JPH10161903A - Mpuおよびmpuのデバッグ方法 - Google Patents

Mpuおよびmpuのデバッグ方法

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JPH10161903A
JPH10161903A JP8322940A JP32294096A JPH10161903A JP H10161903 A JPH10161903 A JP H10161903A JP 8322940 A JP8322940 A JP 8322940A JP 32294096 A JP32294096 A JP 32294096A JP H10161903 A JPH10161903 A JP H10161903A
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JP
Japan
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mpu
cache memory
monitor program
debug monitor
debugging
Prior art date
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Pending
Application number
JP8322940A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Okano
洋一 岡野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ICEやカスタマイズを必要とするデバッグモ
ニタプログラムに代わる安価で簡易なデバッグを可能と
するMPUを提供する。 【解決手段】CPUコア11とキャッシュメモリ12と
通信コントローラ14とを含んでなるMPU10におい
て、MPU10をデバッグするためのデバッグモニタプ
ログラム15を汎用ROM/PLDライタによってキャ
ッシュメモリ12上に書き込み、この書き込んだデバッ
グモニタプログラム15をCPUコア11に実行させる
ことによって、周辺機器に左右されないMPU10のデ
バッグを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、安価で簡易なデ
バッグを可能とするMPUおよびMPUのデバッグ方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、組み込みMPU装置のデバッグに
は、ICE(インサーキット エミュレータ)が使用さ
れていた。しかしながら、このICEは、非常に高価で
あるといった欠点をもっており、また、MPUのクロッ
ク周波数が高くなると適用できなくなるといった問題も
あった。このような状況から、最近ではJTAGやMP
U内蔵のデバッグサポートユニット(DSU)で接続す
るタイプのデバッグ装置も作られているが、これもIC
E同様に高価である。
【0003】また、ICEと実際のMPUの動作では、
タイミングなどがわずかながら異なることもあるため、
ICEで動作してもMPUで動作しない、またはその逆
のことが起こってしまうといった問題があった。
【0004】一方、ICEなどに頼るのではなく、デバ
ッグモニタプログラムによって組み込みMPU装置をデ
バッグする方法も存在するが、この場合には、組み込み
MPU装置のハードウェア、特にメモリや通信コントロ
ーラ動作が事前に確認されている必要がある。しかしな
がら、このデバッグモニタプログラムを動作させない
と、メモリや通信コントローラの動作を確認できない場
合が多く、結局動作未確認のままでデバッグモニタプロ
グラムを動作せざるを得ないことになる。したがって、
デバッグモニタプログラムが動作しなかった場合には、
組み込みMPU装置のハードウェアが不良であるのか、
デバッグモニタプログラムのカスタマイズミスであるの
かを明確に判断することが困難であるといった問題があ
った。また、このデバッグ方法には、装置ごとにデバッ
グモニタプログラムのカスタマイズを必要とするといっ
た問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の組
み込みMPU装置のデバッグに使用していたICEは、
高価であり、かつMPUのクロック周波数が高くなると
適用できないといった問題があった。また、ICEと実
際のMPUの動作では、タイミングなどがわずかながら
異なることもあるため、ICEで動作してもMPUで動
作しない、またはその逆のことが起こってしまう場合が
あった。
【0006】また、デバッグモニタプログラムによる組
み込みMPU装置のデバッグ方法においても、動作しな
かった場合に、組み込みMPU装置のハードウェア不良
であるのか、デバッグモニタプログラムのカスタマイズ
ミスであるのか判断が困難であり、組み込みMPU装置
ごとにデバッグモニタプログラムをカスタマイズする必
要があるといった問題があった。
【0007】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たものであり、組み込みMPU装置開発検証において、
ICEやカスタマイズを必要とするデバッグモニタプロ
グラムに代わる安価で簡易なデバッグを可能とするMP
UおよびMPUのデバッグ方法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】この発明のMPUは、C
PUとキャッシュメモリと通信コントローラとを含んで
なるMPUにおいて、前記MPUをデバッグするための
