JP2007141086A - Microprocessor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部の通信機器との間で通信を行う機能を備えたマイクロプロセッサに関するものであり、特に、通信動作に関するテスト機能を備えたマイクロプロセッサに関するものである。 The present invention relates to a microprocessor having a function of performing communication with an external communication device, and more particularly to a microprocessor having a test function relating to a communication operation.
外部通信機器との間で通信を行う機能を備えたマイクロプロセッサは、システム開発のデバッグ時、製品化後の保守点検時など、必要に応じて通信動作の確認作業を必要とするが、その一方で、通信動作確認作業の容易化が課題の一つとして挙げられている。このような課題を考慮したマイクロプロセッサとして、たとえば、外部の通信機器を必要とせずに、スタンドアロンで通信動作の一部が確認可能な機能を備えたマイクロプロセッサが存在する。 A microprocessor with a function to communicate with an external communication device requires confirmation of communication operation as needed, such as during system development debugging and maintenance inspection after commercialization. Thus, facilitating the communication operation confirmation work is cited as one of the problems. As a microprocessor considering such problems, for example, there is a microprocessor having a function capable of confirming a part of communication operation in a stand-alone manner without requiring an external communication device.
上記スタンドアロンで通信動作が確認可能なマイクロプロセッサの一例として、図13に示した構成のマイクロプロセッサがある。このマイクロプロセッサは、CPU(Central Processing Unit)101と、アドレスバス102と、データバス103と、外部通信機器と通信を行うための通信回路104と、受信データおよび送信データを格納するための通信バッファ105と、通常モードまたはテストモードのいずれか一方の動作モードを指定するデータを格納するためのレジスタ106と、スタンドアロンで受信動作を確認する際に使用する動作確認用データ(テストパターン)を格納するためのレジスタ107と、シフトレジスタ108と、上記レジスタ106に格納されているデータに基づいて外部通信機器からの受信データまたは上記シフトレジスタ108の出力データのいずれか一方を選択し、当該選択結果を信号S201として通信回路104に対して出力するセレクタ109と、を備える。
As an example of a microprocessor that can confirm the communication operation in a stand-alone manner, there is a microprocessor having the configuration shown in FIG. The microprocessor includes a CPU (Central Processing Unit) 101, an
このような構成をとるマイクロプロセッサにおいて、レジスタ106に格納されたデータが通常モードでの動作を指示するものである場合、セレクタ109は、外部通信機器からの受信データを選択し、それを信号S201として通信回路104に対して出力する。そして、通信回路104は、入力信号S201に対する受信処理を実行し、当該受信処理の結果として得られた信号(受信データ)を通信バッファ105に格納する。以下、マイクロプロセッサは、通信バッファ105に格納された受信データに応じた通信動作を行う。
In the microprocessor having such a configuration, when the data stored in the
これに対して、レジスタ106に格納されたデータがテストモードでの動作を指示するものである場合、CPU101は、レジスタ107に対する書き込み要求信号S202として“Hレベル”(有効)を出力する。つぎに、CPU101は、任意の受信データ(テストパターン)列を、データバス103を介してレジスタ107に対して出力する。レジスタ107に一旦格納された上記受信データ列は、シフトレジスタ108に対して出力され、シフトレジスタ108は、レジスタ107から受け取ったデータ列をセレクタ109に対して出力する。セレクタ109は、シフトレジスタ108から受け取ったデータを、信号S201として通信回路104に対して出力する。以下、上述した通常モードでの動作時と同様の処理が実行される。
On the other hand, when the data stored in the
このように、従来のマイクロプロセッサにおいては、外部通信機器からの受信信号に代えて任意の受信データ(テストパターン)を通信回路へ入力し、通信回路が入力されたテストパターンに対する受信処理を行うことにより、スタンドアロンでプロトコル障害の確認テストおよび通信回路のテストを行う。 As described above, in the conventional microprocessor, arbitrary reception data (test pattern) is input to the communication circuit instead of the reception signal from the external communication device, and the communication circuit performs reception processing on the input test pattern. The stand-alone protocol failure confirmation test and communication circuit test are performed.
しかしながら、外部通信機器と通信を行う通信回路と任意の通信データを入力する回路を備える上記従来のマイクロプロセッサにおいては、たとえば、マンチェスタ符号により通信を行う場合、1つの通信データが2ビットで表現されるため、NRZ(Non Return to Zero)符号を使用する場合と比較して、あらかじめ準備しておくテストパターンが増大する、という問題があった。 However, in the conventional microprocessor including a communication circuit for communicating with an external communication device and a circuit for inputting arbitrary communication data, for example, when communication is performed by Manchester code, one communication data is expressed by 2 bits. Therefore, there is a problem that the number of test patterns prepared in advance increases as compared with the case of using NRZ (Non Return to Zero) code.
また、マンチェスタ符号で表された1つの受信情報を通信バッファに格納するためにクロック2周期分の時間を要するため、テスト時間が増大する、という問題があった。 Further, since it takes time for two clock cycles to store one piece of received information represented by Manchester code in the communication buffer, there is a problem that the test time increases.
