JP2006293560A - デバッグシステムおよびデバッグ方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 プログラムの実行を止めることなく複数の評価対象データの表示を行うことができるデバッグシステムおよびデバッグ方法を提供する。
【解決手段】 デバッガ2は、評価条件設定部21に設定された評価条件にもとづいてアドレス指定部22で生成したアドレスデータをMCU1のメモリ監視部12へ送信する。メモリ監視部12は、メモリ11の指定されたアドレスへのアクセスを監視し、アクセスが発生するとそのアドレスのデータをDMA転送により送信バッファメモリ14へ転送し、デバッガ2の受信メモリ24へ送信する。受信メモリ24に格納されたデータは、データ分類部25によって評価条件ごとに分類され表作成部26によってデータ発生履歴表にその発生順に並べられる。データ発生履歴表の表示は表示制御部27によって制御される。
【選択図】 図1
【解決手段】 デバッガ2は、評価条件設定部21に設定された評価条件にもとづいてアドレス指定部22で生成したアドレスデータをMCU1のメモリ監視部12へ送信する。メモリ監視部12は、メモリ11の指定されたアドレスへのアクセスを監視し、アクセスが発生するとそのアドレスのデータをDMA転送により送信バッファメモリ14へ転送し、デバッガ2の受信メモリ24へ送信する。受信メモリ24に格納されたデータは、データ分類部25によって評価条件ごとに分類され表作成部26によってデータ発生履歴表にその発生順に並べられる。データ発生履歴表の表示は表示制御部27によって制御される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、デバッグシステムおよびデバッグ方法に関し、特にマイクロプロセッサに搭載されるプログラムのデバッグを行うためのデバッグシステムおよびデバッグ方法に関する。
マイクロプロセッサを組み込んだシステムのソフトウェア開発には、従来からICE(In-circuit Emulator)が幅広く用いられてきた。しかし、半導体の微細加工技術の進歩により、マイクロプロセッサの高速・大規模化、多様化が進み、CPUの周辺機能を取り込むいわゆる1チップ化が進展するにつれ、ICEもいっそう複雑になり、その開発はコストと時間がかかるようになった。また、CPUのライフサイクルが短くなる傾向もあり、従来型のICEでは市場の要求に応えることが難しくなってきた。そこで、最近では、マイクロプロセッサ自身にデバッグ機能を埋め込むオンチップデバッグ方式が用いられることが多くなってきた。
このようなオンチップデバッグ方式を採用したマイクロプロセッサのデバッグを行う場合、マイクロプロセッサを通信回線でパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータに接続し、このホストコンピュータに搭載したデバッガと称されるデバッグ用ソフトウェアでマイクロプロセッサに搭載されている評価対象のプログラムの実行を制御し、そのプログラム実行途中のマイクロプロセッサのメモリの値などを読み取ってホストコンピュータの画面上に表示することが行われる。この画面の表示を目視でチェックすることで、プログラムが正しく実行されているかどうかの評価が行われる。
そのため、デバッガに予めブレークポイントやイベントトリガなどの条件を設定しておき、プログラムの実行中にその条件に合致する事象が発生したら、デバッガがプログラムの実行を一時停止して、指定したデータが画面に表示されるようにすることが行われている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、このような従来のデバッグの方法では、複数のデータの確認が必要なときには、それぞれの確認内容に応じてブレークポイントやイベントトリガなどを設定し、その条件に合致する事象が発生するたびにプログラムの実行を止めてそれぞれのデータの表示を行う必要があった。そのため、1つのプログラムのデバッグの実行およびプログラムの評価に時間がかかるという問題があった。
特開2002−202900号公報 (第3−5ページ、図1)
そこで、本発明の目的は、プログラムの実行を止めることなく複数の評価対象データの表示を行うことができるデバッグシステムおよびデバッグ方法を提供することにある。
