JP5022741B2

JP5022741B2 - 半導体集積回路

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Publication number: JP5022741B2
Application number: JP2007062663A
Authority: JP
Inventors: 睦難波
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: JP2008225804A

Description

本発明は、半導体集積回路に関し、詳細には、デバッグ、評価、解析等を効率的に行う情報を取得することのできるマイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の半導体集積回路に関する。

マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の半導体集積回路は、外部端子で検出される信号によってのみ動作状態を判断することができ、例えば、半導体集積回路にハングアップ等の異常状態が発生した際の解析のヒントのために、一部の内部信号を半導体集積回路の本来の機能には割り当てられていないテスト端子あるいはモニタ端子に出力することがある。

ところが、半導体集積回路は、その大きさが決まれば、使用可能なモニタ端子（テスト端子）の数は限られ、デバッグや評価の精度を上げるには、限られたモニタ端子の数で、より豊富なデバッグ情報、テスト情報を得ることが重要となる。

そして、従来、複数の内部信号をサンプリングクロックでデータキャプチャした後、時分割出力する半導体集積回路が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００１−１４２７３３号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、半導体集積回路の複数の内部信号をサンプリングクロックでデータキャプチャ後、時分割出力しているため、半導体集積回路の搭載する機能ブロックの数が多く、観測したい内部信号の数が増大すると、時分割の数が比例して増大するため、半導体集積回路が複雑化、大型化して、高価なものとなるだけでなく、操作性・利用性が悪いという問題があった。

そこで、本発明は、内部動作の観測及び組み込みが容易で拡張性の高い半導体集積回路を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明の半導体集積回路は、複数の機能ブロックを搭載し、各機能ブロックが該機能ブロックの複数の内部信号から適宜選択した内部信号を観測対象のモニタ信号として出力するモニタ回路を内蔵し、該各機能ブロックのモニタ回路がその出力するモニタ信号を次段のモニタ回路に入力するデイジーチェーン接続されており、前記各機能ブロックの内部信号がそれぞれ複数の内部信号からなる複数の内部信号群に分けられている半導体集積回路であって、前記モニタ回路の出力するモニタ信号を前記選択された内部信号と前段のモニタ回路から入力される前記モニタ信号のいずれかを選択させて、最終段のモニタ回路の出力するモニタ信号を外部に外部モニタ信号として出力させるモニタ制御手段を搭載し、該モニタ制御手段が、前記各機能ブロックの前記内部信号群の前記複数の内部信号をそれぞれ複数の信号グループに分割して該各内部信号群の各内部信号を該信号グループ毎にそれぞれまとめる信号選択手段と、該信号選択手段でまとめられた各信号グループの内部信号群のうちどの内部信号群の信号グループを該機能ブロックから出力するモニタ信号を複数のパートに分割したときのどのパートに割り当てるかを選択するグループ選択手段と、前記モニタ信号を分割した各パート毎に前記グループ選択手段で選択された信号グループと前記前段のモニタ回路からのモニタ信号の対応するパートのモニタ信号のいずれかを該機能ブロックから出力するモニタ信号として選択する機能ブロック選択手段とを備えていることにより、上記目的を達成している。

この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記モニタ回路は、前記各機能ブロックで共通のモニタ回路であり、該共通モニタ回路が前記モニタ制御手段の前記信号選択手段、前記グループ選択手段及び機能ブロック選択手段からの信号に基づいて、前記出力するモニタ信号を選択してもよい。

また、例えば、請求項３に記載するように、前記各モニタ回路は、それぞれ該モニタ回路を他のモニタ回路と識別する識別情報が予め付与されており、前記機能ブロック選択手段は、前記パート毎に該識別情報を用いて該各モニタ回路の出力するモニタ信号を選択させてもよい。

さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記各モニタ回路は、前記機能ブロック選択手段によって用いられている前記識別情報が、前記いずれのモニタ回路にも付与されていない未付与識別情報であると、該未付与識別情報の用いられているパートのモニタ信号として予め設定されている固定値を出力してもよい。

