JPH08179958A - 制御用電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホストコンピュータからの指令に応じて、マ
イコン内部に組み込まれたデバッグ用プログラムを実行
させることにより、ＩＣＥを用いることなくデバッグを
可能としたマイコンを提供する。 【構成】 図のマイコンにおいて、デバッグのためにア
プリケーションプログラムの実行を中断させる場合は、
修正アドレスレジスタ２にブレイクアドレスを、修正デ
ータレジスタ４に中断動作実行プログラムを開始させる
ためのデータを、ラッチ３に「１」をそれぞれ格納する
プログラムをホスト側からの指令で実行させ、ＣＰＵの
実行アドレスがブレイクアドレスに一致したとき、比較
器の出力信号に基づきＣＰＵのアクセス対象をＲＯＭか
ら修正データレジスタに切り換える。この他にも、マイ
コン内に組み込まれた種々のデバッグ用プログラムを実
行させることにより、様々なデバッグ動作を行うことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御プログラムを内蔵
した制御用電子装置に関し、特に制御プログラムのデバ
ッグを容易に行うことができるように構成された制御用
電子装置を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、制御対象となる機器にマイコン
等の制御用電子装置を搭載して制御を行う場合、この電
子装置の制御プログラムを開発するに際しては、ハード
ウェアを含めたデバッグを行う必要がある。そして、そ
のようなハードウェアを含めたデバッグを可能にする方
法としては、従来からＩｎ−Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｍｕｌ
ａｔｏｒ（以下、ＩＣＥという）或るいはロジックアナ
ライザー等が使用されているが、通常、ＩＣＥを使用し
てデバッグを行う場合には、電子装置内のＣＰＵを取り
除いてＩＣＥと接続可能な評価用チップを作製し、目的
の制御対象である機器にこの評価用チップを搭載した状
態でＩＣＥと接続して、アプリケーションプログラムの
一時実行停止、メモリの参照／設定、或るいは逆アセン
ブル等のデバッグのための処理を実行するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、従
来、ＩＣＥを用いてハードウェアを含めたデバッグを行
うためには特別に評価用チップを作製しなければならな
いという問題があり、換言すれば、既にマイコン等の制
御用電子装置が組み込まれてしまった制御対象機器につ
いては、制御用電子装置を取り外して評価用チップ等に
交換しなければＩＣＥを用いたデバッグを行うことがで
きなかった。更に、通常、ＩＣＥを使用してメモリの参
照／設定等の操作を行う際にはプログラムのエミュレー
ションを一時停止状態にしなければならないが、制御機
器によってはエミュレーションを一時停止することによ
って不具合を生ずるものもあり、このようなものにおい
ては容易にプログラムの実行を一時停止できないため、
デバッグ処理を進めるうえで不都合なこともあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、制御用電子装
置であって、中央処理手段と、アプリケーションプログ
ラムが格納された固定記憶手段と、オペレーターによっ
て選択された所定アドレスが格納される第１記憶手段
と、デバッグ処理を開始させるためのデバッグ開始用デ
ータが格納される第２記憶手段と、中央処理手段の実行
アドレスと第１記憶手段に格納された所定アドレスとを
比較する比較器と、該比較器の比較出力が入力される切
換回路とを備え、前記切換回路は、前記実行アドレスが
前記所定アドレスに一致したことを示す比較器の一致出
力に基づいて、中央処理手段のアクセスを固定記憶手段
から第２記憶手段へ切り換えることを特徴としている。

【０００５】ここで、固定記憶手段に更にデバッグ処理
を実行するためのデバッグ用プログラムを格納し、か
つ、デバッグ開始用データを、デバッグ用プログラムへ
のジャンプ命令とするのが好適であり、この場合、デバ
ッグ開始用データによるジャンプ先のアドレスを格納す
るための第３記憶手段を更に設ける構成とすることもで
きる。この外に、デバッグ開始用データとして、所定ア
ドレスにおいて無限ループを実行させる命令を用いても
よい。

【０００６】

【作用】制御用電子装置に組み込まれたアプリケーショ
ンプログラムをデバッグするための処理が、制御用電子
装置自身によって行われる。デバッグ処理を行うに際し
ての開始アドレスは、オペレーターが随意指定可能であ
る。デバッグ処理動作中においても、制御用電子装置が
割り込み処理を受け付けることが出来る。