デバッグモニタプログラムを前記キャッシュメモリ上に
配置する手段と、前記キャッシュメモリ上に配置された
デバッグモニタプログラムを前記CPUに実行させる手
段とを具備してなることを特徴とする。
【0009】キャッシュメモリは、本来CPUのメモリ
アクセスを高速化するためのものでるが、この発明のM
PUにおいては、このキャッシュメモリを、必要に応じ
てCPUが外部回路によらずに使用可能なメモリと位置
づける。そして、このキャッシュメモリ上にMPUをデ
バッグするためのデバッグモニタプログラムを配置し、
CPUに実行させることにより、デバッグモニタプログ
ラムを実行するための事前準備とすべきメモリや通信コ
ントローラの動作確認を不要とした適切なデバッグを実
現する。
【0010】デバッグモニタプログラムをキャッシュメ
モリ上へ配置する手段として、たとえば、キャッシュメ
モリを駆動制御するための制御信号およびデータ信号を
MPUの外部から取り込み、キャッシュメモリを駆動制
御するキャッシュメモリコントローラに対して供給する
手段を設けることが好ましい。これにより、汎用ROM
/PLDライタなどでキャッシュメモリ上にデバッグモ
ニタプログラムを書き込むことが可能となる。また、デ
バッグモニタプログラムが配置された状態をキャッシュ
メモリの初期状態として設定すれば、電源のリセットを
発生させるのみで、キャッシュメモリ上にデバッグモニ
タプログラムを配置することが可能となる。
【0011】また、キャッシュメモリが揮発性の記憶素
子によって構成されている場合においては、バッテリや
コンデンサなどによって電力を供給する電源バックアッ
プ手段を具備することが好ましい。これにより、たとえ
ば汎用ROM/PLDライタなどで書き込んだデバッグ
モニタプログラムをキャッシュメモリ上に保持させ続け
ることが可能となる。
【0012】なお、このデバッグモニタプログラムの実
行によりMPUの正常動作が確認された後に通常動作に
移行した場合、このデバッグモニタプログラムが配置さ
れたキャッシュメモリ上には通常動作で使用されるデー
タが順次上書きされていくため、このデバッグモニタプ
ログラムの存在が通常動作になんら影響を与えることは
ない。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。この発明を実施するための構成
を図1に示す。図1に示すように、この発明のMPU1
1は、CPUコア11、キャッシュメモリ12、キャッ
シュメモリコントローラ13および通信コントローラ1
4から構成される。そして、キャッシュメモリ12上に
はデバッグモニタプログラム15が配置される。
【0014】近年のMPUは、キャッシュメモリや通信
コントローラなどを内蔵するようになってきており、シ
ステムLSI開発技術の進化に伴ない、MPUは周辺回
路を内蔵する傾向にある。特にRISCチップの進歩に
よってキャッシュメモリは必須のものとなり、また大容
量化も目覚ましい。したがって、同実施形態のキャッシ
ュメモリ12は、デバッグモニタプログラムを置くのに
十分の容量を有するもの考えて差し支えない。
【0015】そして、この発明では、キャッシュメモリ
12上に置かれたデバッグモニタプログラム15がCP
Uコア11によってまず実行させるように設定してお
き、この実行により、通信コントローラ14を介してM
PU10とデバッグコンソール20とを接続させること
によって、MPU内部および外部のハードやソフトウェ
アのデバッグができるようにする。
【0016】このデバッグモニタプログラム15をキャ
ッシュメモリ12上に置く方法として、ここでは次の2
つを考える。 (1)MPU10をROMやPLDと同様に扱い、汎用
ROM/PLDライタ30でキャッシュメモリ12に直
接プログラムを書き込む。
【0017】(2)電源リセット時にキャッシュメモリ
12がデバッグモニタプログラムに初期化されるように
する。(1)においては、さらにMPU10が基板にソ
ケットで付けられている場合とはんだ付けされている場
合とに分けて考える必要がある。
【0018】MPU10が基板にソケットで付けられて
いる場合は、外してライタ30にセットして書き込むこ
とになる。そして、ライタ30で書き込んだ後、MPU
10をライタ30から外して再度ボード上のソケットに
装着するが、この作業の途中でキャッシュメモリ12に
書き込んだデバッグモニタプログラム12が消えてしま
う虞れがある。そこで、ライタ30で書き込んだ後、M
PU10の電源端子に電源バックアップを行なう必要が
ある。これは、図2に示したようにバッテリ/コンデン
サ40をMPU10のリードにはんだ付けするなどで対
処できる。
【0019】一方、MPU10が基板にはんだ付けされ
ている場合は、MPUクリップなどで信号を取り出して
ライタ30と接続する。または、MPU信号を取り出す
コネクタを基板に実装してコネクタ経由で信号をライタ
30と接続する。
【0020】MPU10のCPUコア11は、電源を投
入した後、スタート番地からプログラムを実行しようと
するので、デバッグモニタプログラムの書き込みが終了
するまでは、リセット信号をアクティブにしておくなど
してプログラム実行を止めておくことが必要である。こ
のとき、MPU10の周辺は、MPU10をバスマスタ
として、かつメモリリード以外の動作モードにしておけ
ば、バスの衝突は起きない。
【0021】なお、従来のMPU内蔵キャッシュは、M
PU外部から書き込みができるようにはなっていないの
で、外部からアクセスできるようにキャッシュメモリコ
ントローラ13の変更が必要である。
【0022】次に、(2)について考える。電源リセッ
トが発生した場合、通常、キャッシュメモリは不定の状
