JP2766985B2 - Data processing device - Google Patents

Data processing device

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JP2766985B2
JP2766985B2 JP63284889A JP28488988A JP2766985B2 JP 2766985 B2 JP2766985 B2 JP 2766985B2 JP 63284889 A JP63284889 A JP 63284889A JP 28488988 A JP28488988 A JP 28488988A JP 2766985 B2 JP2766985 B2 JP 2766985B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、論理集積回路技術さらにはマイクロプロセ
ッサの構成法に適用して特に有効な技術に関し、特に与
えられたプログラムに従って処理を実行するプログラム
制御方式のデータ処理装置における不良解析、自己診断
機能を実現する場合に利用して好適なLSI構成法に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique particularly effective when applied to a logic integrated circuit technique and a microprocessor configuration method, and particularly to a program for executing a process according to a given program. The present invention relates to an LSI configuration method suitable for implementing a failure analysis and a self-diagnosis function in a control type data processing device.

[従来の技術] 従来、マイクロプロセッサのような論理LSIのハード
ウェアの不良解析は、LSI内部に設けられた診断回路を
用てい行われていた。従来の論理LSIにおける診断回路
は、LSI内部の複数のブロックに分割するとともに、特
定の端子に信号を加えると上記分割されたブロックごと
に信号の入出力が可能になるテストモードへ移行する機
能により実現されていた。
[Related Art] Conventionally, failure analysis of hardware of a logic LSI such as a microprocessor has been performed using a diagnosis circuit provided inside the LSI. The diagnostic circuit in a conventional logic LSI is divided into a plurality of blocks inside the LSI, and by applying a signal to a specific terminal, the function shifts to a test mode that enables input and output of signals for each of the divided blocks. Was realized.

なお、LSIの故障診断技術に関しては、例えば(株)
テクノシステムセミナー事業部発行、昭和61年7月8日
講演資料「論理回路の診断技術」に記載がある。
In addition, regarding LSI failure diagnosis technology, for example,
Published by Techno System Seminar Division, described in the lecture material "Logic Circuit Diagnosis Technology" on July 8, 1986.

[発明が解決しようとする課題] 従来の診断回路を備えた論理LSIは実際の処理モード
とは異なる状態で動作するテストモードで診断を行なう
ため、LSIの不良発生時と同一の状態を再現し、これを
モニタしながら解析を行なうようなことができなかっ
た。そのため、大規模プロセッサで、しかも開発中のプ
ログラムに従って処理を行なっている場合などは、バグ
がハードウェアにあるのかソフトウェアにあるのか不明
であるので、その不良解析には多くの時間を必要とし、
かつ完全な解析が困難であるという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Since a logic LSI equipped with a conventional diagnostic circuit performs a diagnosis in a test mode that operates in a state different from an actual processing mode, it reproduces the same state as when the LSI failure occurred. However, analysis cannot be performed while monitoring this. For this reason, when a large-scale processor is performing processing according to a program under development, it is unknown whether the bug is in the hardware or the software, and the failure analysis requires a lot of time.
Further, there is a problem that it is difficult to perform a complete analysis.

本発明の目的は、マイクロプロセッサのようなプログ
ラムに従って動作するデータ処理装置における不良解
析、自己診断を短時間でしかもより正確に行なえるよう
にするLSI構成方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an LSI configuration method that enables a failure analysis and a self-diagnosis in a data processing device that operates according to a program such as a microprocessor to be performed in a short time and more accurately.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
にいては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application is as follows.

すなわち、マイクロプロセッサ内に、外部よりモード
切替え信号が入力されると1マシンサイクル内のすべて
のタイミング信号を発生し終わった時点で次のタイミン
グ信号の発生を中止するタイミング発生回路と、内部の
レジスタやRAM等アドレス信号によって指定可能なデー
タ保持手段を選択する信号を発生するデコーダに対する
アドレス信号の供給パスを切替え可能なアドレス切替手
段と、外部から供給される制御信号に応じて動作モード
を切り替えるモード制御手段を設け、特定のモード(テ
ストモード)が指定されたときは上記タイミング発生回
路を停止させ、かつ上記アドレス切替手段によって上記
アドレスデコーダに対するアドレス信号の供給パスを外
部入力側に切替え、外部からのアドレス信号によって内
部レジスタまたはRAMを指定してデータの読出し、書込
みを行なえるようにした。
That is, when a mode switching signal is input from the outside into the microprocessor, a timing generation circuit for stopping generation of the next timing signal when all timing signals in one machine cycle have been generated, and an internal register Switching means for switching a supply path of an address signal to a decoder which generates a signal for selecting a data holding means which can be designated by an address signal such as a memory and a RAM, and a mode for switching an operation mode according to a control signal supplied from the outside When a specific mode (test mode) is designated, the timing generation circuit is stopped, and the address switching means switches the supply path of the address signal to the address decoder to the external input side. Internal register or RAM by the address signal of Constant to data read and write to the so performed.

