明 細 書 Specification
データ処理装置、電子機器システム評価装置及び評価方法 Data processing apparatus, electronic device system evaluation apparatus and evaluation method
技術分野 Technical field
[0001] 本発明は、データ処理装置、電子機器システム検証装置及び検証方法に係り、特 に電子機器システムの動作検証をハードウェアの実動作で安価且つ高速に行うこと ができる電子機器システム検証装置及び検証方法に関する。 TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a data processing device, an electronic device system verification device, and a verification method, and in particular, an electronic device system verification device that can perform operation verification of an electronic device system inexpensively and at high speed with actual hardware operation. And a verification method.
背景技術 Background art
[0002] データ処理装置は、電子機器システムにおレ、て、画像処理、通信処理、その他様 々な処理を実行するために使用されている。このようなデータ処理装置では、データ の形式等は各電子機器システムにおレ、て特化され様々であるから、その電子機器シ ステム専用のハードウェア及びソフトウェアを使用することがある。 [0002] Data processing apparatuses are used in electronic device systems to perform image processing, communication processing, and other various processes. In such a data processing apparatus, the data format and the like are specific to each electronic device system and vary, so hardware and software dedicated to the electronic device system may be used.
[0003] また、電子機器システムの開発に際しては、その動作検証を行う必要がある。このよ うな電子機器システムは大規模化、複雑化、多様化し、また電子機器システムの開発 期間の短縮化が求められている。画像処理システムの他、放送機器システム、通信 システムその他のシステムにおいて同様の要望がある。 [0003] In developing an electronic device system, it is necessary to verify its operation. Such electronic device systems are required to be large-scaled, complicated and diversified, and to shorten the development period of electronic device systems. In addition to image processing systems, there are similar demands in broadcasting equipment systems, communication systems, and other systems.
[0004] さらに、このような検証作業については、設計仕様から作製された試作品が正しく具 現化できてレ、るかを確認する機能検証作業や、要求仕様が具現化できるかどうかと レ、うアルゴリズムからアーキテクチャを検証することも必要とされる。 [0004] Further, with regard to such verification work, function verification work for confirming whether a prototype produced from a design specification can be correctly realized, and whether or not a required specification can be realized. It is also necessary to verify the architecture from the algorithm.
[0005] 即ち、実装される回路素子が設計仕様を満足するかを確認する検証作業の他、設 計仕様をどのようなハードウェア及びソフトウェアで実現可能かを検証する検証作業 を行うことが望まれている。 [0005] That is, in addition to the verification work to confirm whether the mounted circuit element satisfies the design specification, it is desirable to perform the verification work to verify what hardware and software the design specification can be realized. It is rare.
[0006] このような検証装置として、特許文献 1にはキャッシュ解析の可能な抽象度を保った 性能検証を、 ISS (命令セットシミュレータ)を必要とせずに、単一の検証プラットフォ ームにより高速に行うことが可能なシミュレーション装置として、ソフトウェア実装され る機能を、検証環境プラットフォーム(プロセッサ 上で動作するソフトウェアモデルと して生成し、ハードウェア実装される機能を、 RTL/RTCモデルまたはこれより抽象 度の高い動作モデルとして、プロセッサ B上で性能検証を行うと共に各モデル間には
、モデル間の入出力データを受け渡しするインタフェースモデルを設けたものが提案 されている。 [0006] As such a verification device, Patent Document 1 discloses performance verification that maintains an abstraction level that enables cache analysis, and does not require an ISS (instruction set simulator), but a single verification platform. As a simulation device that can be performed at high speed, a software-implemented function is generated as a verification environment platform (a software model that runs on a processor), and a hardware-implemented function is created using an RTL / RTC model or higher. As an operation model with a high degree of abstraction, performance verification is performed on processor B and An interface model that exchanges input / output data between models has been proposed.
[0007] 特許文献 1 :特開 2004— 13227号公報 Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-13227
発明の開示 Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題 Problems to be solved by the invention
[0008] 現在、上述した電子機器システムのデータ処理装置は汎用性がなぐ上述のように 専用 ICや基板、専用のソフトウェアを開発 ·製造する必要があり、装置を電子機器シ ステムごとに開発。製造する必要があり、長期間の開発期間がかかり、高価なものと なっている。 [0008] Currently, the data processing device of the electronic device system described above is not versatile. As described above, it is necessary to develop and manufacture dedicated ICs, boards, and dedicated software, and devices are developed for each electronic device system. It needs to be manufactured, takes a long development period, and is expensive.
[0009] また、電子機器システムの検証は、モデリング 'シミュレーション手法でなされる。こ の手法は、 PCやワークステーション上で電子機器システムをソフト的に構築して作動 を検証するものである。しかし、このような手法でエミュレートできる電子機器システム の信号速度は、実際の電子機器システムの速度に比して遅い(例えば 100000分の 1以下)。このため、大規模、且つ複雑な電子機器システムの検証を行うには時間が 力、かりすぎ、開発期間が長期化してしまうという問題がある。 [0009] The verification of the electronic device system is performed by a modeling 'simulation method. In this method, an electronic device system is built in software on a PC or workstation and its operation is verified. However, the signal speed of an electronic device system that can be emulated by such a method is slower than the actual electronic device system (for example, 1 / 100,000 or less). For this reason, there is a problem that it takes too much time to verify a large-scale and complicated electronic device system, and the development period is prolonged.
