トレース情報生成部 ２８ ターゲットメモリ書き込み部 ２９ プログラム情報書き込み部 １０２０ マイクロコンピュータ １０２２ ＣＰＵ １０２４ 内部レジスタ １０２６ ＢＣＵ １０２８ 内部メモリ １０３０ クロック生成部 １０３６ 外部メモリ １０４０ ミニモニタ部 １０４２ ミニモニタＲＯＭ １０４４ ミニモニタＲＡＭ １０４６ 制御レジスタ １０４８ ＳＩＯ １０５０ 実行情報出力部 １０６０ デバッグツール １０６２ メインモニタ部 １０６４ 実行情報取得部 １０６６ ホストコンピュータ １０９０ ＣＰＵ １０９２ 送受信切替部 １０９４ クロック制御部 １０９５ 周波数検出部 １０９６ 分周回路 １０９８ 制御レジスタ １１００ アドレスアップカウンタ １１０２ セレクタ １１０４ トレースメモリ １１０６ セレクタ １１０８ ＲＯＭ １１１０ 外部モニタＲＯＭ １１１２ ＲＡＭ １１１４ ＲＳ２３２Ｃインターフェース １１１６ パラレルインターフェース １１１８ クロック生成部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＰＵの実行状態が通常命令実行、絶対
   分岐命令実行、相対分岐命令実行のいずれに属するかを
   判別するためのステータス情報と絶対分岐命令の分岐先
   アドレスを出力するターゲットシステムのトレース情報
   を出力するデバッグシステムであって、 ターゲットシステムから前記ステータス情報を受け取っ
   て上書きしないでメモリに蓄積する手段と、 当該デバッグシステムが有しているターゲットシステム
   の実行開始アドレス及びターゲットのＣＰＵで実行され
   るプログラムの機械語命令列を把握するための情報に基
   づき、絶対分岐命令発生以前のトレース情報を生成する
   トレース情報生成手段と、 を含むことを特徴とするデバッグシステム。
2. 【請求項２】 ＣＰＵの実行状態が通常命令実行、絶対
   分岐命令実行、相対分岐命令実行のいずれに属するか及
   びトリガポイントにマッチしたか否かを判別するための
   ステータス情報と絶対分岐命令の分岐先アドレスを出力
   するターゲットシステムのトレース情報を出力するデバ
   ッグシステムであって、 ターゲットシステムから前記ステータス情報を受け取っ
   て、メモリに蓄積する手段と、 メモリに蓄積されたステータス情報がトリガポイントに
   マッチしていることを示している場合に、当該デバッグ
   システムが有しているトリガポイントアドレス及びター
   ゲットが実行するプログラムの機械語命令列を把握する
   ための情報に基づき絶対分岐命令発生以前のトレース情
   報を生成するトレース情報生成手段と、 を含むことを特徴とするデバッグシステム。
3. 【請求項３】 ＣＰＵの実行状態が通常命令実行、絶対
   分岐発生、相対分岐命令実行のいずれに属するかを判別
   するためのステータス情報と絶対分岐命令の分岐先アド
   レスを出力するターゲットシステムのトレース情報を出
   力するデバッグシステムであって、 ターゲットシステムから前記ステータス情報を受け取っ
   てメモリに蓄積する手段と、 前記メモリに蓄積されたステータス情報が絶対分岐発生
   を示していた場合に、当該絶対分岐発生が割り込み発生
   によるものか否かを、プログラムの機械語命令列を把握
   するための情報に基づき判別してトレース情報を生成す
   るトレース情報生成手段と、を含むことを特徴とするデ
   バッグシステム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 ターゲットが実行するプログラムの機械語命令列を把握
   するための情報を予め記憶しているプログラム情報記憶
   手段をさらに含み、 前記トレース情報生成手段が、 プログラム情報記憶手段に記憶された前記プログラムの
   機械語命令列を把握するための情報を用いてトレース情
   報を生成する事を特徴とするデバッグシステム。
5. 【請求項５】 ＣＰＵの実行状態が通常命令実行、絶対
   分岐命令実行、相対分岐命令実行のいずれに属するかを
   判別するためのステータス情報と絶対分岐命令の分岐先
   アドレスを出力するターゲットシステムのトレース情報
   を出力するデバッグシステムを制御するためのコンピュ
   ータが読みとり可能な情報記憶媒体であって、 ターゲットシステムから前記ステータス情報を受け取っ
   て上書きしないでメモリに蓄積する手段と、 当該デバッグシステムが有しているターゲットシステム
   の実行開始アドレス及びターゲットのＣＰＵで実行され
   るプログラムの機械語命令列を把握するための情報に基
   づき絶対分岐命令発生以前のトレース情報を生成するト
   レース情報生成手段と、 を実現するために必要な情報を含むことを特徴とする情
   報記憶媒体。
6. 【請求項６】 ＣＰＵの実行状態が通常命令実行、絶対
   分岐命令実行、相対分岐命令実行のいずれに属するか及
   びトリガポイントにマッチしたか否かを判別するための
   ステータス情報と絶対分岐命令の分岐先アドレスを出力
   するターゲットシステムのトレース情報を出力するデバ
   ッグシステムを制御するためのコンピュータが読みとり
   可能な情報記憶媒体であって、 ターゲットシステムから前記ステータス情報を受け取っ
   て、メモリに蓄積する手段と、 メモリに蓄積されたステータス情報がトリガポイントに
   マッチしていることを示している場合に、当該デバッグ
   システムが有しているトリガポイントアドレス及びター
   ゲットが実行するプログラムの機械語命令列を把握する
   ための情報に基づき絶対分岐命令発生以前のトレース情
   報を生成するトレース情報生成手段と、 を実現するために必要な情報を含むことを特徴とする情
   報記憶媒体。
7. 【請求項７】 ＣＰＵの実行状態が通常命令実行、絶対
   分岐発生、相対分岐命令実行のいずれに属するかを判別
   するためのステータス情報と絶対分岐命令の分岐先アド
   レスを出力するターゲットシステムのトレース情報を出
   力するデバッグシステムを制御するためのコンピュータ
   が読みとり可能な情報記憶媒体であって、 ターゲットシステムから前記ステータス情報を受け取っ
   てメモリに蓄積する手段と、 前記メモリに蓄積されたステータス情報が絶対分岐発生
   を示していた場合に、当該絶対分岐発生が割り込み発生
   によるものか否かを、プログラムの機械語命令列を把握
   するための情報に基づき判別してトレース情報を生成す
   るトレース情報生成手段と、 を実現するために必要な情報を含むことを特徴とする情
   報記憶媒体。
8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれかにおいて、 ターゲットが実行するプログラムの機械語命令列を把握
   するための情報を予め記憶しているプログラム情報記憶
   手段をさらに含み、 前記トレース情報生成手段が、 プログラム情報記憶手段に記憶された前記プログラムの
   機械語命令列を把握するための情報を用いてトレース情
   報を生成するために必要な情報を含むことを特徴とする
   情報記憶媒体。