さらに、送信動作のプロトコル確認を行うためには、外部通信機器を使用する必要がある、という問題があった。 Furthermore, there is a problem that it is necessary to use an external communication device in order to confirm the protocol of the transmission operation.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マンチェスタ符号化されたデータの送受信を行う通信機器が、動作確認を行うために必要なデータ(テストパターン)およびテスト時間、が増大することを防止するマイクロプロセッサを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and increases the data (test pattern) and test time necessary for a communication device that transmits and receives Manchester-encoded data to check operation. An object of the present invention is to obtain a microprocessor that prevents the above-mentioned problem.
また、送信動作のプロトコル確認を行うにあたって、外部通信機器を必要とせず、容易に通信動作を確認できるマイクロプロセッサを得ることを目的とする。 It is another object of the present invention to obtain a microprocessor that can easily confirm a communication operation without requiring an external communication device when confirming a protocol of a transmission operation.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるマイクロプロセッサは、テストモードによる動作を指示された場合に通信動作のテストを行うマイクロプロセッサであって、前記テストモードに関する動作を制御する制御手段と、テストパターンを記憶するためのテストパターン記憶手段と、前記テストパターンをマンチェスタ符号形式のデータに変換するデータ変換手段と、テストモードによる動作を指示された場合に前記マンチェスタ符号化されたデータを選択出力する信号選択手段と、前記信号選択手段に選択されたデータを受信し、外部通信機器に対してマンチェスタ符号形式の所定の信号処理結果(送信データ)を送信する通信処理手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a microprocessor according to the present invention is a microprocessor that tests a communication operation when an operation in a test mode is instructed, and performs an operation related to the test mode. A control means for controlling, a test pattern storage means for storing a test pattern, a data conversion means for converting the test pattern into data in a Manchester code format, and the Manchester encoding when an operation in a test mode is instructed. A signal selecting means for selectively outputting the selected data, and a communication processing means for receiving the data selected by the signal selecting means and transmitting a predetermined signal processing result (transmission data) in Manchester code format to an external communication device. And.
この発明によれば、テストパターンのデータ量が増大する問題を回避することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to avoid the problem that the data amount of the test pattern increases.
以下に、本発明にかかるマイクロプロセッサの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a microprocessor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかるマイクロプロセッサの実施の形態1の構成例を示す図である。このマイクロプロセッサは、周辺デバイスの制御などを行うCPU1と、アドレスバス2と、データバス3と、後述するセレクタ10に選択された信号を受信し、外部通信機器に対してマンチェスタ符号形式の所定の信号処理結果(送信データ)を送信する通信回路4と、受信データおよび送信データを格納するための通信バッファ5と、通常モードまたはテストモードのいずれか一方の動作モードを指定するデータを格納するためのレジスタ6と、テストモード時に使用する動作確認用データ(テストパターン)を格納するためのレジスタ7と、レジスタ7に格納された動作確認用データを所定のタイミングで取得し、当該取得したデータをシリアルに出力するシフト回路8と、入力信号に対してマンチェスタ符号化処理を実行する変換回路9と、変換回路9の出力信号(動作確認用受信データ)と外部通信機器からの受信信号のいずれか一方を選択し、選択した信号を信号S113として通信回路4に対して出力するセレクタ10と、レジスタ7に動作確認用データが格納されているか否かを示すデータを格納するレジスタ11と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a microprocessor according to the present invention. The microprocessor receives signals selected by the
上述したような構成をとる本実施の形態のマイクロプロセッサは、レジスタ6に格納されたデータが通常モードでの動作を指示する場合、外部通信機器から受信したデータに応じた受信動作を行う。一方、レジスタ6に格納されたデータがテストモードでの動作を指示する場合、レジスタ7に格納されたデータに基づいて、シフト回路8、変換回路9において生成されたマンチェスタ符号に応じた受信動作を行う。
When the data stored in the
図2は、実施の形態1のマイクロプロセッサが備えるシフト回路8の構成例を示す図であり、このシフト回路8は、レジスタ7から受け取ったデータをクロック信号S116に同期したタイミングでシフトさせ、信号S112としてシリアルに出力するデータシフトレジスタ23と、クロック信号S116(入力されたクロック数)をカウントするカウンタ21と、レジスタ7に格納された動作確認用データのビット数とカウンタ21のカウント値とを比較することにより、データシフトレジスタ23に格納したデータを出力する処理が終了したことを検出するための比較器22と、を備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
図3は、実施の形態1のマイクロプロセッサが備える変換回路9の構成例を示す図であり、この変換回路9は、クロック信号S116を2逓倍する2逓倍回路31と、2逓倍回路31の出力信号に基づいてシフト回路8の出力信号S112をマンチェスタ符号に変換し、当該変換結果を出力するXNOR回路32と、を備える。なお、入力信号の前半が“Hレベル”で後半が“Lレベル”の場合をデータ“0”、前半が“Lレベル”で後半が“Hレベル”の場合をデータ“1”を示すマンチェスタ符号を用いて通信を行う回路の場合は、上記XNOR回路32に代えてXOR回路を備えた構成とする。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