【０００７】

【実施例】現在、制御用電子装置としては、様々なマイ
コンが使用されているが、その中で、既に公知であるパ
ッチ修正の可能な１チップマイコンに本発明を適用した
場合の実施例について説明する。かかる１チップマイコ
ンの１構成例を図１に示す。最初にこのマイコンにおけ
るパッチ修正について以下に簡単に説明する（なお、こ
のようなマイコンにおけるパッチ修正動作の詳細は、例
えば、特開平６−２２２９１７号公報に記載されてい
る）。

【０００８】図１の構成において、バグ等の存在により
ＲＯＭ５内に格納されたアプリケーションプログラムに
パッチ修正を行いたい部分があるときは、このパッチ修
正部分の先頭アドレスを修正アドレスレジスタ２へ格納
すると共に、このパッチ修正部分に代わって実行すべき
パッチ修正プログラムをＲＡＭ６に格納しておく。ま
た、ＣＰＵ１におけるプログラム実行をアプリケーショ
ンプログラムからパッチ修正プログラムへ切り換える際
に必要となる種々の前処理を行うための前処理プログラ
ムをＲＯＭ５内の特定のエリアに格納しておき、更に、
修正データレジスタ４にはＣＰＵの動作をパッチ修正動
作へ移行させるためのテーブルコール命令を格納してお
く。そして、このマイコンによる制御動作において、以
上のレジスタ２、３、及びＲＡＭ６、ＲＯＭ５に格納さ
れたパッチ修正用のデータに基づいてパッチ修正を実行
させる場合は、制御フラグラッチ３に予め値「１」のフ
ラグを格納しておく。

【０００９】以上のように構成されたマイコンにおける
パッチ修正は次のように行われる。即ち、ＣＰＵ１によ
るアプリケーションプログラムの実行が進行してその実
行アドレスが修正アドレスに一致すると、比較器７の出
力が値「１」となってアンドゲート８の出力信号がアク
ティブ（値「１」）となり、この信号が修正データレジ
スタ４へ供給されると共に、ＲＯＭ５へはその反転され
たインアクティブの信号が供給される。これにより、Ｃ
ＰＵ１は、ＲＯＭ５内のアプリケーションプログラムの
コマンドに代え修正データレジスタ内のテーブルコール
命令を受け付けることとなる。そして、このテープルコ
ール命令によって前記の前処理プログラムの先頭アドレ
スがコールされるため、この前処理プログラムの実行が
開始され、その後、ＲＡＭ６内のパッチ修正プログラム
へ移行してこのプログラムの実行を終了すると、ＲＯＭ
５のアプリケーションプログラムのパッチ修正部分の次
のアドレスへ戻る動作を行う。

【００１０】図１に示されるマイコンにおいては、以上
のようにしてパッチ修正が実行されるが、本実施例は、
このマイコンにおいて、デバッグを行うために必要な様
々な動作、例えば、アプリケーションプログラムの実行
を所望のアドレスで中断させたり、この中断したアドレ
スからアプリケーションプログラムの実行を再開させた
り、或るいは、レジスタ及びメモリの参照／設定等を実
行させる等の動作を実行するためのプログラム（以下、
デバッグモニタという）を予めアプリケーションプログ
ラムと共にマイコン内に組み込んでおくことにより、Ｉ
ＣＥを用いることなくデバッグ処理が行えるようにした
ものである。

【００１１】そして、これらのデバッグモニタを実行さ
せるための指令は、外部のホストコンピュータからシリ
アルもしくはパラレルの通信路を用いてマイコンへ与え
るように構成する。なお、この通信路は、デバッグモニ
タ占有、或るいはアプリケーションプログラムとの分割
使用のいずれの形態にしてもよい。次に、デバッグモニ
タの例として、アプリケーションプログラムの実行の中
断（ブレイク）及び再開を行わせるためのプログラム
を、図２及び図３を参照して説明する。

【００１２】図２は、アプリケーションプログラムの実
行を中断するためのプログラムを示し、マイコンは、ホ
スト側からブレイクアドレスデータを含むブレイク要求
を受け付けると、この図の〔１〕に示されるプログラム
の実行を開始し、そのステップＳ２及びステップＳ３に
おいて中断動作の実行に必要なデータを修正アドレスレ
ジスタ及び修正データレジスタ等に格納した後、もとの
アプリケーションプログラムに戻る。そして、アプリケ
ーションプログラムの実行が進行してその実行アドレス
がブレイクアドレスに一致するとブレイク用テーブルコ
ール命令によってコールされるアドレスへジャンプす
る。一方、このコールされたアドレス以降には、この図
の〔２〕に示されるプログラムが書き込まれているの
で、ＣＰＵは、このプログラムのステップＳ４を実行し
て退避処理を行った後、ブレイク解除フラグがＯＮとな
るまでステップＳ５のループを繰り返して中断状態とな
る。

