JPH01234943A - エミュレータ - Google Patents

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〕 本発明はターゲットシステム比おけるソフトウェアの開
発支援を行うためのエミュレータに係り、例えばターゲ
ットシステムにおける特定の回路ブロックが未完成もし
くは現存しない状態においてもターゲットシステムの機
能を中心としたソフトウェアデバッグを可能とするエミ
ュレータに適用して有効な技術に関する。

〔従来技術〕

マイクロコンピュータ応用機器（以下単にターゲットシ
ステムとも記す）の開発において、そのシステムデバッ
グやシステム評価を行うためのエミュレータは、ターゲ
ットシステムに含まれるマイクロコンピュータ（ターゲ
ットマイクロコンピュータ）の機能を代行しながらソフ
トウェアデバッグを可能とするものである。

エミュレータは、ターゲットマイクロコンピュータと同
等のマイクロプロセッサをターゲットシステムとのイン
タフェース部に備え、このマイクロプロセッサにソフト
ウェアデバッグ対象とされるプログラムを実行させてタ
ーゲットシスムを代行制御する。このとき、デバッグ対
象プログラムの内容を任意に変更したりして、その制御
状態をトレースし、所定のブレークポイントでそのトレ
ース結果を確認可能にしながらターゲットシステムのソ
フトウェアデバッグを支援する。

このようにエミュレータは実際的なプログラムによって
ターゲットシステムを動作させながらそのソフトウェア
デバッグを支援する。したがって、一部の例外を除き、
基本的にはターゲットシステムが現存するしていること
を必要とする。ここで、一部の例外とは、通常エミュレ
ータはデバッグ対象プログラムを格納したりターゲット
システムのメモリ空間を割り付は可能なエミュレーショ
ンメモリを備えているため、このエミュレーションメモ
リに代替可能な機能に関してのみターゲットシステムの
未完成は許容されるということである。

なお、エミュレータについて記載された文献の例として
は１９８７年６月に日経マグロウヒル社発行の「日経デ
ータプロマイコンＪＭＣ２−３１０−００１〜０１２の
マイコン開発用システムがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ターゲットシステムを構成する回路ブロ
ックの中には、ユーザなどによる新規設計の専用ＬＳＩ
や未だ製品が提供されていないメモリデバイスなどを含
むことがある。このような場合に従来のエミュレータで
は、それら回路ブロックを入手してターゲットシステム
もしくはその試作システムが完成するのを待たなければ
エミュレータによるソフトウェアデバッグを行うことが
できない。これにより、特定のデバイスやボードを利用
するマイクロコンピュータシステムにおいては斯る回路
ブロックを入手するまでエミュレータによるソフトウェ
アデバッグを行うことができず、そのようなマイクロコ
ンピュータシステムの開発期間が長くなるという問題が
あった。

本発明の目的は、ターゲットシステムにおいて特定の回
路ブロックが未完成もしくは存在しなくても当該ターゲ
ットシステムのソフトウェアデバッグを可能とするエミ
ュレータを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほか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
。

〔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。

すなわち、ターゲットシステムに実装されていない回路
ブロックに関するエミュレーションに際して、当該エミ
ュレーションに必要な情報を、上記回路ブロックの回路
構成情報を持つワークステーションに与えると共に、こ
のワークステーションでのシミュレーション結果を利用
し得るように、エミュレータを、上記ワークステーショ
ンとインタフェース可能にするものである。上記回路構
成情報としては、エンジニアリングワークステーション
の回路設計用ソフトウェアで形成された情報を用いるこ
とができる。

〔作　用〕

上記した手段によれば、ターゲットシステムに実装され
ていない回路ブロックに関するエミュレーションに際し
て、エミュレータはその回路ブロックの回路構成情報を
持つワークステーションとインタフェースしながら、そ
の回路ブロックを実際にアクセスしたと同様の情報を得
てエミュレーションを行う。このとき、ワークステーシ
ョンにおける回路構成情報のソフトウェア処理に時間を
要する場合には、エミュレータはターゲットシステムを
代行制御するためのプロセッサにウェイトなどを挿入し
てその他の回路ブロックとの動作タイミングの整合を図
る。これによりターゲットシステムにおいて特定の回路
ブロックが未完成もしくは存在しなくても当該ターゲッ
トシステムのソフトウェアデバッグが可能とされるもの
である。