[0010] さらに、電子機器システムの検証の手段としては、電子機器システムのハードウェア システムをエミュレートする手法がある。し力、し、このハードウェアエミユレーシヨンは上 述したソフト的なエミユレーシヨンに比して高速ではある力 s、やはり実電子機器システ ムの実速度に比して遅く(例えば 100分の 1以下)、また取り扱いが難しいうえ、高価( 例えば数千万円以上)である。このため、検証時間が長期になる上、検証費用が莫 大なものとなっている。 [0010] Furthermore, as a means for verifying an electronic device system, there is a method of emulating a hardware system of the electronic device system. This hardware emulation is faster than the soft emulation described above, but slower than the actual speed of an actual electronic system (for example, 1/100 or less). ) In addition, it is difficult to handle and expensive (for example, tens of millions of yen or more). For this reason, the verification time is long and the verification cost is enormous.
[0011] 本発明は、高速かつ様々なデータ処理に対応させることができるデータ処理装置 を提供し、また、このデータ処理装置を用いて電子機器システムの試作環境をリアル タイム処理で行い高速で安価かつ取り扱いが容易なデータ処理装置、電子機器シス テム検証装置及び検証方法を提供することを目的とする。 [0011] The present invention provides a data processing apparatus capable of handling various data processing at high speed, and using this data processing apparatus, a prototype environment of an electronic device system is performed by real-time processing at high speed and at low cost. Another object of the present invention is to provide a data processing device, an electronic device system verification device, and a verification method that are easy to handle.
課題を解決するための手段 Means for solving the problem
[0012] 本発明は、外部装置からの入力データを処理して処理後のデータを外部装置に向 け出力するデータ処理装置において、動的再構成可能デバイス(DynamicReconfi
gurabledevice)と、該動的再構成可能デバイスに接続され外部装置との間で入出 力信号を制御する入出力制御手段とを備えたデータ処理装置である。 [0012] The present invention relates to a dynamically reconfigurable device (DynamicReconfi) in a data processing apparatus that processes input data from an external apparatus and outputs processed data to the external apparatus. gurabledevice) and input / output control means for controlling input / output signals connected to the dynamically reconfigurable device and external devices.
[0013] また、本発明は、前記動的再構成可能デバイスは、ノイマン型プロセッサと、動的に 回路構成を切り替えデータ処理及び演算処理を行う非ノイマン型動的演算部とを備 えるデータ処理装置である。 [0013] Further, according to the present invention, the dynamically reconfigurable device includes a Neumann type processor and a non-Neumann type dynamic arithmetic unit that dynamically switches a circuit configuration and performs data processing and arithmetic processing. Device.
[0014] また、本発明は、前記動的再構成可能デバイスのプロセッサコアは DAP (Digital[0014] Further, according to the present invention, the processor core of the dynamically reconfigurable device is a DAP (Digital
Application Processor)を備え、動的演算部は DNA (Distributed NetworkApplication Processor) and dynamic computation unit is DNA (Distributed Network)
Architecture)マトリックスを備えるデータ処理装置である。 Architecture) A data processing device comprising a matrix.
[0015] また、本発明は、前記入出力制御手段は、動的再構成可能デバイスが処理すべき 信号及び処理した信号を外部に対して入出力できるように、信号形式及びタイミング を制御するデータ処理装置である。 [0015] In the present invention, the input / output control means controls the signal format and timing so that the signal to be processed by the dynamically reconfigurable device and the processed signal can be input / output to / from the outside. It is a processing device.
[0016] 本発明は、前記入出力制御手段は、 FPGA (Field Programmable Gate Arr ay)で構成されてレ、るデータ処理装置である。 [0016] The present invention is the data processing device in which the input / output control means is configured by an FPGA (Field Programmable Gate Array).
[0017] また、本発明は、外部機能装置を接続する拡張入出力コネクタを備えたデータ処 理装置である。 The present invention is also a data processing device including an extended input / output connector for connecting an external function device.
[0018] また、本発明は、前記拡張入出力コネクタは、前記動的再構成可能デバイス及び 入出力制御装置が取り付けられた基板の表面及び裏面の少なくとも一方に設けられ てレ、るデータ処理装置である。 [0018] Further, according to the present invention, the extended input / output connector is provided on at least one of a front surface and a back surface of a substrate to which the dynamically reconfigurable device and the input / output control device are attached. It is.
[0019] また、本発明は、データ処理装置を複数積み重ね、電気的に接続して構成したデ ータ処理装置である。 The present invention is also a data processing device configured by stacking a plurality of data processing devices and electrically connecting them.
[0020] また、本発明は検証すべき電子機器システムの設計仕様に基づいて動作検証を行 う電子機器システム検証装置において、動作検証動作を行う動的再構成可能デバィ ス(Dynamic Re configurable Device)と、該動的再構成可能デバイスに接続さ れ外部装置との間で入出力信号を制御する入出力制御手段とを備えた電子機器シ ステム検証装置である。 [0020] Further, the present invention relates to a dynamic reconfigurable device that performs an operation verification operation in an electronic device system verification apparatus that performs an operation verification based on a design specification of an electronic device system to be verified. And an input / output control means for controlling input / output signals to / from an external device connected to the dynamically reconfigurable device.
