JP3422636B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置に関し、特に、ユーザがマイクロコンピュータ応用の
製品開発を行う際に使用する開発支援システムに用いら
れる半導体集積回路装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造技術の進歩につれて、マイク
ロコンピュータ（以下、単にマイコンと称する）の性能
は飛躍的に向上してきている。このようなマイコンは、
必要な回路素子が集積された半導体チップが所望のパッ
ケージに封止されて、このパッケージの周囲あるいは底
面に配置された複数の外部端子を通じて、信号の入力あ
るいは出力が行われるようになっている。

【０００３】ここで、マイコンの動作に影響を与える信
号、例えば外部割り込み（ＩＲＱ）、バス開放要求（Ｂ
ＲＥＱ）、バスサイクル伸長要求（ＷＡＩＴ）などの機
能を実行するための各信号が外部端子を通じて外部から
入力可能になっているが、従来それらの機能は各々特定
の外部端子に固定されて割り当てられるようになってい
る。例えば、複数の外部端子のうち、ＩＲＱはＮｏ．５
の外部端子に、ＢＲＥＱはＮｏ．８の外部端子に、ＷＡ
ＩＴはＮｏ．１２の外部端子にというように割り当てら
れて、各外部端子に対して各機能を実行する信号が外部
から入力可能になっている。

【０００４】このような技術は、例えば（株）日立製作
所発行、「日立シングルチップＲＩＳＣマイコンＳＨ７
０３２、ＳＨ７０３４ハードウエアマニュアル」、平成
５年３月発行、１．３．１ ピン配置（Ｐ７）、に記載
されている。

【０００５】ところで、そのようなマイコン応用の製品
開発を行うために開発支援システムが構築されている
が、この開発支援システムには市販用マイコンとは一部
の機能が異なる評価用のチップ（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｃｈｉｐ；以下、単にエバチップと称する）が用いら
れる。そして、この開発支援システムでは、ＩＣＥ（Ｉ
ｎ−Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｍｕｌａｔｏｒ；以下、単にエ
ミュレータと称する）を用いて、このエミュレータをエ
バチップの特定の外部端子に接続して、この外部端子に
外部から入力された信号をディスプレイなどを通じてモ
ニタすることにより、マイコンの動作状態をモニタしト
レースするようになっている。

【０００６】一方、より高性能化が図られたマイコンに
おいては、要求される機能も必然的により多くなってい
る。このため、そのようなマイコンに対応したエバチッ
プでは、前記のように複数の機能を各々１対１の対応で
特定の外部端子に割り当てると、必然的により多くの外
部端子が必要になる。しかしながら、外部端子の数を増
やすとエミュレータによってモニタする外部端子の数も
増えるだけでなく、パッケージの寸法が大きくなった
り、回路構成が複雑になるなどの不都合が生ずるので、
むやみに多く設けるわけにはいかない。

【０００７】それ故、限られた外部端子を有効に利用す
るために、１つの外部端子に複数の機能を割り当て可能
とする方法がとられる。換言すると、所望の１つの機能
が複数の外部端子に割り当て可能に構成されて、各外部
端子に対して各機能を実行する信号が外部から入力可能
になっている。例えば、所望の１つの機能としてＷＡＩ
Ｔを選択したとすると、このＷＡＩＴは例えばＮｏ．８
及びＮｏ．１２の複数の外部端子に割り当て可能に構成
されて、これらＮｏ．８及びＮｏ．１２の外部端子に対
してＷＡＩＴを実行する信号が外部から入力可能になっ
ている。この場合、その機能をどの外部端子に割り当て
るか（その機能を実行する信号をどの外部端子から入力
するか）は、ユーザが任意にプログラムで設定できるよ
うになっている。

【０００８】このような技術は、例えば（株）日立製作
所発行、「日立シングルチップＲＩＳＣマイコンＳＨ７
ｍｍｍ（ＳＨ７０４Ｘ）目標仕様書」、０．１版、平成
７年８月発行、３ ブロック図、に記載されている。

【０００９】このように所望の１つの機能（例えば前記
のＷＡＩＴ）が複数の外部端子に割り当て可能に構成さ
れたエバチップにおいては、前記のようにこの機能をエ
ミュレータによってモニタするときには、対象となる複
数の外部端子（例えば前記のＮｏ．８及びＮｏ．１２の
外部端子）を順次に切り換えて、すなわちマルチプレク
スしてモニタするようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記のように開発支援
システムに用いられ、所望の１つの機能が複数の外部端
子に割り当て可能になっており、その機能をどの外部端
子に割り当てるかは、ユーザが任意にプログラムで設定
できるようになっているエバチップでは、特定の外部端
子をモニタすることによりマイコンの動作状態をモニタ
しトレースしようとする場合、開発支援システム上のハ
ードウエアで対応するのが技術的に困難であるという問
題がある。