態になる。このときの状態は、メモリ構成単位の電気特
性(左右のトランジスタの特性差)により決定する。し
たがって、電源リセットによるメモリ動作でデバッグモ
ニタプログラムが配置されるように設定すれば、初期状
態としてキャッシュメモリにモニタプログラムを配置す
ることができる。
【0023】この場合には、MPU外部からアクセスで
きるようにキャッシュメモリコントローラ13を変更す
ることは不要となる。このように、キャッシュメモリ上
にモニタプログラムを配置する本発明のMPUによれ
ば、デバッグモニタ機能を実現するために必要なハード
ウェアはすべてMPU10内に含まれることになるの
で、基板ごとにデバッグモニタプログラムをカスタマイ
ズする必要がなくなる。
【0024】このキャッシュメモリ12上に置かれたデ
バッグモニタプログラム15は、本来のキャッシュ動作
が必要になったときにキャッシュ外に追い出される可能
性がある。しかしながらキャッシュ動作が必要となるこ
ろには、外部回路も動作が確認されているはずであり、
デバッグモニタプログラム15がMPU10外のメモリ
に追い出されても差し支えない。また、デバッグモニタ
プログラムが、MPU10外のメモリに追い出されない
ようにMPUのキャッシュロック機能を使うことも有効
である。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、すべてMPUに内蔵された資源を用いてMPUのデ
バッグが行なえるため、外部回路に依存することがな
く、装置ごとにカスタマイズを施す必要がない。すなわ
ち、デバッグモニタプログラムのカスタマイズミスによ
る動作不良を発生させることがない。また、デバッグモ
ニタプログラムをMPU内蔵キャッシュメモリに置くの
で、MPU内に新たに別メモリを追加するといったこと
も必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施するための機器構成を示す図。
【図2】この発明の電源バックアップを例示する図。
【符号の説明】
10…MPU 11…CPUコア 12…キャッシュメモリ 13…キャッシュメモリコントローラ 14…通信コントローラ 15…デバッグモニタプログラム 20…デバッグコンソール 30…汎用ROM/PLDライタ 40…バッテリ/コンデンサ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUとキャッシュメモリと通信コント
    ローラとを含んでなるMPUにおいて、 前記MPUをデバッグするためのデバッグモニタプログ
    ラムを前記キャッシュメモリ上に配置する手段と、 前記キャッシュメモリ上に配置されたデバッグモニタプ
    ログラムを前記CPUに実行させる手段とを具備してな
    ることを特徴とするMPU。
  2. 【請求項2】 前記MPUは、前記CPUが発生させる
    制御信号およびデータ信号にしたがって前記キャッシュ
    メモリを駆動制御するキャッシュメモリコントローラを
    含んでなり、 前記配置手段は、前記キャッシュメモリを駆動制御する
    ための制御信号およびデータ信号を前記MPUの外部か
    ら取り込んで前記キャッシュメモリコントローラに供給
    することにより、前記デバッグモニタプログラムを前記
    キャッシュメモリ上に配置する請求項1記載のMPU。
  3. 【請求項3】 前記キャッシュメモリは、揮発性の記憶
    素子によって構成され、 前記MPUに対する電力の供給が停止しているときに、
    前記キャッシュメモリに電力を供給する電源バックアッ
    プ手段をさらに具備してなることを特徴とする請求項1
    または2記載のMPU。
  4. 【請求項4】 前記電源バックアップ手段は、バッテリ
    で構成されることを特徴とする請求項3記載のMPU。
  5. 【請求項5】 前記電源バックアップ手段は、コンデン
    サで構成されることを特徴とする請求項3記載のMP
    U。
  6. 【請求項6】 前記配置手段は、前記デバッグモニタプ
    ログラムが配置された状態を前記キャッシュメモリの初
    期状態とする請求項1記載のMPU。
  7. 【請求項7】 CPUとキャッシュメモリと通信コント
    ローラとを含んでなるMPUのデバッグ方法であって、 前記キャッシュメモリ上に前記MPUをデバッグするた
    めのデバッグモニタプログラムを配置し、 前記キャッシュメモリ上に配置されたデバッグモニタプ
    ログラムを前記CPUに実行させて前記MPUをデバッ
    グすることを特徴とするデバッグ方法。
JP8322940A 1996-12-03 1996-12-03 Mpuおよびmpuのデバッグ方法 Pending JPH10161903A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015111114A (ja) * 2013-11-07 2015-06-18 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015111114A (ja) * 2013-11-07 2015-06-18 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
US10197627B2 (en) 2013-11-07 2019-02-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

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