つづいて、レジスタ6に格納されたデータがテストモードでの動作を指示する場合に、動作確認用データに対してマンチェスタ符号化処理を行い、その処理の結果として得られたマンチェスタ符号(動作確認用受信データ)を通信バッファ5へ格納する動作を、図1〜3を用いて説明する。
Subsequently, when the data stored in the
まず、CPU1は、レジスタ11の内容を確認する。レジスタ11の内容が、レジスタ7にデータが格納されていない状態を示す場合、CPU1は、レジスタ7に対して動作確認用データを格納する。具体的には、書き込み要求信号S114を有効(Hレベル)とし、動作確認用データを、データバス3を介してレジスタ7に対して出力する。
First, the
また、書き込み要求信号S114が有効となった場合、シフト回路8のデータ有効信号S121が有効(Hレベル)となる(図2参照)。なお、信号S111の初期状態は“Lレベル”である。そのため、この時点では、信号S122は“Lレベル”である。一方、比較器22は、クロック信号S116をカウントするカウンタ21のカウント数が、レジスタ7に格納された動作確認用データのビット数に達したかどうかを監視する。そして、カウンタ21のカウント数が動作確認用データのビット数に達した場合、比較器22は、シフト完了信号S111を所定の期間“Hレベル”とする。その結果、データ転送信号S122が有効(Hレベル)となり、データシフトレジスタ23は、レジスタ7から上記動作確認用データを取得する。つぎに、データシフトレジスタ23は、レジスタ7から取得した動作確認用データを、クロック信号S116に同期したタイミングで1ビットずつ変換回路15へ出力する。なお、上記比較器22は、レジスタ7のレジスタ長を、上記レジスタ7に格納された動作確認用データのビット数とする。
Further, when the write request signal S114 becomes valid, the data valid signal S121 of the
また、上記シフト完了信号S111が“Hレベル”となった場合、カウンタ21は“0”にクリアされ、レジスタ11に含まれる「レジスタ7に格納されたデータのデータシフトレジスタ23への転送が完了したことを示すビット」(以下、転送完了ビットと呼ぶ)を有効(レジスタ7に格納されたデータなし)とする。また、上記転送完了ビットの状態は、書き込み要求信号S114が有効(Hレベル)となった場合に無効(レジスタ7に格納されたデータあり)に変更される。
When the shift completion signal S111 becomes “H level”, the
変換回路9は、入力されたクロック信号S116および信号S112に基づいてマンチェスタデータを生成する。具体的には、クロック信号S116を2逓倍回路31において2逓倍した結果として得られる信号と入力信号S112に対して、XNOR回路32が、XNOR演算を実行し、その演算結果をマンチェスタ符号化された動作確認用受信データとしてセレクタ10に対して出力する。なお、図4は、レジスタ7に格納された動作確認用データに対してマンチェスタ変換を実行した結果を示すタイミングチャートである。図4に示したようにクロック信号S116を2逓倍して得られた信号を用いてマンチェスタ符号化を行うことにより、クロック信号S116の1周期分の時間でマンチェスタ符号化された1つの受信情報(2ビットのデータ)を得ることができる。
The
セレクタ10は、レジスタ6に格納されたデータの内容に基づいて変換回路9の出力信号または外部通信機器からの受信信号のいずれか一方を選択し、選択した信号を通信回路4に対して出力する。具体的には、レジスタ6に格納されたデータの内容がテストモードでの動作を指示する場合、変換回路9から受信した信号を出力する。これに対して、レジスタ6に格納されたデータの内容が通常モードでの動作を指示する場合、外部通信機器から受信した信号を出力する。そして、通信回路4は、入力信号に対して復調処理などの所定の処理を実行し、その結果として得られる信号を通信バッファ5に格納する。以下、マイクロプロセッサの各部は、通信バッファに格納された受信データに応じた処理(受信処理)を実行する。
The
また、CPU1は、動作確認用データをレジスタ7に対して連続して出力する場合、定期的にレジスタ11の内容を確認する。そして、レジスタ7に前回格納した動作確認用データがシフト回路8へ転送された(レジスタ7にデータが格納されていない状態となった)ことを確認後、CPU1は、上述した動作と同様の動作を行うことにより、動作確認用データを、レジスタ7に対して出力する。これにより、レジスタ7に対して動作確認用データを連続して格納する場合の、データ格納タイミングを認識することができ、レジスタ7に格納したデータがシフト回路8へ転送される前に次のデータを格納してしまい、データを消失してしまうという誤動作を防止できる。以下、動作確認のために必要なデータが全て通信バッファ5に格納されるまで、マイクロプロセッサの各部は、上述した動作を継続する。
In addition, when the operation check data is continuously output to the
なお、本実施の形態においては、動作確認用データを一旦レジスタ7に格納してからシフト回路8のデータシフトレジスタ23に対して転送することとしたが、これに限らず、動作確認用データをデータシフトレジスタ23に直接格納することとしてもよい。この場合、比較器22は、カウンタ21のカウント数が、データシフトレジスタ23に格納されたデータのビット数に達したかどうかを監視し、そのカウント数が動作確認用データのビット数に達したことを検出後、シフト完了信号S111を所定の期間“Hレベル”とする。
In the present embodiment, the operation check data is temporarily stored in the
このように、本実施の形態においては、テストモードで使用する動作確認用データおよびクロック信号を2逓倍した信号、に対してXNOR演算を実行し、その演算結果であるマンチェスタ符号化されたデータを用いてスタンドアロンで動作確認を行うこととした。これにより、動作確認用データとして予めマンチェスタ符号化されたデータを準備する必要がないため、テストパターンのデータ量が増大する問題を回避することができる。また、データをマンチェスタ符号化することによりデータ量が増加する場合であっても、テスト時間の増大を回避できる。その結果、動作確認用の外部通信機器を必要とせずに、容易に通信機能のテストおよび通信システムのデバッグを行うことができる。 As described above, in this embodiment, the XNOR operation is performed on the operation check data used in the test mode and the signal obtained by multiplying the clock signal by two, and the Manchester encoded data as the operation result is obtained. It was decided to use it as a stand-alone operation. As a result, it is not necessary to prepare Manchester-encoded data as operation confirmation data in advance, so that the problem that the data amount of the test pattern increases can be avoided. Further, even if the amount of data increases due to Manchester encoding of data, an increase in test time can be avoided. As a result, it is possible to easily test the communication function and debug the communication system without requiring an external communication device for operation confirmation.