[0021] また、本発明は、動的再構成可能デバイスは、ノイマン型プロセッサと、動的に回路 構成を切り替えデータ処理及び演算処理を行う非ノイマン型動的演算部とを備える 電子機器システム検証装置である。
[0022] また、本発明は、動的再構成可能デバイスのプロセッサコアは DAP (Digital App lication Processor)を備え、動的演算部は DNA (Distributed Network Arch itecture)マトリックスを備えた電子機器システム検証装置である。 [0021] In addition, the present invention provides an electronic device system verification in which a dynamically reconfigurable device includes a Neumann processor and a non-Neumann dynamic arithmetic unit that dynamically switches a circuit configuration and performs data processing and arithmetic processing. Device. In addition, the present invention provides an electronic device system verification apparatus in which a processor core of a dynamically reconfigurable device includes a DAP (Digital Application Processor), and a dynamic operation unit includes a DNA (Distributed Network Architecture) matrix. It is.
[0023] また、本発明は、前記入出力制御手段は、動的再構成可能デバイスが処理すべき 信号及び処理した信号を外部装置に対して入出力できるように、信号形式及びタイミ ングを制御する電子機器システム検証装置である。 [0023] Further, according to the present invention, the input / output control means controls the signal format and timing so that the signal to be processed by the dynamically reconfigurable device and the processed signal can be input / output to / from an external device. The electronic device system verification apparatus.
[0024] また、本発明は、前記入出力制御手段は、 FPGA (Field Programmable Gate [0024] Further, according to the present invention, the input / output control means includes an FPGA (Field Programmable Gate).
Array)で構成されてレ、る電子機器システム検証装置である。 This is an electronic device system verification apparatus configured as an (Array).
[0025] 本発明は、電子機器システムの検証に必要な外部機能装置を接続する拡張入出 力コネクタを備えた、電子機器システム検証装置である。 [0025] The present invention is an electronic device system verification apparatus including an extended input / output connector for connecting an external function device necessary for verification of the electronic device system.
[0026] 本発明は、前記拡張入出力コネクタは、前記動的再構成可能デバイス及び入出力 制御装置が取り付けられた基板の表面及び裏面の少なくとも一方に設けられているIn the present invention, the extended input / output connector is provided on at least one of a front surface and a back surface of a substrate on which the dynamically reconfigurable device and the input / output control device are attached.
、電子機器システム検証装置である。 The electronic device system verification apparatus.
[0027] また、本発明は、電子機器システム検証装置を複数積み重ね、電気的に接続して 構成した電子機器システム検証装置である。 In addition, the present invention is an electronic device system verification apparatus configured by stacking and electrically connecting a plurality of electronic device system verification apparatuses.
[0028] また、本発明は、動的再構成可能デバイスに接続され、外部から前記動的再構成 可能デバイスへのデータ書き換を含む動作制御を行う検証制御手段を備えた電子 機器システム検証装置である。 The present invention also relates to an electronic device system verification apparatus provided with verification control means connected to a dynamically reconfigurable device and performing operation control including data rewriting from the outside to the dynamically reconfigurable device. It is.
[0029] また、本発明は、前記入出力制御手段に接続され、外部から前記入出力制御手段 を介して前記動的再構成可能デバイスへのデータ書き換えを含む動作制御を行う検 証制御装置手段を備えた電子機器システム検証装置である。 [0029] Further, the present invention is a verification control unit that is connected to the input / output control unit and performs operation control including data rewriting to the dynamically reconfigurable device from the outside via the input / output control unit. The electronic device system verification apparatus provided with
[0030] また、本発明は、検証制御手段は、シリアル接続またはパラレル接続で前記動的再 構成可能デバイスに接続されてレ、る電子機器システム検証装置である。 [0030] Further, the present invention is the electronic device system verification apparatus in which the verification control means is connected to the dynamically reconfigurable device by serial connection or parallel connection.
[0031] また、本発明は、前記入検証制御装置には、前記動的再構成可能デバイスの電気 的な作動の監視を行う電子機器システム検証装置である。 [0031] The present invention is the electronic device system verification apparatus that monitors the electrical operation of the dynamically reconfigurable device in the input verification control apparatus.
[0032] また、本発明は、検証すべき電子機器システムの設計仕様に基づいて動作検証を 行う電子機器システム検証方法にぉレ、て、検証すべき動作検証動作を行う動的再構 成可肯デバイス (Dynamic Reconfigurable Device)と、言 勛的再構成可能テノ
イスに接続され外部装置との間で入出力信号を制御する入出力制御手段とを備えた 電子機器システム検証方法である。 [0032] Further, the present invention can be dynamically reconfigured to perform an operation verification operation to be verified in accordance with an electronic device system verification method for performing operation verification based on a design specification of the electronic device system to be verified. A positive device (Dynamic Reconfigurable Device) and a reconfigurable tenor An electronic device system verification method including input / output control means for controlling input / output signals to / from an external device connected to a chair.