また、例えば、請求項５に記載するように、前記各モニタ回路は、該モニタ回路の属する前記機能ブロックが動作を停止していると、前記前段のモニタ回路からのモニタ信号を該機能ブロックのモニタ信号として出力してもよい。

本発明によれば、各機能ブロックに搭載されていて該機能ブロックの内部信号を選択してモニタ信号として出力するモニタ回路の該モニタ信号が次段のモニタ回路に入力されてデイジーチェーン接続し、該モニタ回路の出力するモニタ回路を複数のパートに分割して、各モニタ回路に、該パート毎に出力対象の内部信号を選択させるとともに、該選択した内部信号と該前段のモニタ回路からのモニタ信号の対応するパートの一方を選択させてモニタ回路の該パート出力として出力させるモニタ制御手段を搭載しているので、複数搭載する機能ブロックの内部信号のうち観測したい内部信号を容易に取り出すことができるとともに、組み込みを容易なものとして、拡張性を向上させることができる。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１〜図１３は、本発明の半導体集積回路の一実施例を示す図であり、図１は、本発明の半導体集積回路の一実施例を適用した半導体集積回路１のブロック構成図である。

図１において、半導体集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit ）１にＣＰＵ（Central Processing Unit ）２が接続され、ＬＳＩ１は、複数の機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３、モニタ制御ブロックＭＢ、レジスタバスＲｂ、レジスタインターフェイスＲｉ等を内蔵している。

なお、本実施例では、機能ブロックが３つの場合について示しているが、機能ブロックの数は、３つに限定されるものではなく、３つ以上であっても良いし、３つよりも少なくても良い。

ＬＳＩ１は、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３、モニタ制御ブロックＭＢ及びレジスタインターフェイスＲｉが、レジスタバスＲｂを介して接続されており、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ及びモニタ制御ブロックＭＢは、内部レジスタを有していて、これらの内部レジスタは、レジスタバスＲｂ及びレジスタインターフェイスＲｉを介して、ＣＰＵ３からアクセス可能となっている。ＣＰＵ２は、レジスタインターフェイスＲｉ及びレジスタバスＲｂを介してモニタ制御ブロックＭＢ及び機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の内部レジスタにアクセスして、後述するモニタ出力の制御を行う。

モニタ制御ブロックＭＢは、複数の端子からなる外部モニタ端子３を有し、該外部モニタ端子３の出力を制御する。

ＬＳＩ１は、図２にその詳細な構成を示すように、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３が、共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３を備えており、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３間は、モニタ出力信号線でデイジーチェーン接続されている。この機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３間のデイジーチェーンの始点は、０固定入力であって、モニタ制御ブロックＭＢで終端する。なお、図２では、機能ブロックＫＢ１を始点、機能ブロックＫＢ２を次段、機能ブロックＫＢ３を最終段としている。

モニタ制御ブロック（モニタ制御手段）ＭＢは、機能ブロック選択レジスタＲｋ、グループ選択レジスタＲｇ、信号選択レジスタＲｓ及びチップセレクトデコーダＣｓを有し、上述のように、ＣＰＵ３が、レジスタバスＲｂを経由して各レジスタＲｋ、Ｒｇ、Ｒｓにアクセス可能である。

機能ブロック選択レジスタＲｋは、そのビットイメージを、図３に示すように、該機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３から出力する６４本のモニタ信号を１６本ずつのパートＡからパートＤの４つのパートに分け、それぞれのパートについてどの機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の出力モニタ信号を割り当てるかをＣＰＵ３からのソフトウェアの設定により決定する。図３では、Ｂｉｔ４−０で、MON_CS_Aとして、外部モニタ端子［１５：０］に出力する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３を設定し、Ｂｉｔ１２−８で、MON_CS_Bとして、外部モニタ端子［３１：１６］に出力する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３を設定し、Ｂｉｔ２０−１６で、MON_CS_Cとして、外部モニタ端子［４７：３２］に出力する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３を設定し、Ｂｉｔ２８−２４で、MON_CS_Dとして、外部モニタ端子［６３：４８］に出力する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３を設定している。

