JPH0683705A - マイクロコンピュータlsi - Google Patents

マイクロコンピュータlsi

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JPH0683705A
JPH0683705A JP4235785A JP23578592A JPH0683705A JP H0683705 A JPH0683705 A JP H0683705A JP 4235785 A JP4235785 A JP 4235785A JP 23578592 A JP23578592 A JP 23578592A JP H0683705 A JPH0683705 A JP H0683705A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
input
signal
lsi
cache memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP4235785A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuya Kinoshita
克弥 木下
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャッシュ・メモリに対して出力されたアド
レスの情報を外部アドレス・バスへ出力し、その情報を
採取する事によりマイクロコンピュータ内部のトレース
情報を得ること。 【構成】中央処理部102よりキャッシュ・メモリ10
5に送られるアドレス信号と集積回路外部の主記憶装置
110への入出力のために出力されるアドレス信号との
うちいずれかを選択して集積回路のアドレス出力信号端
子群109に出力するアドレス切り替え回路112を設
け、アドレス信号選択端子101を設ける。キャッシュ
・メモリ内蔵のマイクロコンピュータ集積回路で、アド
レス信号選択端子101への入力信号が、内部アドレス
信号群103からの信号のみをアドレス・バス端子群1
09に接続状態にするように入力された場合、中央処理
部102よりキャッシュ・メモリ105に要求されたア
ドレスを、直接外部より、アドレス・バス端子109を
通して参照可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロコンピュータL
SIに関し、特に高速緩衝装置(キャッシュ・メモリ)
内蔵のマイクロコンピュータLSIを利用した装置の開
発のための機構において、マイクロコンピュータの端子
数の増加を伴わない回路に関する。
【0002】
【従来の技術】現在のキャッシュ・メモリ内蔵のマイク
ロコンピュータLSIの基本形を、図4に示す。実際の
構成は、図4よりも複雑であるが、直接影響のないと思
われる部分は省略してある。
【0003】図4においてその動作を説明する。中央処
理部102から特定のメモリに対する入出力操作を指示
するために、内部アドレス信号群103が、キャッシュ
制御部104に対して出力される。ここでいう内部アド
レス信号群103とはアドレス値及び制御に関する信号
群も含むものとする。
【0004】キャッシュ制御部104は、キャッシュ・
メモリ105の中に外部の記憶装置110のどのアドレ
スの内容がキャッシュ・メモリ105のどこに格納され
ているかの情報を内蔵しており、入力された内部アドレ
ス信号群103の内容と前記情報とを比較して、もしキ
ャッシュ・メモリ105の中に既に指定されたアドレス
の内容が格納されている場合、中央処理部102に対し
て内容が準備可能である事を示すデータ有り信号106
を返すと同時に、キャッシュ・メモリ105に対して内
部アドレス信号群103で指定したアドレスに対応する
キャッシュ・メモリ105のキャッシュ・アドレス10
7を出力する。
【0005】キャッシュ・メモリ105は、キャッシュ
・アドレス107のデータの内容を内部データ・バス1
08に対して出力する。中央処理部102は、キャッシ
ュ制御部104よりデータ有り信号106が有効である
事を確認して、内部データ・バス108よりキャッシュ
・メモリ105からのデータを読み出す。
【0006】もし、キャッシュ・メモリ105の中に指
定されたアドレスの内容が格納されてない場合、キャッ
シュ制御部104は、中央処理部102に対してデータ
有り信号106にデータの用意がされていない旨の情報
を返し、さらに中央処理部102より与えられた内部ア
ドレス信号群103を、外部出力用アドレス信号群11
6を通してアドレス・バス端子群109に出力して外部
の記憶装置110より該当するデータをデータ・バス端
子111より取り込み、その内容をキャッシュ・メモリ