[0033] また、本発明は、前記動的再構成可能デバイスに前記検証制御装置から電気機器 システム検証のため情報を入力し、検証結果を得ることを特徴とする電子機器システ ム検証方法である。 [0033] Further, the present invention is an electronic device system verification method, wherein information for verification of an electric device system is input from the verification control device to the dynamically reconfigurable device, and a verification result is obtained. .
[0034] また、本発明は、検証すべき電子機器システムに内蔵される動的再構成可能デバ イスを検証するものである電子機器システム検証方法である。 The present invention is also an electronic device system verification method for verifying a dynamically reconfigurable device built in an electronic device system to be verified.
[0035] また、本発明は、検証すべき電子機器システムに内蔵された動的再構成可能デバ イスを動作させる実行プログラムについて行うものである、電子機器システム検証方 法である。 [0035] Further, the present invention is an electronic device system verification method performed for an execution program for operating a dynamically reconfigurable device built in an electronic device system to be verified.
[0036] また、本発明は、検証すべき電子機器システムに内蔵されるハードウェア及びソフト ウェアを前記動的再構成可能デバイスでエミュレートすることで行うことを特徴とする 電子機器システム検証方法である。 [0036] Further, the present invention provides an electronic device system verification method characterized by emulating hardware and software incorporated in an electronic device system to be verified by the dynamically reconfigurable device. is there.
発明の効果 The invention's effect
[0037] 本発明に係るデータ処理装置によれば、様々な処理を行うデータ処理装置を動的 再構成可能デバイスで高速に処理する事ができるほか、電子機器システムごとに異 なるデータ処理に対応して動的再構成可能デバイスと入出力制御手段の設定を変 更するだけでよい。 [0037] According to the data processing apparatus of the present invention, a data processing apparatus that performs various processes can be processed at a high speed by a dynamically reconfigurable device, and data processing that differs for each electronic device system can be handled. All you have to do is change the settings for the dynamically reconfigurable device and the I / O control means.
[0038] また、電子機器システム検証装置及び検証方法によれば、電子機器システムの試 作環境をリアルタイムで処理できるハードウェアで実現することで、高速で安価かつ 取り扱いが容易な電子機器システム検証装置及び検証方法を提供することができる [0038] Further, according to the electronic device system verification apparatus and the verification method, the electronic device system verification apparatus that is fast, inexpensive, and easy to handle by realizing the prototype environment of the electronic device system with hardware capable of processing in real time. And can provide verification method
[0039] 即ち、本発明によれば、動的再構成可能デバイスの評価、開発アプリケーションの 早期アルゴリズム検証.原理試作、またソリューションボードとしての最終製品への組 み込みなど幅広い対応ができ、さらに画像処理など従来専用カスタム IC (ASIC)を 必要としていた高速処理を求められるアプリケーションに対して IC設計を行う前に手 早く ·手軽に開発実装に着手することできるとレ、う効果がある。 [0039] That is, according to the present invention, a wide range of support is possible, such as evaluation of dynamically reconfigurable devices, early algorithm verification of development applications, principle prototyping, and incorporation into the final product as a solution board. For applications that require high-speed processing, such as processing, that requires a dedicated custom IC (ASIC), development and mounting can be started quickly and easily before IC design.
図面の簡単な説明
[0040] [図 1]本発明に係るデータ処理装置の実施の形態を示すブロック図である。 Brief Description of Drawings FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a data processing apparatus according to the present invention.
[図 2]本発明に係る電子機器システム検証装置を使用した検証システムを示すブロッ ク図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a verification system using the electronic device system verification apparatus according to the present invention.
符号の説明 Explanation of symbols
[0041] 10 データ処理装置 (電子機器システム検証装置) [0041] 10 Data processing device (electronic device system verification device)
20 動的再構成可能デバイス(リコンフィギユラブル.' 20 Dynamically reconfigurable devices (Reconfigurable.
21 DAP部 21 DAP Department
22 DNA部 22 DNA part
30 入出力制御手段 (コン.バニオンデバイス) 30 I / O control means (combination device)
41 DDRSDRAM 41 DDRSDRAM
42 LCD 42 LCD
51 SerialROM 51 SerialROM
52 FlashROM 52 FlashROM
54 パラレル端子 54 Parallel terminal
55 パラレル端子 55 Parallel terminal
60 拡張入出力コネクタ 60 Expansion I / O connector
61 拡張入出力端子 61 Extended input / output terminals
62 拡張入出力端子 62 I / O terminals
70 入出力制御手段 (コン-ぺニオンデバイス) 70 I / O control means (companion device)
80 拡張入出力コネクタ 80 Expansion I / O connector
81 拡張入出力端子 81 Extended input / output terminals
82 拡張入出力端子 82 Extended input / output terminals
91 RS232C端子 91 RS232C terminal
92 SSI端子 92 SSI terminal
93 EDU— Slave端子 93 EDU— Slave terminal
94 EDU— Master端子 94 EDU— Master terminal
110 テレビカメラ 110 TV camera
111 A/Dコンバータ
120 画像表示装置 111 A / D converter 120 Image display device
121 D/Aコンバータ 121 D / A converter
300 ホストコンピュータ 300 Host computer
400 ソフトプログラム検証制御装置 400 Soft program verification controller
500 ハードロジック検証制御装置 500 Hard logic verification controller
700 オプション 'ボード 700 option 'board
900 電子機器システム検証システム 900 Electronic system verification system
発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0042] 以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図 1は本 発明に係るデータ処理装置の実施の形態を示すブロック図、図 2は本発明に係る電 子機器システム検証装置を使用した検証システムを示すブロック図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a data processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a verification system using the electronic device system verification apparatus according to the present invention.