【００１１】本発明の目的は、開発支援システムに用い
られ、所望の機能をどの外部端子に割り当てるかをユー
ザが任意にプログラムで設定できるようになっているエ
バチップでも、ハードウエアで対応してマイコンの動作
状態をモニタしトレースすることが可能な技術を提供す
ることにある。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。

【００１３】

【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簡単に説明すれば下
記の通りである。

【００１４】本発明の半導体集積回路装置は、マイクロ
コンピュータ応用の製品開発を行う際に使用する開発支
援システムに用いられ、第１外部端子と、第２外部端子
と、前記第１外部端子又は第２外部端子に入力された機
能信号に基づいて動作する制御部と、前記第１外部端子
に接続され、第１選択信号が入力された場合のみ第１外
部端子から入力した機能信号を出力する第１ゲート回路
と、前記第２外部端子に接続され、第２選択信号が入力
された場合のみ第２外部端子から入力した機能信号を出
力する第２ゲート回路と、前記第１外部端子から入力さ
れる機能信号を出力するかを制御するために前記第１ゲ
ート回路に入力される第１選択信号を出力するための第
１選択信号発生回路と、前記第２外部端子から入力され
る機能信号を出力するかを制御するために前記第２ゲー
ト回路に入力される第２選択信号を出力するための第２
選択信号発生回路と、前記第１ゲート回路と前記第２ゲ
ート回路の出力との論理和をとり、前記制御部に接続さ
れたオアゲート回路と、このオアゲート回路の出力側に
設けられたモニタ端子とを具備し、前記第１選択信号発
生回路及び第２選択信号発生回路の何れか一方のみが、
当該選択信号を出力することにより、所望の１つの機能
が、複数の外部端子の内の何れか１つの外部端子のみに
割り当てるよう設定可能になっており、前記制御部は、
前記第１外部端子又は第２外部端子のうち割り当てられ
た一方から入力され前記オアゲート回路から出力される
前記機能信号に基づいて動作し、前記機能信号は前記モ
ニタ端子から出力される。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】上述した手段によれば、本発明の半導体集
積回路装置は、所望の１つの機能が割り当て可能になっ
ている複数の外部端子に対応した複数の選択信号を出力
する選択信号発生回路と、複数の外部端子から出力され
る各信号と前記選択信号発生回路から出力される各選択
信号を各々入力する複数のゲート回路と、各ゲート回路
から出力される各信号の論理和をとるオアゲート回路
と、このオアゲート回路の出力側に設けられたモニタ端
子とを備え、複数の外部端子のいずれかに外部から前記
機能を実行する信号が入力されたとき、モニタ端子に前
記機能の状態にあることを示す信号を出力させるように
なっているので、このモニタ端子をモニタするだけでマ
イコンの動作状態をモニタしトレースすることができ
る。従って、開発支援システムに用いられ、所望の機能
をどの外部端子に割り当てるかをユーザが任意にプログ
ラムで設定できるようになっているエバチップでも、ハ
ードウエアで対応してマイコンの動作状態をモニタしト
レースすることが可能となる。

【００１９】

【００２０】以下、本発明について、図面を参照して実
施例とともに詳細に説明する。

【００２１】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態による半
導体集積回路装置（エバチップ）の内部構成を示すブロ
ック図で、図２は図１の主要部の構成を示すブロック図
である。図３は本実施形態による半導体集積回路装置を
用いて構築した開発支援システムの一例を示すブロック
図である。

【００２３】本実施形態の半導体集積回路装置１は、Ｃ
ＰＵ（中央演算処理装置）２、制御部３、タイマ４、Ｓ
ＣＩ（シリアル・コミュニケーション・インタフェイ
ス）５、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）６、Ｒ
ＯＭ（リード・オンリー・メモリ）７、ポート部８、ゲ
ート部９から構成され、周知の半導体製造技術により１
つの半導体基板上に形成される。また、開発支援システ
ム構築に必要な、専用アドレスバス（ＡＳＥＡＢ）１
０、データバス（ＡＳＥＤＢ）１１、コントロール（Ａ
ＳＥＣＮＴ）信号１２も用意されている。