〔実　施　例〕

第１図は本発明の一実施例であるエミュレータを含むシ
ステム構成図である。

第１図に示されるエミュレータ１は、特に制限されない
が、インタフェースケーブル２の中間に配置したエミュ
レーションボッド３に、図示しないターゲットマイクロ
プロセッサと同等のエミユレーション用マイクロプロセ
ッサ４を備え、そのインタフェース−プル２の先端部は
、実機もしくは試作機としてのターゲットシステムであ
るターゲットマシン７のＣＰＵ　（セントラル・プロセ
ッシング・ユニット）ボード８に含まれるターゲットマ
イクロプロセッサ用ソケット５に結合可能にされている
。このエミユレーション用マイクロプロセッサ４は、特
に制限されないが、図示しないターゲットマイクロプロ
セッサの論理を所望に追加変更してエミュレータ本体６
と信号をやりとりしながらターゲットマシン７を代行制
御可能に構成されている。

エミュレータ本体６にはターゲットマシン７とエミユレ
ーション用マイクロプロセッサ４とがやりとりする情報
やエミユレーション用マイクロプロセッサ４の内部状態
に応する情報がインタフェースケーブル２を介してエミ
ュレーションバス１０に与えられ、また、このエミュレ
ーションバス１０を介してエミュレーションのための各
種制御信号や情報がエミユレーション用マイクロプロセ
ッサ４に与えられるようになっている。

エミュレーションバス１０には、ターゲットマシン７に
おけるデータメモリやプログラムメモリを代行するため
のエミュレーションメモリ１１゜エミユレーション用マ
イクロプロセッサ４の制御状態やエミュレーションバス
１０の状態を監視してその状態が予め設定されている状
態に到達したときにエミュレーション動作をブレークす
るためのブレークコントロール回路１２、エミュレーシ
ョンバス１０に与えられるデータやアドレスさらには制
御情報を逐次トレースして蓄えるリアルタイムトレース
回路１３が夫々結合される。上記エミュレーションメモ
リ１１、ブレークコントロール回路１２、及びリアルタ
イムトレース回路１３は、コントロールバス１５を通じ
てコントロールプロセッサ１６の制御を受けるようにな
っている。

ここで、上記ターゲットマシン７は、ＣＰＵボード８の
他に例えばメモリボード部２０や専用しＳＩボード部２
１などの回路ブロックを含むことによって本来完成品と
して構成されるが、本実施例においては、特に制限され
ないが、メモリボード部２０と１つの専用ＬＳＩボード
部２１は未入手によってターゲットシステム７に実装さ
れていないものとする。本実施例のエミュレータ１は、
このようなターゲットマシン７の物理的未完成状態にお
いてもソフトウェアデバッグを可能にするものであり、
以下これについて説明する。

第１図において３０はエンジニアリングワークステーシ
ョンであり、特に制限されないが、汎用目的コンピュー
タ３１や各種記憶装置を備え、上記ターゲットマシン７
に未実装のメモリボード部２０や専用ＬＳＩボード部２
１の回路構成情報などをメモリ部回路ファイル３２、専
用ＬＳＩ部回路ファイル３３として保有する。このファ
イル３２．３３に格納される回路構成情報は汎用目的コ
ンピュータ３１における回路設計用ソフトウェアを介し
て設計された情報であって、それら回路の論理構成やタ
イミングさらにはレイアウトパターンなど、当該回路ブ
ロックを構成するために必要な全ての設計情報が含まれ
ている。尚、このエンジニアリングワークステーション
３０は、特に制限されないが、ターゲットシステム７の
ソフトウェアを開発するためのシステム開発装置をも兼
ねるものである。