[0043] まず、本発明に係るデータ処理装置の実施の形態例について説明する。本例にお いてデータ処理装置 10は、画像処理装置であり、撮像装置 110で撮像した画像デ ータを処理して画像表示装置 120に表示する。本例では、データ処理装置 10は図 1 に示すように 1枚のボード上に実装される。本例のデータ処理装置 10は、リコンフィギ ユアラブル'プロセッサである動的再構成可能デバイス 20と、コンパニオンデバイスで ある入出力制御手段 30と、 DDRSRAM41と、内部情報表示用であり、取り外し可 能な例えば 20文字 4列の LCD42と、動的再構成可能デバイス 20の動的再構成可 能デバイス再構成データを保持する SDRAM43と、 FlashROM52と、 100ピンの P CIインターフェースル端子 54と、 80ピンのパラレル端子 55と、外部機能装置を接続 するそれぞれ 84ピンの拡張入出力端子 61 , 62 (拡張入出力コネクタ 60)と、もう一台 のコンパニオンデバイスである入出力制御手段 70と、拡張入出力端子 81, 82 (拡張 入出力コネクタ 80)と、動的再構成可能デバイス 20の入出力端子として非同期シリア ノレ端子である RS232C端子 91と、同期シリアノレ端子である SSI端子 92と、 EDUSla ve端子 93と、 EDUMaster端子 94とを備える。ここで、コンパニオンデバイスはリコン フィギュアラブル'プロセッサである動的再構成可能デバイス 20の補助素子として作 用する。また EDUSlave端子 93と EDUMaster端子 94は動的再構成可能デバイス 20専用のデバッグインタフェースである。なお、本例では上記拡張入出力コネクタ 60
, 80は、前記動的再構成可能デバイス 20及び入出力制御手段 30が実装された基 板の表面及び裏面の両方に設けられている。このため、外部装置は電子機器システ ム検証装置 10の上部及び下部に重ねて配置することができる。 First, an embodiment of the data processing apparatus according to the present invention will be described. In this example, the data processing device 10 is an image processing device, and processes the image data captured by the imaging device 110 and displays it on the image display device 120. In this example, the data processing apparatus 10 is mounted on one board as shown in FIG. The data processing apparatus 10 of this example is a dynamically reconfigurable device 20 that is a reconfigurable processor, input / output control means 30 that is a companion device, DDRSRAM 41, and internal information display, which can be removed, for example. 20-character 4-string LCD42, dynamically reconfigurable device 20 dynamically reconfigurable device SDRAM43 to hold reconfiguration data, FlashROM52, 100-pin PCI interface terminal 54, 80-pin parallel Terminal 55, 84-pin extended input / output terminals 61 and 62 (extended input / output connector 60) for connecting external function devices, input / output control means 70, which is another companion device, and extended input / output terminal 81 , 82 (expansion I / O connector 80), RS232C terminal 91, which is an asynchronous serial terminal, and SS, which is a synchronous serial terminal, as input / output terminals of the dynamically reconfigurable device 20 An I terminal 92, an EDUSlave terminal 93, and an EDUMaster terminal 94 are provided. Here, the companion device acts as an auxiliary element of the dynamically reconfigurable device 20 which is a reconfigurable 'processor. The EDUSlave terminal 93 and the EDUMaster terminal 94 are debug interfaces dedicated to the dynamically reconfigurable device 20. In this example, the extended input / output connector 60 , 80 are provided on both the front and back surfaces of the board on which the dynamically reconfigurable device 20 and the input / output control means 30 are mounted. For this reason, the external device can be placed on top and bottom of the electronic device system verification device 10.
[0044] また、動的再構成可能デバイス 20はアイピーフレックス株式会社製 DAPDNA_2 ( 登球!^)ゃ票 (Digital Application Processor Z Distributed Network Arc hitecture :ダイナミック 'リコンフィギユラブル.プロセッサ:動的にチップ内部の回路 構成を切り換えることが可能なプロセッサ)を使用した。この動的再構成可能デバイス 20は、図 1に示すように DAP部 21と DNA部 22とを備えなる。ここで、本例に係る動 的再構成可能デバイス 20は高性能 DAP (RISCコア)と動的に再構成可能な DNA 部 22 (2次元マトリクス)力 なるデュアルコア 'プロセッサである。これにより動的再構 成可能デバイス 20はソフトウェアの柔軟性とハードウェア処理の高速性を実現するこ とができる。 [0044] In addition, the dynamically reconfigurable device 20 is a DAPDNA_2 (Climbing! ^) Vote (Digital Application Processor Z Distributed Network Arc hitecture: Dynamic 'Reconfigurable. Processor: Dynamically chip. A processor capable of switching the internal circuit configuration was used. The dynamically reconfigurable device 20 includes a DAP part 21 and a DNA part 22 as shown in FIG. Here, the dynamically reconfigurable device 20 according to this example is a dual-core processor having a high-performance DAP (RISC core) and a dynamically reconfigurable DNA unit 22 (two-dimensional matrix). As a result, the dynamically reconfigurable device 20 can realize software flexibility and high-speed hardware processing.
