JP2001092692A - 時間測定回路及び時間測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターゲットプログラムの実行時間をフレーム
毎に確認することが可能な時間測定回路を提供する。 【解決手段】 エミュレーション対象であるターゲット
プログラムの実行時間を測定する、インサーキット・エ
ミュレータが備える時間測定回路であって、エミュレー
ション中のターゲットプログラムの実行履歴を保持する
トレース部と、所定の周期を有する基準クロックをクリ
ア指示されるまでカウントアップすることで実行時間を
測定する時間カウンター部と、時間カウンター部による
カウントを所定のフレーム毎にクリアさせ、フレーム単
位で保持されるターゲットプログラムの実行履歴である
トレースデータに対応して、フレーム毎に測定された実
行時間をトレース部に保持させる同期生成部とを有する
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインサーキット・エ
ミュレータが備える時間測定回路に関し、特にエミュレ
ーション対象であるターゲットプログラムの実行時間を
フレーム単位で測定可能な時間測定回路及び時間測定方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インサーキット・エミュレータとはマイ
クロコンピュータ用のプログラムをデバッグするための
装置である。インサーキット・エミュレータは、一般
に、開発中のプログラムを実行する機能（エミュレーシ
ョン機能）、エミュレーション中のプログラムの実行履
歴を保持する機能（トレース機能）、エミュレーション
を一時中断させる機能（ブレーク機能）、マイクロコン
ピュータの内部メモリをダンプする機能（メモリダンプ
機能）、プログラムの実行時間を測定する機能（パフォ
ーマンス機能）などを有している。

【０００３】以下では、上記パフォーマンス機能を実現
する回路である時間測定回路の一例について説明する。

【０００４】図３は従来の時間測定回路の構成を示すブ
ロック図である。

【０００５】図３において、従来の時間測定回路は、エ
ミュレーション対象であるターゲットプログラムの実行
結果を取り込むラッチ回路、及びトレースデータを保持
するためのメモリからなるトレース部３０３と、トレー
スデータをトレース部３０３に書き込むためのタイミン
グを制御する同期生成部３０２と、スーパーバイザ（不
図示）に設定された任意のＩ／Ｏアドレスをデコード
し、該アドレスに対応する命令やデータを出力するＳＶ
制御部３０１とを有する構成である。

【０００６】ここで、スーパーバイザとは、インサーキ
ット・エミュレータ全体の制御を行う装置であり、ＣＰ
Ｕ、メモリ、外部インタフェース回路などで構成されて
いる。また、トレースデータとは、エミュレーション対
象であるターゲットプログラムにしたがってＣＰＵが実
行したアドレスや処理データ、ステータス（リード／ラ
イト）データ等を含む履歴データである。インサーキッ
トエミュレータが有するスーパーバイザには、プログラ
ム設計者がアクセスするコンピュータからターゲットプ
ログラムの実行開始アドレスや実行中断アドレス（ブレ
ークポイント）等の所望の情報が設定される。なお、Ｗ
ＰＵＬＳ信号は、トレースデータを任意の単位（フレー
ムと呼ばれる）でトレース部３０３に書き込むためのス
トローブパルスであり、ターゲットプログラムを実行す
るエミュレーションＣＰＵからトレースデータと共に一
定の周期で送信される。また、ＳＶ制御部３０１から出
力されるＩＮＩＴ信号は、スーパーバイザから発せられ
る強制リセット信号である。

【０００７】このような構成において、従来の時間測定
回路では、エミュレーション中のターゲットプログラム
のアドレス／データをラッチするサイクルが、ＷＰＵＬ
Ｓ信号毎に同期生成部３０２によって生成され、同期生
成部３０２から出力されるアドレス書き込み信号のタイ
ミングでトレースデータがトレース部３０３に格納され
る。

【０００８】このとき、ターゲットプログラムの実行時
間は、設計者によって指定された任意の開始アドレスか
らブレークポイントまでのイベント単位で測定され、イ
ベント内で発生したＷＰＵＬＳ信号のパルスをカウント
することで算出されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年のコンピュータ
は、そのハードウェア性能の向上に伴ってより複雑な処
理が実行可能になり、プログラムもより複雑に、かつ大
規模になってきている。したがって、インサーキット・
エミュレータには、デバッグ作業をより効率的に行える
機能が望まれている。このような機能として、例えば、
ターゲットプログラムの実行時間をフレーム毎に測定
し、その結果をフレーム単位で表示する機能がある。