各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３は、それぞれ他の機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３と区別する固有のＩＤ番号（識別情報）が付与されており、ＣＰＵ３は、ソフトウェアによって選択対象の機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３のＩＤ番号を機能ブロック選択レジスタＲｋに設定することで、パート毎にモニタ信号を出力する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３を選択する。機能ブロック選択レジスタＲｋに設定されたＩＤ番号は、チップセレクトレコーダＣｓにおいて、該機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に対するチップセレクト信号に変換される。これら機能ブロック選択レジスタＲｋとチップセレクトデコーダＣｓは、全体として、出力モニタ信号を分割した各パート毎に後述するグループ選択レジスタＲｇで選択された信号グループと前段の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３からのモニタ信号の対応するパートの出力モニタ信号のいずれかを該機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３から出力する出力モニタ信号として選択する機能ブロック選択手段として機能している。

各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３は、観測対象の信号は、複数の内部信号からなる複数の内部信号群で構成され、各内部信号群の内部信号が「０」（信号グループＧ０）から「３」（信号グループＧ３）の４つに信号グループにグループ化されていて、グループ選択レジスタＲｇが、各信号グループの内部信号群のうちどの内部信号群の信号グループＧ０〜Ｇ３を該機能ブロックから出力するモニタ信号を複数のパート（本実施例では、パートＡ〜Ｄ）に分割したときのどのパートＡ〜Ｄに割り当てるかを選択するグループ選択信号を共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に分配する。

すなわち、グループ選択レジスタ（グループ選択手段）Ｒｇは、そのビットイメージを、図４に示すように、Ｂｉｔ１−０で、MON_GSEL_Aによって、機能ブロック選択レジスタＲｋのMON_CS_Aで設定された機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３内のモニタグループを出力するグループとして設定し、Ｂｉｔ９−８で、MON_GSEL_Bによって、機能ブロック選択レジスタＲｋのMON_CS_Bで設定された機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３内のモニタグループを設定し、Ｂｉｔ１７−１６で、MON_GSEL_Cによって、機能ブロック選択レジスタＲｋのMON_CS_Cで設定された機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３内のモニタグループを設定し、Ｂｉｔ２５−２６で、MON_GSEL_Dによって、機能ブロック選択レジスタＲｋのMON_CS_Dで設定された機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３内のモニタグループを設定する。そして、図４では、MON_GSEL_*の設定値は、Ａ〜Ｄの全てのグループで共通で、「0x0」のとき、モニタグループ０を出力し、「0x1」のとき、モニタグループ１を出力し、「0x2」のとき、モニタグループ２を出力し、「0x3」のとき、モニタグループ３を出力する信号値となっている。

信号選択レジスタ（信号選択手段）Ｒｓは、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の内部信号群の複数の内部信号をそれぞれ複数の信号グループＧ０〜Ｇ３に分割して該各内部信号群の各内部信号を該信号グループＧ０〜Ｇ３毎にそれぞれまとめるもの、すなわち、グループ選択レジスタＲｇで選択された信号グループＧ０〜Ｇ３内に属する内部信号群のうち、どの内部信号を出力するかを決定するものであり、ソフトウェアによって設定される。信号選択レジスタＲｓは、ソフトウェアによって設定された値を、信号選択信号として各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に分配する。

すなわち、信号選択レジスタＲｓは、そのビットイメージを、図５に示すように、Ｂｉｔ３−０で、MON_SIGSEL_Aによって、グループ選択レジスタＲｇのMON_GSEL_Aで設定されたモニタグループの出力する信号を出力信号として設定し、Ｂｉｔ１１−８で、MON_SIGSEL_Bによって、グループ選択レジスタＲｇのMON_GSEL_Bで設定された機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３内のモニタグループを設定し、Ｂｉｔ１９−１６で、MON_SIGSEL_Cによって、グループ選択レジスタＲｇのMON_GSEL_Cで設定されたモニタグループの出力する信号を出力信号として設定し、Ｂｉｔ２７−２４で、MON_SIGSEL_Dによって、グループ選択レジスタＲｇのMON_GSEL_Dで設定されたモニタグループの出力する信号を出力信号として設定する。