また、動作確認用データの保持状態を参照可能としたので、たとえば、連続して動作確認用データをレジスタに格納する場合に、後続の動作確認用データのレジスタへの格納タイミングを認識することができる。 Further, since the holding state of the operation check data can be referred to, for example, when the operation check data is continuously stored in the register, it is possible to recognize the storage timing of the subsequent operation check data in the register. it can.
実施の形態2.
つづいて、実施の形態2について説明する。図5は、実施の形態2のマイクロプロセッサの構成例を示す図であり、このマイクロプロセッサは、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサにDMAC(Direct Memory Access Controller)41が追加され、レジスタ11が削除された構成となる。DMAC41は、たとえば、任意のメモリに対して、そのメモリが保持しているデータを他のデバイスに対して直接出力するように、制御する。なお、その他の部分については、上述した実施の形態1と同様であるため同一の符号を付してその説明を省略する。以下、上述した実施の形態1と異なる動作について説明する。
Next, the second embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the microprocessor according to the second embodiment. In this microprocessor, a DMAC (Direct Memory Access Controller) 41 is added to the microprocessor according to the first embodiment described above, and the
本実施の形態のマイクロプロセッサにおいては、シフト完了信号S111(シフト回路8のデータシフトレジスタ23が動作確認用データを取得したことを示す信号)の出力先がCPU1およびDMAC41となる。そして、CPU1は、上記シフト完了信号S111を割り込み信号として使用する。そのため、動作確認用データをレジスタ7に対して連続して格納する場合、CPU1は、信号S111による割り込みが発生すると、レジスタ7に前回格納したデータがシフト回路8へ転送されたことを認識し、前回出力したデータに続く動作確認用データをレジスタ7に対して出力する。以下、動作確認のために必要なデータの出力が完了するまで、同様の動作を継続する。
In the microprocessor according to the present embodiment, the output destination of the shift completion signal S111 (a signal indicating that the
また、DMA要求信号を受けたDMAC41は、動作確認用データをレジスタ7に対して直接出力するようにデータ格納用メモリ(図示せず)を制御するシステムの場合、上記シフト完了信号S111をDMA要求信号として使用する。具体的には、DMAC41は、信号S111が“Hレベル”となった場合、上記データ格納用メモリに対して指示を行い、レジスタ7に対して動作確認用データを出力させる。なお、CPU1が動作確認用データを出力する場合と同様に、DMAC41は、レジスタ7に対して書き込み要求を行った後(信号S141を“Hレベル”とした後)、動作確認用データがレジスタ7に対して出力されるように制御を行う。以下、動作確認のために必要なデータの出力が完了するまで、同様の動作を継続する。
When the
このように、本実施の形態においては、動作確認用データを格納するためのレジスタ(データレジスタ)がデータを保持していない状態となったことを示す出力信号を、CPUに対する割り込み信号およびDMACに対するDMA要求信号として使用することとした。これにより、CPUおよびDMACは、データレジスタのデータ保持状態を監視することなく、データレジスタへ動作確認用データを格納する動作を連続して実行することができる。 As described above, in the present embodiment, an output signal indicating that a register (data register) for storing operation check data is not in a state of holding data is used as an interrupt signal for the CPU and a DMAC. The signal is used as a DMA request signal. Thereby, the CPU and the DMAC can continuously perform the operation of storing the operation check data in the data register without monitoring the data holding state of the data register.
実施の形態3.