105に格納すると同時に、内部データ・バス108に
出力して、読み込みが完了した時点でデータ有り信号1
06を有効にする。中央処理部102は、データ有り信
号106が有効になった事を確認して内部データ・バス
108より記憶装置からのデータを読み込み、この動作
中にキャッシュ制御部104は、キャッシュ・メモリ1
05の特定のアドレスに該当する中央処理部102から
のアドレスの内容が、書き込まれた事を登録する。
【0007】このような動作によって、一度中央処理部
102によって外部記憶装置110からの読み出された
データは、LSI内部のキャッシュ・メモリ105に取
り込まれ、以降の同じアドレスからの読み出しは、高速
なキャッシュ・メモリ105より読み出されるため、中
央処理部102の動作が、低速な外部の記憶装置110
に影響を受けずにすむという利点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術のキャッシ
ュ・メモリ内蔵マイクロコンピュータLSIでは、中央
処理部102が、キャッシュ・メモリ105からデータ
を読み込んでいる間LSIからは、内部で実行されてい
る情報が外部に対して出力されないため、マイクロコン
ピュータLSI内部でどのような命令が現時点で実行さ
れているのかを外部より知る手だてがなかった。
【0009】前述した問題点を解決するためには、マイ
クロコンピュータLSI内部の中央処理部102から、
キャッシュ制御部104に出力される内部アドレス信号
群103をそのままLSIの端子に出力すれば可能だ
が、大量な端子が余分に必要となるため現実的ではなか
った。そのため、マイクロコンピュータLSIの応用ブ
ログラムを開発し検証する場合においては、詳細にプロ
グラムの流れを追う方法としては、内部のキャッシュ制
御部104とキャッシュ・メモリ105の動作を止め
て、外部の端子に中央処理部102からの記憶装置11
0への入出力を常に実行させる必要があった。しかしな
がら、この方法では、キャッシュ・メモリ105を有効
にした場合に対して、プログラムの実行速度が低下する
ため、プログラムの実行速度を忠実に再現させる事は、
できないという問題点が残る。
【0010】本発明の目的は、前記問題点を解決し、プ
ログラムの実行速度を忠実に再現させることができるよ
うにしたマイクロコンピュータLSIを提供することに
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成は、
外部の主記憶装置の命令処理部との間に、キャッシュ・
メモリを内蔵し、一度特定の番地の情報を外部より入力
すると、以後の同一の番地からの入力は前記キャッシュ
・メモリから読み出す事により命令の実行を高速化する
マイクロコンピュータLSIにおいて、中央処理部より
前記キャッシュ・メモリに送られるアドレス信号群とL
SIの外部の主記憶装置への入出力のために出力される
アドレス信号群とのうちいずれかを選択して前記LSI
のアドレス出力信号端子群に出力するアドレス切り替え
回路と、前記アドレス切り替え回路に入力され、どちら
の方を選択するかを指定する信号を入力する入力端子と
を備えた事を特徴とする。
【0012】本発明の第2の構成は、外部の主記憶装置
の命令処理部との間に、キャッシュ・メモリを内蔵し、
一度特定の番地の情報を外部より入力すると、以後の同
一の番地からの入力は前記キャッシュ・メモリから読み
出す事により命令の実行を高速化するマイクロコンピュ
ータLSIにおいて、キャッシュ・アドレスとLSIの
外部の主記憶装置への入出力のために出力されるアドレ
ス信号群とのうちいずれかを選択して前記LSIのアド
レス出力信号端子群に出力するアドレス切り替え回路
と、前記アドレス切り替え回路に入力され、どちらの方
を選択するかを指定する信号を入力する入力端子とを備
えた事を特徴とする。
【0013】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例のマイクロコン
ピュータLSIを示すブロック図である。図1におい
て、本実施例のマイクロコンピュータLSIの構成は、
図4の従来の技術に対して、中央処理部102よりキャ
ッシュ・メモリ105に送られる内部のアドレス信号群
103としLSI外部の主記憶装置110への入出力の
ために出力される外部出力用アドレス信号群116のい
ずれかを選択してLSIのアドレス・バス端子群109
に出力するアドレス切り替え回路112と、前記アドレ
ス切り替え回路112に入力され、どちらの方を選択す
るかを指定するアドレス信号選択端子101とが追加さ
れた事が特徴である。
【0014】キャッシュ・メモリ内蔵のマイクロコンピ
ュータLSIで、アドレス信号選択端子101への入力