【００１３】ここで、ブレイク解除フラグは、ホスト側
から再開指令が出されたときのみＯＮにされ、この再開
指令に基づいて実行されるプログラムは図３に示すとお
りである。即ち、再開指令が出されたときには、このプ
ログラムの実行により制御フラグ及びブレイク解除フラ
グの値を反転した後、図２の〔２〕のステップＳ５へ戻
り、更にステップＳ６でＣＰＵの状態をブレイク直前の
状態に戻してからブレイクアドレスへジャンプし、アプ
リケーションプログラムの実行を再開する。なお、以上
の図２及び図３に示される各プログラムは、いずれもＲ
ＯＭ５内に格納しておくことができる。また、これらの
中断／再開動作では、ＰＳＷ及びレジスタの値の退避・
復帰処理が行われるので、アプリケーションプログラム
の再開に際して中断による影響を受けることもない。

【００１４】なお、以上に説明したように、ＣＰＵによ
るプログラム実行をホスト側からの指令に応じてアプリ
ケーションプログラム、中断プログラム、及び再開プロ
グラムの間で相互に切り換えるようにするためには、ア
プリケーションプログラム、図２の〔１〕及び〔２〕か
らなる中断プログラム、及び図３の再開プログラムを、
それぞれ１つのタスクとして異なる優先度を付与し、ホ
スト側からの指令に応じてこれらのタスクを切り換えて
実行するマルチタスク方式のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
Ｓｙｓｔｅｍ）を採用すれば簡単に実現できる。ま
た、ＯＳを使用しなかったマイコンの場合には、例え
ば、アプリケーションプログラムの中に図２の〔１〕の
プログラムを挿入しておき、中断指令を受け付けたとき
この挿入されたプログラムのステップＳ２を実行させる
ことにより、アプリケーションプログラム上のブレイク
アドレスで図２の〔２〕のプログラムへ移行させるよう
にし、かつ、図３の再開プログラムを割り込みプログラ
ムとして実行させることにより実現が可能である。

【００１５】なお、図１に示される構成では、２〜４及
び７〜９からなる構成部分をパッチ修正とデバッグ処理
とで共用しているため、パッチ修正に関するプログラム
についてのデバッグ処理を行うことはできないが、上記
の２〜４及び７〜９と同じ構成部分をもう１組マイコン
内に組み込んでおき、それぞれの組をパッチ修正専用及
びデバッグ処理専用として使用すれば、パッチ修正に関
するプログラムについてもデバッグ処理を行うことが可
能である。

【００１６】以上に説明した実施例では、修正データレ
ジスタに格納されたテーブルコール命令を使用して中断
のためのプログラムへジャンプするようにしているが、
これに代え、中断指令を受け付けたときは修正データレ
ジスタに中断動作のためのジャンプ命令を書き込むよう
に構成し、かつ、このジャンプ命令のジャンプ先アドレ
スが、テーブルコール命令用のテーブルが設けられてい
るメモリとは異なる特定のレジスタに格納されているも
のとして定義されたマイコンを使用することもできる。

【００１７】このようなマイコンの構成を図４に示す。
この図の構成において、レジスタ１２は、中断動作のた
めのジャンプ先のアドレスが格納される可変ジャンプ先
アドレスレジスタであり、ホスト側から中断指令が入力
されると図２の〔１〕のプログラムに代えて図５に示さ
れるプログラムが実行される。そして、このプログラム
のステップＳ２１においてジャンプ先アドレスがレジス
タ１２に書き込まれる。なお、このジャンプ先のアドレ
ス以降には、図２の〔２〕と同じプログラムが格納され
ており、また、再開動作も図３と同じプログラムに従っ
て実行される。

【００１８】なお、この外に、マイコンに対してアプリ
ケーションプログラムの実行を中断させるためのより簡
略化した方法としては、中断指令を受け付けたとき、図
１における修正データレジスタ４にブレイクアドレスで
無限ループを実行させる命令（このような命令の具体例
としては、例えば、ブレイクアドレスへジャンプさせる
命令を用いることができる）を書き込むようにしてもよ
い。このような方法を採用した場合の中断動作のプログ
ラム、及び再開動作のプログラムの例を図６の〔１〕及
び〔２〕に示す。但し、この例では、この図から明らか
なように、ＰＳＷ及びレジスタの値の退避・復帰処理を
行わないので、ＣＰＵの内部状態は中断動作中保存され
ない。なお、このように、ブレイクアドレスで無限ルー
プを実行させる方法を使用し、かつ、パッチ修正用回路
として共用することも考慮しない場合は、修正データレ
ジスタ４をＲＯＭで構成してもよい。