本発明の一態様によれば、デバッグ対象のプログラムが実行されるMCUと、前記プログラムのデバッグの実行を制御し前記プログラムの実行状況を表示するデバッガと、前記MCUと前記デバッガ間で相互に通信を行うための通信手段とを具備し、前記MCUは、前記プログラムの実行中に前記デバッガにより予め指定されたイベントが発生するごとにその実行結果を前記通信手段を介して前記デバッガへ送信し、前記デバッガは、受信した前記実行結果を前記プログラムの評価条件ごとに分類してデータ発生履歴を作成し、前記MCUに前記プログラムを実行させながら前記データ発生履歴を表示することを特徴とするデバッグシステムが提供される。
また、本発明の別の一態様によれば、デバッグ対象のプログラムが実行されるMCUと、前記プログラムのデバッグの実行を制御し前記プログラムの実行状況を表示するデバッガと、前記MCUと前記デバッガ間で相互に通信を行うための通信手段とを具備し、前記MCUは、デバッグ対象のプログラムの実行で生成されるデータが書き込まれるメモリの予め前記デバッガにより指定されたアドレスへのアクセスを常に監視するメモリ監視手段と、前記監視しているアクセスが発生して前記メモリのデータが更新されたときに、前記メモリ監視手段からのDMA要求によりその更新されたデータが前記メモリから書き込まれる送信バッファメモリと、前記送信バッファメモリのデータを前記通信手段を介して前記デバッガへ送信する送信手段とを備え、前記デバッガは、プログラムの実行結果を評価するための条件を設定する評価条件設定手段と、前記評価条件設定手段で設定された評価条件にもとづいて前記MCUの前記メモリ監視手段へ監視すべきアドレスを指定するアドレス指定手段と前記MCUから送信されたデータを格納する受信メモリと、前記受信メモリに格納されたデータを前記評価条件ごとに分類するデータ分類手段と、前記データ分類手段により分類されて送付された前記データを発生順に表形式で並べてそれぞれの評価条件ごとのデータ発生履歴表を作成する表作成手段と、前記データ発生履歴表の表示を制御する表示制御手段とを備え、前記MCUが前記プログラムの実行を進めているときに前記デバッガが前記データ発生履歴表を表示することを特徴とするデバッグシステムが提供される。
さらに、本発明の一態様によれば、デバッグ対象のプログラムを実行するMCUに対して、前記プログラムが実行されたときに生成されるデータが書き込まれるメモリのアドレスのうち前記プログラムの実行結果の評価を行うためにアクセスの監視が必要なアドレスを予め設定された評価条件にもとづいてデバッガにより指定し、前記指定したアドレスへのアクセスが発生し前記メモリのデータが更新されたときに、その更新されたデータを前記メモリから前記MCUの送信バッファメモリへ書き込み、前記送信バッファメモリのデータを通信手段を介して前記デバッガへ送信して前記デバッガの受信メモリに格納し、前記受信メモリに格納されたデータを前記評価条件ごとに分類し、発生順に表形式で並べてそれぞれの評価条件ごとのデータ発生履歴表を作成し、前記MCUが前記プログラムの実行を進めているときに前記デバッガが前記データ発生履歴表を表示することを特徴とするデバッグ方法が提供される。
本発明によれば、デバッグ中にデバッグ対象のプログラムの実行を止めることなく複数の評価対象データの表示を行うことができるので、評価時間の短縮を図ることができる。また、評価対象データの発生履歴を表示させることができるので、評価漏れを防ぐことができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施例1に係るデバッグシステムの構成の例を示すブロック図である。
本実施例のデバッグシステム100は、EJTAG(エンハンストJTAG)仕様のオンチップデバッグ機能を持ちデバッグ対象のプログラムが実行されるMCU1と、デバッグの実行制御やMCU1におけるプログラムの実行状況の表示などを行うデバッガ2と、MCU1とデバッガ2の間に挿入されてMCU1とデバッガ2との間で送受信されるデータをMCU1およびデバッガ2それぞれのデータフォーマットへの変換を行いながら通信するEJTAGプローブ3とを有する。
MCU1は、バウンダリスキャンテスト方式のJTAGを拡張したEJTAG仕様に準拠したオンチップデバッグ機能を有し、デバッグ対象のプログラムを実行したときに生成されるデータが書き込まれるメモリ11と、メモリ11へのアクセスのうちデバッガ2により指定されたアドレスへのアクセスを監視するメモリ監視部12と、メモリ監視部12が監視しているアドレスへのアクセスが発生したときにメモリ監視部12からの要求を受けて該当のアドレスのデータをメモリ1からDMA(Direct Memory Access)転送するDMAコントローラ13と、DMAコントローラ13により転送されたデータが格納される送信バッファメモリ14と、EJTAG仕様のテスト用入出力端子を含みEJTAGプローブ3との通信を行うEJTAGTAP(EJTAG Test Access Point)15とを有する。
