JP3820707B2 - Interrupt vector address generator and microcomputer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CPUによる割込処理に応じて所定の割込ベクタアドレスを発生する割込ベクタアドレス生成装置及び当該割込ベクタアドレス生成装置を備えたマイクロコンピュータに関する。
【0002】
【従来の技術】
マイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)が電子基板上に実装された状態で不具合が発生した場合は、マイコンを電子基板から取外してマイコン単体で解析を行ったり、マイコン内に内蔵されたシリアル通信を利用してRAM上に解析プログラムを転送し、RAM上の解析プログラムで実行させて不具合箇所を特定するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、マイコン単体で解析する場合には、システムが複雑化すると不具合再現が困難となり、解析に長時間を要する。また、RAM上の解析プログラムで不具合箇所を特定する場合には、システムに沿った解析を行うことはできるものの、RAM上の制限された解析プログラムで実行されるため、既にROM上に実装されているユーザプログラムから独立させるには割込処理を除いて解析を行わなくてはならない。つまり、解析プログラムの実行中に割込要因が発生したときはマイクロコンピュータのCPUはROM上のユーザプログラムの割込ベクタアドレスにアクセスすこるとにより割込処理ルーチンへ分岐し、RAM上の解析プログラムから離れて解析を続行できなくなるので、割込を加味した不具合解析を行うことができないという欠点がある。
【0004】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、解析プログラムに従って不具合解析する場合に、割込を加味した不具合解析を行うことができる割込ベクタ発生装置及びマイクロコンピュータを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明によれば、CPUは、割込要因に応じて割込処理を実行するときはユーザプログラム記憶用アドレス空間に設定された所定の割込ベクタアドレスにアクセスする。このとき、割込ベクタ検出回路は、CPUからのアドレスが所定の割込ベクタアドレスであるので、割込検出指令を出力する。
【0006】
ここで、割込ベクタアドレス変換回路は、通常においてはCPUが割込ベクタアドレスにアクセスすることを有効化しているので、上述したようにCPUがユーザプログラム記憶用アドレス空間に設定された割込ベクタアドレスにアクセスしたときはCPUはユーザプログラムへ移行する。
【0007】
さて、CPUが割込処理を実行するときにユーザプログラムではなく解析プログラム上で行わせるときは、割込ベクタアドレス変換回路に対して割込ベクタアドレス発生切替指令を与える。すると、割込ベクタアドレス変換回路は、割込ベクタ発生切替指令が与えられた状態で割込ベクタ検出回路から割込検出指令が与えられたときは、CPUからの割込ベクタアドレスの所定の上位アドレスのビットパターンを反転することにより解析プログラム記憶用アドレス空間に設定さたれ所定の割込ベクタアドレスに変換する。
【0008】
これにより、CPUは、解析プログラム記憶用アドレス空間に設定された所定の割込ベクタアドレスにアクセスするようになるので、割込処理をユーザプログラムから解析プログラムに移行させることができる。
【0009】
この場合、割込ベクタアドレス変換回路としては、ビットパターンを反転する機能を持たせれば済むので、回路構成を簡単化することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をシングルチップマイクロコンピュータに適用した一実施例を図面を参照して説明する。
図1はワンチップマイクロコンピュータの構成のうち本発明に関連した構成を概略的に示している。この図1において、マイクロコンピュータ1は16ビットのCPU2を主体として構成されており、そのデータ端子D15〜D0及びアドレス端子A11〜A0は内部データバス(アドレスバス及びデータバス)を介してRAM3、ROM4、周辺回路5、シリアル通信回路6と接続されている。
【0011】
シリアル通信回路6は、シリアル送信端子6a及びシリアル受信端子6bを有しており、これらの端子6a,6bを通じてRAM3上に解析プログラムを転送することができる。
【0012】
また、CPU2のアドレス端子A15〜A0はベクタアドレス生成回路7と接続されている。このベクタアドレス生成回路7は、CPU2からのベクタアドレスに基づいて所定のベクタアドレスを生成してアドレスバスに出力するものである。
【0013】
即ち、ベクタアドレス生成回路7において、割込ベクタ検出回路としての割込ベクタROM領域デコーダ回路8にはCPU2のアドレス端子A15〜A0が接続されている。この割込ベクタROM領域デコーダ回路8は、アドレス端子A15〜A10が[FF00]h、「FF02]h、[FF04]hとなったときにハイレベルの割込検出指令をNAND回路9の一方の入力端子に出力する。
【0014】
NAND回路9の他方の入力端子は外部端子と接続されており、この外部端子を通じて割込ベクタ発生切替信号が与えられるようになっている。
4個のAND回路10の一方の入力端子はCPU2のアドレス端子A15〜A12と夫々接続され、他方の入力端子はNAND回路9の出力端子と接続されている。そして、AND回路10の出力端子はアドレスバスを介して各回路と接続されている。本実施例では、これらのNAND回路9とAND回路10により割込ベクタアドレス変換回路が構成されている。
【0015】
図2はCPU2がアクセス可能なアドレス空間を示している。この図2において、CPU2のアドレス空間において、[0000]h〜[07FF]h番地がIO領域に設定され、[0800]h〜[3FFF]h番地がRAM領域に設定され、[4000]h〜[FFFF]h番地がROM領域に設定されている。
【0016】
ROM4にはユーザプログラムが格納されており、このユーザプログラムにおける[FF00]h番地が通常動作時のスタートベクタに設定され、[FF02]h番地が通常動作時のタイマ割込ベクタに設定され、[FF04]h番地が通常動作時のNMI(Non Maskable Interrupt)割込ベクタに設定されている。
【0017】
RAM3には、CPU2によりユーザプログラムが実行されるのに伴ってワーキングデータが格納される。このRAM3には、動作解析時は解析プログラムが通信により格納されるようになっており、その解析プログラムにおける[0F00]h番地が解析動作時のスタートベクタに設定され、[0F02]h番地が解析動作時のタイマ割込ベクタに設定され、[0F04]h番地が解析動作時のNMI割込ベクタに設定されている。
【0018】
