JPH01184560A - シングルチップマイクロコンピュータ - Google Patents

シングルチップマイクロコンピュータ

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JPH01184560A
JPH01184560A JP63011354A JP1135488A JPH01184560A JP H01184560 A JPH01184560 A JP H01184560A JP 63011354 A JP63011354 A JP 63011354A JP 1135488 A JP1135488 A JP 1135488A JP H01184560 A JPH01184560 A JP H01184560A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
chip microcomputer
external
cpu
state
Prior art date
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Pending
Application number
JP63011354A
Other languages
English (en)
Inventor
Takumi Niimura
新村 拓美
Yukihiro Nishiguchi
西口 幸弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH01184560A publication Critical patent/JPH01184560A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シングルチップマイクロコンピュータにおい
て内蔵するプログラムメモリに記憶されたプログラムの
読み出しを禁止しソフトウェアを保護する機能を備えた
シングルチップマイクロコンピュータに関する。
〔従来の技術〕
シングルチップマイク薗コンピュータ(以下“シングル
チップマイコン”と記す)は中央処理装置(以下“CP
U”と記す)、データメモリ、プログラムメモリ(以下
“ROM″と記す)、入出力装置を単一の半導体基板上
に集積したものである。
一般に、マイクロコンピュータは、初期状態が解除され
ると0番地からプログラムを読出し、実行を開始する。
シングルチップマイフンは、内蔵するROMのアドレス
をO番地から割り当てている為、最初は内蔵ROMに記
憶されている命令を実行する。
また、シングルチ、ツブマイコンは、内蔵ROMに代り
、外部よりプログラムを入力して、CPUに実行させた
り、外部メモリに対し、データの読み出しや書き込みを
行う外部アクセスモーFを備えている。
一般に外部アクセスモードな備えたシングルチップマイ
コンは、CPUのアクセスするアドレス空間判別等の制
御により、内蔵ROMからのデータの読み出し・書き込
みを行う通常動作モードと、内蔵ハードウェアテストの
為に内蔵ROMからのデータの読み出しを禁止し、外部
メモリに対してのみアクセスする外部アクセスモードと
の2つを備え、外部入力端子の端子レベルの状態により
どちらか一方のモードを選択するモーrの切換機能をも
備えている。
まス、従来のシングルチップマイコンのモード切換機能
について図面を参照して説明する。なお、外部アクセス
モードについては、命令コードのリードについて説明す
る。
第7図は、シングルチップマイコンのハードウェアテス
ト装置の構成図である。
第7図において、5’OOはシングルチップマイコン、
600はデュフルボー)RAM構成のテストメモリ、7
00はシングルチップマイコン500の制御及びテスト
メモリ600とデータ入出力を行うホストコンピュータ
である。
シングルチップマイコン500とテストメモリ600は
、アドレスバス5211データバス522で接続され、
シングルチップマイコン500からはテストメモリに対
して、読出信号(以下“RD倍信号と記す。)500−
4、書込信号(以下“WR倍信号と記す。)500−5
が出力されている。
またホストコンピュータ700とテストメモリ600は
アドレスバス701とデータバス702で接続され、ホ
ストコンピュータからテストメモリ600に対してRD
信号700−1.WR信号700−2が出力され、シン
グルチップマイコン500に対しては、通常動作モード
と外部アクセスとのモード切換信号(以下“TST信号
”と記す。)500−1とHALT解除信号500−2
が出力されている。
第5図は従来のシングルチップマイコン500のブロッ
ク図である。第5図において、501はプログラム実行
や入出力データの処理およびシングルチップマイコン全
体の制御を行うCPU。
502はシングルチップマイコン500の内蔵するRO
M、503はCPUの制御により入出力ボートまたはア
ドレス・データバスとして機能するポートである。
これらの各ユニットが、内部アドレスバス504及びC
PU501と内蔵ROM502との間でデータ転送を行
う内部データバス1506と、CPU501とボー ト
503を介して外部ハードウェアとの間でデータ転送を
行う内部データバス2507で接続されている。508
