JP2006503464A - デジタルメッセージ伝送プロトコル - Google Patents

Abstract

【課題】 少なくとも１つのデータパケットからなるデジタルメッセージを送信する方法に関する。
【解決手段】 ａ）メッセージ開始点を含むセグメント（ＳＭ）、中間データを含むセグメント（ＮＴ）、パケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）、メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）又は空セグメント（ＩＤ）のいずれかのセグメント種別に分類され、同じ所定サイズの連続するセグメントに、各データパケットを分割するステップと、ｂ）各セグメントと同時に、前のセグメントと対象となっているセグメントのセグメント種別の差を示す識別信号を送信するステップとを有し、メッセージ開始点及び終了点の両方を含むセグメントは、メッセージ終了点を含むセグメントに分類し、メッセージ開始点及び第１パケットの終了点を含むセグメントは、パケット終了点を含むセグメントに分類する。

Description

本発明は、マイクロプロセッサの試験に関する。より詳しくは、マイクロプロセッサチップ内に集積化された監視回路と分析ツールとの間でのデジタルデータ伝送方法及び装置に関する。

図１は、マイクロプロセッサ（μＰ）１２、内部メモリ（ＭＥＭ）１４及び入出力ターミナル（Ｉ／Ｏ）１６を備えた集積回路１０の概略を示す図である。マイクロプロセッサ１２は、メモリ１４に格納されたプログラム又はソフトウェアを実行することを目的としている。プログラムの制御のもと、マイクロプロセッサ１２は、入出力ターミナル１６により供給された又はメモリ１４に保存されたデータを処理し、入出力ターミナル１６との間でのデータの読み書きを行うことができる。

マイクロプロセッサの適切な動作を検査するために、監視回路（ＴＥＳＴ）１８が、通常、集積回路１０に集積されている。監視回路１８は、プログラムの実行によりマイクロプロセッサ１２により供給される特定のデータを読むことができ、読み込んだデータの処理を行う。試験ターミナル２２は、監視回路１８を分析ツール２４に接続する。分析ツール２４は、例えば、ユーザにより発行されたコマンドに基づき受信信号を処理し、マイクロプロセッサ１２の動作の詳細な分析を確実に行う。特に、分析ツール２４は、マイクロプロセッサ１２により実行されるプログラム指示シーケンスを決定する。

試験ターミナル２２の数は、入出力ターミナル１６の数と同規模、例えば、２００〜４００ターミナルとなる。試験ターミナル２２と、監視回路１８への接続部分とは、シリコン表面領域の大きな部分を占め、不要な回路コストの上昇をもたらす。このため、監視回路１８と試験ターミナル２２を含む集積回路１０の第１のバージョンを、マイクロプロセッサ１２のプログラム又はユーザプログラムのデバック用に少量生産する。このデバッグの後、監視回路１８と試験ターミナル２２を取り除いた集積回路１０のバージョンを販売する。これは、２つのバージョンの集積回路を作成することを意味し、多量の作業量を必要とし、比較的高価にする。更に、最終のチップは、試験時のチップと必ずしも同一ではない。

上述した欠点を克服するために、占有する表面領域が少なく、必要な試験ターミナル２２の数も少ない監視回路１８を作成し、監視回路１８のコストを減少させることが望まれている。監視回路１８は、最終的に販売される集積回路１０にも残すことができる。

よって、監視回路１８により供給される信号数を減少させることが望まれる。このため、マイクロプロセッサ１２で測定されたデータに対し、ある種の論理動作は、監視回路１８で直接処理し、重要な情報を含むメッセージのみ送信する。

