JPS6298437A - マイクロコンピユ−タ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、読出し専用のメモリを内蔵したシングルチッ
プマイクロコンピュータ等のマイクロコンピュータ（以
下、マイコンという）、特にその内部論理回路のテス）
・等の容易化を計ったマイコンに関するものである。

（従来の技術） 従来、例えばシングルチップマイコンは、制御部、演算
部及びレジスタ部等からなる中央処理装置（以下、ＧＰ
Ｕという）と、再書込み不可能な読出し専用メモリ（以
下、マスクＲＯＭという）及び書込み読出し可能なメモ
リ（以下、ＲＡＭという）等を有する記憶装置と、入出
力装置とを備え、これらが集積回路１チツプに内蔵され
た構造をしている。

この種のマイコンのデータ処理速度は年々高速化され、
現在、最少命令実行時間は４ビット川マイコンで約Ｉ　
ＪＬｓ、８ビツト用マイコンで約５００ｐｓ程度である
。これに伴ないマイコン内部の回路が複雑化し、それに
対する機能テストの難しさが急激に増している。これは
、マイコンがＲＯＭやＲＡＭを内蔵し、それらとＣＰＵ
％’；とを接続するアドレスバスやデータバスの入出力
端子を有しないため、マイコン内部の機能を外部からテ
ストしなければならないからである。

従来のテスト方法としては、テストプログラムの書込ま
れた外部メモリを入出力端子に接続し、特定の端子を制
御してテストモードを設定する。

このモードにおいて、前記入出力端子にアドレス信号を
出力して前記外部メモリをアクセスし、他の入出力端子
から前記テストプログラムをマイコン内部に読込んでそ
のプログラムを実行することにより、内部論理回路のテ
ストを行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成のマイコンでは次のような問題
点があった。

マイコンの機能テストを行う場合、外部メモリのアクセ
スのためのアドレス信りの出力や、テス）・プログラム
の読込みなど、余計な時間が必要になるため、内部ＲＯ
Ｍの命令を実行する場合よりも、テストプログラムの実
行が遅くなる。つまり、外部からは、内部ＲＯＭを最高
命令実行速度（すなわち、最高動作周波数）で動作させ
たときと同じ条件でのテストができないか、あるいは非
常に難しく、テストの確実性が充分でないという問題点
があった。また、外部メモリアクセスのため、アドレス
や命令の入出力用としての端子が必要となるため、端子
数が増えるという問題点もあった。

本発明は、前記従来技術が持っていた問題点として、テ
ストプログラムの実行速度が遅い点と、テスト用端子数
の増加という点について解決したマイコンを提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するために、読出し専用の
固定メモリに格納された命令を通常の動作モードに従っ
て読出し、その命令を実行するマイコンにおいて、プロ
グラム可能な読出し専用のメモリと、動作モード制御手
段とを内蔵させ、しかも動作モード制御手段を、特別の
動作モードに従って外部より前記メモリに命令を書込み
かつその命令を読出して実行する書込み読出し機能と、
外部からの信号により前記通常の動作モードと前記特別
の動作モードを切換える切換え機能とを具備させるよう
にしたものである。

（作　用） 本発明によれば、以」二のようにマイコンを構成したの
で、動作モード制御手段により特別の動作モードを選択
すると、プログラム可能な読出し専用メモリにテストプ
ログラム等の命令が書込まれた後、その命令が読出され
て通常の動作モードと同様の速度で実行される。したが
って、前記問題点を解決できるのである。

（実施例） 図面は本発明の実施例を小ずマイコンの要部構成図であ
る。

このマイコンは、複数個の入力端子１，２゜３．４を有
し、そのうち入力端イｌはテストプログラムの並列命令
入力用、入力端子２はマイコンを動作させるためのクロ
ック信ｔ−）ＣＰ入力用、入力端子３はマイコンの動作
をテストモードにするためのテストモード用、さらに入
力端子４は外部からの直列命令入力用の端子である。

マイコン内には、制御部を構成する命令レジスタ１０及
び命令デコーダ１１と、レジスタ部を構成するプログラ
ムカウンタ１２と、制御部あるいは入力装置を構成する
タイミング制御回路１３、動作モード制御手段１４及び
直並列変換手段１５とが設けられている。さらにメモリ
装置を構成するマスクＲＯＭ１Ｂ、及びＥＰＲＯＭ、Ｅ
ＥＰＲＯＭ等のプログラム可能でかつ再書込み可能なＲ
ＯＭ　　（以下、ＰＲＯＭ）　１？が、マイコン内に設
けられている。