[0045] この例では、 DAP部 21では、ダイナミック'リコンフィギュレーションの制御が行われ 、高速処理が必要とされる部分は、並列'パイプライン処理展開が可能であれば DN Aのマトリクスで実行される。 DNA部 22内には 376個の PE (演算器 'メモリ'シンクロ ナイザ'カウンタ)が配置され、各アプリケーションに応じて最適な回路を自在に再構 成すること力 Sできる。 [0045] In this example, in the DAP unit 21, dynamic 'reconfiguration control is performed, and a portion requiring high-speed processing is executed in a DNA matrix if parallel' pipeline processing development is possible. Is done. 376 PEs (operator 'memory' synchronizer 'counter) are arranged in the DNA section 22, and it is possible to freely reconfigure the optimum circuit according to each application.
[0046] 本例では、動的再構成可能デバイス 20には、 DDRSRAM41、 RS232C端子 91 、 SSI端子 92、 EDUSlave端子 93、 EDUMaster端子 94が接続されており、外部 力ら実行プログラムの入力、データの入出力ができるものとなっている。 In this example, DDRSRAM41, RS232C terminal 91, SSI terminal 92, EDUSlave terminal 93, and EDUMaster terminal 94 are connected to the dynamically reconfigurable device 20, and input of execution program and data of external data are performed. Input / output is possible.
[0047] また、入出力制御手段 30、 70は、本例では FPGA(Field Programmable Gat e Array)で構成されており、動的再構成可能デバイス 20が処理すべき信号及び処 理した信号を拡張入出力コネクタ 60, 80から入出力できるように、信号形式及びタイ ミングを制御するほか、前記動的再構成可能デバイス 20の所定の端子における電気 的な作動の外部からの監視を行えるようにしている。また、入出力制御手段 30には I /F部 31を設けて、入力された動作プログラム、データを変換すると共にタイミングを 変更して動的再構成可能デバイス 20に処理可能なものとしている。また、外部から 6 1を経て入力されるデータを動的再構成可能デバイス 20で処理可能なものとするほ
か、動的再構成可能デバイス 20で処理した出力信号を拡張入出力端子 61から出力 できるものとしている。 [0047] In addition, the input / output control means 30 and 70 are configured by FPGA (Field Programmable Gate Array) in this example, and the signals to be processed and processed by the dynamically reconfigurable device 20 are expanded. In addition to controlling the signal format and timing so that input / output can be performed from the input / output connectors 60 and 80, it is also possible to monitor the electrical operation at predetermined terminals of the dynamically reconfigurable device 20 from the outside. Yes. In addition, the input / output control means 30 is provided with an I / F unit 31 that converts the input operation program and data and changes the timing so that the dynamically reconfigurable device 20 can process them. In addition, it is assumed that data input from outside 61 can be processed by the dynamically reconfigurable device 20. Alternatively, the output signal processed by the dynamically reconfigurable device 20 can be output from the extended input / output terminal 61.
[0048] 以下、入出力制御手段 30について説明する。本例では、入出力制御手段 30は S ROM51に格納されたインターフェースの回路情報に基づいて動的再構成可能デ バイス 20の入出力データを管理する。 Hereinafter, the input / output control means 30 will be described. In this example, the input / output control means 30 manages the input / output data of the dynamically reconfigurable device 20 based on the interface circuit information stored in the S ROM 51.
[0049] また、本例では、拡張入出力端子 61には、 AZDコンバータ 111を介してテレビ力 メラ 110が接続され、拡張入出力端子 62には、 D/Aコンバータ 121を介して CRT ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等から構成される画像表示装 置 120が接続されている。そして、この例ではテレビカメラ等の撮像装置 110から入 力された画像データの処理を予め動的再構成可能デバイス 20に設定されたハード ウェア及びソフトウェアで画像を処理しその結果を画像表示装置 120に表示するも のとしている。 [0049] In this example, the TV input / output terminal 61 is connected to the TV power camera 110 via the AZD converter 111, and the extension input / output terminal 62 is connected to the CRT display via the D / A converter 121. An image display device 120 composed of a liquid crystal display, a plasma display or the like is connected. In this example, the processing of the image data input from the imaging device 110 such as a television camera is processed with the hardware and software set in the dynamically reconfigurable device 20 in advance, and the result is displayed on the image display device 120. It is supposed to be displayed on the screen.
[0050] なお、本例では、データ処理装置 10は画像データの処理装置として使用している 、他のデータたとえば、産業用画像データ、医療用画像データの処理装置、通信 データの処理装置、さらに電話交換機等として使用することができる。 In this example, the data processing device 10 is used as an image data processing device. Other data such as industrial image data, medical image data processing device, communication data processing device, It can be used as a telephone exchange.