つづいて、実施の形態3について説明する。図6は、実施の形態3のマイクロプロセッサの構成例を示す図であり、このマイクロプロセッサは、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサのシフト回路8に代えてシフト回路8aを備え、選択レジスタ51およびセレクタ52が追加された構成となる。また、図7は、シフト回路8aの構成例を示す図であり、このシフト回路8aは、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサが備えるシフト回路8の比較器22に代えて比較器22aを備え、2逓倍回路61およびセレクタ62が追加された構成となる。なお、その他の部分については、上述した実施の形態1と同様であるため同一の符号を付してその説明を省略する。以下、上述した実施の形態1と異なる動作について説明する。
Next,
シフト回路8aおよびセレクタ52は、レジスタ51に格納されたデータの内容に基づいて、後述する動作を行う。なお、シフト回路8aの出力信号は、変換回路9およびセレクタ52へ入力される。また、シフト回路8aの2逓倍回路61は、入力されたクロック信号S116を2逓倍して出力する。比較器22aは、選択レジスタ51設定されたデータの内容に基づいて、カウンタ21のカウント数がレジスタ7に格納された動作確認用データのビット数に達した時点、または動作確認用データのビット数の2倍に達した時点でシフト完了信号S111を“Hレベル”とする。
The
選択レジスタ51に格納されたデータが変換回路9の出力信号をセレクタ10に対して出力するように指示する内容の場合、シフト回路8aは、上述した実施の形態1のシフト回路8と同様の動作を行う。具体的には、セレクタ62は、クロック信号S116を選択し、選択した信号をカウンタ21,データシフトレジスタ23などに対して出力する。比較器22aは、カウンタ21のカウント数がレジスタ7に格納された動作確認用データのビット数に達したかどうか、を監視する。
In the case where the data stored in the
これに対して、選択レジスタ51に格納されたデータがシフト回路8aの出力信号をセレクタ10に対して出力するように指示する内容の場合、シフト回路8aは、クロック信号S116を内部で2逓倍し、2逓倍したクロック信号S116を使用して、上述した実施の形態1のシフト回路8と同様の動作を行う。具体的には、セレクタ62は、2逓倍回路61の出力信号を選択し、選択した信号をカウンタ21,データシフトレジスタ23などに対して出力する。また、比較器22aは、カウンタ21のカウント数がレジスタ7に格納された動作確認用データのビット数の2倍に達したかどうか、を監視する。そして、比較器22aは、カウント数が動作確認用データのビット数の2倍に達した時点でシフト完了信号S111を所定の期間“Hレベル”とする。
On the other hand, when the data stored in the
また、セレクタ52は、選択レジスタ51に格納されたデータの内容に基づいて、変換回路9の出力信号(マンチェスタ符号)またはシフト回路8aの出力信号(NRZ符号)のいずれか一方を選択し、選択した信号をセレクタ10に対して出力する。
The
なお、本実施の形態においては、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサに対して選択レジスタ51およびセレクタ52の追加などを行うこととしたが、これに限らず、実施の形態2のマイクロプロセッサに対して、選択レジスタ51およびセレクタ52の追加などを行うこととしてもよい。
In this embodiment, the
このように、本実施の形態においては、動作確認用データに対してマンチェスタ符号化処理を実行するかどうかを選択可能とした。これにより、マンチェスタ符号化されたデータを使用した動作確認に加えて、“Hレベル”や“Lレベル”に固定した信号を使用した動作確認を行うことが可能となり、容易に、様々な条件においての動作確認、システムのデバッグなどを行うことができる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to select whether or not to execute the Manchester encoding process on the operation check data. This makes it possible to perform operation confirmation using signals fixed at “H level” or “L level” in addition to operation confirmation using Manchester-encoded data. Operation check, system debugging, etc.
実施の形態4.
つづいて、実施の形態4について説明する。図8は、実施の形態4のマイクロプロセッサの構成例を示す図である。このマイクロプロセッサは、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサに、選択レジスタ51b、2逓倍回路71、4逓倍回路72、セレクタ73、シフトレジスタ74、圧縮回路75、およびレジスタ76が追加された構成となる。なお、その他の部分については、上述した実施の形態1と同様であるため同一の符号を付してその説明を省略する。以下、上述した実施の形態1と異なる動作について説明する。
Embodiment 4 FIG.
Next, the fourth embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the microprocessor according to the fourth embodiment. This microprocessor has a configuration in which a
選択レジスタ51bは、通信回路4が出力するマンチェスタ符号化された送信データを、NRZ変換するか否かを指示するためのデータを格納する。2逓倍回路71は、入力信号を2逓倍し、2逓倍した信号を出力する。逓倍回路72は、入力信号を4逓倍し、4逓倍した信号を出力する。セレクタ73は、選択レジスタ51bに設定されたデータの内容に基づいて、入力信号である2逓倍回路71の出力信号または4逓倍回路72の出力信号のいずれか一方を出力する。シフトレジスタ74は、通信回路4が出力した送信信号を、セレクタ73の出力信号(2逓倍または4逓倍されたクロック信号)に基づいたタイミングで格納する。圧縮回路75は、通信回路4が出力した送信信号に対する圧縮処理を、セレクタ73の出力信号に基づいたタイミングで実行する。レジスタ76は、圧縮回路75において実行された圧縮処理の結果として得られた信号を格納する。
The
なお、圧縮回路75は、送信データを、セレクタ73の出力信号に基づいたタイミングでマンチェスタ符号またはNRZ符号として取得し、たとえば、取得したデータに対してCRC(Cyclic Redundancy Check)を実行した結果(CRCコード)を圧縮演算結果として出力する。この場合、CPU1は、CRCエラーが発生したかどうかを確認することにより、送信動作が正常に行われたかどうかを確認できる。また、シフトレジスタ74およびレジスタ76には、最新の送信データおよび圧縮演算結果から最大記憶容量相当分だけ遡った送信データおよび圧縮演算結果まで、が格納される。以下、選択レジスタ51bに格納されたデータが、送信データに対するNRZ変換を指示する場合と、そうでない場合と、に分けて動作を説明する。