【００１０】しかしながら上記したような従来の時間測
定回路では、フレーム毎にターゲットプログラムの実行
時間を測定する回路が無いため、実行時間をフレーム単
位で確認することができなかった。

【００１１】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、ターゲ
ットプログラムの実行時間をフレーム単位で確認するこ
とが可能な時間測定回路を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の時間測定回路は、エミュレーション対象である
ターゲットプログラムの実行時間を測定する、インサー
キット・エミュレータが備える時間測定回路であって、
エミュレーション中の前記ターゲットプログラムの実行
履歴を保持するトレース部と、所定の周期を有する基準
クロックをクリア指示されるまでカウントアップするこ
とで前記実行時間を測定する時間カウンター部と、前記
時間カウンター部によるカウントを所定のフレーム毎に
クリアさせ、前記フレーム単位で保持される前記ターゲ
ットプログラムの実行履歴であるトレースデータに対応
して、前記フレーム毎に測定された前記実行時間を前記
トレース部に保持させる同期生成部と、を有する構成で
ある。

【００１３】このとき、前記同期生成部は、前記ターゲ
ットプログラムの任意の実行開始アドレスから実行中止
アドレスまでの実行時間を測定する場合に、前記実行中
止アドレスに対応する処理の終了と伴に前記時間カウン
ター部によるカウントをクリアさせ、該実行時間の測定
結果を前記トレース部に保持させてもよい。

【００１４】また、前記基準クロックは、前記ターゲッ
トプログラムの最小命令実行時間が測定可能な周期に設
定されることが望ましく、前記実行時間の長さに応じて
変更可能に設定されることが望ましい。

【００１５】一方、本発明の時間測定方法は、インサー
キット・エミュレータのエミュレーション対象であるタ
ーゲットプログラムの実行時間を測定するための時間測
定方法であって、所定のフレーム毎にクリアされるま
で、所定の周期を有する基準クロックをカウントアップ
することで前記フレーム毎の前記実行時間を測定し、前
記フレーム毎に測定された前記実行時間を、前記フレー
ム単位で保持される前記ターゲットプログラムの実行履
歴であるトレースデータに対応してメモリに保持させる
方法である。

【００１６】ここで、前記ターゲットプログラムの任意
の実行開始アドレスから実行中止アドレスまでの実行時
間を測定する場合は、前記実行中止アドレスに対応する
処理の終了に伴ってクリアされるまで、前記基準クロッ
クのカウントアップすることで該実行時間を測定し、該
実行時間の測定結果をメモリに保持させてもよい。

【００１７】また、前記基準クロックは、前記ターゲッ
トプログラムの最小命令実行時間が測定可能な周期に設
定されることが望ましく、前記実行時間の長さに応じて
変更可能に設定されることが望ましい。

【００１８】上記のような時間測定回路及び時間測定方
法では、所定の周期を有する基準クロックをクリア指示
されるまでカウントアップすることで実行時間を測定す
る時間カウンター部と、時間カウンター部によるカウン
トを所定のフレーム毎にクリアさせ、フレーム単位で保
持されるターゲットプログラムの実行履歴であるトレー
スデータに対応して、フレーム毎に測定された実行時間
をトレース部に保持させる同期生成部とを有すること
で、フレーム毎に測定されたターゲットプログラムの実
行時間をトレースデータの一部として確認することがで
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。

【００２０】図１は本発明の時間測定回路の一構成例を
示すブロック図である。

【００２１】図１において、本実施形態の時間測定回路
は、エミュレーション対象であるターゲットプログラム
の実行結果を取り込むラッチ回路、及びトレースデータ
を保持するためのメモリからなるトレース部１０４と、
スーパーバイザ（不図示）に設定された任意のＩ／Ｏア
ドレスをデコードし、該アドレスに対応する命令やデー
タを出力するＳＶ制御部１０２と、所定の周期を有する
基準クロックをカウントアップし、実行時間の測定結果
（ＴＣＮＴ信号）をトレース部１０４に出力する時間カ
ウンター部１０１と、トレースデータをトレース部１０
４に書き込むためのタイミングを制御すると共に、時間
カウンター部１０１のカウント値をクリアするためのＣ
ＬＲ信号を出力する同期生成部１０３とを有する構成で
ある。