そして、上記各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３は、図６に示すように回路構成されており、信号選択変換部ＳＨ、グループＧ０からグループＧ３までの４つの信号セレクタＳＳ０〜ＳＳ３、パートＡからパートＤまでの４つのグループセレクタＧＳａ〜ＧＳｄ及びパートＡからパートＤまでの４つの出力セレクタＯＳａ〜ＯＳｄを内蔵している。

各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３は、内蔵する共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に対して、観測に使用したい内部信号（６４×Ｎ本）を入力する。ただし、Ｎは、上記信号選択レジスタＲｓで設定可能な値であり、本実施例の場合、１６である。また、この信号群は、ＬＳＩ１の設計時に決定され、結線される。

入力された内部信号（６４×Ｎ本）は、上述のように、６４本を１６本ずつ、内部でグループＧ０からグループＧ３にグループ化され、モニタ制御ブロックＭＢから分配される信号選択レジスタＲｓからの信号選択信号（選択信号レジスタＲｓの値）を信号選択変換部ＳＨで変換された結果に基づいて、機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３のＮ個ある内部信号群の複数の内部信号をそれぞれ複数（本実施例では、４つ）の信号グループＧ０〜Ｇ３に分割して各内部信号群の各内部信号を該信号グループＧ０〜Ｇ３毎にそれぞれまとめるかが、信号セレクタＳＳ０〜ＳＳ３において選択される。

また、モニタ制御ブロックＭＢから分配されるグループ選択レジスタＲｇからのグループ選択信号（グループ選択レジスタＲｇの値）により、信号セレクタＳＳ０〜ＳＳ３でまとめられた各信号グループＧ０〜Ｇ３の内部信号群のうちどの内部信号群の信号グループＧ０〜Ｇ３を該機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３から出力するモニタ信号の分割された複数のパートＡ〜ＤのうちどのパートＡ〜Ｄに割り当てるかを、各パートＡ〜Ｄ毎のグループセレクタＧＳａ〜ＧＳｄで選択して出力する。例えば、グループ選択レジスタＡの設定値が「２」の場合は、モニタ出力［１５：０］に対してグループＧ２の内部信号群が選択される。

そして、上述のように、グループセレクタＧＳａ〜ＧＳｄでの選択を信号セレクタＳＳ０〜ＳＳ３の選択に反映させるために、信号選択変換部ＳＨが、信号選択レジスタＲｓからの信号選択信号にグループ選択レジスタＲｇからのグループ選択信号を加味して各信号セレクタＳＳ０〜ＳＳ３に選択信号を出力している。すなわち、共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の内部では信号選択はグループＧ０〜Ｇ３毎に行うが、グループＧ０〜Ｇ３とパートＡ〜Ｄ間のマッピングはグループ選択により動的に変更が発生するため、モニタ制御ブロックＭＢが分配するパートＡ〜Ｄ毎の信号選択信号（信号選択レジスタＲｓの値）をグループ選択信号（グループ選択レジスタＲｇの値）に応じてグループＧ０〜Ｇ３毎の信号選択信号に変換する信号選択変換部ＳＨを備えている。

各共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３は、前段の出力モニタ信号がデイジーチェーンの入力となっており、共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の最終段の出力セレクタＯＳａ〜ＯＳｄで、モニタ制御ブロックＭＢからのパートＡからパートＤの各パートに対するチップセレクト信号に応じて、出力モニタ信号を前段の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３からのモニタ信号にするか、本機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３からの内部信号にするかを選択して、該選択したモニタ信号を、次段の機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に入力する。

