JPH06175874A - インサーキットエミュレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワンチップマイクロコンピュータの入出力に
関するエミュレーションを、ターゲットなしに実現する
ことを目的とする。 【構成】 ワンチップマイクロコンピュータのエミュレ
ーション用のＭＣＵ３の入出力をＩ／Ｏ切換回路６を介
してターゲット５もしくはＩ／Ｏエミュレーション用の
ＭＣＵ７に切換えて接続できるように構成した。このＩ
／ＯエミュレーションＭＣＵ７にはメモリ８が接続され
ており、このメモリ８はターゲットの動作を模擬的に実
行するプログラムを記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マイクロコンピュー
タに搭載するプログラムのデバッグを行うインサーキッ
トエミュレータ装置に関するものであり、特に、Ｉ／Ｏ
（入出力）シミュレーション機能を付加したものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータを動作させるプロ
グラムが正常に動作するか否かをテストする方法とし
て、実際にプログラムをマイクロコンピュータの内部の
メモリに書込み、ターゲットシステムの基板上で動作さ
せる方法がある。

【０００３】図３はこの従来のプログラムのテスト方法
を示す図である。図において、５ａはプログラムの動作
テストが終了したマイクロコンピュータが搭載され、こ
のマイクロコンピュータによってその動作が制御される
ターゲットシステムの基板（以下、ターゲット基板と称
す）、５ｂはこのターゲット基板５ａに取付けられ、マ
イクロコンピュータを実装するためのソケット、１０は
そのメモリに動作テストを行なうべきプログラムが書込
まれたマイクロコンピュータであり、動作テストを実行
するにあたって、上記ソケット５ｂに差込まれて、ター
ゲット基板５ａに実装される。

【０００４】次にそのテスト方法について説明する。そ
の内部のマスクＲＯＭやＥＰＲＯＭ等に動作テストすべ
きプログラムが書き込まれたマイクロコンピュータ１０
をターゲット基板５ａのソケット５ｂに装着し、電源を
投入すると、マイクロコンピュータ１０はその動作を開
始し、その内部のメモリよりプログラムを逐次取出し
て、その命令に応じた一連の制御動作を順次実行する。
そしてプログラマはその動作を観察し、期待通りの動作
を実行したなら、そのプログラムは正常に動作するもの
と判定し、期待通りの動作を実行しないなら、そのプロ
グラムにはバグが存在すると判定する。

【０００５】しかしながら、この方法では、プログラム
に間違いが含まれていてマイクロコンピュータが誤動作
したとしても、どこでどのように間違ったのかを確認す
る方法がない。そこで、このような問題を解決するため
にインサーキットエミュレータ装置が開発されており、
これは、マイクロコンピュータの動作状況を外部に出力
し、これを逐次観察することができるようにその表示を
行なうことができるものである。

【０００６】このインサーキットエミュレータ装置が有
する機能は次の通りである。 (1) マイクロコンピュータの動作のエミュレーション(e
mulation) を行なう。即ち、目的とするマイクロコンピ
ュータの代わりにその動作を模擬的に実行する。

【０００７】(2) マイクロコンピュータの動作を制御す
る。即ち、プログラムの実行をプログラム上の特定の位
置で停止させたり、特定の位置から実行させたりする。 (3) マイクロコンピュータの内部の情報を外部に知らせ
る。即ち、マイクロコンピュータの内部の各種レジスタ
の内容やメモリの内容等を表示する。 (4) その他、実行データの記録機能や実行時間の測定機
能などがある。

【０００８】図４はこの従来のインサーキットエミュレ
ータ装置の構成を示す図である。図において、１はホス
トマシンであり、インサーキットエミュレーション用の
テストプログラムやファイル管理を行なうものである。
２はエミュレータ本体であり、モニタＣＰＵ２ａやエミ
ュレーションメモリ４，エミュレーションＭＣＵ(Micro
Control Unit)３を搭載しているものである。なお、こ
のＭＣＵは制御用に特化したマイクロコンピュータの一
種である。３ａはケーブル３ｂを介してエミュレータ本
体２に接続されたソケット３ａであり、図３のマイクロ
コンピュータ１０の代わりにターゲット基板５ａのソケ
ット５ｂに差込まれて、ターゲット基板５ａとの間で信
号のやりとりを行なうものである。