非特許文献１には、監視回路１８が必要とする試験ターミナル２２の数を削減する、監視回路と分析ツール間での特定のメッセージ交換プロトコルが記載されている。

監視回路は、マイクロプロセッサの動作を監視し、所定の指示が実行されたときのみ、試験ターミナルに所定のメッセージを供給するように設けられる。メッセージは、以前のメッセージ以降に実行された指示の数を示すかもしれない。メッセージは、更に、プログラムの所定のポイントに達したことを通知するために供給されるかもしれない。分析ツールは、マイクロプロセッサの動作、つまり、受信メッセージとプログラムコードに基づき、マイクロプロセッサでのプログラム実行を再構築するために設けられる。メッセージ種別のリストとその構造は、非特許文献１の第６章に記載されている。各メッセージは、可変サイズのパケットに分割され、少なくとも１パケットからなる。各パケットにおいて、ビットは、左から右に、重要さが増す順序で並べられる。非特許文献１では、メッセージは、標準により設定されるサイズ又は可変サイズ（ユーザにより設定される）のパケットからなる。簡単のため、以後、可変サイズのパケットは、１又は複数のパケットからなるとし、固定サイズのパケットは表示しない。

試験ターミナル数を制限するために、各パケットは、ｎビットのセグメントに分割される。ここでｎは、ｎビットＭＤＯバスにより伝送され、例えば４〜１６の範囲の値である。第１のデータパケットのｎ最下位ビットは、第１セグメントにビット毎にコピーされる。データパケットの残りのｎ最下位ビットは、第２セグメントにビット毎にコピーされ、パケットの各ビットがコピーされるまで繰り返される。このように形成された最終セグメントの未使用最上位ビットは、所定の値、例えば０で満たされる。各データパケットは、予めセグメントに分割される。セグメントは、バスＭＤＯにより、監視回路特有の、図示されないクロックレートで連続して伝送される。セグメントからデータパケットを再構築することを可能にするため、分析ツールにセグメントに含まれているデータの種類を認識させる符号ＭＳＥＯが、各セグメント共に試験ターミナルに送信される。非特許文献１では、セグメントがメッセージ開始点（セグメントＳＭ）、中間データ（セグメントＮＴ）、パケット終了点（セグメントＥＰ）、メッセージ終了点（セグメントＥＭ）又は２つのメッセージ間のアイドル期間に対応する空セグメント（セグメントＩＤ）を含むことを特定する符号ＭＳＥＯが提供されている。

少なくとも３ビットが必要となる、特定の符号による各セグメントの直接認識ではなく、非特許文献１では、前のセグメントの種別が既知であれば、伝送されたセグメント種別を認識できる特定の値として符号ＭＳＥＯを提供している。ＭＳＥＯ符号は、先の符号と、伝送されるセグメント間の遷移を特定している。

図２は、非特許文献１により提供されるセグメントの遷移図である。円で囲んだ略号ＳＭ、ＮＴ、ＥＰ、ＥＭ及びＩＤは、それぞれ、伝送されるセグメント種別を表している。２つの円をつなぐ矢印は、２つの対応するセグメントが前後で伝送可能であることを示している。同一の円を始点及び終点とする矢印は、このセグメントを複数回連続して送信可能であることを示している。例えば、セグメントＳＭは、セグメントＳＭの後に伝送可能である。これは、送信されるメッセージが短く、１セグメント以下の長さのパケットから構成されることを示している。つまり、第１のセグメントＳＭが、メッセージの開始点と終了点の両方を含んでいる。セグメントＳＭは、セグメントＳＭ、ＥＭ又はＩＤの後に伝送可能であり、セグメントＩＤは、セグメントＥＭ又はＩＤの後に伝送可能である。同様に、セグメントＮＴ又はＥＭは、セグメントＳＭ、ＮＴ又はＥＰの後に伝送可能である。最後に、セグメントＥＰは、セグメントＳＭ、ＮＴ又はＥＰの後に伝送可能である。

図２には、前のセグメント種別と伝送されるセグメントの種別による符号ＭＳＥＯの値が示されている。各伝送されるセグメントに関連付けされたＭＳＥＯ符号値は、前のセグメントから伝送されるセグメントに至る矢印に付けられた値である。前のセグメントがＥＭ又はＩＤセグメントの場合、セグメントＳＭは、符号ＭＳＥＯの値００により特定され、前のセグメントがＳＭの場合は、値１０により特定される。セグメントＮＴは、前のセグメントに係らず符号ＭＳＥＯの値００により特定される。セグメントＥＰは、前のセグメントに係らず符号ＭＳＥＯの値０１により特定される。セグメントＥＭ又はＩＤは、前のセグメントに係らず符号ＭＳＥＯの値１１により特定される。