[作用] 上記した手段によれば、マイクロプロセッサ内部の動
作をマシンサイクル単位で停止させ、その時点でのレジ
スタおよびRAM内のデータを保持させて外部からアドレ
スを与えて読み出したり、外部から任意のデータを所望
のレジスタやRAMに入れてそのデータを使って処理を続
行させることができるようになり、これによって、マイ
クロプロセッサのようなプログラムに従って動作するデ
ータ処理装置における不良解析、自己診断を短時間でし
かもより正確に行なえるようにするという上記目的を達
成することができる。
[Operation] According to the above-described means, the internal operation of the microprocessor is stopped in machine cycle units, the data in the register and the RAM at that time are held, and an address is externally given to read out, Data can be stored in the desired register or RAM, and processing can be continued using the data. This allows failure analysis and self-diagnosis in a data processing device that operates according to a program such as a microprocessor to be performed in a short time. In addition, it is possible to achieve the above-mentioned object of more accurately performing.

[実施例] 第1図は本発明をマイクロプロセッサに適用した場合
の一実施例を示す。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a microprocessor.

この実施例のマイクロプロセッサは、マイクロプログ
ラム制御方式の制御部1とALU(演算論理ユニット)や
アキュームレータ、インデックスレジスタ等の専用レジ
スタからなる実行ユニット2、データの一時保存を行な
う汎用レジスタ群3、ワークエリアとなるRAM4、入出力
の制御を行なうI/Oコントロール回路5およびプロセッ
サ内部のタイミング信号を発生するタイミング発生回路
としてのタイミングジェネレータ6等を備えている。
The microprocessor according to this embodiment includes a control unit 1 of a microprogram control system, an execution unit 2 including a special register such as an ALU (arithmetic logic unit), an accumulator, and an index register; a general-purpose register group 3 for temporarily storing data; A RAM 4 serving as an area, an I / O control circuit 5 for controlling input / output, and a timing generator 6 as a timing generation circuit for generating a timing signal inside the processor are provided.

上記制御部1はマイクロプログラムを格納したROM1
2、I/Oコントロール回路5を介して外部のプログラムメ
モリより読み込んだマクロ命令を保持し、そのマクロ命
令に対応された一連のマイクロ命令群を上記ROM12から
読み出して処理の流れを制御するシーケンサ11と、上記
ROM12から読み出されたマイクロ命令を保持する命令レ
ジスタ13と、この命令レジスタ13に保持されたマイクロ
命令をデコードして実行ユニット2や汎用レジスタ群3
およびRAM4等に対する制御信号C1,C2,……Ci形成する
命令デコーダ14とにより構成されている。
The control unit 1 is a ROM 1 storing a microprogram.
2. A sequencer 11 for holding a macro instruction read from an external program memory via the I / O control circuit 5, reading a series of micro instructions corresponding to the macro instruction from the ROM 12, and controlling the flow of processing. And above
An instruction register 13 for holding a microinstruction read from the ROM 12; a decoding unit for decoding the microinstruction held in the instruction register 13;
And an instruction decoder 14 for forming control signals C 1 , C 2 ,... Ci for the RAM 4 and the like.

上記実行ユニット2や汎用レジスタ群3およびRAM4
は、各々ゲートG1,G2,……Gjを介して内部データバス
7a,7bに接続されており、各ゲートG1,G2,……Gjはア
ドレスデコード信号Skとリードライト制御信号R/Wとに
基づいて制御され、書込みと読出しが行われるようにさ
れている。
The execution unit 2, the general-purpose register group 3, and the RAM 4
Is an internal data bus via gates G 1 , G 2 ,.
The gates G 1 , G 2 ,... Gj are controlled based on an address decode signal Sk and a read / write control signal R / W so that writing and reading are performed. I have.

この実施例では上記レジスタ等を指定するアドレスを
デコードして選択信号S1,S2,……Skを形成するアドレ
スデコーダ8の前段に、アドレスセレクタ21が設けられ
ており、命令レジスタ13またはI/Oコントロール回路5
を介して外部から供給されるアドレスのいずれかによっ
てレジスタ等を指定できるように構成されている。
In this embodiment, an address selector 21 is provided at the preceding stage of the address decoder 8 which decodes an address designating the register and the like to form the selection signals S 1 , S 2 ,... Sk. / O control circuit 5
A register or the like can be designated by any of the addresses supplied from the outside via the.