送信バッファメモリ14に格納されたデータは、このEJTAGTAP15から出力され、EJTAGプローブ3を経由してデバッガ2へ送信される。また、デバッガ2から出力されたメモリ監視部12への指定アドレスデータは、EJTAGプローブ3を経由してEJTAGTAP15で受信され、メモリ監視部12へ入力される。
デバッガ2は、デバッグ対象のプログラムで使用されているシンボルの中で評価を行いたいシンボルおよびそのシンボルの値を評価したいイベントなどのプログラム評価条件が外部から入力されてデバッグの評価条件として設定される評価条件設定部21と、プログラム評価に必要なデータをメモリ11から取得するために評価条件設定部21に設定された評価条件にしたがってメモリ11のアドレスを指定するアドレス指定部22と、アドレス指定部22により指定されたアドレスデータをEJTAGプローブ3を経由してMCU1へ送信するためにEJTAGプローブ3とのインターフェイスを行うインターフェイス部23とを有する。
さらに、デバッガ2は、EJTAGプローブ3を経由しインターフェイス部23を介して受信したMCU1の送信バッファメモリ14から送信されたデータを格納する受信バッファ24と、受信バッファ24に格納されたデータを評価条件設定部21に設定された評価条件すなわち指定されたシンボルとそのイベントにもとづいて分類するデータ分類部25と、データ分類部25で分類されたデータをその分類されたデータごとに発生順に並べて評価条件ごとのデータ発生履歴表を作成する表作成部26と、表作成部26で作成されたデータ発生履歴表を例えば表示装置に表示するための制御を行う表示制御部27とを有する。
ここで、表作成部26で作成される表にはそれぞれ固有の表番号が与えられており、表示したい表の番号を表示制御部27へ入力することにより、任意の表を指定して表示することができる。
図2は、デバッガ2の表作成部26で作成されるデータ発生履歴表の作成例を示す図である。
ここでは、評価条件の入力により、評価を行いたいシンボルとしてvsTimer_checkが設定され、評価したいイベントとしてData = writeが設定された例を示している。
図2(a)は、上述した評価条件にもとづいて指定されたアドレスをメモリ監視部12が監視しているときに、時刻0.005でメモリ11へ最初の書き込み(write)が発生したときに作成されたデータ発生履歴表の例を示している。この場合のデータ発生履歴表の動作は次のように行われる。
時刻0.005でメモリ11への書き込みが発生すると、そのアドレス値とそのときのメモリ11のデータ「10」および発生時刻データがDMAコントローラ13を介して送信バッファメモリ14へ転送される。このデータは、EJTAGTAP15、EJTAGプローブ3、インターフェイス部23を介して受信メモリ24へ送信され、受信メモリ24に格納される。
受信メモリ24に格納されたデータは、そのアドレス値をもとにデータ分類部25で評価条件設定部21に設定されている評価条件と照合されて、評価条件ごとに分類される。
データ分類部25で分類されたデータは、表作成部26へ送られ、評価条件ごとに用意される表にその発生順にその発生時刻とともに記録される。それぞれの表には、それぞれ固有の表番号が付与される。ここでは、上述の評価条件(シンボル:vsTimer_check、イベント:Data = write)に対して表番号(Table No.)「1」が付与されているものとする。
このようにして作成された図2(a)に示す表には、表番号(Table No.=1)、イベント名(Data = write)、シンボル名(vsTimer_check)が記載され、1番目に取得したデータ「10」が書き込み発生時刻「0.005」とともに記録される。
このようにしてデバッガ2においてデータ発生履歴表が作成されている間も、MCU1はプログラムの実行を続けている。そして、時刻0.008でメモリ11への2回目のアクセスが発生すると、上述した動作が繰り返されて、このときメモリ11から取得したデータ「9」および発生時刻データが表番号「1」のデータ発生履歴表に追加される。