本実施例のエミュレータ１は、ターゲットマシン７のエ
ミュレーションに際し、このターゲットマシン７に実装
されていない回路ブロック即ち本実施例に従えばメモリ
ボード部２０や専用ＬＳＩボード部２１に関しては、エ
ンジニアリングワークステーション３０が保有する回路
構成情報をリンクさせて利用可能とするホストインタフ
ェースコントローラ１７を備える。このホストインタフ
ェースコントローラ１７は、エミュレータ本体６におい
てエミュレーションバス１０とコントロールバス１５に
結合されると共に、インタフェースケーブル３４を介し
てエンジニアリングワークステーション３０に結合され
る。尚、このホストインタフェースコントローラ１７は
、コントロールプロセッサ１６がエミュレータｌの内部
を制御するために必要な情報、例えばブレークコントロ
ール回路１２に対するブレーク条件の設定、ブレーク時
におけるリアルタイムトレース回路１３のアクセス、エ
ミュレーションメモリ１１に対するデータやプログラム
などの初期設定などに必要な情報を、システム開発装置
として機能するエンジニアリングワークステーション３
０との間でやりとりするためにも利用される。

尚、システム開発装置としての機能を兼ねるエンジニア
リングワークステーション３０は、クロスアセンブラな
どによって生成されたオブジェクトファイル３５を含ん
でおり、エミュレータ１はこのオブジェクトファイル３
５から各種オブジェクトデータのダウンロードを受ける
ことによりそれを直接利用できるようになっている。

ここで、ターゲットマシン７に実装されていないメモリ
ボード部２０や専用ＬＳＩボード部２１に関するエミュ
レーションに際して、必要な情報をエンジニアリングワ
ークステーション３０との間で相互にやりとりするホス
トインタフェースコントローラ１７の制御手順の一例を
説明する。

ホストインタフェースコントローラ１７にはターゲット
マシン７に実装されていない回路ブロックの識別情報例
えばメモリボード部２０に含まれるべきメモリに割り付
けられているアドレス情報などが初期設定されている。

ホストインタフェースコントローラ１７は、エミュレー
ションバス１０を監視しながら未実装の回路ブロックに
対するアクセス要求などをその識別情報によって検出す
ると、このときエミユレーション用マイクロコンピュー
タ４から出力されるアドレス信号やその低制御信号など
の各種情報をインタフェースケーブル３４を介して汎用
目的コンピュータ３１に与える。このようにして汎用目
的コンピュータ３１に与えられる情報はエミュレーショ
ンバス１０上の情報それ自体である必要はなく、汎用目
的コンピュータ３１に適するフォーマットに変換した情
報であってもよいし、さらにはそのような情報に基づい
て汎用目的コンピュータ３１が処理すべき動作を指示す
るための処理コードを付加して与えることもできる。汎
用目的コンピュータ３１は、ホストインタフェースコン
トローラ１７から与えられる情報に基づいて、メモリ部
回路ファイル３２や専用ＬＳＩ部回路ファイル３３から
所定の情報を引出して、シミュレーションを行い、その
結果をホストインタフェースコントローラ１７に返す。

例えば、メモリボード部２０のリード・アクセスが指示
される場合には、汎用目的コンピュータ３１は、メモリ
部回路ファイル３２から取得した該当するメモリデバイ
スの回路構成情報に従ってリード・アクセスに相当する
シミュレーションを行い、仮想的なリードデータをホス
トインタフェースコントローラ１７に与える。また、メ
モリボード部２０のライト・アクセスが指示される場合
には、メモリ部回路ファイル３２から取得した該当する
メモリデバイスの回路構成情報に従ってライト・アクセ
スに相当するシミュレーションを行って、仮想的なライ
トデータを内部に蓄えると共に、必要に応じてアクルッ
ジ信号などに相当する情報をホストインタフェースコン
トローラ１７に与える。これによってホストインタフェ
ースコントローラ１７はエンジニアリングワークステー
ション３−′０から与えられるシミュレーション結果の
情報をターゲットマシン７で処理し得る情報形態に変換
してこれをエミユレーション用マイクロプロセッサ４に
与える。