The
選択レジスタ51bに格納されたデータが送信データに対するNRZ変換を指示する内容の場合、セレクタ73は、2逓倍回路71の出力信号を選択し、出力する。シフトレジスタ74は、セレクタ73が出力した2逓倍クロック信号に基づいた処理を行うことにより、通信回路4から出力された送信データ(マンチェスタ符号)をNRZ符号として格納する。圧縮回路75は、セレクタ73が出力した2逓倍クロック信号に基づいて、通信回路4から出力された送信データの取得処理および取得したデータに対する圧縮処理を実行し、それらの処理結果として得られたデータをレジスタ76に対して出力する。なお、シフトレジスタ74が送信データをNRZ符号化されたデータとして格納する場合のタイミングチャートを図9に示す。
When the data stored in the
一方、選択レジスタ51bに格納されたデータが送信データに対するNRZ変換を指示しない内容の場合、セレクタ73は、4逓倍回路72の出力信号を選択し、出力する。シフトレジスタ74は、セレクタ73が出力した4逓倍クロック信号に基づいた処理を行うことにより、通信回路4から出力された送信データを、そのまま格納する。圧縮回路75は、セレクタ73が出力した4逓倍クロック信号に基づいて、通信回路4から出力された送信データの取得処理および取得したデータに対する圧縮処理を実行し、それらの処理結果として得られたデータを、レジスタ76に対して出力する。なお、シフトレジスタ74が送信データをNRZ符号化せずに格納する場合のタイミングチャートを図10に示す。
On the other hand, when the data stored in the
ここで、送信データをマンチェスタ符号として格納する場合、上述したように、同じ情報をNRZ符号で表現した場合と比較してデータ量が大きくなる、という問題点がある。しかしながら、マンチェスタ符号の送信データは、実際に送信されたデータそのものであるため、たとえば、デバッグ時に送信データを解析する際、NRZ符号をマンチェスタ符号に戻す処理が不要となり、解析作業が容易となる。一方、NRZ符号として格納する場合は、データ量が少ないため、より多くの履歴データをシフトレジスタ74に格納することができ、一度により多くの情報を得ることが可能となる。
Here, when transmitting data is stored as a Manchester code, as described above, there is a problem that the amount of data becomes larger than when the same information is expressed by an NRZ code. However, since the transmission data of the Manchester code is actually transmitted data itself, for example, when analyzing the transmission data at the time of debugging, there is no need to return the NRZ code to the Manchester code, and the analysis work becomes easy. On the other hand, when storing as an NRZ code, the amount of data is small, so that more history data can be stored in the
なお、セレクタ73の出力信号に基づいたタイミングで送信データを圧縮せずにそのまま格納するためのシフトレジスタ74のみを含んだ構成、セレクタ73の出力信号に基づいたタイミングで取得した送信データに対して圧縮演算を実行し、当該演算結果を格納するための圧縮回路74およびレジスタ76のみを含んだ構成、のいずれか一方のみを備えることとしてもよい。
Note that the configuration includes only a
また、本実施の形態においては、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサに対して選択レジスタ51b,2逓倍回路71,4逓倍回路72などを追加した構成としたが、これに限らず、上述した実施の形態2または3のマイクロプロセッサに対して、選択レジスタ51b,2逓倍回路71,4逓倍回路72などを追加した構成としてもよい。
In the present embodiment, the
このように、本実施の形態においては、通信回路から出力された送信データを保持する手段を設けた。これにより、通信回路から実際に送信されるデータの内容をCPUが確認でき、その結果、外部通信機器を使用することなしに送信動作(送信プロトコル)を確認できる。 As described above, in the present embodiment, means for holding transmission data output from the communication circuit is provided. As a result, the CPU can confirm the content of data actually transmitted from the communication circuit, and as a result, the transmission operation (transmission protocol) can be confirmed without using an external communication device.
また、送信データに対して実行した圧縮処理の結果およびその圧縮処理結果の履歴、を保持する手段を設けた。これにより、全ての送信データを確認することなしに、送信動作が正常に行われたかどうかを容易に知ることができる。 In addition, a means for holding the result of the compression processing performed on the transmission data and the history of the compression processing result is provided. Thereby, it is possible to easily know whether or not the transmission operation has been normally performed without confirming all the transmission data.
さらに、送信データをマンチェスタ符号として保持するか、NRZ符号として保持するか、を選択可能とした。これにより、目的に応じて、最適な形式の送信データを取得することができる。 Further, it is possible to select whether transmission data is held as a Manchester code or as an NRZ code. Thereby, the transmission data of the optimal format can be acquired according to the purpose.
実施の形態5.