は、外部端子の端子レベルを記憶する回路(以下“TL
回路”と記す。)、510はTL回路508に外部端子
の端子レベルを書込むタイミングを与える為の信号であ
り、ここでは内部クロ、り0を使用している。
また、CPU501からはCPUが内蔵ROM以外の外
部メモリのアドレス空間をアクセスする時だけ“1”に
する信号(以下“MM信号”と記す。)500−6が出
力されている。
次に、シングルチップ5000通常動作モード、外部ア
クセスモード切換動作について第6図、第′8図を参照
して説明する。
ホストコンピュータ700よ’)TST信号50〇−1
が入力されるとTL回路508には、周期的に“0”、
61″を出力する内部クロックであるφ510が“l”
の期間にTST信号500−1の端子レベルが書込まれ
る。TST信号が“O”の時TL回路508の保持する
状態は“O”となり、MM信号500−6が“O”の場
合は、OR回路515の出力が“0”となり内部データ
バス1506が選択され内蔵ROMがアクセスされる。
MM信号500−6が“1″の場合、内部データバス2
507が選択され内蔵ROM空間以外のアドレス空間に
拡張された外部メモリがアクセスされる。このように通
常動作モード時にはO番地から所定のアドレスまでが内
蔵ROM空間、その他は全て外部メモリ空間となり、第
8図(a)に示すようなメモリマツプ図になる。
TST信号が“l”の時TL回路508の保持する状態
が“1″となり、外部アクセスモードに設定され、MM
信号506の状態によらず、OR回路515の出力が“
1”となり外部メモリのアドレス空間がアクセスされ、
第8図(b)に示すようにすべて外部メモリアドレス空
間になる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のシングルチップマイコンは、内部クロッ
クをモード切換信号の書込クロックとして使用している
為、以下の欠点がある。
第7図の構成のシングルチップマイコンのハードウェア
テスト装置において、第9図に示すフローチャートのよ
うなプログラムを実行させることにより、内蔵ROMを
外部メモリに読出すことが可能である。
すなわち、シングルチップマイフンの初期状態において
、ホストコンピュータよりTST信号=“l”を入力す
ることにより、外部アクセスモードに設定し、第8図(
b)のように全てのアドレスを外部メモリ空間にする。
次に0番地から入出力ボートをアドレスデータバスに設
定する命令を実行し、内蔵ROMアドレス空間以外の外
部メモリ空間に分岐する命令を実行し、CPUの動作だ
けを停止しプログラム動作を停止する命令(以下、HA
LT命令と記す。)を実行する。ここでホストコンピュ
ータよりTST信号=“0”入力し、通常動作モードに
設定する。次に、ホストコンピュータよりHALT解除
信号を入力し、プログラムを再実行させる。
この時、アドレス空間は第8図(a)に示すように内蔵
ROM空間をアクセスしている為、内蔵のデータポイン
タでθ番地以降の内蔵ROM空間を指定して内蔵ROM
データを読出し外部メモリに転送する等の命令を実行さ
せることにより、容易に内蔵ROMが読出せ、内蔵lR
OMに記憶されているソフトウェアの保護ができない欠
点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のシングルチップマイクロコンピュータは、中央
処理装置、プログラムを構成する命令フードを記憶する
プログラムメモリ、外部端子もしくはCPUの制御によ
り、外部メモリとのデータ転送を行う外部バス制御装置
とを備えたシングルチップマイクロコンピュータにおい
て、前記フログラムメモリから中央処理装置にデータの
転送を行う第1のデータ転送手段と、シングルチップマ
イクロコンピュータの外部から前記外部バス制御装置を
介してデータを中央処理装置に転送する第2のデータ転
送手段と、前記第1のデータ転送手段と第2のデータ転
送手段のいずれかを選択する選択手段と前記外部端子の
状態を記憶する記憶手段トマイクロコンピュータの初期
状態設定後から最初の命令コードの読み出し動作に伴い
発生するタイミング信号が出力されるまで前記記憶手段
への書込クロックを発生するクロック制御回路と、前記
選択手段を制御するためにCPUから出力される状態信
号と前記記憶手段が外部アクセス動作に制御する状態を
記憶している場合に前記状態信号による制御を禁止し、
第2のデータ転送手段を選択するように前記選択手段を
制御する状態制御手段とを備えている。
〔実施例1〕 本発明の第1の実施例について、図面を参照して説明す
る。第1図は、第1の実施例によるシングルチップマイ
コンのブロック図であるが、状態制御回路(以下“TL
回路”と記す)108への書込信号(以下“LCK1信
号”と記す)1100制御だけが第5図と異なる。
この実施例では、RESET信号300−2とCPU内
部のプログラムカウンタ(以下“PC”と記す)112
に次に読出す命令コードのアドレスを書込むための信号
(以下“WPC信号”と記す)100−7により、LC
K信号110を作成している。その他の機能については
、第5図と同様であるので説明は省略する。