このようにして複数の機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３を経たモニタ信号は、図２に示すように、モニタ制御ブロックＭＢに入力され、ＬＳＩ１の外部モニタ端子３から外部の観測装置等に出力される。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のＬＳＩ１は、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３のモニタ信号出力をデイジーチェーン接続して、各共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の出力するモニタ信号を適宜モータ制御ブロックＭＢで選択している。

すなわち、いま、設定例として、機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３が、図７から図９に示すような内部信号群０〜１５の１６群の内部信号群を観測対象として、それぞれの共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に入力している場合、機能ブロック選択レジスタＲｋ、グループ選択レジスタＲｇ及び信号選択レジスタＲｓの各レジスタ設定値を、図１０に示すように設定した場合について考察する。

図１０の場合、機能ブロック選択レジスタＲｋのレジスタ設定値である機能ブロック選択（チップセレクト信号）Ａ及び機能ブロック選択（チップセレクト信号）Ｂが「１」に設定されているので、出力セレクタＯＳａ〜ＯＳｄによるパートＡ及びパートＢの出力、すなわち、出力セレクタＯＳａ及び出力セレクタＯＳｂは、機能ブロックＫＢ１の内部信号を選択してモニタ信号として出力することに決定される。このとき、グループ選択レジスタＲｇのレジスタ設定値であるグループ選択（グループ選択信号）Ａが「１」、グループ選択（グループ選択信号）Ｂが「３」であるので、グループセレクタＧＳａが、パートＡの出力セレクタＯＳａに対してグループＧ１を、グループセレクタＧＳｂが、パートＢの出力セレクタＯＳｂに対してグループＧ３を選択して出力する。そして、信号選択レジスタＲｓのレジスタ設定値である信号選択（信号選択信号）Ａが「０」、信号選択（信号選択信号）Ｂが「２」であるので、図１１に示すように、パートＡへのモニタ信号の出力対象としては、Func1_0_1信号群、パートＢへの出力対象としては、Func1_2_3信号群が選択され、後段の機能ブロックＫＢ２に対して出力される。一方、パートＣ、パートＤについては、機能ブロックＫＢ１の出力に設定されていないため、前段からのモニタ入力信号、すなわち、機能ブロックＫＢ１の場合は「０」をそのまま後段の機能ブロックＫＢ２に対して出力する。

機能ブロックＫＢ２においては、図１０において機能ブロック選択（チップセレクト信号）Ｃが「２」であるので、図１１に示すように、グループ選択（グループ選択信号）Ｃ及び信号選択（信号選択信号）Ｃによる選択結果Func2_7_0を、入力されたモニタ信号のパートＣに出力し、後段の機能ブロックＫＢ３へ送る。

残るパートＤについては、図１０において機能ブロックＫＢ２の出力に設定されていないため、入力されたモニタ信号をそのまま後段の機能ブロックＫＢ３に出力する。

機能ブロックＫＢ３においては、機能ブロック選択Ｄが「３」であるので、図１１に示すように、グループ選択（グループ選択信号）Ｄ及び信号選択（信号選択信号）Ｄによる選択結果Func_3_10_0をモニタ信号のパートＤに出力する。

機能ブロックＫＢ３は最後段であるため、機能ブロックＫＢ３からの出力モニタ信号は、モニタ制御ブロックＭＢに入力され、外部モニタ端子３に出力される。

また、本実施例のＬＳＩ１は、機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３が、図７から図９に示したような内部信号群を観測対象として共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に入力している場合、機能ブロック選択レジスタＲｋ、グループ選択レジスタＲｇ及び信号選択レジスタＲｓの各レジスタ設定値を、例えば、図１２に示すように、機能ブロック選択に、機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３に割り当てられているＩＤ番号には存在しない値（未付与識別情報）である「０」が設定された場合、何も機能が選択されていないのと同様であり、図１３に示すように、機能ブロック選択（チップセレクト信号）「０」に該当するパート、すなわち、パートＢからパートＤには、予め設定されている固定値である「０」を出力する。