つづいて、実施の形態5について説明する。図11は、実施の形態5のマイクロプロセッサの構成例を示す図である。このマイクロプロセッサは、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサにレジスタ81および逓倍回路82が追加された構成となる。また、図12は、逓倍回路82の構成例を示す図である。この逓倍回路82は、入力信号を2逓倍し出力するための2逓倍回路91および93と、レジスタ81に設定されたデータの内容に基づいて2系統の入力信号のうちのいずれか一つを出力するセレクタ92および94と、を備える。なお、その他の部分については、上述した実施の形態1と同様であるため同一の符号を付してその説明を省略する。以下、上述した実施の形態1と異なる動作について説明する。
Next, the fifth embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a microprocessor according to the fifth embodiment. This microprocessor has a configuration in which a
レジスタ81は、通信回路4を高速に動作させるか否かを指示するためのデータを格納する。逓倍回路82は、レジスタ81に格納されたデータの内容に基づいて、入力信号(クロック信号S115およびS116)を、そのまま出力するか、2逓倍して出力するか、を判断する。以下、逓倍回路81の動作を具体的に説明する。
The
レジスタ81に格納されたデータが通信回路4を高速に動作させる旨を指示する内容の場合、逓倍回路82のセレクタ92は、2逓倍回路91の出力信号を選択し、選択した信号を信号S115cとして出力する。また、セレクタ94は、2逓倍回路93の出力信号を選択し、選択した信号を信号S116cとして出力する。そして、シフト回路8および変換回路9は、上記信号S116cに基づいたタイミングで動作を行い、通信回路4は、上記信号S115cに基づいたタイミングで動作を行う。すなわち、シフト回路8、変換回路9、および通信回路4は、クロック信号S116,S115に基づいたタイミングで動作を行う場合と比較して、2倍速で通信動作を行う。
When the data stored in the
一方、レジスタ81に格納されたデータが、通信回路4を高速に動作させる旨を指示しない場合、逓倍回路82のセレクタ92は、逓倍回路82への入力であるクロック信号S115を選択し、信号S115cとして出力する。また、セレクタ94は、クロック信号S116を選択し、信号S116cとして出力する。
On the other hand, when the data stored in the
なお、本実施の形態においては、上述した実施の形態1のマイクロプロセッサに対してレジスタ81および逓倍回路82を追加した構成としたが、これに限らず、上述した実施の形態2、3、または4のマイクロプロセッサに対してレジスタ81および逓倍回路82を追加した構成としてもよい。また、逓倍回路82は、マイクロプロセッサが許容する動作速度を超えない範囲内でさらに逓倍比の高い逓倍回路を、2逓倍回路91および93に代えて備えることとしてもよい。これにより、さらに高速な通信動作が可能となる。
In the present embodiment, the
このように、本実施の形態においては、動作速度の基準となるクロック信号を2逓倍し、2逓倍されたクロック信号に基づいてマイクロプロセッサがテストモード時の通信動作を行うこととした。これにより、通信動作の確認に要する時間を短縮することができる。 As described above, in this embodiment, the clock signal which is the reference for the operation speed is doubled, and the microprocessor performs the communication operation in the test mode based on the doubled clock signal. Thereby, the time required for confirming the communication operation can be shortened.
以上のように、本発明にかかるマイクロプロセッサは、外部の通信機器との間で通信を行う機能を備えたマイクロプロセッサとして有用であり、特に、通信動作に関するテスト機能を備えたマイクロプロセッサとして適している。 As described above, the microprocessor according to the present invention is useful as a microprocessor having a function of performing communication with an external communication device, and particularly suitable as a microprocessor having a test function relating to a communication operation. Yes.
1、101 CPU
2、102 アドレスバス
3、103 データバス
4、104 通信回路
5、105 通信バッファ
6、7、11、76、81、106、107 レジスタ
8、8a シフト回路
9 変換回路
10、52、62、73、92、94、109 セレクタ
21 カウンタ
22、22a 比較器
23 データシフトレジスタ
31、61、71、91、93 2逓倍回路
32 XNOR回路
41 DMAC
51、51b 選択レジスタ
72 4逓倍回路
74 シフトレジスタ
75 圧縮回路
82 逓倍回路
1, 101 CPU
2, 102
51,
Claims (12)
前記テストモードに関する動作を制御する制御手段と、
テストパターンを記憶するためのテストパターン記憶手段と、
前記テストパターンをマンチェスタ符号形式のデータに変換するデータ変換手段と、
テストモードによる動作を指示された場合に前記マンチェスタ符号形式のデータを選択出力する信号選択手段と、
前記信号選択手段に選択されたデータを受信し、外部通信機器に対してマンチェスタ符号形式の所定の信号処理結果(送信データ)を送信する通信処理手段と、
を備えることを特徴とするマイクロプロセッサ。 A microprocessor that tests communication operation when instructed to operate in test mode,
Control means for controlling the operation relating to the test mode;
Test pattern storage means for storing a test pattern;
Data conversion means for converting the test pattern into data in Manchester code format;
Signal selecting means for selectively outputting the data in the Manchester code format when instructed to operate in the test mode;
Communication processing means for receiving the data selected by the signal selection means and transmitting a predetermined signal processing result (transmission data) in Manchester code format to an external communication device;
A microprocessor comprising:
を備え、
前記テストパターン記憶手段は、シフトレジスタで構成され、前記テストパターンの出力処理にかかる時間が経過した後に、テストパターン保持状態でない旨を示す情報を前記状態格納手段に格納し、
前記制御手段は、前記テストパターン記憶手段に対して連続してテストパターンの書き込みを行う場合、前記状態格納手段の内容がテストパターン保持状態でないことを確認した後に、次のテストパターンの書き込みを行うことを特徴とする請求項1に記載のマイクロプロセッサ。 State storage means for storing information indicating whether or not a test pattern is held in the test pattern storage means (test pattern holding state);
With
The test pattern storage means is composed of a shift register, and stores information indicating that the test pattern is not in the test pattern holding state in the state storage means after the time required for the output processing of the test pattern has elapsed.