次に第1の実施例のモード切換動作について説明スる。
シングルチップマイコンの初期状態後、CPUl0Iは
最初に実行する命令コードのアドレス“0000″及び
アドレスをPC112に書込む為のWPC信号100−
7を出力する。
シングルチップマイコンを初期化する為のRESET信
号100−2をRSフリ、プフロ、プ109のセット信
号、WPC信号100−7をリセット信号とすることに
より、第2図に示すようにRESBT信号100−2が
“0″となった後、最初にWPC信号100−7が“1
″になるまでの期間、TST信号100−1をTL回路
108に書込可能であるがその後の書込は禁止される。
TL回路108の保持する状態が“0″の時通常動作モ
ードとなる。CPUl0Iのアクセスする空間が内蔵R
OMの場合はMM信号=“O”となっており、OR回路
115の出力が“O”となり内部7Fレスバス1106
が選択され内蔵ROM102がアクセスされる。CPU
101がMM信号100−6を“l”にすると、OR回
路115の出力が“1″となり、内部アドレスバス21
07が選択され、内蔵ROM空間以外の7ドレス空間に
拡張された外部メモリがアクセスされる。
逆に、TL回路108の保持する状態が“l”の時、外
部アクセスモードとなり、MM信号10〇−6のレベル
によらずOR回路115の出力が“l”となり、内部ア
ドレスバス2107が選択され、外部メモリがアクセス
される。従って、シングルチップマイコンの初期状態に
おいて、最初の命令コードの読出直後からシングルチッ
プマイコンの動作モードの変更ができない。
〔実施例2〕 本発明の第2の実施例について図面を参照して説明する
。第3図は第2の実施例のシングルチップマイコンのブ
ロック図であるが、状態制御回路(以下“TL回路”と
記す)308への書込信号(以下“L(、に信号”とす
る)310の制御だけが第1図と異なる。
この実施例では、RESET信号300−2と、CPU
301内部の命令レジスタ(以下“IR”と記す)31
2にプログラムメモリから読出された命令コードを書込
むための信号(以下“WIR信号”と記す’)300−
7を用いてLCK信号310を作成している。その他の
機能については第1図と同様であるので説明は省略する
次に、第2の実施例のモード切換動作について説明する
。第4図はTST信号300−1のTL回路308への
書込タイミングを示している。マイクロコンピュータの
初期状態後、CPU301は最初に読出された命令コー
ドをIR312に書込む為にWIR信号300−7を出
力する。
その後シングルチップマイフンはIR312に書込まれ
た命令に従って処理を行う、シングルチップマイフンを
初期化する為のRESET信号300−2をRSフリッ
プフロ、ブ309のセット信号、WIR信号300−7
をリセット信号とすることにより、図4に示すようにR
ESET信号300−2が“0″となった後、最初にW
IR信号300−7が“1”になるまでの期間、TST
信号300−1をTL回路308に書込可能であるが、
その後の書込は禁止される。
TL回路308の保持する状態が“0”の時、通常動作
モードとなる。CPU301のアクセスする空間が内蔵
ROMの場合はMM信号=“O”となり、OR回路31
5の出力が“0”となり内部データバス1306が選択
され、内蔵ROMがアクセスされる。MM信号=“1”
にするト、OR回路315の出力が“1”となり、内部
データバス2307が選択され、内蔵ROM空間以外の
アドレス空間に拡張された外部メモリがアクセスされる
逆に、TL回路308の保持する状態が“1”の時、外
部アクセスモードとなり、MM信号100−6のレベル
によらず、OR回路315の出力が“l”となるため内
部データバス2307が選択され、外部メモリがアクセ
スされる。
従って、シングルチップマイコンの初期状態において、
最初の命令コード読出直後からシングルチップマイコン
の動作モードの変更ができない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明を実施したシングルチップマ
イクロコンピュータは、シングルチップマイクロコンピ
ュータの初期状態後、最初の命令コードの読出以後の動
作モードの変更を禁止することにより、外部アクセスモ
ードを利用したシングルチップマイクロコンピュータの
内蔵ROMの読出しを禁止することができ、ユーザ作成
のソフトウェアの保護が可能であるという効果がある。
第1.第2の実施例において、WPC信号、WIR信号
をLCK信号のリセット信号として用いたが最初の命令
コードの読出動作に伴い発生するタイミング信号であh
ば、どのような信号を用いても上記の効果を有すること
は明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例1のシングルチップマイクロコンピュ
ータのブロック図、第2図は実施例1のモード切換タイ
ミング図、第3図は実施例2のシングルチップマイクロ
コンピュータのブロック図、第4図は実施例2のモード
切換タイミング図、第5図は従来のシングルチップマイ
クロコンピュータのブロック図、第6図は従来例のモー
ド切換タイミング図、第7図はシングルチップマイクロ