【００１９】以上、中断／再開のデバッグモニタについ
て述べたが、この外に、メモリの参照／設定、逆アセン
ブル等の動作も、デバッグモニタとしてマイコン内に組
み込んでおくことにより実行することができる。１例と
して、逆アセンブルのためのデバッグモニタの構成を図
７に示す。この図において、マイコンは、逆アセンブル
開始アドレスデータを含む逆アセンブル要求をホスト側
から受け付けるとステップＳ１５〜ステップＳ１７を実
行することによりホスト側で逆アセンブルされたニーモ
ニック言語が表示される。なお、マイコンからは、ニー
モニックへ変換される以前のプログラムコードをホスト
側へ伝送するように構成しておいて、ニーモニックへの
変換動作は、ホスト側で実行するようにしてもよい。ま
た、この逆アセンブル等のデバッグモニタも予めＲＯＭ
５内に格納しておくが、この逆アセンブル動作について
は、その起動に際して特にアプリケーションプログラム
上のブレイクアドレスを指定することは行われない。

【００２０】なお、図１及び図４に関しては、パッチ修
正の可能なマイコンであることを前提として説明を行っ
たが、必ずしもパッチ修正を実行するマイコンである必
要は無く、要するに、これらの図に示される２〜４及び
７〜９等の構成部分を備えたマイコンであればよい。た
だし、比較器７は、このようなハードの構成に限らずソ
フトウェアに置き換えてもよい。

【００２１】

【発明の効果】ＩＣＥを使用することなく、マイコンを
制御機器に搭載した状態のままでハードウェアを含めて
プログラムのデバッグを行うことができるので、デバッ
グのために特別に評価用チップを作製する必要がない。
マイコン自身が、内部に組み込まれたデバッグ用プログ
ラムを実行することによりデバッグ動作を行うものであ
るため、ＩＣＥを使用する場合と異なってデバッグ処理
動作中であってもマイコン本体が動作状態にあり、デバ
ッグ処理動作中にも種々の割り込み処理を受け付けるこ
とができる。従って、デバッグのための様々な処理を行
っていくうえで操作がし易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の構成を示す図である。

【図２】同実施例における中断動作のためのフローを示
す図である。

【図３】同実施例における再開動作のためのフローを示
す図である。

【図４】本発明の他の実施例の構成を示す図である。

【図５】同他の実施例における中段動作のためのフロー
を示す図である。

【図６】本発明の更に他の実施例における中段動作及び
再開動作のためのフローを示す図である。

【図７】本発明の実施例における逆アセンブル動作のた
めのフローを示す図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、 ２…修正アドレスレジスタ、３…制
御フラグラッチ、 ４…修正データレジスタ、５
…ＲＯＭ、 ６…ＲＡＭ， ７…比較器、１２
…ジャンプ先アドレスレジスタ、

フロントページの続き (72)発明者 山本 巌 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）中央処理手段と、（２）アプリケ
   ーションプログラムが格納された固定記憶手段と、
   （３）オペレーターによって選択された所定アドレスが
   格納される第１記憶手段と、（４）デバッグ処理を開始
   させるためのデバッグ開始用データが格納される第２記
   憶手段と、（５）中央処理手段の実行アドレスと第１記
   憶手段に格納された所定アドレスとを比較する比較器
   と、（６）該比較器の比較出力が入力される切換回路
   と、を備えた制御用電子装置において、 前記切換回路は、前記実行アドレスが前記所定アドレス
   に一致したことを示す比較器の一致出力に基づいて、中
   央処理手段のアクセスを固定記憶手段から第２記憶手段
   へ切り換えるものであることを特徴とする制御用電子装
   置。
2. 【請求項２】 固定記憶手段は、更に、デバッグ処理を
   実行するためのデバッグ用プログラムを格納し、かつ、
   デバッグ開始用データは、デバッグ用プログラムへのジ
   ャンプ命令であることを特徴とする請求項１記載の制御
   用電子装置。
3. 【請求項３】 更に、第３記憶手段を備え、かつ、該第
   ３記憶手段には、デバッグ開始用データに基づくジャン
   プ動作のジャンプ先アドレスが格納されることを特徴と
   する請求項２記載の制御用電子装置。
4. 【請求項４】 デバッグ開始用データは、前記所定アド
   レスにおいて無限ループを実行させる命令であることを
   特徴とする請求項１記載の制御用電子装置。