このとき、エンジニアリングワークステーション３０に
おけるシミュレーション動作は実際のデバイスをアクセ
スする場合よりも往々にして時間を要することが多いか
ら、ホストインタフェースコントローラ１７は、エミュ
レーションに際してエンジニアリングワークステーショ
ン３０とのリンクが必要なときはそれに応じた長さのウ
ェイトサイクルをエミユレーション用マイクロプロセッ
サ４に挿入するようになっている。尚、ウェイトを挿入
する代りにエミユレーション用マイクロプロセッサ４の
動作クロック信号の周波数などを制御するようにしても
よい。

これによりターリットマシン７において特定の回路ブロ
ックが未完成もしくは存在しなくてもエミュレータ１は
、当該ターゲットマシン７のソフトウェアデバッグを行
うことができる。

以上本発明者によって成された発明を実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず
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
ことは言うまでもない。

例えば、ホストインタフェースコントローラ１７を介し
てエンジニアリングワークステーション３０に与えられ
る情報はエミユレーション用マイクロプロセッサ４の出
力情報に限らず、ターゲットマシン７に含まれるその他
の回路ブロックの出力情報であってもよい。また、エン
ジニアリングワークステーション３０に与えるためにエ
ミュレータ１から出力される情報はエミュレータ内部の
情報それ自体であってもよい。このときには、エミュレ
ータ１から与えられる情報を汎用目的コンピュータ３１
に適するフォーマットに変換したり。

さらにはそのような情報に基づいて汎用目的コンピュー
タ３１が処理すべき動作を指示するための処理コードを
形成する手段を、エンジニアリングワークステーション
３０内部に、もしくはインタフェースケーブル３４の中
間に設けることができる。

また、ターゲットシステムを代行制御するプロセッサは
ターゲットシステムのＣＰＵに呼応する機能を備えるも
のであり、所謂シングルチップマイクロコンピュータに
よって構成されるような評価専用チップであってもよい
。

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エンジニアリングワ
ークステーションとリンクされるエミュレータに適用し
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、未実装回路ブロックの回路構成情報を持
ち、これに基づいてシミュレーション可能な機能を備え
た各種ワークステーションとリンクしてソフトウェアデ
バッグ可能な各種エミュレータに適用することができる
。本発明は、少なくともターゲットシステムに含まれる
プロセッサの代行制御を行いながらソフトウェアデバッ
グを行う条件のものに適用することができる。

〔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
。

すなわち、ターゲットシステムに実装されていない回路
ブロックに関するエミュレーションに際して、当該エミ
ュレーションに必要な情報を、上記回路ブロックの回路
構成情報を持つワークステーションに与えると共に、こ
のワークステーションでのシミュレーション結果を利用
し得るように、エミュレータを、上記ワークステーショ
ンとインタフェース可能にするものであるから、ターゲ
ットシステムにおいて特定の回路ブロックが未完成もし
くは存在しなくても当該ターゲットシステムのソフトウ
ェアデバッグを行うことができるという効果がある。こ
れにより、特定のデバイスやボードを利用するマイクロ
コンピュータシステムにおいて、斯る回路ブロックを入
手する以前にもエミュレータによるソフトウェアデバッ
グを行うことができ、そのようなマイクロコンピュータ
システムの開発期間を短縮することができるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるエミュレータを含むシ
ステム構成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ターゲットシステムに含まれるプロセッサの代行制
   御を行いながらソフトウェアデバッグを行うためのエミ
   ュレータであって、ターゲットシステムに実装されてい
   ない回路ブロックに関するエミュレーションに際しては
   、これに必要な情報を、上記回路ブロックの回路構成情
   報を持つワークステーションに与えると共に、このワー
   クステーションでのシミュレーション結果を利用し得る
   ように、上記ワークステーションとインタフェース可能
   にされて成るものであることを特徴とするエミュレータ
   。 ２、上記回路構成情報は、エンジニアリングワークステ
   ーションの回路設計用ソフトウェアで形成された情報で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエミ
   ュレータ。