しかもこの実施例のアドレスセレクタ21は、いずれの
アドレスもデコーダ8へ供給しないアドレス無指定状態
を作り出せるように構成されており、このアドレス無指
定状態になるとアドレスデコーダ8の出力たる選択信号
S1,S2,……Skはすべてロウレベルになり、内部のレジ
スタ3やRAM4を内部バス7a,7bから切り離して、直前に
取り込んだデータを保持させることができるようになっ
ている。
In addition, the address selector 21 of this embodiment is configured to create an address non-designated state in which none of the addresses are supplied to the decoder 8. When the address non-designated state is reached, a selection signal output from the address decoder 8 is generated.
S 1, S 2, all ...... Sk becomes low level, disconnect the internal register 3 and RAM4 internal bus 7a, from 7b, so that the data captured immediately before can be held.

さらにこの実施例では、テストモードと通常処理モー
ドとの切替えを行なう制御信号を発生するモード切替え
回路22と、テストモードのタイプを決定し、かつその起
動/停止を制御するテストモード制御回路23および上記
アドレスセレクタ21におけるアドレスの切替制御信号を
形成するアドレス切替制御回路24が設けられている。
Further, in this embodiment, a mode switching circuit 22 for generating a control signal for switching between the test mode and the normal processing mode, a test mode control circuit 23 for determining the type of the test mode and controlling the start / stop thereof, An address switching control circuit 24 for forming an address switching control signal in the address selector 21 is provided.

第2図には、本実施例で使用されるタイミングジェネ
レータ6の構成例が示されている。
FIG. 2 shows a configuration example of the timing generator 6 used in the present embodiment.

このタイミングジェネレータ6は9個のフリップフロ
ップFF1〜FF9がカスケード形式で接続されており、この
うちフリップフロップFF2とFF4およびFF6の出力信号がN
ORゲートGnに入力され、その出力信号がANDゲートGaを
介して第1のフリップフロップFF1の入力端子にフィー
ドバックされている。これとともに、フリップフロップ
FF1〜FF9は外部から供給され共通のクロックCKによって
トリガされる。しかも、奇数番目のフリップフロップは
クロックCKの立上りエッジで、また偶数番号のフリップ
フロップはクロックCKの立下りエッヂ(逆も可)によっ
てトリガされるようにされている。これによってフリッ
プフロップFF1の出力状態(ロウレベル)がクロックCK
の半周期ごとに次段のフリップフロップに伝えられ、各
フリップフロップFF1〜FF9の出力が次々と変化される。
この場合、ANDゲートGaが開かれた状態でFF1の最初の入
力がロウレベルと仮定すると、3クロック周期で6番目
のフリップフロップFF6の出力がロウレベルに変化した
時点でFF1の入力がハイレベルに変化してその状態で取
り込まれ、その1クロック後にフリップフロップFF2
出力がハイレベルに変化すると、NORゲートGnの出力が
ロウレベルに変化してFF1の入力もロウレベルになる。
そのため、各フリップフロップFF1〜FF9の出力は、クロ
ックCKの4倍の周期で1/4のデューティを持つ信号とな
る(第3図参照)。この実施例ではフリップフロップFF
1〜FF9のうちFF1〜FF8の出力が内部タイミング信号φ1
〜φ8として、実行ユニット2等プロセッサ内部の各回
路に供給され、クロックCKの4倍の周期を1マシンサイ
クルとして動作するように構成されている。
The timing generator 6 9 flip-flops FF 1 to ff 9 are connected in cascade form, the output signal of the one flip-flop FF 2 and FF 4 and FF 6 is N
The input signal is input to the OR gate Gn, and the output signal is fed back to the input terminal of the first flip-flop FF1 via the AND gate Ga. Along with this, flip-flops
FF 1 to ff 9 is triggered by the common clock CK is supplied from outside. Moreover, the odd-numbered flip-flops are triggered by the rising edge of the clock CK, and the even-numbered flip-flops are triggered by the falling edge of the clock CK (or vice versa). This output state of the flip-flop FF 1 (low level) the clock CK
It is transmitted to the next stage flip-flop for each half cycle of the output of each flip-flop FF 1 to ff 9 is sequentially changed.
In this case, when the first input of the FF 1 in a state in which the AND gate Ga is opened to assume a low level, 3 clock cycles in the sixth input of FF 1 when the output is changed to the low level of the flip-flop FF 6 is high captured in that state changes in level, the output of the flip-flop FF 2 in one clock later changes to the high level, the input of the FF 1 output of NOR gate Gn is changed to the low level becomes the low level.
Therefore, the output of each flip-flop FF 1 to ff 9 is a signal having a 1/4 duty at four times the period of the clock CK (see FIG. 3). In this embodiment, the flip-flop FF
1 ~FF FF 1 ~FF internal timing signal phi 1 output is 8 out of 9
As to [phi] 8, it is supplied to each circuit in the processor such the execution unit 2 is configured to operate four times the period of the clock CK as one machine cycle.