【０００９】また、図２はこの図４の従来のインサーキ
ットエミュレータ装置の構成を概略的に示すものであ
り、この従来のインサーキットエミュレータ装置は、ホ
ストマシン１、エミュレータ本体２、エミュレーション
ＭＣＵ３、ターゲット５をそれぞれケーブルで接続して
いるものであり、エミュレーションＭＣＵ３は、メモリ
にロードされたプログラムを実行し、エミュレータ本体
１は、エミュレーションＭＣＵ３の実行制御を行うよう
に構成されている。

【００１０】次にその動作について説明する。ターゲッ
ト基板５ａに実装されるマイクロコンピュータで実行さ
れるべきプログラムをホストマシン１上で作成し、この
プログラムをエミュレータ本体２に送り、そのエミュレ
ーションメモリ４に書き込む。次に、ホストマシン１か
らプログラムの実行，停止等のコマンドを送信すると、
モニタＣＰＵ２ａがこれを受取り、エミュレーションＭ
ＣＵ３ａを制御する。

【００１１】そして、エミュレーションＭＣＵ３ａがこ
のプログラムを実行して、ターゲット基板５ａに実装さ
れるべきマイクロコンピュータの動作を模擬的に実行す
る。そしてその最中に、ホストマシン１からのコマンド
により、メモリ，レジスタ表示コマンドを送信すると、
モニタＣＰＵは２ａはエミュレーションメモリ４からそ
のデータを調べ、これをホストマシン１に送信する。ホ
ストマシン１はそのデータをビデオディスプレイに表示
する。このビデオディスプレイにはメモリ，レジスタ表
示コマンドに応じてその内容が表示されるので、プログ
ラムの実行に伴ってメモリやレジスタの内容が期待通り
の値になるかならないかで、プログラムを意図通りに作
成できているかどうかを容易に判定できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のインサーキット
エミュレータ装置は以上のように構成されており、エミ
ュレーションＭＣＵはエミュレーションメモリにロード
されたプログラム、即ち、エミュレーション基板に実装
されるマイクロコンピュータが実行すべきプログラムを
実行しており、従って、実際の入出力についてはこれを
ターゲットから行っていた。

【００１３】このため、従来のインサーキットエミュレ
ータ装置は、入出力のエミュレーションはターゲットか
らしか行えないため、入出力に関するデバッグはターゲ
ットが存在しなければこれを実行できないという問題が
あった。

【００１４】しかしながら、例えば、エンジンを制御す
るためのマイクロコンピュータおよびその周辺機器が自
動車に搭載される場合を考えると、このマイクロコンピ
ュータ用のプログラムをデバッグするためには、実際に
自動車を走行させながらデバッグを行なう必要がある
が、エミュレータ装置はかなりの大きさがあるため、こ
れを実際に自動車に搭載するのはスペース的に無理があ
る。

【００１５】また、エミュレータ装置を客室に搭載し、
エミュレータ本体とソケットとを長いケーブルで接続す
ることも考えられるが、このようにエミュレータとター
ゲット基板を離して配置したとしても、ノイズやタイミ
ングの遅れなどから正確な情報を得るのが困難になる。
このように、インサーキットエミュレータ装置をターゲ
ットシステムに接続してデバッグを行なうことが好まし
いとは限らない場合もある。

【００１６】この発明は、上記のような従来のものの問
題点を解消するためになされたもので、ターゲットがな
くても入出力に関するデバッグが行えるとともに、実機
上でのデバッグが困難なエンジン制御や、モータ制御等
のデバッグに関してもこれを容易に実行できるインサー
キットエミュレータ装置を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るインサー
キットエミュレータ装置は、その制御対象であるターゲ
ットシステムに搭載されるべきマイクロコンピュータの
動作を模擬的に実行するエミュレータ本体の他に、この
エミュレータ本体と相互に接続され、マイクロコンピュ
ータの入出力に関する動作を模擬的に実行する入出力エ
ミュレーション用のマイクロコンピュータを設けるよう
にしたものである。

【００１８】また、この発明に係るインサーキットエミ
ュレータ装置は、エミュレータ本体と入出力エミュレー
ション用マイクロコンピュータとの間に、エミュレータ
本体の入出力を入出力エミュレーション用マイクロコン
ピュータとターゲットシステムとの間で切換え可能とす
る切換回路を設けるようにしたものである。

