JPH04216103A - プログラマブルコントローラにおけるユーザプログラムのトレース方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ユーザプログラムの命
令実行軌跡を時系列的にメモリに記憶させ、周辺ツール
にてユーザが参照できるようにするプログラマブルコン
トローラ（以下、ＰＣという）におけるユーザプログラ
ムのトレース方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＰＣにおいて、ユーザプログラム
のトレース機能、つまりユーザプログラムの実行軌跡（
位置）を時系列的に記憶する機能は公知の技術であり、
例えば図１０に示すような工程でユーザプログラムの命
令実行毎に行われていた。

【０００３】すなわち、従来はユーザプログラムを実行
する場合には、同図に示すように最初にプログラムカウ
ンタから次に実行すべきユーザプログラムの命令のアド
レスを読み込み（ＳＴ１００）、各命令毎にトレース実
行の設定が有るか無いかを判定し（ＳＴ１１０）、トレ
ース実行の設定有りの場合にはデータサンプリング処理
、つまり現在実行中のプログラムカウンタの値もしくは
実行中の命令のオブジェクトコード等をトレースメモリ
に順次格納し（ＳＴ１２０）、その後に上記アドレスに
基づいてユーザプログラムから命令を読み込み（ＳＴ１
５０）、その命令に基づく処理を実行していた（ＳＴ１
８０）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＰＣにおい
てユーザが上記のようなトレース機能を使用するのはユ
ーザプログラムのデバッグ時であることがほとんどで、
このトレース機能を使用した場合でも、その機能を使用
していないときと比べてユーザプログラムの実行処理速
度が変わらないことが要求されている。

【０００５】しかし、従来のトレース方式では図１０に
示すようにユーザプログラムの各命令毎に、トレース実
行の有／無の判断および実際のデータサンプリング処理
が追加されるので、プログラム中の命令数が増加するに
従い命令自身の処理時間以外の時間が必要とされ、オー
バーヘッドタイムが増大し、本来の命令処理速度よりも
大幅な処理の遅れが生じるという問題があった。

【０００６】また、トレースしたデータを格納するため
のメモリ（トレースメモリ）の容量に関しても、実行し
た命令をすべてデータとしてサンプリングしているため
に容量不足が生じるおそれがあり、長時間にわたるトレ
ースが困難であるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は上記問題に鑑み成された
もので、実時間に近い処理速度でユーザプログラムの実
行軌跡をトレースできると共に、限られたメモリ容量で
トレース可能なＰＣのユーザプログラムのトレース方式
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、ユーザプログラムの命令実行軌跡を時系列的
にメモリに記憶させ、表示装置に表示させる等の方法に
より周辺ツールにてユーザが参照できるようにするプロ
グラマブルコントローラにおけるユーザプログラムのト
レース方式において、命令自身を識別するための識別番
号がオペランドとして設定されている識別命令を上記ユ
ーザプログラム中の任意の位置に格納し、上記ユーザプ
ログラムの実行中に上記識別命令が実行された時だけそ
の識別命令の上記識別番号をメモリに記憶させ、上記メ
モリに格納された上記識別番号を周辺ツールにてユーザ
が参照できるようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、命令自身を識別するための
識別番号がオペランドとして設定されている識別命令が
ユーザプログラム中の任意の位置に設定されて、ユーザ
プログラムの実行中にその識別命令が実行された時だけ
、その識別命令の上記識別番号がメモリに格納される。 メモリに格納された識別番号は表示装置に表示させる等
の方式により周辺ツールにてユーザが参照できるようさ
れる。

【００１０】このため、従来まではユーザプログラムの
各命令毎に必要とされていたトレース実行の有／無の判
断や実際のデータサンプリング処理が必要でなくなり、
実時間に近い処理速度でユーザプログラムの命令実行軌
跡をトレースできると共に、トレースのためのメモリ容
量が少なくて済むようになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係るＰＣにおけるユーザプロ
グラムのトレース方式の一実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は本実施例のユーザプログラムのトレ
ース方式が適用されるＰＣの内部構成を示すブロック図
で、このＰＣはＰＣ全体の制御やトレース処理等の各種
処理を行うマイクロプロセッサ（以下、ＭＰＵという）
１と、システムプログラムメモリ２と、ＭＰＵ１で処理
されたデータが一時的に記憶されるワーキングメモリ３
と、ＭＰＵ１で処理されたトレースデータ（サンプリン
グデータ）が記憶されるトレースメモリ４と、ユーザに
より任意にプログラミングされたプログラムが格納され
るユーザプログラムメモリ５と、キーボード６と、ＣＲ
Ｔ等の表示装置７と、キーボード５により入力されたデ
ータやユーザプログラムにより実行されたデータ、表示
装置７に出力されるデータ等が格納されるＩ／Ｏメモリ
８と、周辺装置等が接続されるインタフェース９と、こ
れらのものを接続する内部バス１０とを有する。