ここで、スタートベクタとは、リセット解除後に最初に設定されるベクタで、プログラムの先頭番地にジャンプする処理を実行する。また、タイマ割込ベクタは、例えばタイマのカウント値のオーバフロー時に発生するベクタで、タイマがオーバフローしたときは、次はシステム的にどのような処理が必要かによってその動作内容が決まる。NMI割込は、CPU2が有するNMI端子から信号が入力したときに発生するベクタで、割込マスクが無効化されており非常に優先順位の高い割込であり、システム的に致命的な場合に行われるものである。
尚、上述したベクタとは、割込プログラムのジャンプ先のアドレスのことであり、CPU2は、ベクタが示すアドレスにジャンプするようになっている。
【0019】
次に上記構成の作用について説明する。
CPU2の不具合動作を解析するときは、RAM3上に解析プログラムをシリアル通信回路6を通じて転送して記憶させてからその解析プログラムを動作させる。
【0020】
さて、解析プログラムの実行中に周辺回路5或いはシリアル通信回路6から割込が要求されたときは、CPU2は、割込要因に対応して割込ベクタを発生させる。
【0021】
即ち、CPU2は、割込ベクタとしてスタートベクタ、タイマ割込ベクタ、NMI割込ベクタが設定されており、スタートベクタを発生するときは[FF00]hをアドレスとして出力し、タイマ割込ベクタを発生するときは[FF02]hをアドレスとして出力とし、NMI割込ベクタを発生するときは[FF04]hをアドレスとして出力する。
【0022】
ここで、CPU2がタイマ割込処理を実行する際の動作について説明する。 CPU2は、タイマのカウント値がオーバフローすることによりタイマ割込要因信号が入力したときは、[FF02]hをアドレスとして出力する(図3参照)。
すると、割込ベクタROM領域デコーダ回路8は、アドレスが[FF02]hとなることによりNAND回路9にハイレベルの割込検出指令を出力する。
【0023】
このとき、NAND回路9の一方の入力端子がハイレベルとなるものの、他方の入力端子に入力している割込ベクタ発生切替信号はローレベルのままであるので、NAND回路9からはハイレベル信号が出力されている。従って、CPU2からアドレスとして[FF02]hが出力されたときは、全てのAND回路10の入力端子はハイレベルとなるので、AND回路10からはハイレベル信号が出力される。
【0024】
要するに、CPU2からアドレスとして[FF02]hが出力されたときは、ベクタアドレス生成回路7の存在にかかわらずアドレスバスに[FF02]hが出力されることになる。
【0025】
以上の動作により、CPU2は、ROM領域の[FF02]h番地に記憶されている通常動作時タイマ割込ベクタに基づいてタイマ割込処理に移行する。これにより、タイマがオーバフローしたときの次の処理に移行するようになる。
【0026】
ところで、上述したように解析プログラムの実行時に割込要因が発生したときは、通常の割込処理に移行してしまい、解析動作が不可能となってしまう。
【0027】
そこで、本実施例では、次のようにして割込要因が発生したときはCPU2が解析用の割込処理を実行するようにした。
即ち、解析用の割込処理の実行を希望するときは、NAND回路9と接続された外部端子に与えられている割込ベクタ発生切替信号をハイレベルに切替える(図4参照)。
【0028】
すると、NAND回路9の出力端子の信号レベルがローレベルとなるので、上述したようにタイマがオーバフローすることによりCPU2から[FF02]hがアドレスとして出力されるにしても、AND回路10の出力はローレベルとなる。
【0029】
以上の動作により、ベクタアドレス生成回路7からはアドレスA15〜A12としてローレベルが出力されるので、アドレスは[0F02]hに変換されることになる。
【0030】
ここで、図2に示すようにアドレス空間の[0F02]h番地はRAM領域であり、解析プログラムにおける解析動作時のタイマ割込ベクタに設定されているので、CPU2は、解析動作時の割込ベクタによって設定されたアドレスに移行することによりタイマ動作解析用の処理を実行するようになる。
【0031】
同様にして、CPU2は、割込要因の発生によりスタート割込或いはNMI割込処理を実行するときは、割込ベクタ発生切替信号の信号レベルに基づいて通常動作用の割込と解析用の割込とを選択的に実行することができる。
【0032】
上記構成のものによれば、ベクタアドレス生成回路7は、CPU2から割込用のアドレスが出力されたときは、割込ベクタ発生切替信号の信号レベルに応じてユーザプログラム中の割込処理若しくは解析プログラム中の割込処理を選択的に実行するので、CPU2による割込処理を任意に切替えることができる。従って、割込要因に応じてCPUが割込処理を実行するときは通常動作時の割込処理しか実行できない構成とは違って、割込処理に応じた解析が可能となり、CPU2の動作解析の精度を高めることができる。
【0033】
また、ベクタアドレス生成回路7は、割込ベクタROM領域デコーダ回路8及びNAND回路9並びにAND回路10という簡単なデジタル回路から構成されているので、回路構成を簡単化することができる。
【0034】
本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
割込ベクタROM発生切替信号入力用の外部端子を設ける構成に代えて、マイクロコンピュータ内にベクタ発生切替制御レジスタを設け、CPU2からデータ(1or0)を書込むことによりベクタアドレス生成回路7にレベル信号を与えるように構成してもよい。
アドレス空間としては、RAM領域をROM領域よりも上位アドレスに設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における全体構成を示す概略図
【図2】CPUのアドレス空間を示す模式図
【図3】割込ベクタ発生切替信号がローレベルの場合の信号波形図
【図4】割込ベクタ発生切替信号がハイレベルの場合の信号波形図
【符号の説明】
1はシングルチップコンピュータ、2はCPU、3はRAM、4はROM、5は周辺回路、6はシリアル通信回路、7はベクタアドレス生成回路、8は割込ベクタROM領域デコーダ回路(割込ベクタ検出回路)、9はNAND回路(割込ベクタアドレス変換回路)、10はAND回路(割込ベクタアドレス変換回路)である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an interrupt vector address generation device that generates a predetermined interrupt vector address in response to an interrupt process by a CPU, and a microcomputer including the interrupt vector address generation device.
[0002]
[Prior art]