命令レジスタ１０は入力データを一時保持する回路で、
その入力端が内部のデータバス１８を介して入力端子１
に接続され、その出力端が命令デコーダ１１の入力端に
接続されている。命令デコーダ１１は、命令レジスタ１
０から与えられるデータを解読し、各種の制御信号を出
力してマイコンの全体の動作を制御する。プログラムカ
ウンタ１２は、次に読出すべき命令の所在を記憶する回
路であり、その入力端が動作モード制御手段１４の出力
端に接続され、その出力端がマスクＲＯＭ１［１及びＰ
ＲＯＭ１７の各アドレス入力端子に接続されている。

各入力端子２，３．４にそれぞれ接続されたタイミング
制御回路１３、動作モード制御手段１４、及び直並列変
換手段１５のうち、タイミング制御回路１３は、入力端
子２かう与えられるクロック信号ＣＰを入力してタイミ
ング用の信−リを生成し、それを動作モード制御手段１
４の入力端へ出力する。動作モード制御手段１４は、そ
の入力端が入力端子３及び直並列変換手段１５の出力端
に接続され、その出力端がプログラムカウンタ１２、Ｒ
ＯＭ１Ｂ及びＰＲＯＭ１７の各入力端に接続されており
、入力端子３から与えられる信号の動作モードに従って
複数の出力信号を送出し、それをプログラムカウンタ１
２、ＲＯＭ　１６及びＰＲＯＭ１７へ出力する。

直並列変換手段１５は、その入力端が入力端子４に、そ
のデータ出力端がデータバス１８を介してＰＲＯＭｌ７
のデータ入出力端にそれぞれ接続されており、入力端子
４から入力される直列命令を並列命令に変換するための
直並列変換回路、及びその並列命令をＰＲＯＭ１７に書
込むためにタイミング信号を動作モード制御手段１４に
４える回路等で構成されている。

動作モード制御手段１４で制御されるマスクＲＯＭ　１
Ｇ及びＰＲＯＭ１７１７のうち、マスクＲＯＭＩＥＩは
応用プログラムを格納するメモリであってその出力端が
データバス１８に接続されている。また、ＰＲＯＭ１７
はテストプログラム等のデータを保存するメモリで、そ
の入出力端がデータバス１８に接続されている。

なお、一般的なマイコンの必須要素である算術演算およ
び論理演算を行う演算部や、入出力装置等は、前記マイ
コンに搭載されているが、説明上不要なため、図面では
省略されている。

次に動作について説明する。

（１）通常の動作モード 動作モード制御手段１４は、出力信号をマスクＲＯＭ１
Ｂに出力し、そのマスクＲＯＭ１６に書込まれている応
用プログラムの命令をデータバス１８及び命令レジスタ
１０を介して命令デコーダ１１に与える。

命令デコーダ１１は１人力された命令を解読して各種の
制御信号を生成し、それを演算部等に一！Ｌえて命令を
実行する。１つの命令が終ると、プログラムカウンタ１
２の指定しているアドレスの命令がマスクＲＯ旧６から
読出されて命令レジスター０及び命令デコーダ１１へ与
えられ、命令が実行される。このようにしてマスクＲＯ
Ｍ１Ｂに格納された応用プログラムの命令が次々と実行
されていく。この際、ＰＲＯＭ１７は主にバックアップ
用のデータメモリとして使用される。

（２）テストモード テストモードで動作させるためには、外部より入力端子
３に信号を入力し、動作モード制御手段１４をテストモ
ードに設定する。すると、動作モード制御手段１４はそ
の出力信号をプロゲラ１＼カウンタ１２及びＰＲＯＭ１
７に与え、入力端子ｌに印加されるテストプログラムの
並列命令を人力して該ＰＲＯＭ１７に書込む。この際、
プログラムカウンタ１２により、ＰＲＯＭ１７のアドレ
スが順次インクリメント（増分）されるため、そのアド
レスに従って前記並列命令がＰＲＯＭｌ７に順次書込ま
れていく。書込み方法としては、外部より例えば２１Ｖ
程度の高電圧を印加する方式や、マイコン内部で高電圧
を発生する方式等、種々の方法が採用される。

テストプログラムの書込みが全て終了すると、動作モー
ド制御手段Ｘ４はその出力信号によってＰＲＯＭ１７内
の命令を読出し、それを命令レジスタ１０及び命令デコ
ーダ１１に与える。この際、プログラムカウンタ１２は
、テストプログラムに従ってＰＲＯＭ１７のアドレスを
指定するため、そのＰＲＯＭ１７内の命令が順次命令レ
ジスタ１０へ読出され、命令デコーダ１１により解読さ
れてテストプログラムが実行されていく。