セグメントの受信により、分析ツールは、同じパケットのデータを含むセグメントを、最初から最後まで並べることで、各メッセージのパケットを再構築する。

図３Ａは、それぞれが９ビット、２０ビット、１１ビットである３つのパケット３１、３２、３３で構成されるメッセージ３０の伝送例を示す図である。図３Ａには、メッセージ３０の各セグメントと共に送信されるＭＳＥＯ符号が示されている。ｎ＝８ビットのバスＭＤＯ上でメッセージ３０を送信するために、第１のパケット３１は、パケット３１の８最下位ビットを含む第１のメッセージ開始セグメント３１１（前のセグメントがセグメントＩＤと仮定し、ＭＳＥＯ＝００とする。）と、パケット３１の最上位ビットと、それに続く７つの０を含む第２のパケット終了セグメント３１２（ＭＳＥＯ＝０１）に分割される。同様に、パケット３２は、８最下位ビットを含むセグメント３２１（種別はＮＴ、ＭＳＥＯ＝００）、次の８最下位ビットを含むセグメント３２２（種別はＮＴ、ＭＳＥＯ＝００）及びパケット３２の４最上位ビットとそれに続く４つの０を含むセグメント３２３（種別はＥＰ、ＭＳＥＯ＝０１）に分割される。パケット３３は、８最下位ビットを含むセグメント３３１（種別はＮＴ、ＭＳＥＯ＝００）及びパケット３３の３最上位ビットとそれに続く５つの０を含むセグメント３３２（種別はＥＭ、ＭＳＥＯ＝１１）に分割される。

ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１標準、１９９９年バージョン

本発明は、上述したメッセージ伝送方法を最適化し、特定の場合に伝送されるセグメントの数を減らすことを目的とする。

本発明は、上記方法の実行を可能とする装置を提供することも目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
マイクロプロセッサと集積化された監視回路と、分析ツールとの間で、各々が少なくとも１つのデータパケットからなるデジタルメッセージを、
ａ）以下に示す５つのセグメント種別のどれか１つに分類され、同じ所定サイズの連続するセグメントに、各データパケットを分割するステップと、
−メッセージ開始点を含むセグメント；
−中間データを含むセグメント；
−パケット終了点を含むセグメント；
−メッセージ終了点を含むセグメント；又は
−空セグメント
ｂ）各セグメントと同時に、前のセグメントと対象となっているセグメントのセグメント種別の差を示す識別信号を送信するステップと、
ｃ）同一パケットのデータを含むセグメントの最初から最後までを並べることにより、各メッセージのパケットを再構成するステップと、
により伝送する方法で、
メッセージ開始点及び終了点の両方を含むセグメントは、メッセージ終了点を含むセグメントに分類し、メッセージ開始点及びメッセージの第１パケットの終了点を含むセグメントは、パケット終了点を含むセグメントに分類する。

本発明他の実施形態によれば、
メッセージ開始点を含むセグメント又は空セグメントは、メッセージ終了点を含むセグメント又は空セグメントの後に送信可能であり、中間データを含むセグメントは、メッセージ開始点を含むセグメント、中間データを含むセグメント又はパケット終了点を含むセグメントの後に送信可能であり、パケット終了点を含むセグメント又はメッセージ終了点を含むセグメントは、総ての種別のセグメント後に送信可能である。

また、本発明の他の実施形態によれば、
識別信号は、送信されるセグメントが、メッセージ開始点を含むセグメント又は中間データを含むセグメントである場合は、第１の値であり、送信されるセグメントが、パケット終了点を含むセグメントである場合は、第２の値であり、送信されるセグメントが、メッセージ終了点を含むセグメントで、かつ、前のセグメントがメッセージ終了点を含むセグメント又は空セグメントである場合は、第３の値であり、送信されるセグメントが、空セグメントである場合、又は、メッセージ終了点を含むセグメントで、かつ、前のセグメントがメッセージ開始点を含むセグメント、中間データを含むセグメント又はパケット終了点を含むセグメントである場合は、第４の値である。