この実施例のタイミングジェネレータ6は、上記AND
ゲートGaの他方の入力端子に接続された外部端子31にハ
イレベルの制御信号TESTを印加しておくと、正常に動作
し、制御信号TESTをロウレベルに変化させると、フリッ
プフロップFF1の入力信号がロウレベルに固定されるた
め、第3図に示すようにそれ以降はフリップフロップFF
1の出力パルス(φ1)が新たに形成されなくなる。ただ
し、一旦パルスφ1が形成された後に制御信号TESTがロ
ウレベルに変化されても、それに続くタイミング信号φ
2〜φ8のパルスは引き続き形成される。そのため、プロ
セッサ内部は1マシンサイクルの動作が終了した時点で
停止するようになる。
The timing generator 6 according to this embodiment includes the AND
When a high-level control signal TEST is applied to the external terminal 31 connected to the other input terminal of the gate Ga, the device operates normally, and when the control signal TEST is changed to a low level, the input signal of the flip-flop FF 1 is input. Is fixed to a low level, and thereafter, as shown in FIG.
A new output pulse (φ 1 ) is no longer formed. However, even if the control signal TEST is changed to a low level once the pulse φ 1 is formed, the subsequent timing signal φ
Pulse 2 to [phi] 8 is subsequently formed. Therefore, the inside of the processor stops when the operation of one machine cycle is completed.

また、この実施例では、クロックジェネレータ6を構
成するフリップフロップFF1〜FF9の出力のワイヤードOR
をとった信号が制御信号HALTとして上記アドレス切替制
御回路24に供給されるようになっている。しかも、アド
レス切替制御回路24は、制御信号HALTがロウレベルに変
化すると、アドレスセレクタ21をアドレス無指定状態に
移行させるような信号を発生させる。その結果、プロセ
ッサ内部のレジスタ3やRAM4は入出力ゲートG1,G2,…
…Giが閉じられるため、マシンサイクル終了時点で入っ
ているデータをそのまま保持し続ける。しかも、このと
きライト側のゲートも閉じられるので、後述のテストタ
イプ選択信号が変化した際等に発生するノイズによって
誤ってレジスタやRAMに不所望のデータが取り込まれて
しまうようなこともない。
Further, in this embodiment, the output of the flip-flop FF 1 to ff 9 constituting the clock generator 6 wired OR
Is supplied to the address switching control circuit 24 as a control signal HALT. In addition, when the control signal HALT changes to a low level, the address switching control circuit 24 generates a signal that causes the address selector 21 to shift to an address non-designated state. As a result, the register 3 and RAM4 in the processor input and output gates G 1, G 2, ...
... Since Gi is closed, the data contained at the end of the machine cycle is kept as it is. Moreover, at this time, the gate on the write side is also closed, so that unwanted data is not erroneously taken into the register or the RAM due to noise generated when a test type selection signal described later changes.

一方、上記外部端子31に入力された制御信号TESTは、
モード切替回路22にも入力されており、制御信号TESTが
ロウレベルに変化されると、モード切替回路22はテスト
モード制御回路23に対して動作モードを通常モードから
テストモードへ切り替えるように指示するモード切替信
号MCを供給する。この信号を受けると、テストモード制
御回路23は、外部端子32,33,34に入力されているテスト
タイプ選択信号TTYP1〜TTYP3を取り込んで、その組み合
わせに応じたテストモードを決定し、外部端子35に印加
されている信号TENがアサートされた時点で決定された
テストモードを起動させるような制御信号を発生して上
記アドレス切替制御回路24やI/Oコントロール回路5へ
供給する。
On the other hand, the control signal TEST input to the external terminal 31 is
The mode is also input to the mode switching circuit 22, and when the control signal TEST is changed to the low level, the mode switching circuit 22 instructs the test mode control circuit 23 to switch the operation mode from the normal mode to the test mode. A switching signal MC is supplied. Upon receiving this signal, the test mode control circuit 23 takes in a test type selection signal TTYP 1 ~TTYP 3 which is input to the external terminals 32, 33, 34, determines a test mode in accordance with the combination, the external A control signal for activating the test mode determined when the signal TEN applied to the terminal 35 is asserted is generated and supplied to the address switching control circuit 24 and the I / O control circuit 5.