When writing the test pattern continuously to the test pattern storage means, the control means writes the next test pattern after confirming that the contents of the state storage means are not in the test pattern holding state. The microprocessor according to claim 1.
前記制御手段は、前記テストパターン記憶手段に対して連続してテストパターンの書き込みを行う場合、前記テストパターン記憶手段から送られてくる信号を受信した後に、次のテストパターンの書き込みを行うことを特徴とする請求項1に記載のマイクロプロセッサ。 The test pattern storage means is composed of a shift register, and after the time required for the output processing of the test pattern has elapsed, outputs a signal indicating that to the control means,
In the case where the test means continuously writes a test pattern to the test pattern storage means, the control means writes a next test pattern after receiving a signal sent from the test pattern storage means. The microprocessor according to claim 1, wherein:
を備え、
前記テストパターン記憶手段は、シフトレジスタで構成され、前記テストパターンの出力処理にかかる時間が経過した後に、その旨を示す信号を前記書込制御手段に対して出力し、
前記書込制御手段は、前記テストパターン記憶手段に対して連続してテストパターンの書き込みを行う場合、前記テストパターン記憶手段から送られてくる信号を受信した後に、次のテストパターンの書き込みを行うことを特徴とする請求項1に記載のマイクロプロセッサ。 Write control means for directly controlling test pattern writing to the test pattern storage means,
With
The test pattern storage means is composed of a shift register, and after the time required for the output processing of the test pattern has elapsed, outputs a signal indicating that to the write control means,
The writing control means writes the next test pattern after receiving a signal sent from the test pattern storage means when writing the test pattern to the test pattern storage means continuously. The microprocessor according to claim 1.
入力クロック信号を2逓倍する2逓倍手段と、
前記2逓倍後のクロック信号と前記テストパターン記憶手段からの出力信号とのXNOR演算を実行するXNOR演算手段と、
を備え、
前記XNOR演算手段の演算結果を、マンチェスタ符号形式のデータとして出力することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のマイクロプロセッサ。 The data conversion means includes
A doubler for multiplying the input clock signal by two;
XNOR operation means for performing XNOR operation of the clock signal after the multiplication by 2 and the output signal from the test pattern storage means;
With
6. The microprocessor according to claim 1, wherein the operation result of the XNOR operation means is output as data in Manchester code format.
を備え、
前記信号選択手段は、テストモードによる動作を指示され、かつ、前記信号形式選択手段によりテストパターン記憶手段から出力されるテストパターンが選択されている場合、当該テストパターンを選択出力することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のマイクロプロセッサ。 A signal format selection means for selecting any one of the test pattern output from the test pattern storage means or the data in Manchester code output from the data conversion means, and outputting the selected signal;
With
The signal selection means is configured to selectively output a test pattern when an operation in a test mode is instructed and a test pattern output from a test pattern storage means is selected by the signal format selection means. The microprocessor according to any one of claims 1 to 6.
を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のマイクロプロセッサ。 Transmission data storage means for storing transmission data output from the communication processing means;
The microprocessor according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
を備え、
前記送信データ格納手段は、前記格納タイミングに応じて、前記通信処理手段が出力するマンチェスタ符号形式の送信データを格納するか、当該マンチェスタ符号形式のデータをNRZ符号に変換したデータを格納するか、を選択可能とすることを特徴とする請求項8に記載のマイクロプロセッサ。 Storage timing changing means for changing the timing at which the transmission data storage means stores transmission data;
With
The transmission data storage means stores the transmission data in the Manchester code format output from the communication processing means according to the storage timing, or stores the data obtained by converting the data in the Manchester code format into the NRZ code, The microprocessor according to claim 8, wherein the microprocessor can be selected.
前記圧縮手段の処理結果を格納するための圧縮データ格納手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載のマイクロプロセッサ。 Compression means for executing compression processing on transmission data output from the communication processing means;
Compressed data storage means for storing the processing result of the compression means;
The microprocessor according to claim 1, further comprising:
を備え、
前記圧縮手段は、前記圧縮タイミングに応じて、前記通信処理手段が出力したマンチェスタ符号形式のデータを圧縮するか、当該マンチェスタ符号形式のデータをNRZ符号に変換したデータを圧縮するか、を選択可能とすることを特徴とする請求項10に記載のマイクロプロセッサ。 Compression timing changing means for changing the timing at which the compression means compresses transmission data;
With
According to the compression timing, the compression means can select whether to compress the data in Manchester code format output from the communication processing means or to compress the data obtained by converting the data in the Manchester code format into an NRZ code The microprocessor according to claim 10.
を備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載のマイクロプロセッサ。 A frequency changing means for changing a frequency of a clock signal for operating the communication processing means, the test pattern storing means, and the data converting means;
The microprocessor according to claim 1, comprising:
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