JPH0281237A - ワンチップマイクロコンピュータのユーザ・プログラムのチェック方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明はワンチップマイクロコンピュータのユーザ・
プログラムのチエツク方法に関し、より詳細にはネステ
ィング・オーバおよびサブルミチンの再帰的使用等のチ
エツクが可能な、ワンチップマイクロコンピュータのユ
ーザΦプログラムのチエツク方法に関する。

（ロ）従来の技術 ワンチップマイクロコンピュータ（以下、単にマイクロ
コンピュータと称する）は、限定されたシリコンチップ
上にプロセッサ、メモリ、入出力装置を収容するため、
汎用マイクロコンピュータと異なるアーキテクチユアが
採用きれている。そのため、ユーザがユーザ・プログラ
ムのマスク化以前に、現実に使用されるプロセッサの性
能限界に起因する、あるいはプロセッサとのミスマツチ
に起因するソフトウェア・トラブルをチエツクすること
は極めて困難である。また、コンピュータ・メーカーも
、マイクロフンピユータにより制御される周辺機器が用
意されない理由により、上記ソフトウェア・トラブルを
チエツクすることは極めて困難である。そこで、マイク
ロコンピュータには単体にてユーザ・プログラムのチエ
ツクが可能なテスト・モードが用意されている。

以下、第３図を参照して従来のユーザ・プログラムのチ
エツク方法をマイクロ命令の流れにより説明する。

まず、マイクロコンピュータはその特殊ピンの電位の変
更によりテスト・モードにされ、しかる後起動される。

そして、 （１）プログラム・カウンタ（以下、ＰＣと称する）（
１）のデータをアドレス・レジスタ（２）に転送し、Ｐ
ｃｔの内容を＋１する。

（２）アドレス・レジスタ（２）の出力をアドレスとし
、て、ユーザ・プログラムがマスクされているロム（以
下、マスク・ロムと称する）３をアクセスする。

（３）マスク・ロム（３）から読み出したデータをデー
タ・レジスタ（４）にセットする。

（４）データ・レジスタ（４）のデータをデータ・バス
（５）を介して、命令レジスタ（８）にセットする。

（５）命令レジスタ（８）のデータを命令デコーダ（９
）によって、複数の制御信号にデコードする。

（６）ジャンプ命令、ＣＡＬＬ命令およびリターン命令
に対応する制御信号を強制的にノー・オペレーション（
以下、ＮＯＰと称する）命令に対応する制御信号とする
。

（７）複数の制御信号により、演算部（１０）の算術論
理演算ユニット、汎用レジスタ、アキュムレータ、−時
レジスタ等を制御し、命令を実行する。

（８）命令実行に伴う、データ・ポインタ（６）あるい
はレジスタ値等のステータス情報をデータ・ラッチ（１
１）を介して、ステータス・モニタ（１２）に出力する
。

〈９）ステップ（１）に戻る。

なるテストが実施される。ここで、ジャンプ命令、ＣＡ
ＬＬ命令およびリターン命令を強制的にＮＯＰ命令に置
き換える理由は、周辺機器よりのデータ入力が無い単体
テストでは、これらの命令を含むマイクロ・プログラム
を無限に繰り返し、全てのプログラムのチエツクが実施
されない虞があるためである。

ところが、このようにジャンプ命令、ＣＡＬＬ命令およ
びリターン命令を無視して、ユーザ・プログラムを実行
する場合には、前記したプロセッサの性能限界に起因す
る、あるいはプロセッサとのミスマツチに起因するソフ
トウェア・トラブルをチエツクすることは不可能であっ
た。

さらに、従来のマイクロコンピュータではそのＰＣデー
タを得ることができず、トラブルが発生するプログラム
を特定することが困難であった。

（八）発明が解決しようとする課題 この発明は、周辺機器とのデータの入出力が条件ジャン
プ命令により行われることが多い事実の解明に基づいて
、上記した従来のマイクロコンピュータの課題を解決す
ることにある。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明は、ジャンプ命令につき、その分岐先アドレス
確認後、そのジャンプ命令の次の命令に強制復帰させる
点を特徴とする。

（＊）作用 上記構成は、周辺機器からのデータ入力が無い場合に繰
り返し実行される虞のあるジャンプ命令の実行につき、
その分岐先アドレスの確認に止めるよう作用する。

（へ）実施例 以下、第１図および第２図を参照してこの発明の一実施
例を説明する。初めに、この発明を適用したマイクロコ
ンピュータの機能ブロック図である第１図をマイクロ命
令の流れにより説明する。

まず、マイクロコンピュータはその特殊ビンの電位の変
更によりテスト・モードにされ、しかる後起動される。

そして、 （１）　ＰＣ（２１）のデータをアドレス・レジスタ（
２２）に転送し、ＰＣ（２１）の内容を＋１する。

（２）アドレス・レスシタ（２２）の出力をアドレスと
して、マスク・ロム（２３）をアクセスする。

（３）マスク・ロム（２３）から読み出したデータをデ
ータ・レジスタ（２４）にセットする。

（４）データ・レジスタ（２４）のデータをデータ・バ
ス（２５〉を介して、命令レジスタ（２８）にセットす
る。

（５）命令レジスタ（２８）のデータを命令デコーダ（
２９）によって、複数の制御信号に変換する。

（６）ジャンプ命令の場合には、対応する制御信号によ
り、ＰＣ（２１）のデータをＰＣ保持レジスタ（２０）
にセットする。

（７）分岐先アドレスをＰＣレジスタ（２２）にセット
する。

（８）命令レジスタ（２８）にＮＯＰ命令を強制的にセ
ットする。

（９）複数の制御信号により、演算部（３０）の算術論
理演算ユニット、汎用レジスタ、アキュムレータ、−時
レジスタ等を制御し、命令を実行する。

（１０）命令実行に伴う、アドレス・レジスタ（２２）
のデータ、データ・ポインタ（２６）あるいは他のレジ
スタのデータ等のステータス情報をデータ・ラッチ（３
１）を介して、ステータス・モニタ（３２）に出力する
。