この実施例のマイクロプロセッサでは、上記3つのテ
ストタイプ選択信号TTYP1〜TTYP3の組み合わせに応じて
次の表1に示すような6種類のテストが行なえるように
されている。
In the microprocessor of this embodiment, six types of tests as shown in Table 1 below can be performed according to the combination of the three test type selection signals TTYP 1 to TTYP 3 .

上記表1におけるテストタイプTT0が選択されると、
マイクロプロセッサは通常の動作モードと同じ動作を行
なうが、機能多重端子からマイクロコードの実行タイミ
ングやタイムジェネレータの起動、停止(HALT信号)等
をモニタできるようになる。
When the test type TT0 in Table 1 above is selected,
The microprocessor operates in the same manner as in the normal operation mode, but the execution timing of the microcode and the start / stop (HALT signal) of the time generator can be monitored from the function multiplexing terminal.

テストタイプTT1が選択されると、マイクロプロセッ
サがアクセスできる全レジスタを外部からリード、ライ
トできるようになる。
When the test type TT1 is selected, all registers accessible by the microprocessor can be read and written from outside.

テストタイプTT2が選択されると、マイクロプロセッ
サによりアクセスできないレジスタ、特にシーケンスを
直接制御するレジスタのリード・ライトを行なうことが
できる。具体的には、命令レジスタ13にマイクロコード
を設定して特定命令を強制実行させたり、シーケンサ11
内のプログラムカウンタにマイクロコードアドレスを設
定し、マイクロプログラムの強制ジャンプ、または読出
しによるシーケンスのモニタを行なうことができるよう
になる。
When the test type TT2 is selected, registers that cannot be accessed by the microprocessor, particularly registers that directly control the sequence, can be read / written. Specifically, microcode is set in the instruction register 13 to force a specific instruction to be executed, or the sequencer 11
, A microcode address is set in a program counter in the program, and a sequence can be monitored by forcibly jumping or reading the microprogram.

テストタイプTT3が選択されると、RAMのリード・ライ
トを行ない、12ビットのアドレスでRAM内の全空間をア
クセスすることができるようになる。
When the test type TT3 is selected, the RAM is read / written, and the entire space in the RAM can be accessed with a 12-bit address.

テストタイプTT4は未使用である。 Test type TT4 is unused.

テストタイプTT5が選択されると、スキャンパスのリ
ード・ライトが行なえるようになる。
When the test type TT5 is selected, the scan path can be read / written.

テストタイプTT6が選択されると、ブレークポイント
レジスタ(TT2で設定)に指定された番地でマイクロプ
ログラムの実行を停止させることができるようになる。
When the test type TT6 is selected, the execution of the microprogram can be stopped at the address specified in the breakpoint register (set by TT2).

テストタイプTT7が選択されると、マイクロプロセッ
サはシングルステップ動作を行なう。すなわち、プロセ
ッサを1マシンサイクル毎に停止起動できる。従ってテ
ストタイプTT1,TT2,TT3と組み合わせると、マイクロプ
ログラムの1ステップ実行ごとにLSI内部のモニタがで
きる。
When the test type TT7 is selected, the microprocessor performs a single step operation. That is, the processor can be stopped and started every machine cycle. Therefore, in combination with the test types TT1, TT2, and TT3, the internal LSI can be monitored every time the microprogram is executed for one step.

次に上記のごとく構成されたマイクロプロセッサの動
作について説明する。
Next, the operation of the microprocessor configured as described above will be described.

この実施例のマイクロプロセッサは、テストモード切
替用の制御信号TESTがハイレベルにされている通常動作
モードでは、シーケンサ11により指定されたアドレスの
マイクロ命令をROM12より読み出して命令レジスタ13に
一時保持させる。このとき、アドレスセレクタ21は命令
レジスタ13内のアドレスをアドレスデコーダ8に供給す
るようにパスが選択されている。
In the normal operation mode in which the test mode switching control signal TEST is at a high level, the microprocessor of this embodiment reads the microinstruction at the address specified by the sequencer 11 from the ROM 12 and temporarily stores it in the instruction register 13. . At this time, the path is selected so that the address selector 21 supplies the address in the instruction register 13 to the address decoder 8.