【００２４】この半導体集積回路装置１に対しては、ユ
ーザはユーザインタフェイスを介してアクセス可能にな
っている。また、この半導体集積回路装置１は、開発支
援システムインタフェイスを介してトレース用メモリ１
３がアクセス可能になっており、これによって図３に示
すように、開発支援システムを構築するようになってい
る。

【００２５】図２は、図１のポート部８及びゲート部９
の具体的構成を示すブロック図である。ポート部８は、
複数の外部端子１４Ａ、１４Ｂ、…１４ｎが設けられて
おり、所望の１つの機能が複数の外部端子に割り当て可
能になっている。説明を簡単にするために、図２では２
つの外部端子１４Ａ、１４Ｂが設けられていて、各外部
端子に所望の１つの機能としてバスサイクル伸長要求
（ＷＡＩＴ）が割り当て可能に構成されている例を示し
ている。従って、各外部端子１４Ａ、１４ＢにはＷＡＩ
Ｔを実行する信号が外部から入力可能になっている。

【００２６】外部端子１４Ａから出力される信号は第１
のバッファ回路１５Ａを介して第１のアンドゲート回路
１６Ａの一方の入力端子に入力されるとともに、第１の
変形アンドゲート回路１７Ａの一方の入力端子に入力さ
れるようになっている。第１の選択信号発生回路１８Ａ
は外部端子１４Ａに対応した選択信号ｉを出力して、こ
の選択信号ｉは第１のアンドゲート回路１６Ａの他方の
入力端子に入力されるとともに、第１の変形アンドゲー
ト回路１７Ａの他方の入力端子に入力されるようになっ
ている。

【００２７】一方、外部端子１４Ｂから出力される信号
は第２のバッファ回路１５Ｂを介して第２のアンドゲー
ト回路１６Ｂの一方の入力端子に入力されるとともに、
第２の変形アンドゲート回路１７Ｂの一方の入力端子に
入力されるようになっている。第２の選択信号発生回路
１８Ｂは外部端子１４Ｂに対応した選択信号ｊを出力し
て、この選択信号ｊは第２のアンドゲート回路１６Ｂの
他方の入力端子に入力されるとともに、第２の変形アン
ドゲート回路１７Ｂの他方の入力端子に入力されるよう
になっている。

【００２８】ここで例にあげている所望の機能であるＷ
ＡＩＴを実行する信号を外部端子１４Ａ、１４Ｂのどち
らかに入力するかは、ユーザのプログラムによって設定
されるようになっている。このようにしてプログラムさ
れた場合、設定された外部端子に対する選択信号はアク
ティブ状態になる。例えば、外部端子１４ＡにＷＡＩＴ
を割り当てる場合は、この外部端子１４Ａに対する選択
信号ｉがアクティブ状態にする。

【００２９】図２において、ゲート部９は、ポート部８
の第１及び第２の変形アンドゲート回路１７Ａ、１７Ｂ
から出力された両信号を入力するように、オアゲート回
路１９が設けられている。このオアゲート回路１９の出
力側には、バッファ回路１５Ｃを介してモニタ端子２０
が設けられている。この例においては、このモニタ端子
２０ではＷＡＩＴ状態がモニタされることになる。ま
た、オアゲート回路１９には制御部３が接続されてい
る。

【００３０】次に、図２の構成に例をあげて、本実施形
態の動作を説明する。

【００３１】まず、ユーザはプログラムによって、外部
端子１４Ａ、１４ＢのうちどちらかをＷＡＩＴ信号（Ｗ
ＡＩＴを実行するための信号）の入力端子、すなわちＷ
ＡＩＴを割り当てるための入力端子として設定する。

【００３２】一例として、外部端子１４Ａをその入力端
子として設定したとすると、外部端子１４Ａからアクテ
ィブ信号が出力されるとともに、この外部端子１４Ａに
対する選択信号ｉがアクティブ状態になる。これによ
り、外部端子１４Ａから出力された信号は第１の変形ア
ンド回路１７Ａを通過して、オアゲート回路１９に出力
される。従って、この信号は制御部３に出力されるの
で、制御部３はエバチップの動作状態としては「バスサ
イクル伸長要求」状態にあることを確認する。