【００２２】ＳＶ制御部１０２から同期生成部１０３に
出力されるＭＯＤＥ信号は、ＷＰＵＬＳ信号毎に時間カ
ウンター部１０１のカウント値をクリアするためのモー
ド（区間モード）と、任意のイベントのブレークポイン
トに対応する処理が終了したときに時間カウンター部１
０１のカウント値をクリアするためのモード（積算モー
ド）とを切替えるための切替え信号である。また、ＳＶ
制御部１０２から出力されるＩＮＩＴ信号は、スーパー
バイザから発せられる強制リセット信号である。

【００２３】基準クロックは、エミュレーションＣＰＵ
を動作させるためのシステムクロックとは非同期のクロ
ックであり、例えば、インサーキット・エミュレータ内
の回路を動作させるためのクロックを分周した分周クロ
ックが用いられる。また、基準クロックの周期は、ター
ゲットプログラムの最小命令実行時間が測定可能（カウ
ント可能）な値に設定され、その周期はスーパーバイザ
によって変更可能に設定される。

【００２４】このような構成において、本実施形態の時
間測定回路は、上記区間モードに設定されると、時間カ
ウンター部１０１によって基準クロックをカウントアッ
プし、ＷＰＵＬＳ信号の送出タイミングで時間カウンタ
ー部１０１によるカウント値をクリアする。

【００２５】時間カウンター部１０１によってカウント
アップされた時間（基準クロックの周期×カウント値）
は、実行時間の測定結果（ＴＣＮＴ信号）としてトレー
ス部１０４に出力され、１フレーム毎の実行時間がトレ
ース部１０４のメモリに格納される。

【００２６】同期生成部１０３は、エミュレーションＣ
ＰＵからのトレースデータの書き込みタイミングを決め
るアドレス書き込み信号をＷＰＵＬＳ信号のタイミング
で生成し、トレース部１０４に出力する。また、時間カ
ウンター部１０１のカウントをクリアするためのＣＬＲ
信号をＷＰＵＬＳ信号のタイミングで生成し、時間カウ
ンター部１０１に出力する。

【００２７】したがって、時間カウンター部１０１から
出力されるＴＣＮＴ信号とトレースデータとはトレース
部１０４のメモリに同期して格納される。このことによ
ってフレーム毎に測定されたターゲットプログラムの実
行時間をフレーム毎のトレースデータの一部として確認
することが可能になり、ターゲットプログラムの実行時
間をフレーム単位で確認することができる。

【００２８】ところで、上記構成だけでは、ＷＰＵＬＳ
信号が送出される度に時間カウンター部１０１のカウン
タ値がクリアされるため、所望の実行開始アドレスから
ブレークポイントまでのイベント間の実行時間を測定す
る場合に、ＷＰＵＬＳ信号によるクリア時間が積算され
て、実行時間の測定値に誤差が生じる。特に、実行する
プログラムが長くなる程、ＷＰＵＬＳ信号毎にカウント
値をクリアすることによる誤差が大きくなってしまう。

【００２９】そこで、本実施形態では、上記区間モード
とは別に、任意の実行開始アドレスからブレークポイン
トまで連続的に時間カウンター部１０１に基準クロック
をカウントアップさせる積算モードを設けている。

【００３０】ＳＶ制御部１０２からのＭＯＤＥ信号によ
って積算モードに設定されると、同期生成部１０３は、
時間カウンター部１０１のカウント値をクリアするため
のＣＬＲ信号を、ＷＰＵＬＳ信号のタイミングではな
く、ブレークポイントに対応する処理が終了した時点で
生成し、時間カウンター部１０１に出力する。

【００３１】このようにすることで、時間カウンター部
１０１のカウンタ値がフレーム毎にクリアされることが
なく、連続的にカウントされるため、任意のイベントの
実行時間を少ない誤差で求めることができる。したがっ
て、区間モード及び積算モードを適切に切り替えること
で、ターゲットプログラムの実行時間をより正確に求め
ることができる。

【００３２】なお、ターゲットプログラムの実行開始ア
ドレスからブレークポイントまでの実行時間を測定する
場合、実行時間が長くなるときは測定時の分解能となる
基準クロックの周期を長くしてもよい。逆に、実行時間
が短くなる場合は最小命令実行時間が測定可能になるよ
うに基準クロックの周期を短くする必要がある。

【００３３】上記説明では、基準クロックの周期をスー
パーバイザによって変更可能に設定できることを記載し
たが、例えば、特許第２７１８４０２号公報に記載され
た時間測定回路と同様の、時間カウンター部及び同期生
成部に与える基準クロックを実行時間に応じて最適な周
期に設定する分解能設定部２０５を有する構成にしても
よい（図２参照）。