【００１９】

【作用】この発明におけるインサーキットエミュレータ
装置においては、上述のように装置を構成したことによ
り、本来ターゲットからしか行えなかった入出力を、入
出力エミュレーション用のマイクロコンピュータのメモ
リを用いて行うことができ、かつその入出力をプログラ
マブルにエミュレートすることができる。

【００２０】また、この発明におけるインサーキットエ
ミュレータ装置は、上述のように入出力切換回路により
切換えを行なえるように構成したので、ターゲットから
の入出力についてもこれを可能にする。

【００２１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例によるインサーキット
エミュレータ装置を示す。図において、図４と同一符号
は同一のものを示す。３はターゲット５に搭載されるべ
きＭＣＵの動作を模擬的に実行するエミュレーションＭ
ＣＵである。６はＩ／Ｏ切換回路であり、エミュレーシ
ョンＭＣＵ３の入出力がこれに接続され、その入出力を
ターゲット５、もしくはＩ／ＯエミュレーションＭＣＵ
７のいずれか一方に切換えることができるものである。
７はＩ／ＯエミュレーションＭＣＵであり、入出力のエ
ミュレーション、即ち、ターゲットのハードウエアの動
作とこれに搭載されるマイクロコンピュータのインター
フェイス動作の両方を模擬的に実行するものである。８
はこのＩ／ＯエミュレーションＭＣＵ７に接続されたエ
ミュレーションメモリであり、ホストシステム１よりこ
のＩ／ＯエミュレーションＭＣＵ７を動作させるプログ
ラムがロードされる。なお、このプログラムはマイクロ
コンピュータを搭載するターゲットのハードウエアとマ
イクロコンピュータのインターフェイスの仕様に基づき
作成し、予めデバッグを行なったものであり、このプロ
グラムをＩ／ＯエミュレーションＭＣＵ７のメモリ８に
書込んでこれを動作させると、ターゲットの動作をエミ
ュレートすることができるものである。

【００２２】次に動作について説明する。エミュレーシ
ョンＭＣＵ３の入出力はＩ／Ｏ切換回路６に接続されて
おり、Ｉ／Ｏ切換回路６はターゲット５とエミュレーシ
ョンＭＣＵ７とを切換えてこれに接続することができ
る。このＩ／Ｏ切換回路６により、エミュレーションＭ
ＣＵ３の入出力がエミュレーションＭＣＵ７に接続され
ているものとする。

【００２３】エミュレーションＭＣＵ３は、エミュレー
ションメモリ４にロードされているプログラムを実行す
る。このＩ／Ｏ切換回路６をＩ／ＯエミュレーションＭ
ＣＵ７側に切換えている場合、このＭＣＵ７はＩ／Ｏエ
ミュレーションメモリ８にロードされているプログラム
を実行する。このプログラムは、ターゲットのハードウ
ェアの動作をソフトウエアで実現したものである。例え
ば、今このターゲット５が、エミュレーションＭＣＵ３
のＩ／Ｏのあるポートにデータが出力された場合、その
データを処理して別のＩ／Ｏのあるポートに入力すると
いう仕様だったとする。Ｉ／Ｏエミュレーションメモリ
８にロードされるプログラムはこの動きをプログラムで
実現するものである。

【００２４】従って、エミュレーションＭＣＵ３をＩ／
ＯエミュレーションＭＣＵ７と接続することにより、タ
ーゲットシステムが行なうべき動作をこのＩ／Ｏエミュ
レーションＭＣＵ７が模擬的に実行し、これとエミュレ
ーションＭＣＵ３とが相互に交信することにより、ター
ゲットが存在しない場合でもその動作を完全にエミュレ
ートすることができる。

【００２５】以下、このエミュレーションソフトウエア
の一例を示す。このプログラムはいわゆるＣ言語で記述
されたものである。 ＭＣＵ３のエミュレーションプログラム int in1,in2; int out3,out4; main()｛ out3＝１; ／＊ポート３へデータ‘１’を出力＊／ while(in1!＝０) ; ／＊ポート１へ‘０’以外のデータが入力されるまでル ープ＊／ out4＝２; ／＊ポート４へデータ‘２’を出力＊／ ｝