【００３３】同時に、オアゲート回路１９から出力され
た信号は、第３のバッファ回路１５Ｃを介してモニタ端
子２０に出力される。これによって、その信号は開発支
援システム側に出力されるので、開発支援システム側で
は、その他の信号（例えば専用アドレスバス信号ＡＳＥ
ＡＢ）と合わせて、そのときの動作状態がＷＡＩＴ信号
入力による「バスサイクル伸長要求」状態にあることを
モニタすることができる。そして、この信号によるデー
タをトレース用メモリ１３に記憶させることができる。

【００３４】次に、外部端子１４Ｂをその入力端子とし
て設定したとすると、外部端子１４Ｂからアクティブ信
号が出力されるとともに、この外部端子１４Ｂに対する
選択信号ｊがアクティブ状態になる。これにより、外部
端子１４Ｂから出力された信号は第２の変形アンド回路
１７Ｂを通過して、オアゲート回路１９に出力される。
従って、この信号は制御部３に出力されるとともに、第
３のバッファ回路１５Ｃを介してモニタ端子２０に出力
される。これによって、前記と同様に、制御部３はエバ
チップの動作状態としては「バスサイクル伸長要求」状
態にあることを確認し、開発支援システム側では動作状
態がＷＡＩＴ信号入力による「バスサイクル伸長要求」
状態にあることをモニタする。

【００３５】続いて、外部端子１４Ａ、１４Ｂの両方を
その入力端子として設定したとすると、外部端子１４
Ａ、１４Ｂからアクティブ信号が出力されるとともに、
この外部端子１４Ａ、１４Ｂに対する選択信号ｉ、ｊが
アクティブ状態になる。これにより、外部端子１４Ａか
ら出力された信号は第１の変形アンド回路１７Ａを通過
するとともに、外部端子１４Ｂから出力された信号は第
２の変形アンド回路１７Ｂを通過して、両信号はオアゲ
ート回路１９に出力される。従って、これらの信号は制
御部３に出力されるとともに、第３のバッファ回路１５
Ｃを介してモニタ端子２０に出力される。これによっ
て、前記と同様に、制御部３はエバチップの動作状態と
しては「バスサイクル伸長要求」状態にあることを確認
し、開発支援システム側では動作状態がＷＡＩＴ信号入
力による「バスサイクル伸長要求」状態にあることをモ
ニタする。

【００３６】このように、図１の半導体集積回路装置
（エバチップ）の主要部を構成している、ポート部８に
ゲート部９を組み合わせて、例えばＷＡＩＴが割り当て
可能な外部端子１４Ａ、１４Ｂから出力される各信号の
論理和をとることにより、これら外部端子１４Ａ、１４
Ｂの外部からＷＡＩＴを実行する信号が入力されたとき
は、専用のモニタ端子２０をモニタするだけでその機能
状態を確認することができる。これによって、ユーザが
どの外部端子から信号を入力したかに影響されずに、マ
イコンの動作状態をモニタしトレースできるので、マイ
コン応用製品の開発環境の向上を図ることができる。

【００３７】以上のような本実施形態による半導体集積
回路装置によれば次のような効果が得られる。

【００３８】所望の１つの機能例えばＷＡＩＴが割り当
て可能になっている複数の外部端子１４Ａ、１４Ｂから
出力される各信号の論理和をとるオアゲート回路１９
と、このオアゲート回路１９の出力側に設けられたモニ
タ端子２０とを備え、複数の外部端子１４Ａ、１４Ｂの
いずれかに外部から前記機能を実行する信号が入力され
たとき、モニタ端子２０に前記機能の状態にあることを
示す信号を出力させるようになっているので、このモニ
タ端子２０をモニタするだけでマイコンの動作状態をモ
ニタしトレースすることができる。従って、開発支援シ
ステムに用いられ、所望の機能をどの外部端子に割り当
てるかをユーザが任意にプログラムで設定できるように
なっているエバチップでも、ハードウエアで対応してマ
イコンの動作状態をモニタしトレースすることが可能と
なる。

【００３９】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。

【００４０】例えば、前記実施形態では、２つの外部端
子に「バスサイクル伸長要求」機能が割り当て可能にな
っている例で説明したが、他の機能が複数の外部端子に
割り当て可能になっている場合でも、同様に適用可能で
ある。

【００４１】また、前記実施形態のようにエバチップの
内部にモニタ端子を設ける代わりに、エバチップの外部
に各外部端子に対応した選択信号を発生する機能を設け
るようにしても良い。これにより、外部端子の数を減少
させることが可能となる。