【００１３】そして、上記システムプログラムメモリ２
には、ＭＰＵ１がＰＣ全体の制御や各種処理を実行した
り、ユーザプログラムの実行中に後述する識別命令が実
行されるときだけ図７に示すような工程でトレース処理
を行うようにプログラミングされたシステムプログラム
が格納されている。

【００１４】また、本実施例ではユーザの設定により図
２に示すようなフォーマット、つまり命令語として「Ｍ
ＡＲＫ」、そのオペランドとしてこの命令自身を識別す
るための４ｂｉｔ　の識別番号が設定された識別命令Ｍ
１を複数作成し、それらの識別命令Ｍ１を例えば図３に
示すようにラダー言語で作成されたユーザプログラム１
１中の任意の位置、特にジャンプ命令Ｍ２等の条件によ
る分岐実行の直後に格納しておく。その結果、このユー
ザプログラム１１は図４に示すようになり、ジャンプ命
令Ｍ２の前後等の任意の位置に上記識別命令Ｍ１が格納
されたものになる。なお、オペランドとしての識別番号
は単なる通し番号でも良いし、またユーザプログラム中
における識別命令Ｍ１自身の格納位置を示す番号でもよ
く、さらにその入力範囲等はインプリメントに依存して
設定される。

【００１５】次に、この実施例のユーザプログラムのト
レース方式の処理を、図５ないし図７に示すフローチャ
ートを参照して説明する。

【００１６】図５はユーザプログラムの実行を含めたＰ
Ｃの全体処理を示すフローチャートで、まずＰＣは電源
ＯＮにより所定の初期処理を行う（ＳＴ１０）。

【００１７】次に、ＰＣに接続される周辺装置（ツール
）の初期処理等の共通処理を行い（ＳＴ２０）、ユーザ
プログラムが実行可能か否かを判定する（ＳＴ３０）。

【００１８】ユーザプログラムが実行可能なら（ＳＴ３
０“Ｙｅｓ”）、その実行が初回の実行か否かを判定し
（ＳＴ４０）、初回実行の場合には（ＳＴ４０“Ｙｅｓ
”）、Ｉ／Ｏメモリ８のクリア等のユーザプログラム実
行のための初期処理を行う一方（ＳＴ５０）、初回実行
でない場合には（ＳＴ４０“Ｎｏ　”）、そのままユー
ザプログラムを実行し（ＳＴ６０）、Ｉ／Ｏメモリ８の
リフレッシュを行う（ＳＴ７０）。

【００１９】また、上記ユーザプログラム実行可能か否
かの判定のところで（ＳＴ３０）、実行可能でない場合
には（ＳＴ３０“Ｎｏ　”）、ユーザプログラムを実行
せずにＩ／Ｏメモリ８のリフレッシュを行う（ＳＴ７０
）。このように共通処理からＩ／Ｏメモリ８のリフレッ
シュまでの各種処理（ＳＴ２０〜７０）を電源オン初期
処理後繰り返して、ＰＣにおいてユーザプログラムが実
行される。

【００２０】ところで、上記ユーザプログラムの命令実
行処理（ＳＴ６０）は図６に示すように各命令毎に行わ
れ、まず最初にＭＰＵ１内で制御部（図示せず）がプロ
グラムカウンタ（図示せず）から次に実行すべき命令の
アドレスを読み込み（ＳＴ２００）、そのアドレスが識
別命令「ＭＡＲＫ」のものである場合や、転送命令「Ｍ
ＯＶ」およびジャンプ命令「ＪＭＰ」等の通常の命令の
ものの場合でも、トレース実行の有／無の判断や実際の
データサンプリング処理を行わず、そのままそのアドレ
スに対応した命令をユーザプログラムメモリ４から読み
込む（ＳＴ２１０）。

【００２１】そして、命令を解析して（ＳＴ２２０）、
その命令が終了を示す終了命令「ＥＮＤ」（図４参照）
であるか否かを判定し（ＳＴ２３０）、終了命令である
場合には（ＳＴ２３０“Ｙｅｓ”）、ユーザプログラム
を終了する一方、終了命令でない場合には（ＳＴ２３０
“Ｎｏ　”）、各命令内容に基づいた処理を実行し（Ｓ
Ｔ２４０）、プログラムカウンタの値を更新して（ＳＴ
２５０）、次の命令実行のためにプログラムカウンタの
読み込み（ＳＴ２００）へ戻る。

【００２２】その際、識別命令を実行するときだけ（Ｓ
Ｔ２４０）、図７に示すような本実施例によるトレース
処理を実行する。すなわち、同図に示すように最初にト
レース実行の設定が有るか無いかを判定し（ＳＴ３００
）、トレース実行の設定がある場合には（ＳＴ３００“
Ｙｅｓ”）、その識別命令つまりプログラムカウンタに
格納されたアドレスに対応した識別命令のオペランドを
トレースメモリ４に格納してトレース処理を実行し（Ｓ
Ｔ３１０）、トレースメモリ４のデータ格納領域が無く
なった場合には（ＳＴ３２０“Ｙｅｓ”）、トレース実
行有りの設定をクリアしてトレース処理を終了し（ＳＴ
３３０）、図６に示すように次の命令実行のためにプロ
グラムカウンタの値を更新し（ＳＴ２５０）、プログラ
ムカウンタの読み込み（ＳＴ２００）へ戻る。