[0051] また、上記例では、データ処理装置 10をデータ処理装置として使用しているが、全 く同じ構成のシステムを電子機器システム検証装置、即ち、エミュレータとして使用す ること力 Sできる。エミュレータとして使用する場合には、この拡張入出力端子 61、 62に 接続される外部装置は上記の例に限られることなぐ検証を行う電子機器システムに 合わせてネットワーク、 USB、レベル変換などの必要な処理を行うものを接続すること ができる。 [0051] In the above example, the data processing device 10 is used as a data processing device. However, it is possible to use a system having the same configuration as an electronic device system verification device, that is, an emulator. When used as an emulator, the external devices connected to the extended input / output terminals 61 and 62 are not limited to the above examples, and network, USB, level conversion, etc. are required according to the electronic device system to be verified. You can connect what you want to do.
[0052] このようにデータ処理装置 10を電子機器システム検証装置としてしようした場合に は、エミユレーシヨンの結果については、動的再構成可能デバイス 20から EDU端子 93を介して直接、あるいは RS232C端子 91を介して、あるいは入出力制御手段 30 を介してパラレル端子 54を経て外部に出力される。 [0052] When the data processing device 10 is used as an electronic device system verification device in this way, the result of the emulation is obtained from the dynamically reconfigurable device 20 directly via the EDU terminal 93 or the RS232C terminal 91. Via the parallel terminal 54 via the input / output control means 30.
[0053] また、上記例では、データ処理装置あるいは電子機器システム検証装置 1台を単 独で使用する場合を示したが、本発明に係るデータ処理装置あるいは電子機器シス テム検証装置を 2枚またはそれ以上の枚数を重ね合わせて、 EDUSlave端子 93、 E
DUMaster端子 94をクロス接続する等して電気的に接続し、複数台の動的再構成 可能デバイスを備えた 1台のデータ処理装置、あるいは電子機器システム検証装置 として使用すること力 Sできる。 [0053] In the above example, a case where one data processing device or electronic device system verification device is used alone has been described. However, two data processing devices or electronic device system verification devices according to the present invention are used. Overlay more than that, and use EDUSlave terminal 93, E DUMaster terminal 94 can be used as a single data processing device with multiple dynamically reconfigurable devices or an electronic equipment system verification device by connecting them electrically, for example by cross-connecting them.
[0054] このように構成したデータ処理装置及び電子機器システム検証装置は、多大なデ ータを分散して処理することができるため、データ処理の速度やエミユレーシヨンの速 度を極めて高速なものとすることができる。 [0054] Since the data processing apparatus and the electronic device system verification apparatus configured as described above can process a large amount of data in a distributed manner, the data processing speed and the emulation speed are extremely high. can do.
[0055] 次に、本例に係る電子機器システム検証装置 10を使用した検証システム 900につ いて説明する。本例では、図 2に示すように、電子機器システム検証装置 10には、ホ ストコンピュータ 300に LAN200に接続され、上記電子機器システム検証装置 10の EDU端子 93に接続されるソフトプログラム検証制御装置 400、または、パラレル端 子 (EMUSE) 55に接続されるハードロジック検証制御装置 500を接続でき、実行プ ログラムをダウンロードできるものとしている。また、本例では、ホストコンピュータ 300 は RS232C端子 91からシリアル接続されたホストコンピュータ 300、及びホストコンビ ユータ 300に接続されパラレル端子 55に接続したパラレルインターフェースからも実 行プログラム及びデータをダウンロードすることができる。 Next, a verification system 900 using the electronic device system verification apparatus 10 according to this example will be described. In this example, as shown in FIG. 2, the electronic device system verification device 10 includes a soft program verification control device connected to the host computer 300 to the LAN 200 and connected to the EDU terminal 93 of the electronic device system verification device 10. 400 or hard logic verification controller 500 connected to parallel terminal (EMUSE) 55 can be connected, and the execution program can be downloaded. In this example, the host computer 300 can also download the execution program and data from the host computer 300 serially connected from the RS232C terminal 91 and the parallel interface connected to the host computer 300 and connected to the parallel terminal 55. it can.
[0056] また、本例では、電子機器システム検証装置 10の拡張入出力コネクタ 60には、上 述したビデオ入出力用のカメラ、画像表示装置、ネットワーク、 USB、 A/Dコンパ一 タ、 D/Aコンバータ、レベル変換器等、電子機器システムのエミユレーシヨンに必要 な装置 (オプション 'ボード 700)を取り付けることができる。なお、本例では上記拡張 入出力コネクタは、前記動的再構成可能デバイス及び入出力制御装置が取り付けら れた基板の表面及び裏面の両方に設けられている。このためオプション 'ボード 700 は、電子機器システム検証装置 10の上部及び下部に重ね、省スペースかを図って 配置することができるように構成してレ、る。 In this example, the expansion input / output connector 60 of the electronic device system verification apparatus 10 includes the video input / output camera, the image display device, the network, the USB, the A / D comparator, and the D Equipment (option 'Board 700) necessary for the emulation of electronic system such as / A converter and level converter can be installed. In this example, the extended input / output connectors are provided on both the front surface and the back surface of the board on which the dynamically reconfigurable device and the input / output control device are attached. Therefore, the option 'Board 700 is configured so that it can be placed on top and bottom of the electronic device system verification apparatus 10 to save space.