信号が、キャッシュ制御部104からの外部出力用アド
レス信号群116の信号をアドレス・バス端子群109
に接続状態にするように入力された場合には、従来の技
術と同じ動作をする。
【0015】キャッシュ・メモリ内蔵のマイクロコンピ
ュータLSIで、アドレス信号選択端子101への入力
信号が、内部アドレス信号群103からの信号のみをア
ドレス・バス端子群109に接続状態にするように入力
された場合には、中央処理部102よりキャッシュ・メ
モリ105に要求されたアドレスを、外部に直接、アド
レス・バス端子群109を介して参照可能となる。
【0016】次に、前記第1の実施例を応用してキャッ
シュ・メモリ内蔵のマイクロコンピュータLSIの内部
動作に対して外部より確認する装置(以後デバッグ装置
という)の基本形を実現する回路を、第2の実施例とし
て図2で説明する。
【0017】図2で示すように、本デバッグ装置の基本
形は、第1の実施例のマイクロコンピュータLSIを2
つ使用する事を特徴とする。そして、第1,第2のマイ
クロコンピュータLSI115,215のアドレス信号
選択端子101,201と、両方のアドレス・バス端子
群109,209と出力専用端子以外の互いに対応する
全ての端子群117,217同士を接続して使用する。
【0018】そして、第1のマイクロコンピュータLS
I115のアドレス信号選択端子101へは、キャッシ
ュ制御部104から出力される外部出力用アドレス信号
群116をアドレス・バス端子群109へ出力するよう
に指定し、第2のマイクロコンピュータLSI215の
アドレス信号選択端子201へは、中央処理部202よ
り出力される内部アドレス信号群203を直接外部アド
レス・バス端子群へ出力させるように指定する。そうす
る事によって、この2つのマイクロコンピュータLSI
115,215で、1つのマイクロコンピュータが実現
される。
【0019】本マイクロコンピュータ装置の実際の動作
をつかさどるのは、第1のマイクロコンピュータLSI
115である。第2のマイクロコンピュータLSI21
5は、マイクロコンピュータ装置の外部へは、アドレス
情報を出力しないので、外部装置を制御する事はできな
いが、データ・バス端子群211と、全ての入力端子群
217が、第1のマイクロコンピュータLSI115の
対応する信号群に接続されているため、結果的に第1の
マイクロコンピュータLSI115とまったく同じ動作
をする事になる。
【0020】そのため、第2のマイクロコンピュータL
SI215のアドレス・バス端子群209からは、第1
のマイクロコンピュータLSI115の内部アドレス信
号群103と同一の信号が出力されている事になる。
【0021】その結果、第2のマイクロコンピュータL
SI215のアドレス・バス端子群209の信号を入力
する事により、デバッグ情報制御装置213は、マイク
ロコンピュータのうちの中央処理部102の全ての動作
状態を得る事ができる。その結果、入力された内部アド
レス信号群203の情報を使用して、指定のアドレス値
でのプログラムの中断や、アドレス値の時間的の経過を
保存する事により、以前のプログラムの実行状態を得る
事ができる。
【0022】前述した機能により、本デバッグ装置は、
キャッシュ・メモリを内蔵するマイクロコンピュータL
SIのプログラム開発を支援する事が容易に行えるよう
になる。
【0023】図3は本発明の第3の実施例のマイクロコ
ンピュータLSIを示すブロック図である。図3におい
て、本第3の実施例は、図1で示した内部アドレス信号
群103の代わりに、キャッシュ・アドレス107をア
ドレス切り替え回路112に渡す事を特徴としている。
その他の部分は図1と同様である。
【0024】本実施例の場合、アドレス・バス端子群1
09からは、中央処理部102からの内部アドレス信号
群103が出力されないため、直接には、中央処理部1
02の動作を得る事はできない。
【0025】しかしながら、本マイクロコンピュータL
SIを2個使用してのデバッグ装置(図示はしていな
い)では、キャッシュに対するアドレスの対応は、キャ
ッシュ・メモリへの最初の書き込みは必ず外部アドレス
・バス端子群109を使用して読み込んだ結果を使用す
るため、その時点での外部アドレス・バス端子群109
と第2のマイクロコンピュータLSIのアドレス・バス
端子群から得られるキャッシュアドレス107と一組み
を外部で保存する事により実現できる。
【0026】このキャッシュ・アドレス107と外部の
アドレス・バス端子群109を接続する方式の場合の利
点は、アドレスを出力する端子数が、少なくていいため
に、残った端子に対しては、各種のマイクロコンピュー
タLSIの内部情報の出力用として使用が可能となる点