本発明は、
マイクロプロセッサと集積化された監視回路と、分析ツールとの間で、各々が少なくとも１つのデータパケットからなるデジタルメッセージを伝送し、
以下に示す５つのセグメント種別のどれか１つに分類され、同じ所定サイズの連続するセグメントに、各データパケットを分割する手段と、
−メッセージ開始点を含むセグメント；
−中間データを含むセグメント；
−パケット終了点を含むセグメント；
−メッセージ終了点を含むセグメント；又は
−空セグメント；
各セグメントと同時に、前のセグメントと対象となっているセグメントのセグメント種別の差を示す識別信号を送信する手段と、
同一パケットのデータを含むセグメントの最初から最後までを並べることにより、各メッセージのパケットを再構成する手段と、
を有し、
前記各データパケットを分割する手段は、メッセージ開始点及び終了点の両方を含むセグメントは、メッセージ終了点を含むセグメントに分類し、メッセージの開始点及びメッセージの第１パケットの終了点を含むセグメントは、パケット終了点を含むセグメントに分類する装置を提供することも目的とする。

上述した本発明の目的、特徴、利点について、以下では図面を用い、制限を与えない特定の実施形態に基づき詳細に説明する。

バスＭＤＯのデータ幅ｎが、各メッセージの第１のデータパケットサイズよりも大きく、単一のセグメントを可能とする場合の、従来技術によるメッセージ伝送システムの動作を分析する。

図３Ｂは、ｎ＝１６ビットのバスＭＤＯ上での図３Ａのメッセージ３０の伝送と、伝送のために使用するセグメントを示す図である。単一セグメント３１１’は、第１のパケット３１の９ビットと、それに続く７つの０を含み、このセグメントには、メッセージ開始符合（ＭＳＥＯ＝００）が関連付けられている。プロトコルは、第１パケットの最終部分が同じセグメントで既に送信されたことを示さないので、次のパケットのセグメント送信前に、符号ＭＳＥＯ＝０１に関連付けられ、０のみを含むパケット終了セグメント３１２’を送信しなければならない。次のパケット３２は、１６最下位ビットを含む種別ＮＴのセグメント３２１’（ＭＳＥＯ＝００）及びパケット３２の４最上位ビットとそれに続く１２の０を含む種別ＥＰのセグメント３２２’（ＭＳＥＯ＝０１）に分割される。パケット３３は、１１ビットとそれに続く５つの０を含む、単一のメッセージ終了セグメント３３１’（ＭＳＥＯ＝１１）として伝送される。

一般的に、複数のパケットからなるメッセージの第１のパケットが、バスＭＤＯサイズｎ以下である場合、従来技術によると、この第１のパケットは、２つのセグメントで送信される。データを持たない、第２番目のセグメントの伝送は、試験ターミナルを無駄に占有し、バスＭＤＯの帯域を減少させる。

本発明は、メッセージの開始点及びメッセージの第１の、可能であれば単一の、パケット終了点の両方を含むセグメントの後、直ちに、例えばメッセージの第２のパケット又は新しいメッセージの開始点を有するデータを含むセグメントの伝送が可能であるメッセージ伝送方法の提供を目的としている。

図４は、本発明によるセグメントでのメッセージ伝送プロトコルを示す図である。図４において、図２と同じ要素には同じ参照符号を使用している。図４における図２との違いについて、点線で示した矢印を用いて以下に説明する。