[0057] 上述した検証システムによって、電子機器システムを検証する場合には、まず、電 子機器システムの仕様に基づいて、電子機器システム検証装置 10に実行プログラム とデータとをインストールする。これらの実行プログラム及びデータは、上述したホスト コンピュータ 300、ソフトプログラム検証制御装置 400、ハードロジック検証制御装置 500のいずれからも入力し、処理することができる。
[0058] このとき、ハードロジック検証制御装置 500から入力された実行プログラム及びデー タは、入出力制御手段 30において、動的再構成可能デバイス 20に実行可能な形式 及びタイミングに変更され、動的再構成可能デバイス 20に入力される。 When verifying an electronic device system using the above-described verification system, first, an execution program and data are installed in the electronic device system verification apparatus 10 based on the specifications of the electronic device system. These execution programs and data can be input and processed from any of the host computer 300, the soft program verification control device 400, and the hard logic verification control device 500 described above. [0058] At this time, the execution program and data input from the hard logic verification control device 500 are changed to a format and timing executable by the dynamic reconfigurable device 20 in the input / output control means 30, and dynamically Input to reconfigurable device 20.
[0059] また、入力する実行プログラム及びデータは、ユーザが検証するハードウェア及び ソフトウェアにより選択したものを使用する。 [0059] The execution program and data to be input are selected by hardware and software to be verified by the user.
[0060] 電子機器システム検証装置 10は実行プログラムにより、動的再構成可能デバイス 2 0の DAP部 21では、ダイナミック'リコンフィギュレーションの制御が行われ、高速処 理が必要とされる部分は、並列'パイプライン処理展開が可能であれば DNAマトリク スで実行される。 DNA部 22内の 376個の PE (演算器'メモリ 'ディレイ'カウンタ)は、 各入力に応じて最適な回路を自在に再構成することができる。 The electronic device system verification apparatus 10 performs dynamic reconfiguration control in the DAP unit 21 of the dynamically reconfigurable device 20 according to the execution program, and the part that requires high-speed processing is If parallel 'pipeline processing deployment is possible, it will be executed in the DNA matrix. The 376 PEs (calculator “memory“ delay ”counter) in the DNA section 22 can freely reconfigure the optimum circuit according to each input.
[0061] これにより、指定された仕様の電子機器システムがエミュレートされ、指定されたハ 一ドウエアの入力されたソフトウェアによる処理結果 (例えば画像処理の結果)が出 力される。この出力結果は、入出力制御手段 30で処理され、拡張入出力コネクタ 60 に接続された装置で処理可能な状態及びタイミングで出力される。この結果により、 処理結果の状態を確認できる。 As a result, the electronic device system of the specified specification is emulated, and a processing result (for example, an image processing result) by the input software of the specified hardware is output. This output result is processed by the input / output control means 30 and output in a state and timing that can be processed by a device connected to the extended input / output connector 60. From this result, the status of the processing result can be confirmed.
[0062] また、このエミユレーシヨンの結果、即ち実行プログラムとデータで指定されたハード ウェア及びソフトウェアの処理がどのようになされたかは、ハードロジック検証制御装 置 500を経由して、あるいは直接、ホストコンピュータ 300に出力される。この検証結 果により、仕様で指定され、エミュレートした電子機器システムの検証を行うことができ る。 [0062] The result of this emulation, that is, how the processing of the hardware and software specified by the execution program and data is performed via the hard logic verification control device 500 or directly is performed by the host computer. Output to 300. As a result of this verification, it is possible to verify the electronic device system specified and emulated in the specification.
[0063] 従って、本発明に係る電子機器システム検証装置及び検証方法によれば、電子機 器システムの試作環境をリアルタイムで処理できるハードウェアで実現することで、高 速で安価かつ取り扱いが容易な電子機器システム検証装置及び検証方法を提供す ること力 Sできる。 Therefore, according to the electronic device system verification apparatus and the verification method according to the present invention, by realizing the prototype environment of the electronic device system with hardware capable of processing in real time, it is fast, inexpensive, and easy to handle. Providing electronic device system verification equipment and verification methods.
[0064] また、本発明によれば、動的再構成可能デバイスの評価、開発アプリケーションの 早期アルゴリズム検証.原理試作、またソリューションボードとしての最終製品への組 み込みなど幅広い対応ができ、さらに画像処理など従来専用カスタム IC (ASIC)を 必要としていた高速処理を求められるアプリケーションに対して IC設計を行う前に手
早く ·手軽に開発実装に着手することできる。 [0064] In addition, according to the present invention, it is possible to perform a wide range of applications, such as evaluation of dynamically reconfigurable devices, early algorithm verification of development applications, principle prototyping, and incorporation into final products as solution boards. Before designing an IC for an application that requires high-speed processing such as processing, which previously required a custom IC (ASIC) Quickly and easily start development and implementation.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
以上のように、本発明に係るデータ処理装置、電子機器システム検証装置及び電 子機器システム検証方法は、画像処理システム、通信システム、交換システム、放送 システムそのたデータ処理が必要な電子機器システムに適用することができる。
As described above, the data processing device, the electronic device system verification device, and the electronic device system verification method according to the present invention are applied to an electronic processing system that requires data processing, such as an image processing system, a communication system, an exchange system, and a broadcasting system. Can be applied.