JPS6315621B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、周辺回路の故障診断可能なマイク
ロプロセツサに関するものである。

まず、一般的なマイクロプロセツサシステムを
第１図により説明する。第１図において、１ａは
マイクロプロセツサ、２はプログラム記憶および
作業データ記憶を行うメモリ、３は入力および出
力装置等を示している入出力装置、４はアドレス
データバス、５はコントロール信号ライン、６は
前記メモリ２および入出力装置３から成る周辺装
置である。

次に、第１図の動作について説明する。マイク
ロプロセツサ１ａは、アドレスデータバス４、コ
ントロール信号ライン５を利用し、メモリ２上の
プログラムを取り込み、プログラムを解析するこ
とによりメモリ２上のデータを操作し、入出力装
置３を制御するものである。

以上のような方法で、マイクロプロセツサ１ａ
が動作するためアドレスデータバス４，コントロ
ール信号ライン５上に故障が発生すると、プログ
ラムの取り込みに障害を生じ、マイクロプロセツ
サ１ａは動作不能となる。また、周辺装置６に故
障が生じた場合にも同様に、マイクロプロセツサ
１ａは動作不能となる。

従来のマイクロプロセツサシステムでは、上述
したような構成および動作となつているため、マ
イクロプロセツサ外部故障に対して非常に弱く、
故障が発生した場合には、故障を検出するため
に、マイクロプロセツサ以外に故障検出装置が必
要となる欠点があつた。

この発明は、上述のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、マイクロプロセ
ツサ内部に、故障診断テスト情報メモリおよび故
障からマイクロプロセツサを切り離し、外部バス
上の故障の観測ができ故障診断時のみ情報を他の
装置に伝達できるバスコントローラとバスバツフ
アを塔載することにより、周辺装置の故障診断機
能を有するマイクロプロセツサを提供することを
目的としている。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。第２図において、７は故障診断時のみ利
用される特殊信号ライン、８は故障診断用プログ
ラムおよび作業データ領域としてのテスト情報メ
モリ、１ｂは従来のマイクロプロセツサと同等機
能を有するCPU―コア（中央演算処理装置中心
部分）、９は前記CPU―コア１ｂの内部コントロ
ール信号ライン、１０は前記CPU―コア１ｂの
内部アドレスデータバス、１１は信号の発生，観
測が可能なバスコントローラ、１２は前記CPU
―コア１ｂを周辺装置６，コントロール信号ライ
ン５，アドレスデータバス４の故障から保護する
バスバツフア、１３は前記バスコントローラ１１
からバスバツフア１２へのバツフアコントロール
信号ライン、１点鎖線で囲つた１４は診断機能を
内蔵したマイクロプロセツサを示す。

つづいて、この発明の動作を通常動作時と故障
診断時に分けて説明する。

第３図はこの発明の通常動作時のマイクロプロ
セツサ機能説明図であり、第４図はこの発明の故
障診断時のマイクロプロセツサ機能説明図であ
る。なお、９ａ，９ｂは、それぞれ前記CPU―
コア１ｂとバスコントローラ１１間，バスコント
ローラ１１とバスバツフア１２間の内部コントロ
ール信号ライン、１０ａ，１０ｂは前記CPU―
コア１ｂとバスコントローラ１１間，バスコント
ローラ１１とバスバツフア１２間の内部アドレス
データバスを示し、他の符号は第１図と同一機能
部分を示す。

第３図の通常動作時では、CPU―コア１ｂの
内部コントロール信号ライン９とコントロール信
号ライン５，および内部アドレスデータバス１０
とアドレスデータバス４が、バスバツフア１２に
より直結される。したがつて、この場合はマイク
ロプロセツサ１４とCPU―コア１ｂが、同じ機
能となり一般のマイクロプロセツサと同様の動作
を行う。