さらに、本実施例のＬＳＩ１の各共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３は、該共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の属する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３が動作を停止していると、前段の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３からのモニタ信号を該機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３のモニタ信号として出力する。

このように、本実施例のＬＳＩ１は、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３に搭載されていて該機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の内部信号を選択してモニタ信号として出力する共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３のモニタ信号が次段の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に入力されてデイジーチェーン接続され、該共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の出力する共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３を複数のパートに分割して、各共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３に、該パート毎に出力対象の内部信号を選択させるとともに、該選択した内部信号と前段の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３からのモニタ信号の対応するパートの一方を選択させて共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の該パート出力として出力させるモニタ制御回路ＭＣを搭載している。

したがって、複数搭載する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の内部信号のうち観測したい内部信号を容易に取り出すことができるとともに、組み込みを容易なものとして、拡張性を向上させることができる。

すなわち、共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の出力するモニタ信号をデイジーチェーン接続しているので、モニタ信号の本数が増加したり、機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３の数が増大しても、ＬＳＩ１のレイアウト時に配置配線の制約を受けにくく、ＬＳＩ１のチップサイズをできるだけ維持しながら共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３を導入することができる。また、モニタ信号をパート分割し、パート毎にモニタ対象の機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３を割り当てて、機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３内の複数の信号グループのなかから出力対象の内部信号を選択しているので、モニタ信号の限られた本数に対して、さまざまなバリエーションの内部信号を出力することができる。

また、本実施例のＬＳＩ１は、モニタ回路が、各機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３で共通の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３であり、共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３がモニタ制御回路ＭＣの信号選択レジスタＲｓ、グループ選択レジスタＲｇ及び機能ブロック選択レジスタＲｋからの信号に基づいて、出力するモニタ信号を選択している。

したがって、既存の機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３への組み込みや外部購入した機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３へのモニタ機能の組み込みを容易に行うことができる。

さらに、本実施例のＬＳＩ１は、各モニタ回路ＭＮ０〜ＭＮｍが、それぞれ該モニタ回路ＭＮ０〜ＭＮｍを他のモニタ回路ＭＮ０〜ＭＮｍと識別する識別情報であるＩＤ番号が予め付与されており、機能ブロック選択レジスタＲｋは、パート毎に該ＩＤ番号を用いて各共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の出力するモニタ信号を選択している。したがって、出力するモニタ信号の選択を容易に行うことができる。

また、本実施例のＬＳＩ１は、各共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３が、機能ブロック選択レジスタＲｋによって用いられているＩＤ番号が、いずれの共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３にも付与されていない未付与ＩＤ番号であると、該未付与ＩＤ番号の用いられているパートのモニタ信号として予め設定されている固定値を出力している。

したがって、未付与ＩＤ番号を設定するだけで、意図する固定値をモニタ信号として出力させることができ、機能モジュールＦ０〜Ｆｎ内の動作観測をより適切に行うことができる。

さらに、本実施例のＬＳＩ１は、各共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３が、該共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３の属する機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３が動作を停止していると、前段の共通モニタ回路ＫＭ１〜ＫＭ３からのモニタ信号を該機能ブロックＫＢ１〜ＫＢ３のモニタ信号として出力している。

したがって、不要な信号を非活性化することができ、消費電力を低減することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のもの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。

本発明は、半導体集積回路、特に、機能ブロックを内蔵する半導体集積回路の内部信号を観測してデバッグ、評価、解析等を効率的に行う情報を取得して出力する半導体集積回路に適用することができる。