図2(b)に2番目のデータが記録された表番号「1」のデータ発生履歴表を示す。図2(b)に示すように、2番目に取得したデータ「9」がアクセス発生時刻「0.008」とともに1番目のデータの下に記録される。
同様にして、3番目に発生したアクセスで取得されたデータが追加記録された表番号「1」のデータ発生履歴表を図2(c)に示す。図2(c)には、3番目に取得したデータ「10」がアクセス発生時刻「0.009」とともに2番目のデータの下に記録される。
このようにして、データ発生履歴表には、メモリ監視部12が監視しているアドレスへのアクセスが発生するごとにそのときのメモリ11のデータがアクセス発生時刻とともに記録されるので、設定した評価条件におけるメモリ11のデータ発生の履歴をトレースすることができる。
図3は、本実施例のデバッガ2で生成されたデータ発生履歴表を表示装置(図示せず)の表示画面に表示させたときの表示例である。図3では、表番号入力により、表番号「1」、「3」、「7」を指定して表示させたときの例を示している。
図3に示すように、本実施例のデバッガシステム100では、評価を行いたいシンボルとイベントの組み合わせからなる評価条件を複数設定して、それぞれの評価条件におけるデータ発生履歴表を作成し、その中から表番号を指定することにより任意のデータ発生履歴表を表示させることができる。また、複数のデータ発生履歴表を同時に表示させることができる。これにより、関連付けて評価したいシンボル間のデータ発生の関係を見比べて評価したり、同じシンボルで異なるイベント間のデータ発生の関係を見比べて評価したりすることができる。
次に、本実施例のデバッグシステム100を用いてデバッグを行う方法を図4および図5のフロー図を用いて説明する。
デバッグの開始にあたっては、先ず、どのシンボルのどのイベントを評価したいかという評価条件を評価条件設定部21へ入力する。このとき、複数の評価条件を設定したい場合は、それぞれの評価条件を入力する(ステップS01)。
この評価条件の設定にしたがって、メモリ11へのアクセスを監視すべきアドレスがアドレス指定部22で指定され、そのアドレスデータがメモリ監視部12へ送信される(ステップS02)。
ここで、MCU1で評価対象のプログラムの実行を開始する(ステップS03)。
プログラムの実行中、メモリ監視部12は、メモリ11の指定されたアドレスへのアクセスが発生したかどうかを監視する(ステップS04)。監視アドレスへのアクセスがない場合(NO)、そのままプログラムの実行が続行される。
監視アドレスにアクセスが発生した場合(YES)、そのアドレス値とメモリ11のデータおよび発生時刻データが送信バッファメモリ14へDMA転送される(ステップS05)。送信バッファメモリ14へDMA転送が終了するとプログラムの実行が続行される。
送信バッファメモリ14へ転送されたデータは、EJTAGTAP115、EJTAGプローブ3を介してデバッガ2へ送信される(ステップS06)。
デバッガ2へ送信されたデータは受信メモリ24に格納される(ステップS07)。
受信メモリ24に格納されたデータは、データ分類部25にて、そこに記録されたアドレス値をもとに評価条件設定部21に設定された評価条件と照合され、評価条件ごとに分類される(ステップS08)。
データ分類部25にて分類されたデータは、表作成部26にて、評価条件ごとに用意される表にその発生順に記録される。それぞれの表には、それぞれ固有の表番号が付与される(ステップS09)。
デバッグを行うときにある評価条件のデータ発生履歴表を見たいときは、そのデータ発生履歴表の表番号を指定する(ステップS10)。
すると、番号を指定したデータ発生履歴表が、例えば表示画面に表示される(ステップS11)。このとき、表示されるデータ発生履歴表はプログラムの実行の進行に従って随時更新される。したがって、このデータ発生履歴表の観測を行うことで、プログラムの実行に異常があった場合は、直ちにその異常を検知することができる。
また、デバッグの途中で表示するデータ発生履歴表の指定を変更することが可能である(ステップS12)。表示するデータ発生履歴表の指定を変更したい場合は(YES)、ステップS10に戻って表番号の指定を再度行う。これにより、1回のプログラムの実行中に、異なる評価条件に対するデバッグを同時に行うことができる。
表示するデータ発生履歴表の指定の変更が必要ない場合は(NO)、そのまま、データ発生履歴表の表示を継続する(ステップS13)。