【００２６】 Ｉ／ＯエミュレーションＭＣＵ７のＩ／Ｏエミュレーションプログラム int in13,in14; int out11,out12; main()｛ int data＝１０; while(in13! ＝１) ; ／＊ポート１３にデータ‘１’が入力されるまでルー プ＊／ ／＊（エミュレーションＭＣＵ３からデータ‘１’が 送信されてくるまで）＊／ while(data! ＝０) ; ／＊一定時間ループ＊／ data--; out11 ＝０ ;／＊ポート１１へデータ‘０’を出力＊／ ／＊（エミュレーションＭＣＵ３へデータ‘０’を送信）＊／ ｝

【００２７】なお、上記実施例では、Ｉ／Ｏ切換回路６
により、エミュレーションＭＣＵ３の入出力をターゲッ
ト５もしくはＩ／ＯエミュレーションＭＣＵ７のいずれ
か一方に切換えることができるようにしており、これに
より、ターゲットが未完成の段階でＩ／Ｏエミュレーシ
ョンＭＣＵ７を用いてこれに搭載されるべきマイクロコ
ンピュータのデバッグを行ない、ターゲットが完成した
段階でこれに接続して実機デバッグを行なう、という用
途にも用いることができる。このため、ターゲットの完
成を待たずに早期にデバッグを開始することができる。

【００２８】また、上記実施例では、プログラムでター
ゲットの入出力をシミュレートしているため、Ｉ／Ｏエ
ミュレーションＭＣＵのプログラムを変更することによ
りターゲットの仕様の変更にも容易に対応できる。

【００２９】さらに、上記実施例ではＭＣＵ等のワンチ
ップマイクロコンピュータのエミュレーションを行なう
ものについてのみ説明したが、マイクロプロセッサやＤ
ＳＰ(Digital Signal Processer)等のエミュレーション
に適用してもよく、上記各実施例と同様の効果を奏す
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明に係るインサー
キットエミュレータ装置によれば、その制御対象である
ターゲットシステムに搭載されるべきマイクロコンピュ
ータの動作を模擬的に実行するエミュレータ本体の他
に、このエミュレータ本体と相互に接続され、マイクロ
コンピュータの入出力に関する動作を模擬的に実行する
入出力エミュレーション用のマイクロコンピュータを設
けるようにしたので、プログラムの入出力をターゲット
なしでエミュレートでき、実機上のデバッグが困難なも
のでもこれを容易にでき、かつその仕様変更にも容易に
対応できる、という効果がある。

【００３１】また、この発明に係るインサーキットエミ
ュレータ装置によれば、エミュレータ本体と入出力エミ
ュレーション用マイクロコンピュータとの間に、エミュ
レータ本体の入出力を入出力エミュレーション用マイク
ロコンピュータとターゲットシステムとの間で切換え可
能とする切換回路を設けるようにしたので、ターゲット
からの入出力についてもこれを可能とすることができ、
またターゲットが完成した状態では実機上でのデバッグ
を行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるインサーキットエミ
ュレータ装置を示す図である。

【図２】従来のエミュレータシステムの一例の概略構成
を示す図である。

【図３】従来のマイクロコンピュータの動作プログラム
のテスト方法を示す図である。

【図４】従来のエミュレータシステムの一例の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１ ホストマシン ２ エミュレータ本体 ３ エミュレーションＭＣＵ ４ エミュレーションメモリ ５ ターゲット ６ Ｉ／Ｏ切換回路 ７ Ｉ／ＯエミュレーションＭＣＵ ８ Ｉ／Ｏエミュレーションメモリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その制御対象であるターゲットシステム
   に搭載されるべきマイクロコンピュータの動作を模擬的
   に実行するエミュレータ本体と、 該エミュレータ本体と相互に接続され、上記マイクロコ
   ンピュータの入出力に関する動作を模擬的に実行する入
   出力エミュレーション用マイクロコンピュータとを備
   え、 マイクロコンピュータの入出力に関するエミュレーショ
   ンをターゲットなしに実現することを特徴とするインサ
   ーキットエミュレータ装置。
2. 【請求項２】上記エミュレータ本体と上記入出力エミュ
   レーション用マイクロコンピュータとの間に介挿され、
   上記エミュレータ本体の入出力を上記入出力エミュレー
   ション用マイクロコンピュータとターゲットシステムと
   の間で切換え可能とする切換回路を備えたことを特徴と
   する請求項１記載のインサーキットエミュレータ装置。