【００３４】このような分解能設定部２０５を設けるこ
とで、ターゲットプログラムの実行時間を測定する際
に、最適な分解能に決定する試行錯誤が不要になるた
め、効率の良いデバッグ作業を行うことができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。

【００３６】所定の周期を有する基準クロックをクリア
指示されるまでカウントアップすることで、実行時間を
測定する時間カウンター部と、時間カウンター部による
カウントを所定のフレーム毎にクリアさせ、フレーム単
位で保持されるターゲットプログラムの実行履歴である
トレースデータに対応して、フレーム毎に測定された実
行時間をトレース部に保持させる同期生成部とを有する
ことで、フレーム毎に測定されたターゲットプログラム
の実行時間をトレースデータの一部として確認すること
が可能になり、ターゲットプログラムの実行時間をフレ
ーム単位で確認することができる。

【００３７】また、ターゲットプログラムの任意の実行
開始アドレスから実行中止アドレスまでの実行時間を測
定する場合に、同期生成部で実行中止アドレスに対応す
る処理の終了と伴に時間カウンター部によるカウントを
クリアさせ、該実行時間の測定結果をトレース部に保持
させることで、時間カウンター部によるカウント値がフ
レーム毎にクリアされることなく実行開始アドレスから
実行中止アドレスまで連続的にカウントされるため、実
行時間の測定誤差が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の時間測定回路の一構成例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の時間測定回路の他の構成例を示すブロ
ック図である。

【図３】従来の時間測定回路の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０１ 時間カウンター部 １０２ ＳＶ制御部 １０３ 同期生成部 １０４ トレース部 ２０５ 分解能設定部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エミュレーション対象であるターゲット
   プログラムの実行時間を測定する、インサーキット・エ
   ミュレータが備える時間測定回路であって、 エミュレーション中の前記ターゲットプログラムの実行
   履歴を保持するトレース部と、 所定の周期を有する基準クロックをクリア指示されるま
   でカウントアップすることで前記実行時間を測定する時
   間カウンター部と、 前記時間カウンター部によるカウントを所定のフレーム
   毎にクリアさせ、前記フレーム単位で保持される前記タ
   ーゲットプログラムの実行履歴であるトレースデータに
   対応して、前記フレーム毎に測定された前記実行時間を
   前記トレース部に保持させる同期生成部と、を有する時
   間測定回路。
2. 【請求項２】 前記同期生成部は、 前記ターゲットプログラムの任意の実行開始アドレスか
   ら実行中断アドレスまでの実行時間を測定する場合に、 前記実行中断アドレスに対応する処理の終了と伴に前記
   時間カウンター部によるカウントをクリアさせ、該実行
   時間の測定結果を前記トレース部に保持させる請求項１
   記載の時間測定回路。
3. 【請求項３】 前記基準クロックは、 前記ターゲットプログラムの最小命令実行時間が測定可
   能な周期に設定される請求項１または２記載の時間測定
   回路。
4. 【請求項４】 前記基準クロックは、 前記実行時間の長さに応じて変更可能に設定される請求
   項３記載の時間測定回路。
5. 【請求項５】 インサーキット・エミュレータのエミュ
   レーション対象であるターゲットプログラムの実行時間
   を測定するための時間測定方法であって、 所定のフレーム毎にクリアされるまで、所定の周期を有
   する基準クロックをカウントアップすることで前記フレ
   ーム毎の前記実行時間を測定し、 前記フレーム毎に測定された前記実行時間を、前記フレ
   ーム単位で保持される前記ターゲットプログラムの実行
   履歴であるトレースデータに対応してメモリに保持させ
   る時間測定方法。
6. 【請求項６】 前記ターゲットプログラムの任意の実行
   開始アドレスから実行中断アドレスまでの実行時間を測
   定する場合は、 前記実行中断アドレスに対応する処理の終了に伴ってク
   リアされるまで、前記基準クロックのカウントアップす
   ることで該実行時間を測定し、 該実行時間の測定結果をメモリに保持させる請求項５記
   載の時間測定方法。
7. 【請求項７】 前記基準クロックは、 前記ターゲットプログラムの最小命令実行時間が測定可
   能な周期に設定される請求項５または６記載の時間測定
   方法。
8. 【請求項８】 前記基準クロックは、 前記実行時間の長さに応じて変更可能に設定される請求
   項７記載の時間測定方法。