このような本実施例のデバッグシステムおよびデバッグ方法によれば、プログラムの実行中に評価対象のデータの発生履歴表が作成され、また表示されるので、このデータ発生履歴表を解析することによりプログラムの実行中にそのプログラムのデバッグを行うことができる。また、複数の評価条件のデータ発生履歴表を同時に表示することができるので、複数の項目のデバッグを同時に実行でき、プログラムの評価時間の短縮を図ることができる。また、評価対象のデータの発生履歴が表示されるので、データの見落としを少なくすることができ、評価漏れを防ぐことができる。
図6は、本発明の実施例2に係るデバッグシステムの構成の例を示すブロック図である。本実施例のデバッグシステム200は、図1に示した実施例1のデバッグシステム100のデバッガ2に更新許可/不許可部28を加え、デバッガ2Aとしたものである。そこで、図6において、図1に示したブロックと同一の機能のブロックには図1と同一の符号を付与し、ここではその詳細な説明を省略する。
更新許可/不許可部28は、更新許可/不許可指定入力の指示に従って、表作成部26で作成されるデータ発生履歴表のデータを更新するかしないかを切り換える。更新許可が指定されているときは、データ分類部25から出力されるデータをデータ発生履歴表に追加し、更新不許可が指定されているときは、データ分類部25から出力されるデータをデータ発生履歴表に追加しない。また、この更新するかしないかの切り換えは、表番号入力によりデータ発生履歴表ごとに設定することができる。
これにより、例えばデータの更新頻度が高くて表示されるデータ発生履歴表が頻繁に書き換わって視認しにくい場合など、ある時刻でデータの更新を止めて現在表示されている内容でデバッグを行うようにすることができる。同じプログラム動作が繰り返し実行される場合など、その1回の動作が表示されれば十分にデバッグが行えるので、このような場合、データ発生履歴表のデータの更新を途中で止めた方がデバッグ作業を行いやすい。
また、表ごとにデータ発生履歴表のデータを更新するかしないかを切り換えることが可能なことにより、異なる入力データに対するプログラム実行結果の違いの比較を行うことができる。
例えば、同じ評価条件で作成される表番号「1」と表番号「10」の2つのデータ発生履歴表を作り、入力データ値を変えてプログラムを2回実行するとき、2回目の実行にあたっては、表番号「1」はデータ更新不許可、表番号「10」はデータ更新許可と指定する。これにより、表番号「1」のデータ発生履歴表には1回目のプログラム実行結果が残り、表番号「10」のデータ発生履歴表には2回目のプログラム実行結果が記録される。
図7は、このようにして作成した表番号「1」のデータ発生履歴表と表番号「10」のデータ発生履歴表を並べて表示した例である。
この2つの表のデータを比較することにより、入力データ値の変化に対してプログラムが正常に動作しているかどうかを評価することができる。
このような本実施例のデバッグシステムによれば、データ発生履歴表の更新を停止することができるので、表示されるデータ発生履歴表の確認が行いやすくなる。また、プログラムの実行履歴を保存しておくことができるので、プログラムの実行条件を変えたときなどの実行結果の比較を容易に行うことができる。
なお、上述の各実施例では、MCUのオンチップデバッグ機能はEJTAG方式に準拠したものとしたが、N−wire方式などの他の方式に準拠したものであってもよい。また、MCUに接続するプローブは、MCUのオンチップデバッグ方式に合わせて、それぞれの方式に適合したものを用いるものとする。
1 MCU
2、2A デバッガ
3 EJTAGプローブ
11 メモリ
12 メモリ監視部
13 DMAコントローラ
14 送信バッファメモリ
15 EJTAGTAP
21 評価条件設定部
22 アドレス指定部
23 インターフェイス部
24 受信メモリ
25 データ分類部
26 表作成部
27 表示制御部
28 更新許可/不許可部
100、200 デバッグシステム
2、2A デバッガ
3 EJTAGプローブ
11 メモリ
12 メモリ監視部
13 DMAコントローラ
14 送信バッファメモリ
15 EJTAGTAP
21 評価条件設定部
22 アドレス指定部
23 インターフェイス部
24 受信メモリ
25 データ分類部
26 表作成部
27 表示制御部
28 更新許可/不許可部
100、200 デバッグシステム
Claims (5)
- デバッグ対象のプログラムが実行されるMCUと、
前記プログラムのデバッグの実行を制御し前記プログラムの実行状況を表示するデバッガと、