命令レジスタ13に保持されたマイクロ命令は命令デコ
ーダ14によってデコードされて制御信号C1〜Ciが発生さ
れ、これによってレジスタ群3やRAM4よりデータが読み
出されて実行ユニット2に供給されて処理され、I/Oコ
ントロール回路5を介して外部へ出力されたり、レジス
タ群3やRAM4内に格納される。これら一連の処理はタイ
ミングジェネレータ6で発生される周期的なタイミング
信号φ1〜φ8によって各回路素子が順次作動されること
により実行される。
Microinstruction held in the instruction register 13 is decoded control signals C 1 ~Ci is generated by the instruction decoder 14, this data from the register group 3 and RAM4 by is being processed is supplied to the execution unit 2 read , And output to the outside via the I / O control circuit 5 or stored in the register group 3 and the RAM 4. These series of processes are executed by sequentially operating each circuit element by the periodic timing signals φ 1 to φ 8 generated by the timing generator 6.

上記のごとくマイクロプロセッサがプログラムに従っ
て処理を実行している状態(通常動作モード)で、テス
トモード切替用の制御信号TESTがロウレベルにされたと
する。すると、この信号は第2図のタイミングジェネレ
ータ6に供給されて、タイミング信号φ1〜φ8をプロセ
ッサのマシンサイクル単位で停止させる。
It is assumed that the test mode switching control signal TEST is set to the low level in a state where the microprocessor is executing the process according to the program as described above (normal operation mode). Then, this signal is supplied to the timing generator 6 shown in FIG. 2, and the timing signals φ 1 to φ 8 are stopped in units of machine cycles of the processor.

タイミングジェネレータ6が停止され、タイミング信
号φ1〜φ8が出力されなくなるとプロセッサの処理が停
止されるとともに、タイミングジェネレータ6からアド
レス切替制御回路24に対しHALT信号が供給される。これ
によってアドレスセレクタ21はアドレス無指定状態に切
り替えられ、レジスタ群3やRAM4への書込みパスが一時
遮断される。その結果、そのときレジスタ群3やRAM4に
書き込まれている処理途中のデータが保存される。
When the timing generator 6 is stopped and the timing signals φ 1 to φ 8 are no longer output, the processing of the processor is stopped, and the HALT signal is supplied from the timing generator 6 to the address switching control circuit 24. As a result, the address selector 21 is switched to the address non-designated state, and the write path to the register group 3 and the RAM 4 is temporarily cut off. As a result, the data in the process of being written to the register group 3 or the RAM 4 at that time is saved.

次に、テストタイプ選択信号TTYP1〜TTYP3を入力して
テストタイプを選択し、制御信号TENをアサートする
と、対応するテストモードが起動される。
Next, when a test type is selected by inputting test type selection signals TTYP 1 to TTYP 3 and a control signal TEN is asserted, a corresponding test mode is activated.

例えばテストタイプTT1が選択された場合を考える
と、制御信号TENのアサートによりアドレスセレクタ21
はI/Oコントロール回路5側にアドレスパスが切り替え
られ、外部からのアドレスをアドレスデコーダ8へ供給
するようになる。従って、アドレス入力端子36よりレジ
スタ群3を指定するようなアドレス信号ADを入力してや
ればレジスタ群3内のデータが内部データバス7aに出力
され、I/Oコントロール回路5を介してデータ入出力端
子37へ出力させることができる。そのため、1マシンサ
イクルごとに内部レジスタやRAM内の処理途中のデータ
を外部からモニタすることが可能になる。
For example, when the test type TT1 is selected, the assertion of the control signal TEN causes the address selector 21 to be selected.
The address path is switched to the I / O control circuit 5 to supply an external address to the address decoder 8. Therefore, if an address signal AD for specifying the register group 3 is input from the address input terminal 36, the data in the register group 3 is output to the internal data bus 7a, and the data input / output terminal via the I / O control circuit 5. 37 can be output. Therefore, it is possible to externally monitor the data being processed in the internal register and the RAM every machine cycle.

その後、制御信号TENを解除するとアドレスセレクタ2
1はアドレス無指定の状態に戻り、さらにテストモード
切替制御信号TESTを解除すると、タイミングジェネレー
タ6が動作を開始し、タイミング信号をφ1から発生し
始める。そのため、プロセッサはマシンサイクルの始ま
りから動作を再開し、停止直後の状態をそのまま引き継
いで処理を続行する。従って、1マシンサイクルごとの
状態をモニタすることができる。
After that, when the control signal TEN is released, the address selector 2
1 returns to the state of the address unspecified, further releases the test mode switching control signal TEST, the timing generator 6 starts operation, begins to generate timing signals from phi 1. Therefore, the processor restarts the operation from the beginning of the machine cycle, and continues the process immediately after the stop, continuing the processing. Therefore, the state of each machine cycle can be monitored.

一方、テストタイプTT0を指定したときリード・ライ
ト制御信号R/Wによってレジスタのライトを指示してや
れば、レジスタ内に外部から所望のデータを入れてやる
ことができるので、マイクロプロセッサは書き込まれた
データを使って処理を続行する。
On the other hand, when the test type TT0 is specified, if the write of the register is instructed by the read / write control signal R / W, the desired data can be externally input into the register, so that the microprocessor writes the written data. Use to continue processing.