本発明の半導体集積回路の一実施例を適用した半導体集積回路のブロック構成図。図１のＬＳＩの回路構成図。図２の機能ブロック選択レジスタのビットイメージを示す図。図２のグループ選択レジスタのビットイメージを示す図。図２のグループ信号選択レジスタのビットイメージを示す図。図２の共通モニタ回路の回路構成図。図１の機能ブロックＫＢ１の観測対象信号の一例を示す図。図１の機能ブロックＫＢ２の観測対象信号の一例を示す図。図１の機能ブロックＫＢ３の観測対象信号の一例を示す図。レジスタ設定の一例を示す図。図１０のレジスタ設定における図２のＬＳＩのモニタ端子出力結果を示す図。レジスタ設定の他の例を示す図。図１２のレジスタ設定における図２のＬＳＩのモニタ端子出力結果を示す図。

符号の説明

１半導体集積回路
２ＬＳＩ
３ＣＰＵ
４外部モニタ端子
ＫＢ１〜ＫＢ３機能ブロック
ＭＢモータ制御ブロック
Ｒｂレジスタバス
Ｒｉレジスタインターフェイス
ＫＭ１〜ＫＭ３共通モニタ回路
Ｒｋ機能ブロック選択レジスタ
Ｒｇグループ選択レジスタ
Ｒｓグループ信号選択レジスタ
Ｃｓチップセレクトデコーダ
ＳＨ信号選択変換部
ＳＳ０〜ＳＳ３信号セレクタ
ＧＳａ〜ＧＳｄグループセレクタ
ＯＳａ〜ＯＳｄ出力セレクタ

Claims

複数の機能ブロックを搭載し、各機能ブロックが該機能ブロックの複数の内部信号から適宜選択した内部信号を観測対象のモニタ信号として出力するモニタ回路を内蔵し、該各機能ブロックのモニタ回路がその出力するモニタ信号を次段のモニタ回路に入力するデイジーチェーン接続されており、前記各機能ブロックの内部信号がそれぞれ複数の内部信号からなる複数の内部信号群に分けられている半導体集積回路であって、前記モニタ回路の出力するモニタ信号を前記選択された内部信号と前段のモニタ回路から入力される前記モニタ信号のいずれかを選択させて、最終段のモニタ回路の出力するモニタ信号を外部に外部モニタ信号として出力させるモニタ制御手段を搭載し、該モニタ制御手段が、前記各機能ブロックの前記内部信号群の前記複数の内部信号をそれぞれ複数の信号グループに分割して該各内部信号群の各内部信号を該信号グループ毎にそれぞれまとめる信号選択手段と、該信号選択手段でまとめられた各信号グループの内部信号群のうちどの内部信号群の信号グループを該機能ブロックから出力するモニタ信号を複数のパートに分割したときのどのパートに割り当てるかを選択するグループ選択手段と、前記モニタ信号を分割した各パート毎に前記グループ選択手段で選択された信号グループと前記前段のモニタ回路からのモニタ信号の対応するパートのモニタ信号のいずれかを該機能ブロックから出力するモニタ信号として選択する機能ブロック選択手段とを備えていることを特徴とする半導体集積回路。
前記モニタ回路は、前記各機能ブロックで共通のモニタ回路であり、該共通モニタ回路が前記モニタ制御手段の前記信号選択手段、前記グループ選択手段及び機能ブロック選択手段からの信号に基づいて、前記出力するモニタ信号を選択することを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
前記各モニタ回路は、それぞれ該モニタ回路を他のモニタ回路と識別する識別情報が予め付与されており、前記機能ブロック選択手段は、前記パート毎に該識別情報を用いて該各モニタ回路の出力するモニタ信号を選択させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体集積回路。
前記各モニタ回路は、前記機能ブロック選択手段によって用いられている前記識別情報が、前記いずれのモニタ回路にも付与されていない未付与識別情報であると、該未付与識別情報の用いられているパートのモニタ信号として予め設定されている固定値を出力することを特徴とする請求項３記載の半導体集積回路。
前記各モニタ回路は、該モニタ回路の属する前記機能ブロックが動作を停止していると、前記前段のモニタ回路からのモニタ信号を該機能ブロックのモニタ信号として出力することを特徴とする請求項１から請求項４記載の半導体集積回路。