前記MCUと前記デバッガ間で相互に通信を行うための通信手段と
を具備し、
前記MCUは、前記プログラムの実行中に前記デバッガにより予め指定されたイベントが発生するごとにその実行結果を前記通信手段を介して前記デバッガへ送信し、
前記デバッガは、受信した前記実行結果を前記プログラムの評価条件ごとに分類してデータ発生履歴を作成し、前記MCUに前記プログラムを実行させながら前記データ発生履歴を表示することを特徴とするデバッグシステム。 - デバッグ対象のプログラムが実行されるMCUと、
前記プログラムのデバッグの実行を制御し前記プログラムの実行状況を表示するデバッガと、
前記MCUと前記デバッガ間で相互に通信を行うための通信手段と
を具備し、
前記MCUは、
デバッグ対象のプログラムの実行で生成されるデータが書き込まれるメモリの予め前記デバッガにより指定されたアドレスへのアクセスを常に監視するメモリ監視手段と、
前記監視しているアクセスが発生して前記メモリのデータが更新されたときに、前記メモリ監視手段からのDMA要求によりその更新されたデータが前記メモリから書き込まれる送信バッファメモリと、
前記送信バッファメモリのデータを前記通信手段を介して前記デバッガへ送信する送信手段と
を備え、
前記デバッガは、
プログラムの実行結果を評価するための条件を設定する評価条件設定手段と、
前記評価条件設定手段で設定された評価条件にもとづいて前記MCUの前記メモリ監視手段へ監視すべきアドレスを指定するアドレス指定手段と
前記MCUから送信されたデータを格納する受信メモリと、
前記受信メモリに格納されたデータを前記評価条件ごとに分類するデータ分類手段と、
前記データ分類手段により分類されて送付された前記データを発生順に表形式で並べてそれぞれの評価条件ごとのデータ発生履歴表を作成する表作成手段と、
前記データ発生履歴表の表示を制御する表示制御手段と
を備え、
前記MCUが前記プログラムの実行を進めているときに前記デバッガが前記データ発生履歴表を表示することを特徴とするデバッグシステム。 - 前記デバッガは、前記データ発生履歴表のデータ更新を許可するかどうかを設定する更新許可/不許可設定手段をさらに有し、前記更新許可/不許可設定手段により更新許可が設定されているときは、前記MCUによる前記プログラムの実行中に前記MCUから新しいデータが送られるごとに前記データ発生履歴表の内容を更新して表示することを特徴とする請求項2に記載のデバッグシステム。
- 前記表示制御手段は、前記発生履歴表作成手段により前記評価条件ごとに作成された複数のデータ発生履歴表の中から外部入力により指定されたデータ発生履歴表を表示することを特徴とする請求項2または3に記載のデバッグシステム。
- デバッグ対象のプログラムを実行するMCUに対して、前記プログラムが実行されたときに生成されるデータが書き込まれるメモリのアドレスのうち前記プログラムの実行結果の評価を行うためにアクセスの監視が必要なアドレスを予め設定された評価条件にもとづいてデバッガにより指定し、
前記指定したアドレスへのアクセスが発生し前記メモリのデータが更新されたときに、その更新されたデータを前記メモリから前記MCUの送信バッファメモリへ書き込み、
前記送信バッファメモリのデータを通信手段を介して前記デバッガへ送信して前記デバッガの受信メモリに格納し、
前記受信メモリに格納されたデータを前記評価条件ごとに分類し、
発生順に表形式で並べてそれぞれの評価条件ごとのデータ発生履歴表を作成し、
前記MCUが前記プログラムの実行を進めているときに前記デバッガが前記データ発生履歴表を表示することを特徴とするデバッグ方法。
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JP2008276683A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Nec Electronics Corp | 試験装置 |
JP2010020767A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Arm Ltd | データ処理装置の監視およびその監視データの集計 |
JP2011227608A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電子部品及びデバッグ方法 |
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