If a problem occurs when a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) is mounted on an electronic board, the microcomputer is removed from the electronic board and analyzed by itself, or serial communication built into the microcomputer is performed. The analysis program is transferred to the RAM by using it, and is executed by the analysis program on the RAM so as to identify the defective portion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when analyzing with a microcomputer alone, if the system becomes complicated, it becomes difficult to reproduce the problem, and the analysis takes a long time. In addition, when a failure location is specified by the analysis program on the RAM, the analysis can be performed along the system, but since it is executed by the limited analysis program on the RAM, it is already mounted on the ROM. In order to make it independent of the existing user program, analysis must be performed except for interrupt processing. In other words, if an interrupt factor occurs during the execution of the analysis program, the microcomputer CPU branches to the interrupt processing routine by accessing the interrupt vector address of the user program on the ROM, and the analysis program on the RAM Since it is impossible to continue the analysis away from the problem, there is a disadvantage that the failure analysis cannot be performed in consideration of the interruption.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an interrupt vector generation device and a microcomputer capable of performing a failure analysis taking into account an interrupt when performing a failure analysis according to an analysis program. It is in.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the CPU accesses a predetermined interrupt vector address set in the user program storage address space when executing the interrupt process according to the interrupt factor. At this time, the interrupt vector detection circuit outputs an interrupt detection command because the address from the CPU is a predetermined interrupt vector address.
[0006]
Here, since the interrupt vector address conversion circuit normally enables the CPU to access the interrupt vector address, the interrupt vector set in the user program storage address space as described above. When accessing the address, the CPU shifts to the user program.
[0007]
When the CPU executes interrupt processing on the analysis program instead of the user program, an interrupt vector address generation switching command is given to the interrupt vector address conversion circuit. Then, the interrupt vector address conversion circuit, when the interrupt vector generation circuit receives the interrupt detection command from the interrupt vector generation switching command, gives a predetermined higher order of the interrupt vector address from the CPU. By inverting the bit pattern of the address, it is set in the analysis program storage address space and converted into a predetermined interrupt vector address.
[0008]
As a result, the CPU accesses a predetermined interrupt vector address set in the analysis program storage address space, so that the interrupt processing can be shifted from the user program to the analysis program.