（１１）ステップ（１）に戻る。

なるテストが実行される。

続いて、第２図を参照してこの発明をより詳細に説明す
る。

テスト信号ＴＥＳＴがＬ”のときには、ゲート（３１）
　、　（３２）がオフし、ゲート（３１）の“Ｌ”出力
が反転入力に入力されるゲート（３３）はシステム・ク
ロックＣＰｍに同期してオンし、データ・レジスタ（２
４）の命令を命令レジスタ（２８）にセットする。また
、ゲート（３５）　、　（３８）　、　（３９）がオフ
するため、ＰＣ保持レジスタが回路から分離される。

よって、テスト信号ＴＥＳＴが“Ｌ”のときにはこのマ
イクロコンピュータは通常の動作が保証されている。

さて、ＴＥＳＴを“Ｈ”としマイクロコンピュータをテ
スト・モードとすると、ジャンプ命令を実行しない、す
なわちＸｊが“Ｌ”の当初は、ゲー）　（３１）　、　
（３２）がオフし、ゲート（３１）の“Ｌ”出力が反転
入力に入力されるゲート（３３）がシステム・クロック
ＣＰｍに同期してオンするため、命令はデータ・レジス
タ（２４）からゲート（３３）、命令レジスタ（２８）
を介して命令デコーダ（２９）にセットされる。

命令デコーダ（２９）にジャンプ命令がセットされると
、ジャンプ命令に対応する制御信号がデコードされ、ゲ
ート（４０）およびＲＳフリップフロップ（４３）によ
り構成されるＸｊ生成回路の出力が”Ｈ”となる、なお
、このＸｊ生成回路はジャンプ命令に対応する制御信号
線に並列に接続されるものであり、他のジャンプ制御を
阻害するものではない。

これにより、ゲート（３９）がオンし、ＰＣ（２１）の
データ、すなわち当該ジャンプ命令のアドレスに＋１さ
れたアドレス・データがＰＣ保持レジスタ（２０）にセ
ットされる。同時にゲート（３４）がオンすることによ
り、ゲート（３６）がオフし、ＰＣ（２１）とアドレス
・レジスタ（２２）が分離され、代わって、システム・
クロックＣＰｎに同期してゲート（３７）がオンするた
め、分岐先アドレスがアドレス・レジスタ（２２）にセ
ットされる。

そして、サイクル・クロックＳｉに同期してゲート（３
１）がオンすると、ゲート（３３）がオフし、データ・
レジスタ（２４）からの命令を阻止すると共に、ゲート
（３２）をオンし、ＮＯＰ命令に対応するコードを命令
レジスタ（２８〉に強制的にセットする。

命令レジスタ（２８）にＮＯＰ命令がセットきれ、命令
デコーダ（２９〉がこれをデコードするとＸｊが“Ｌ”
になり、Ｄ−フリッププロップ（４２）により遅延され
たＸｊの“Ｈ”が出力されるゲート（３８）はオンし、
システム・クロックＣＰｎに同期してゲート（３８）が
オンし、ＰＣ保持レジスタ（２０）のデータをアドレス
・レジスタ（２２）にセットし、ジャンプ命令の次の命
令を指定することになる。

さて、このようにして順にプログラムが実行されていく
と、やがて、ＣＡＬＬ命令により呼ばれないサブルーチ
ンを実行し、そのリターン命令を実行することになる。

そこで、リターン命令がコードきれると、それがＣＡＬ
Ｌ命令の後のリターン命令であるか否かをＲＳフリップ
フロップ（４５）、ゲート（４１）により判定し、単独
のリターン命令である場合には、ＮＯＰ命令に置き換え
る処理が行われ、ブ【ｌグラムの暴走が防止される。

（ト）発明の効果 以上述べたようにこの発明によれば、 （１）　ジャンプ命令につき、その分岐先アドレス確認
後、そのジャンプ命令の次の命令に強制復帰させるため
、分岐先アドレスの確認が可能であると共に、特定のプ
ログラムのみが無限に実行される虞がなく、 （２）ＣＡＬＬ命令が実行可能なため、ネステイング・
オーバおよびサブルーチンの再帰的使用等のチエツクが
可能である。

という顕著な効果を奏するユーザ・プログラムのチエツ
ク方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用したワンチップマイクロコンピ
ュータのブロック図、第２図はこの発明を適用したワン
チップマイクロコンピュータの部分詳細図、第３図は従
来のワンチップマイクロコンピュータのブロック図であ
る。 （２０）・・・ＰＣ保持レジスタ、（２１）・・・プロ
グラムカウンタ、（２２）・・・アドレス・レジスタ、
（２３）・・・マスク・ロム、（２４）・・・データ・
レジスタ、（２８）・・・命令レジスタ、（２９）・・
・命令デコーダ、（３０）・・・演算部、　（４２）　
、　（４４）・・・Ｄ−ＦＦ、（４３）　、　（４５）
・・・Ｒ８−ＦＦ、Ｓｉ・・・サイクル・クロック、　
　Ｘｊ・・・ジャンプ命令制御信号、ＸＣ・・・ＣＡＬ
Ｌ命令制御信号、　Ｘ＊・・・リターン命令制御信号、
ＣＰ　ｎ、ｍ・・・システム畳クロック。 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ジャンプ命令につき、その分岐先アドレス確認後
   、そのジャンプ命令の次の命令に強制復帰させるワンチ
   ップマイクロコンピュータのユーザ・プログラムのチェ
   ック方法。