また、テストタイプとしてレジスタのリード・ライト
(TT1)の替わりに、タイプTT2を指定してやればプログ
ラムカウンタや命令レジスタのリード・ライトが可能と
なるので、搭載するプログラムによらないシーケンス制
御も可能となる。これによって、プロセッサのハードウ
ェアやソフトウェアの不良解析が容易かつ短期間に行な
えるようになる。
Also, if the type TT2 is designated instead of the register read / write (TT1) as the test type, the program counter and the instruction register can be read / written, so that the sequence control can be performed independently of the installed program. . As a result, failure analysis of hardware and software of the processor can be performed easily and in a short time.

なお、テストモードにおけるテストタイプは、表1に
示すようなものに限定されず、例えばプロセッサに内蔵
されたマイクロプログラムROMをEPROMのような書換え可
能なメモリで構成した場合に外部からそのEPROMのリー
ド・ライトを行なえるようにするテストタイプを設ける
ようにしてもよい。
Note that the test types in the test mode are not limited to those shown in Table 1. For example, when the microprogram ROM built in the processor is configured by a rewritable memory such as an EPROM, the EPROM is read from the outside. A test type that enables writing can be provided.

また、テストタイプ選択信号TTYP1〜TTYP3を印加する
端子32,33,34を、通常動作モードで使用する端子と共用
させ、テストモード切替信号TESTをアサートしたときに
端子32,33,34に入力されている信号をテストモード制御
回路23へ供給させるように構成することで外部端子を多
重化させ、ピン数の増加を抑えるようにすることもでき
る。
Further, the terminals 32, 33, 34 for applying a test type selection signal TTYP 1 ~TTYP 3, is shared with the terminal to be used in the normal operation mode, the terminal 32, 33, 34 when asserted test mode switching signal TEST By configuring so that the input signal is supplied to the test mode control circuit 23, the external terminals can be multiplexed and the increase in the number of pins can be suppressed.

以上説明したように上記実施例は、マイクロプロセッ
サ内に、外部よりモード切替え信号が入力されると1マ
シンサイクル内のすべてのタイミング信号を発生し終わ
った時点で次のタイミング信号の発生を中止するタイミ
ング発生回路と、内部のレジスタやRAM等アドレスによ
って指定可能なデータ保持手段を選択する信号を発生す
るデコーダに対するアドレス信号の供給パスを切替え可
能なアドレス切替手段と、外部から供給される制御信号
に応じて動作モードを切り替えるモード制御手段を設
け、特定のモード(テストモード)が指定されたときは
上記タイミング発生回路を停止させ、かつ上記アドレス
切替手段によって上記アドレスデコーダに対するアドレ
ス信号の供給パスを外部入力側に切替え、外部からのア
ドレス信号によって内部レジスタまたはRAMを指定して
データの読出し、書込みを行なえるようにしたので、マ
イクロプロセッサ内部の動作をマシンサイクル単位で停
止させ、その時点でのレジスタおよびRAM内のデータを
保持させて外部からアドレスを与えて読み出したり、外
部から任意のデータを所望のレジスタやRAMに入れてそ
のデータを使って処理を続行させることができるように
なるという作用により、マイクロプロセッサにおける不
良解析、自己診断を短時間でしかもより正確に行なえる
ようになるという効果がある。
As described above, in the above embodiment, when a mode switching signal is input from the outside into the microprocessor, the generation of the next timing signal is stopped when all the timing signals in one machine cycle have been generated. A timing generation circuit, an address switching means for switching a supply path of an address signal to a decoder for generating a signal for selecting a data holding means which can be designated by an address such as an internal register or a RAM, and a control signal supplied from the outside. A mode control means for switching an operation mode in accordance with the operation mode; when a specific mode (test mode) is designated, the timing generation circuit is stopped; and the address switching means externally supplies an address signal supply path to the address decoder. Switch to input side, internal by external address signal Data can be read and written by specifying a register or RAM, so the internal operation of the microprocessor is stopped in machine cycle units, the data in the registers and RAM at that time is retained, and the address is externally addressed. To analyze the failures and self-diagnosis of the microprocessor in a short time. In addition, there is an effect that it can be performed more accurately.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Nor.