本発明によると、セグメントが、もしパケット終了点だけでなく、複数パケットのメッセージ開始点及びメッセージの第１のパケット終了点を含んでいる場合は、このセグメントを、種別ＥＰに分類する。後者は、メッセージの第１のパケットがセグメンとより短い場合に生じる。そのようなメッセージ開始点及びパケット終了点を含むセグメントＥＰは、メッセージ開始点がアイドル期間の後に伝送される場合には、空セグメントＩＤの後に続き（点線の矢印４１で示されている。）、前のメッセージの終了後に伝送される場合には、セグメントＥＭの後に続く（点線の矢印４２で示されている。）。

本発明によると、セグメントが、もしメッセージ終了点だけでなく、メッセージ開始点及びメッセージ終了点を含んでいる場合は、このセグメントを種別ＥＭに分類する。後者は、メッセージがセグメントより短い場合に生じる。そのようなメッセージ開始点及び終了点を含むメッセージＥＭは、短いメッセージがアイドル期間の後に伝送される場合には、空セグメントＩＤの後に続き（点線の矢印４３で示されている。）、前のメッセージ後直ちに伝送される場合には、セグメントＥＭの後に続く（点線の矢印４４で示されている。）。

図２のプロトコルでは、種別ＳＭに分類されていたメッセージの開始点及び終了点の両方を含むセグメントは、種別ＥＭに置き換えられている。このように、本発明によると、セグメントＳＭは、もはや、セグメントＳＭの後には続かない（それによって、第１のセグメントＳＭがセグメントより短いメッセージを含むことをもはや示さない。）。

図４において、セグメントＥＰは、前のセグメントに係らずＭＳＥＯ符号の値０１で特定される。セグメントＥＭは、もし前のセグメントがセグメントＳＭ、ＮＴ又はＥＰであればＭＳＥＯ符号の値１１で特定され、前のセグメントがセグメントＥＭ又はＩＤであればＭＳＥＯ符号の値１０で特定される。セグメントＳＭ、ＮＴ又はＩＤは、上述したと同じ方法にて特定される。

本発明は、非特許文献１の第８章に詳しい当業者により、図１に示す装置で実行することが可能である。このため、監視回路１８及び分析ツール２４は、図４のプロトコルに従いプログラムされる。

図５は、ｎ＝１６ビットのＭＤＯバス上で、図４のプロトコルによる図３Ｂのメッセージ３０の伝送を示す図である。種別ＥＰの単一セグメント３１１”は、第１のパケット３１の９ビットとそれに続く７つの０を含む。このセグメント３１１”の後には、図３Ｂに記載されたのと同じセグメント３２１’、３２２’及び３３１’が続く。セグメント３１１”は、値０１であるＭＳＥＯ符号と共に伝送され、セグメント３２１’、３２２’及び３３１’は、前と同じ、値００、０１及び１１であるＭＳＥＯ符号と共に伝送される。

本発明は、例えば、図２のプロトコルでは５つのセグメントにより伝送されていたメッセージを、４つのセグメントで伝送することを可能としている。

それぞれがセグメント以下のサイズである２つのパケットからなるメッセージの場合、本発明は、３つではなく、２つのセグメントのみでの伝送を可能とする。

更に、本発明は、連続する長さがセグメント未満であるメッセージ及び次のメッセージの、セグメント長より短い第１パケットを、２つのセグメントのみ（１つのセグメントＥＭ及び１つのセグメントＥＰ）で伝送することを可能とする。その様な連続するメッセージは、図２のプロトコルに従うと、４つのセグメント（セグメントＳＭ、その後、ＥＭ、ＳＭ、そしてＥＰ）により伝送されていた。

もちろん、本発明は当業者により置換、修正及び改良され得る。特に、監視回路から分析ツールへのメッセージ伝送を用いて説明したが、本発明は、反対方向のメッセージ伝送にも同様に適用可能である。

更に、本発明をＭＳＥＯ符号の特定の値を用いて説明したが、これらの値は、修正又は反転が可能である。

監視装置を備えた集積回路を示す図である。 従来技術によるメッセージ伝送プロトコルを示す図である。 図２のプロトコルによるメッセージ伝送の例を示す図である。 図２のプロトコルによるメッセージ伝送の例を示す図である。 本発明によるメッセージ伝送プロトコルを示す図である。 図４のプロトコルによるメッセージ伝送を示す図である。