[0009]
In this case , since the interrupt vector address conversion circuit only needs to have a function of inverting the bit pattern, the circuit configuration can be simplified.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a single chip microcomputer will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a configuration related to the present invention among the configurations of a one-chip microcomputer. In FIG. 1, a
[0011]
The
[0012]
The address terminals A15 to A0 of the
[0013]
In other words, in the vector address generation circuit 7, the address terminals A15 to A0 of the
[0014]
The other input terminal of the
One input terminal of each of the four AND
[0015]
FIG. 2 shows an address space accessible by the
[0016]
The ROM 4 stores a user program, and [FF00] h address in the user program is set as a start vector during normal operation, and [FF02] h address is set as a timer interrupt vector during normal operation. FF04] address h is set as an NMI (Non Maskable Interrupt) interrupt vector during normal operation.
[0017]
The
[0018]
Here, the start vector is a vector that is set first after reset release, and executes a process of jumping to the start address of the program. The timer interrupt vector is a vector generated when the count value of the timer overflows, for example. When the timer overflows, the operation content is determined depending on what processing is necessary in the system next. An NMI interrupt is a vector that is generated when a signal is input from the NMI terminal of the
The vector mentioned above is an address to which the interrupt program jumps, and the
[0019]
Next, the operation of the above configuration will be described.
When analyzing the malfunction operation of the
[0020]
When an interrupt is requested from the
[0021]
That is, the
[0022]
Here, the operation when the
Then, the interrupt vector ROM
[0023]
At this time, although one input terminal of the
[0024]
In short, when [FF02] h is output as an address from the
[0025]
With the above operation, the
[0026]
By the way, as described above, when an interrupt factor occurs during the execution of the analysis program, the routine shifts to a normal interrupt process, and the analysis operation becomes impossible.
[0027]
Therefore, in this embodiment, when an interrupt factor is generated as follows, the
That is, when it is desired to execute the interrupt processing for analysis, the interrupt vector generation switching signal given to the external terminal connected to the
[0028]
Then, since the signal level of the output terminal of the
[0029]
With the above operation, since the low level is output from the vector address generation circuit 7 as the addresses A15 to A12, the address is converted to [0F02] h.
[0030]
Here, as shown in FIG. 2, address [0F02] h in the address space is a RAM area, and is set as a timer interrupt vector at the time of analysis operation in the analysis program, so the
[0031]
Similarly, when executing a start interrupt or NMI interrupt process due to the generation of an interrupt factor, the
[0032]
According to the above configuration, when the interrupt address is output from the
[0033]
Since the vector address generation circuit 7 is composed of simple digital circuits such as the interrupt vector ROM
[0034]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified or expanded as follows.
Instead of providing an external terminal for interrupt vector ROM generation switching signal input, a vector generation switching control register is provided in the microcomputer, and a level signal is sent to the vector address generation circuit 7 by writing data (1 or 0) from the
As the address space, the RAM area may be set to a higher address than the ROM area.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an address space of a CPU. FIG. 3 is a signal waveform diagram when an interrupt vector generation switching signal is at a low level. 4] Signal waveform diagram when interrupt vector generation switching signal is high level [Explanation of symbols]
1 is a single chip computer, 2 is a CPU, 3 is a RAM, 4 is a ROM, 5 is a peripheral circuit, 6 is a serial communication circuit, 7 is a vector address generation circuit, 8 is an interrupt vector ROM area decoder circuit (interrupt vector detection) Circuit), 9 is a NAND circuit (interrupt vector address conversion circuit), and 10 is an AND circuit (interrupt vector address conversion circuit).
Claims (2)
通常においては前記CPUが割込ベクタアドレスにアクセスすることを有効化すると共に、外部から割込ベクタ発生切替指令が与えられた状態で前記割込ベクタ検出回路から割込検出指令が与えられたときは、前記CPUからの割込ベクタアドレスの所定の上位ビットパターンを反転することにより解析プログラム記憶用アドレス空間に設定された所定の割込ベクタアドレスに変換する割込ベクタアドレス変換回路とを備えたことを特徴とする割込ベクタアドレス生成装置。An interrupt vector detection circuit that outputs an interrupt detection command when the address accessed by the CPU is a predetermined interrupt vector address set in the user program storage address space;
Normally, when the CPU enables access to an interrupt vector address, and an interrupt detection command is given from the interrupt vector detection circuit while an interrupt vector generation switching command is given from the outside Comprises an interrupt vector address conversion circuit that converts a predetermined high-order bit pattern of an interrupt vector address from the CPU into a predetermined interrupt vector address set in an analysis program storage address space. An interrupt vector address generator characterized by the above.
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JP29843297A JP3820707B2 (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Interrupt vector address generator and microcomputer |
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