次に、診断時の動作を示す第４図では、コント
ロール信号ライン５はバスコントローラ１１によ
り内部コントロールライン９ｂを介して、信号の
決定（一般的には、論理の０は１を決定）および
信号の観測がなされる。また、アドレスデータバ
ス４はバスコントローラ１１により内部アドレス
データバス１０ｂを介して、信号の決定および信
号の観測がなされる。バスバツフア１２はバスコ
ントローラ１１によりバツフアコントロール信号
ライン１３を介して制御される。そして、診断時
には、特殊信号ライン７が、内部コントロール信
号ライン９ｂおよび内部アドレスデータバス１０
ｂを介して、バスコントローラ１１に接続され
る。CPU―コア１ｂは、内部アドレスデータバ
ス１０と内部コントロール信号ライン９によりテ
スト情報を読み取り、その情報（テストプログラ
ム）に従つて、バスコントローラ１１を内部コン
トロール信号ライン９ａおよび内部アドレスデー
タバス１０ａを介して制御する。

第５図はアドレスデータバス４の一本の線上に
発生した１６で示す故障、たとえば縮退故障（縮
退故障とは、０または１の論理に固定化する故障
である。）の検出を示した図である。この図にお
いて、１５ａは信号決定バツフア、１５ｂは信号
観測バツフアである。上記故障検出には、まず、
バツフアコントロール信号ライン１３が信号決定
バツフア１５ａおよび信号観測バツフア１５ｂを
動作させる。今、故障１６は、０に縮退した故障
とする。CPU―コア１ｂの命令によりバスコン
トローラ１１は、内部アドレスデータバス１０ｂ
の信号ライン１０ba（図中、信号決定バツフア１
５ａの入力信号ライン）を論理０として、内部ア
ドレスデータバス１０ｂの信号ライン１０bb（図
中、信号観測バツフア１５ｂの出力信号ライン）
よりデータをバスコントローラ１１に読み取る。
この場合、信号ライン１０bbの論理は０となり、
信号ライン１０ba，１０bbの値は、一致する。
しかし、信号ライン１０baの論理を１としても、
縮退故障１６のため信号ライン１０bbの論理は、
１とならず０となり、信号ライン１０ba，１０
bbの値は一致しない。よつて故障１６が検出で
きる。これはCPU―コア１ｂがバスバツフア１
２により故障１６より保護されているため上記診
断が可能となるわけである。

なお、上記実施例では、縮退故障のみを検出す
る例を示したが、タイミングエラーも検出可能で
ある。また、テストプログラムは、診断用特殊メ
モリ、つまりテスト情報メモリ８に常駐させる必
要はなく、必要に応じて特殊信号ライン７からプ
ログラムの格納を行えばよい。また、テスト情報
メモリ８は、マイクロプログラム化できることは
言うまでもない。

以上説明したように、この発明によれば、マイ
クロプロセツサ内部に、テスト情報メモリ，バス
コントローラ，バスバツフア，診断情報伝達ライ
ンを備えることにより、故障診断機能を付加する
ことができる。したがつて、高信頼性のマイクロ
プロセツサが実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のマイクロプロセツサシステムの
構成図、第２図はこの発明の一実施例を示すマイ
クロプロセツサの構成図、第３図はこの発明のマ
イクロプロセツサにおける通常動作時の構成図、
第４図はこの発明のマイクロプロセツサにおける
故障診断時の構成図、第５図は故障診断の一例を
説明するための説明図である。 図中、１ａはマイクロプロセツサ、１ｂは
CPU―コア、２はメモリ、３は入出力装置、４
はアドレスデータバス、５はコントロール信号ラ
イン、６は周辺装置、７は特殊信号ライン、８は
テスト情報メモリ、９，９ａ，９ｂは内部コント
ロール信号ライン、１０，１０ａ，１０ｂは内部
アドレスデータバス、１１はバスコントローラ、
１２はバスバツフア、１３はバツフアコントロー
ル信号ライン、１４は診断機能を内蔵したマイク
ロプロセツサ、１５ａは信号決定バツフア、１５
ｂは信号観測バツフア、１６は故障を示す。な
お、図中の同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロプロセツサ内部に、自己診断および
   周辺回路診断のためのテスト情報メモリ、および
   CPU―コアを外部バス上の故障から切り離すこ
   とができるバスコントローラと、バスバツフアを
   設けたことを特徴とするマイクロプロセツサ。 ２ バスバツフアには、故障診断時のみ情報を他
   の装置に伝達する機能を備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のマイクロプロセツ
   サ。