である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、例えば
中央処理部よりキャッシュ・メモリに送られるアドレス
信号と、LSI外部の主記憶装置への入出力のために出
力されるアドレス信号とのいずれかを選択してLSIの
アドレス出力信号端子群に出力するアドレス切り替え回
路と、前記アドレス切り替え回路に入力され、どちらの
方を選択するかを指定する信号を入力する入力端子とを
有する事で、そのアドレスを採取する事が可能となり、
またどのような命令が実行されたか、全て確認する事が
できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のマイクロコンピュータ
LSIの基本形を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例のマイクロコンピュータ
LSIを2個使用したデバッグ装置の基本形を示すブロ
ック図である。
【図3】本発明の第3の実施例のマイクロコンピュータ
LSIの基本形の一変形を示すブロック図である。
【図4】従来技術のマイクロコンピュータLSIの基本
形を示すブロック図である。
【符号の説明】
101,201 アドレス信号選択端子 102,202 中央処理部 103,203 内部アドレス信号群 104,204 キャッシュ制御部 105,205 キャッシュ・メモリ 106,206 データ有り信号 107,207 キャッシュ・アドレス 108,208 内部データ・バス 109,209 アドレス・バス端子群 110 外部記憶装置 111,211 データ・バス端子群 112,212 アドレス切り替え装置 213 デバッグ情報制御装置 115 第1のマイクロコンピュータLSI 215 第2のマイクロコンピュータLSI 116,216 外部出力用アドレス信号群 117,217 その他の入力信号群

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部の主記憶装置の命令処理部との間
    に、キャッシュ・メモリを内蔵し、一度特定の番地の情
    報を外部より入力すると、以後の同一の番地からの入力
    は前記キャッシュ・メモリから読み出す事により命令の
    実行を高速化するマイクロコンピュータLSIにおい
    て、中央処理部より前記キャッシュ・メモリに送られる
    アドレス信号群とLSIの外部の主記憶装置への入出力
    のために出力されるアドレス信号群とのうちいずれかを
    選択して前記LSIのアドレス出力信号端子群に出力す
    るアドレス切り替え回路と、前記アドレス切り替え回路
    に入力され、どちらの方を選択するかを指定する信号を
    入力する入力端子とを備えた事を特徴とするマイクロコ
    ンピュータLSI。
  2. 【請求項2】 外部の主記憶装置の命令処理部との間
    に、キャッシュ・メモリを内蔵し、一度特定の番地の情
    報を外部より入力すると、以後の同一の番地からの入力
    は前記キャッシュ・メモリから読み出す事により命令の
    実行を高速化するマイクロコンピュータLSIにおい
    て、キャッシュ・アドレスとLSIの外部の主記憶装置
    への入出力のために出力されるアドレス信号群とのうち
    いずれかを選択して前記LSIのアドレス出力信号端子
    群に出力するアドレス切り替え回路と、前記アドレス切
    り替え回路に入力され、どちらの方を選択するかを指定
    する信号を入力する入力端子とを備えた事を特徴とする
    マイクロコンピュータLSI。
JP4235785A 1992-09-03 1992-09-03 マイクロコンピュータlsi Pending JPH0683705A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6453410B1 (en) 1998-07-03 2002-09-17 Nec Corporation Computer system having a cache memory and a tracing function

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6453410B1 (en) 1998-07-03 2002-09-17 Nec Corporation Computer system having a cache memory and a tracing function

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Effective date: 20000111