【００２３】このようにして、図６に示すプログラムカ
ウンタの読み込みから更新までの処理（ＳＴ２００〜Ｓ
Ｔ２５０）、および図７に示すトレース処理（ＳＴ３０
０〜３３０）を、ユーザプログラムの全ての命令実行が
終了するまで繰り返す。

【００２４】このため、上記のようにしてユーザプログ
ラム中の各命令が順次実行されれば、ユーザプログラム
中に格納された識別命令も順次実行されて、トレースメ
モリ４には図８のトレースメモリ４のメモリマップに示
すように、“０００５”，“００００”，“０００１”
，“０００２”，・・・と識別命令のオペランドである
識別番号が時系列的に順次格納される一方、表示装置７
には例えば図９に示すようにトレースメモリ４上に時系
列的に格納された識別命令のオペランドがその命令語の
「ＭＡＲＫ」と共に表示される。

【００２５】従って、本実施例によれば、ユーザは上述
のような識別命令をユーザプログラム中の任意の位置に
設定し、ユーザプログラムの実行後に表示装置７に表示
された識別命令のオペランドである識別番号を観察する
ことにより、ユーザプログラムの命令実行軌跡を検出す
ることができるので、ユーザプログラムの各命令毎に必
要とされていたトレースのための判断処理や、実際のデ
ータサンプリング処理が必要無くなり、従来の方式と比
較してより実処理速度に近い形でユーザプログラムの実
行軌跡のトレースが可能となると共に、トレースメモリ
４の容量が少なくて済むようになる。

【００２６】尚、図８上、サンプリングスタートポイン
トとはトレースメモリ４上でのデータサンプリングのス
タート位置を示すポインタであり、サンプリング現ポイ
ンタとはトレースメモリ４上での最終サンプリングデー
タの格納位置を示すポインタである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、命令
自身を識別するための識別番号がオペランドとして設け
られている識別命令をユーザプログラム中の任意の位置
に設定し、ユーザプログラム実行中に上記識別命令が実
行された時だけ、その識別命令の識別番号がメモリに格
納して、その識別番号を表示装置に表示させる等の方式
により周辺ツールにてユーザが参照できるようにしたの
で、従来まではユーザプログラムの各命令毎に必要とさ
れていたトレース実行の有／無の判断や実際のデータサ
ンプリング処理が必要でなくなり、実時間に近い処理速
度でユーザプログラムの命令実行軌跡をトレースできる
と共に、トレースのためのメモリ容量が少なくて済むよ
うになる。

【００２８】このため、トレースサンプリングに要する
処理時間によるオーバーヘッドタイムを必要最低限に押
さえることができるので、ユーザプログラムのデバッグ
手段としてその作業工数を大幅に削減することが可能と
なる。

【００２９】また、ユーザが必要とするレベルでこの命
令を使用する数および位置を選択することができるので
、必要最低限のトレースサンプリングだけを行うことが
でき、それに必要とされるトレースメモリの使用量も押
さえられることにより、長時間にわたるトレース処理の
継続が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＣの概略構成を示すブロック図
。

【図２】本実施例におけるトレース機能を有する識別命
令の一例を示す説明図。

【図３】ユーザプログラムの一例を示す説明図。

【図４】本実施例による識別命令が格納されたユーザプ
ログラムの一例を示す説明図。

【図５】ＰＣの全体処理を示すフローチャート。

【図６】本実施例によるトレース実行処理を示すフロー
チャート。

【図７】本実施例による識別命令の実行処理を示すフロ
ーチャート。

【図８】本実施例により識別命令が格納されたトレース
メモリの状態を示すメモリマップ。

【図９】本実施例によるトレース結果を表示装置に示し
た場合の一例を示す説明図。

【図１０】従来のトレース実行処理を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１　　　　　　マイクロプロセッサ２　　　　　　シス
テムプログラムメモリ３　　　　　　ワーキングメモリ
４　　　　　　トレースメモリ５　　　　　　ユーザプ
ログラムメモリ６　　　　　　キーボード７　　　　　
　表示装置８　　　　　　Ｉ／Ｏメモリ９　　　　　　
インタフェース１０　　　　　　内部バス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ユーザプログラムの命令実行軌跡を時
   系列的にメモリに記憶させ、表示装置に表示させる等の
   方法により周辺ツールにてユーザが参照できるようにす
   るプログラマブルコントローラにおけるユーザプログラ
   ムのトレース方式において、命令自身を識別するための
   識別番号がオペランドとして設定されている識別命令を
   上記ユーザプログラム中の任意の位置に格納し、上記ユ
   ーザプログラムの実行中に上記識別命令が実行された時
   だけその識別命令の上記識別番号をメモリに記憶させ、
   上記メモリに格納された上記識別番号を周辺ツールにて
   ユーザが参照できるようにしたことを特徴とするプログ
   ラマブルコントローラにおけるユーザプログラムのトレ
   ース方式。