【００４２】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半導体
集積回路装置に適用した場合について説明したが、これ
に限ることはない。本発明は、少なくともある機能を実
行する信号が複数の端子に入力可能になっていて、その
信号がいずれかの端子に入力されたときは、この状態を
正確にかつ容易に確認したいような用途には同じように
適用できる。

【００４３】

【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
記の通りである。

【００４４】所望の１つの機能が割り当て可能になって
いる複数の外部端子から出力される各信号の論理和をと
るオアゲート回路と、このオアゲート回路の出力側に設
けられたモニタ端子とを備え、複数の外部端子のいずれ
かに外部から前記機能を実行する信号が入力されたと
き、モニタ端子に前記機能の状態にあることを示す信号
を出力させるようになっているので、このモニタ端子を
モニタするだけでマイコンの動作状態をモニタしトレー
スすることができるため、開発支援システムに用いら
れ、所望の機能をどの外部端子に割り当てるかをユーザ
が任意にプログラムで設定できるようになっているエバ
チップでも、ハードウエアで対応してマイコンの動作状
態をモニタしトレースすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による半導体集積回路装置の
内部構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態による半導体集積回路装置の
主要部の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施形態による半導体集積回路装置を
用いた開発支援システムの構築例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…半導体集積回路装置（エバチップ）、２…ＣＰＵ
（中央演算処理装置）、３…制御部、４…タイマ、５…
ＳＣＩ（シリアル・コミュニケーション・インタフェイ
ス）、６…ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、７
…ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）、８…ポート
部、９…ゲート部、１０…専用アドレスバス（ＡＳＥＡ
Ｂ）、１１…データバス（ＡＳＥＤＢ）、１２…コント
ロール（ＡＳＥＣＮＴ）信号、１３…トレース用メモ
リ、１４Ａ、１４Ｂ…外部端子、１５Ａ、１５Ｂ…バッ
ファ回路、１６Ａ、１６Ｂ…アンドゲート回路、１７
Ａ、１７Ｂ…変形アンドゲート回路、１８Ａ、１８Ｂ…
選択信号発生回路、１９…オアゲート回路、２０…モニ
タ端子。

フロントページの続き (72)発明者 阿部 能聖 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 小山 英昭 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 藤田 秀哉 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株式会社日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 橋本 忠士 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株式会社日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 倉員 桂一 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株式会社日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 山崎 尊永 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株式会社日立製作所 半導体事業部内 (56)参考文献 特開 平５−224989（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−248099（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−334460（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−181260（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 11/28 G06F 15/78 510

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロコンピュータ応用の製品開発を
   行う際に使用する開発支援システムに用いられる半導体
   集積回路装置であって、 第１外部端子と、第２外部端子と、 前記第１外部端子又は第２外部端子に入力された機能信
   号に基づいて動作する制御部と、 前記第１外部端子に接続され、第１選択信号が入力され
   た場合のみ第１外部端子から入力した機能信号を出力す
   る第１ゲート回路と、 前記第２外部端子に接続され、第２選択信号が入力され
   た場合のみ第２外部端子から入力した機能信号を出力す
   る第２ゲート回路と、 前記第１外部端子から入力される機能信号を出力するか
   を制御するために前記第１ゲート回路に入力される第１
   選択信号を出力するための第１選択信号発生回路と、 前記第２外部端子から入力される機能信号を出力するか
   を制御するために前記第２ゲート回路に入力される第２
   選択信号を出力するための第２選択信号発生回路と、 前記第１ゲート回路と前記第２ゲート回路の出力との論
   理和をとり、前記制御部に接続されたオアゲート回路
   と、 このオアゲート回路の出力側に設けられたモニタ端子と
   を具備し、 前記第１選択信号発生回路及び第２選択信号発生回路の
   何れか一方のみが、当該選択信号を出力することによ
   り、所望の１つの機能が、複数の外部端子の内の何れか
   １つの外部端子のみに割り当てるよう設定可能になって
   おり、前記制御部は、前記第１外部端子又は第２外部端
   子のうち割り当てられた一方から入力され前記オアゲー
   ト回路から出力される前記機能信号に基づいて動作し、 前記機能信号は前記モニタ端子から出力されることを特
   徴とする半導体集積回路装置。
2. 【請求項２】 前記第１ゲート回路及び第２ゲート回路
   は、アンドゲート回路であることを特徴とする請求項１
   に記載の半導体集積回路装置。