符号の説明

１０ 集積回路
１２ マイクロプロセッサ
１４ 内部メモリ
１６ 入出力ターミナル
１８ 監視回路
２２ 試験ターミナル
２４ 分析ツール

Claims (4)

1. マイクロプロセッサと集積化された監視回路と、分析ツールとの間で、各々が少なくとも１つのデータパケットからなるデジタルメッセージを、
   ａ）以下に示す５つのセグメント種別のどれか１つに分類され、同じ所定サイズの連続するセグメントに、各データパケットを分割するステップと、
   −メッセージ開始点を含むセグメント（ＳＭ）；
   −中間データを含むセグメント（ＮＴ）；
   −パケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）；
   −メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）；又は
   −空セグメント（ＩＤ）
   ｂ）各セグメントと同時に、前のセグメントと対象となっているセグメントのセグメント種別の差を示す識別信号（ＭＳＥＯ）を送信するステップと、
   ｃ）同一パケットのデータを含むセグメントの最初から最後までを並べることにより、各メッセージのパケットを再構成するステップと、
   により伝送する方法において、
   メッセージ開始点及び終了点の両方を含むセグメントは、メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）に分類し、
   メッセージ開始点及びメッセージの第１パケットの終了点を含むセグメントは、パケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）に分類すること、
   を特徴とする方法。
2. メッセージ開始点を含むセグメント（ＳＭ）又は空セグメント（ＩＤ）は、メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）又は空セグメント（ＩＤ）の後に送信可能であり、
   中間データを含むセグメント（ＮＴ）は、メッセージ開始点を含むセグメント（ＳＭ）、中間データを含むセグメント（ＮＴ）又はパケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）の後に送信可能であり、
   パケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）又はメッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）は、総ての種別のセグメントの後に送信可能である、
   請求項１に記載の方法。
3. 識別信号（ＭＳＥＯ）は、
   送信されるセグメントが、メッセージ開始点を含むセグメント（ＳＭ）又は中間データを含むセグメント（ＮＴ）である場合は、第１の値（００）であり、
   送信されるセグメントが、パケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）である場合は、第２の値（０１）であり、
   送信されるセグメントが、メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）で、かつ、前のセグメントがメッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）又は空セグメント（ＩＤ）である場合は、第３の値（１０）であり、
   送信されるセグメントが、空セグメント（ＩＤ）である場合、又は、メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）で、かつ、前のセグメントがメッセージ開始点を含むセグメント（ＳＭ）、中間データを含むセグメント（ＮＴ）又はパケット終了点を含むセグメンント（ＥＰ）である場合は、第４の値（１１）である、
   請求項２に記載の方法。
4. マイクロプロセッサと集積化された監視回路と、分析ツールとの間で、各々が少なくとも１つのデータパケットからなるデジタルメッセージを伝送し、
   以下に示す５つのセグメント種別のどれか１つに分類され、同じ所定サイズの連続するセグメントに、各データパケットを分割する手段（１８）と、
   −メッセージ開始点を含むセグメント（ＳＭ）；
   −中間データを含むセグメント（ＮＴ）；
   −パケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）；
   −メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）；又は
   −空セグメント（ＩＤ）
   各セグメントと同時に、前のセグメントと対象となっているセグメントのセグメント種別の差を示す識別信号を送信する手段（１８）と、
   同一パケットのデータを含むセグメントの最初から最後までを並べることにより、各メッセージのパケットを再構成する手段（２４）と、
   を有する装置において、
   前記各データパケットを分割する手段（１８）は、
   メッセージ開始点及び終了点の両方を含むセグメントを、メッセージ終了点を含むセグメント（ＥＭ）に分類し、
   メッセージの開始点及びメッセージの第１パケットの終了点を含むセグメントを、パケット終了点を含むセグメント（ＥＰ）に分類すること、
   を特徴とする装置。

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