ここで、ＰＩ’１０Ｍ１７の読出し速度は、従来のよう
な外部メモリのアクセス時間が不要なため、マスクＲＯ
旧６の読出し速度と同等に設計でき、そのためテストプ
ログラムの実行をマスクＲＯＦ１１Ｂと同じ速度で行う
ことが可能となる。また、ＰＲＯＭ１７に書込まれたテ
ストプログラムの実行の終了時に、その結果を該テスト
プログラムによって図示しない入出力端子やその他の端
子に出力すれば、テスト結果を外部から容易に判定する
ことができる。

（３）他の入力方法 前記（２）では、テストプログラムの並列命令を入力端
子１から入力したが、これの代りに、テストプログラム
の直列命令を順次久方端子４がら入力するようにしても
よい。

すなわち、テストプログラムの直列命令は、直並列変換
手段１５によって並列命令に変換され、それがデータバ
ス１８を経由してＰＲＯ旧７にり゛えられる。さらに、
直並列変換１段１６はその出力タイミング信号を動作モ
ード制御・Ｌ段１４に一す−、えるため、その動作モー
ド制御−ｒ段１４の出カ信す−によって前記Ｍ　’ｊＱ
　命４　カＰ　ＲＯＮ　＋　７ニ’＋’ｆ　込マレル。

ＰＲＯＮ１７ニ７４１　込まれたテストプログラムの読
１１１シと、その実行は、前記（２）と同様にして行わ
れる。

このような入力方法によれば、テスｉ・のための入出力
端子の割当て数を減少でき、最低２個の入力端子３，４
があればよいことになる。

本実施例の利点をまとめれば、次のようになる。

■　ＰＲＯＭ１７を設けると共に、このＰＲＯＭ１７に
対する命令の書込み読出し機能および動作モード切換え
機能を有する動作モード制御手段１４を設けたため、内
部のマスクＲＯＭ１Ｂの命令実行速度と同等な速度で、
外部から入力されるテストプログラムを確実、かつ容易
に実行することができる。

Ｑ）　従来のように外部メモリをアクセスするためのア
ドレス信号を外部へ出力する必要がないため、テスト用
の端子数が大幅に減少する。例えば、４にパイ）・の外
部メモリをアドレスするには、１２本の出力端子を必要
とするが、本実施例ではこれらが不要となる。

■　本実施例のマイコンでは、テスＩ・以外の他の用途
にも種々使用できる。

例えば、外部から入力する命令をテストプログラムでな
く、応用プログラムとすれば、マスクＲＯＭ１Ｂに書込
まれている応用プログラムとは全く別のプログラムを外
部からの制御によって実行することが可能である。

また、マスクＲＯＭ１Ｇの部分には変更される可能性の
ないデータや、制御り順を記述した命令を格納すると共
に、ＰＲＯＭ１７の部分には変更される可能性のあるデ
ータや、制御手順を記述した命令を格納し、必要に応じ
て外部よりＰＲＯＭ１７の記憶内容を変更し、データや
制御手順の最適化を計るといった使い方が可能である。

（発明の効果） 以」−詳細に説明したように、本発明によれば、特別の
動作モード、例えばテストモード時においては、外部よ
りＰ’ｌ’ｌＯＨにテストプログラムを書込んだ後、こ
れを読出して実行するようにしたので、テストプログラ
ムの実行速度を速くできるばかりか、テスト用の入出力
端子数を少なくすることができる。さらに、このマイコ
ンは汎用性があるので、テスト以外の他の用途にも使用
可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すマイクロコンピュータの要
部構成図である。 ■３ １．２，３．４・・・・・・入力端子、１０・・・・・
・命令レジスタ、１１・・・・・・命令デコーダ、１２
・・・・・・プログラムカウンタ、１４・・・・・・動
作モード制御手段、１５・・・・・・直並列変換手段、
１６・・・・・・ＲＯＭ、１７・・・・・・ＰＲＯＭ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 読出し専用の固定メモリに格納された命令を通常の動作
   モードに従って読出し、その命令を実行するマイクロコ
   ンピュータにおいて、 プログラム可能な読出し専用のメモリと、 特別の動作モードに従って外部より前記メモリに命令を
   書込みおよびその命令を読出し、かつ外部からの信号に
   より前記通常の動作モードと前記特別の動作モードを切
   換える動作モード制御手段とを、 内蔵させたことを特徴とするマイクロコン ピュータ。