コンピュータのハードウェアテスト装置の構成図、第8
図(a)は通常動作モード時のメモリマツプ図、第8図
(b)は外部アクセスモード時のメモリマツプ図、第9
図はシングルチップマイクロコンピュータの内蔵ROM
読出フローである。 101・・・・・・CPU、102・・・・・・内蔵R
OM。 103・・・・・・ボート、104・・・・・・内部ア
ドレスバス、106・・・・・・内部データバス1.1
07・・・・・・内部データバス2、・・・・・・10
8・・・・・・TL回路、110・・・・・・LCK信
号、121・・・・・・外部アドレスバス、122・・
・・・・外部データバス、100−1・・・・・・TS
T信号、100−2・・・・・・RESET信号、10
0−4・・・・・・RD倍信号100−5・・・・・・
WR倍信号100−6・・・・・・MM倍信号301・
・・・・・CPU1302・・・・・・内蔵ROM、3
03・・・・・・ボート、304・・・・・・内部アド
レスバス、306・・・・・・内部データバス1,30
7・・・・・・内部データバス2.308・・・・・・
TL回路、309・・・・・・REF/F。 310・・・・・・LCK信号、300−1・・・・・
・TST信号、300−2・・・・・・RESET信号
、30〇−3・・・・・・ALE信号、300−4・・
・・・・RD倍信号300−5・・・・・・WR倍信号
308・・・・・・MM倍信号321・・・・・・外部
アドレスバス、322・・・・・・外部データバス、5
01・・・・・・CPU、502・・・・・・内蔵RO
M、503・・・・・・ボート、504・・・・・・内
部アドレスバス、506・・・・・・内部データバス1
,507・・・・・・内部データバス2.508・・・
・・・TL回路、510・・・・・・内部クロックφ、
521・・・・・・外部アドレスバス、522・・・・
・・外部データバス、50〇−1・・・・・・TST信
号、500−4・・・・・・RD倍信号500−5・・
・・・・WR倍信号500−6・・・・・・MM倍信号
500・・・・・・シングルチップマイクロコンピュー
タ、600・・・・・・テストメモリ、700・・・・
・・ホストコンピュータ、500−2・・・・・・HA
LT解除信号、701・・・・・・アドレスバス、70
2・・・・・・データバス、703・・・・・・RD倍
信号704・・・・・・WR倍信号 代理人 弁理士  内 原   音 荀1回 M3図 4刀、k声   ′ j  コーパ読土  、以μI〆
脳ヒとF杢14−万2@ ’!34m 第5 回 ガ乙 面 第7回

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中央処理装置、プログラムを構成する命令コードを記憶
    するプログラムメモリ、外部端子もしくはCPUの制御
    によりCPUと外部メモリとのデータ転送(以下“外部
    アクセス動作”と記す)を行う外部バス制御装置とを備
    えたシングルチップマイクロコンピュータにおいて、前
    記プログラムメモリから中央処理装置にデータの転送を
    行う第1のデータ転送手段と、シングルチップマイクロ
    コンピュータの外部から前記外部バス制御装置を介して
    データを中央処理装置に転送する第2のデータ転送手段
    と、第1図のデータ転送手段と第2のデータ転送手段の
    いずれかを選択する選択手段と、前記外部端子の状態を
    記憶する記憶手段と、マイクロコンピュータの初期状態
    設定後から最初の命令コードの読出し動作に伴い発生す
    るタイミング信号が出力されるまで前記記憶手段への書
    込クロックを発生するクロック制御回路と、前記選択手
    段を制御するためにCPUから出力される状態信号と、
    前記記憶手段が外部アクセス動作に制御する状態を記憶
    している場合に前記状態信号による制御を禁止し、第2
    のデータ転送手段を選択するように前記選択手段を制御
    する状態制御手段とを備えたことを特徴とするシングル
    チップマイクロコンピュータ。
JP63011354A 1988-01-19 1988-01-19 シングルチップマイクロコンピュータ Pending JPH01184560A (ja)

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JP63011354A JPH01184560A (ja) 1988-01-19 1988-01-19 シングルチップマイクロコンピュータ

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6068441A (ja) * 1983-09-22 1985-04-19 Fujitsu Ltd ワンチツプ・マイクロ・コンピユ−タ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6068441A (ja) * 1983-09-22 1985-04-19 Fujitsu Ltd ワンチツプ・マイクロ・コンピユ−タ

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