例えば、プロセッサの電源投入直後は、タイミングジ
ェネレータ6が動作せず、またアドレス切替制御回路24
かアドレスセレクタ21をいずれのアドレス供給パスをも
アドレスデコーダ8へ接続させないアドレス無指定状態
になるように構成しておくことで、プロセッサにパワー
オンリセットがかかるまでに発生する誤動作を防止する
ようにしてもよい。
For example, immediately after power-on of the processor, the timing generator 6 does not operate, and the address switching control circuit 24
The address selector 21 is configured so that any address supply path is not connected to the address decoder 8 in an address non-designated state, thereby preventing a malfunction occurring before a power-on reset is applied to the processor. You may.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるマイクロプロセッ
サに適用したものについて説明したが、この発明はそれ
に限定されるものでなく、プログラムによって動作する
コントローラLSIやディジタルシグナルプロセッサその
他データ処理装置一般に利用することができる。
In the above description, the invention made by the present inventor is mainly applied to a microprocessor which is a field of application as a background, but the present invention is not limited to this, and a controller LSI operated by a program And a digital signal processor and other data processing devices in general.

[発明の効果] 本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりであ
る。
[Effects of the Invention] The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、マイクロプロセッサのようなプログラムに
従って動作する論理LSIにおける不良解析、自己診断を
短時間でしかもより正確に行なえるようになる。
That is, failure analysis and self-diagnosis in a logic LSI operating according to a program such as a microprocessor can be performed in a short time and more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明を適用したマイクロプロセッサの一実施
例を示すブロック図、 第2図はマイクロプロセッサ内のクロックジェネレータ
の一構成例を示す回路構成図、 第3図はクロックジェネレータの入出力信号のタイミン
グを示すタイムチャートである。 1……制御部、6……タイミング発生回路、7a,7b……
内部データバス、13……命令レジスタ、FF1〜FF9……フ
リップフロップ。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a microprocessor to which the present invention is applied. FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a clock generator in the microprocessor. FIG. 3 is an input / output signal of the clock generator. 6 is a time chart showing the timing of FIG. 1 ... Control unit, 6 ... Timing generation circuit, 7a, 7b ...
Internal data bus, 13 ...... instruction register, FF 1 to ff 9 ...... flip-flop.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 11/22 - 11/26 G01R 31/28 - 31/30 G06F 15/78 510──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G06F 11/22-11/26 G01R 31/28-31/30 G06F 15/78 510

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内部メモリもしくはアドレス対応された内
部レジスタを備え、プログラムの命令に従って各回路部
分が互いにタイミングの異なる複数の信号により時系列
に動作されることによって一つのデータを処理するため
の一連の動作が実行されるように構成されたデータ処理
装置において、 外部から供給される基本クロックに基づいて一連の動作
を実行させるのに必要なタイミング信号を順次発生し、
所定のモードを指示する制御信号が入力されると上記一
連のタイミング信号のうち最終のものの発生完了時点で
停止されるように構成されたタイミング発生回路と、 上記内部メモリもしくは内部レジスタを選択する信号を
発生するアドレスデコーダに対するアドレス信号の供給
パスを切替え可能なアドレス切替手段と、 を備え、 上記アドレス切替手段は、通常の動作モードでは内部で
発生されたアドレス信号を上記アドレスデコーダに供給
し、所定のモードでは外部から入力されたアドレス信号
を上記アドレスデコーダに供給するとともに、上記タイ
ミング発生回路が停止されたときには上記いずれのアド
レス供給パスをも遮断してアドレス無指定状態とし、他
の所定の制御信号によって外部アドレス供給パスを有効
にするように構成され、 上記タイミング発生回路はその動作を停止したときに動
作停止したことを示す信号を出力し、該動作停止信号に
基づいて上記アドレス切替手段が上記アドレス無指定状
態へ移行するように構成されていることを特徴とするデ
ータ処理装置。
An internal memory or an internal register corresponding to an address, wherein each circuit portion is operated in time series by a plurality of signals having different timings in accordance with a program instruction to process one data. In the data processing device configured to execute the operation of, in order to execute a series of operations based on a basic clock supplied from the outside, sequentially generate a timing signal,
A timing generation circuit configured to stop when a control signal indicating a predetermined mode is input, when the generation of the last one of the series of timing signals is completed, and a signal for selecting the internal memory or the internal register Address switching means capable of switching a supply path of an address signal to an address decoder that generates an address signal. The address switching means supplies an internally generated address signal to the address decoder in a normal operation mode, and In this mode, an externally input address signal is supplied to the address decoder, and when the timing generation circuit is stopped, any of the address supply paths is cut off to set an address non-designated state, and other predetermined control is performed. Signal is configured to enable the external address supply path. The timing generation circuit outputs a signal indicating that the operation has been stopped when the operation is stopped, and the address switching means shifts to the address non-designated state based on the operation stop signal. A data processing device characterized by the above-mentioned.
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