JP4401039B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は複数のプロセッサやロジックブロック等の内部回路を内蔵した半導体集積回路に関し、特に、ソフトウェアのデバッグを支援するデバッグ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路に内蔵されたプロセッサのデバッグには、通常、JTAGのテストアクセスポート(TCK、TMS、TDI、TDO、TRST)、およびその他の端子を用いて、半導体集積回路外部より、プロセッサの内部、または外部のJTAG回路(IEEE1149.1準拠のTAPコントローラ等を含む回路)等のデバッグ支援回路を制御することにより行う方法が用いられている。
【0003】
従来例1.
図5は従来のプロセッサを内蔵した半導体集積回路を示すブロック図であり、図において、1−1,1−2はプロセッサ、2−1,2−2はJTAG回路である。ここで、プロセッサ1−1および1−2は、それぞれ複数のJTAGスキャンレジスタ(図示せず)を含んだJTAG回路2−1および2−2を有し、これらはJTAGテストアクセスポート(TCK、TMS、TDI、TDO、TRST)を介して外部と信号のやり取りを行うことができる。
【0004】
このようなプロセッサを内蔵した半導体集積回路においては、TDI端子およびTDO端子に対してJTAG回路2−1,2−2は直列に接続し、JTAGスキャンレジスタが一連につながった構成で当該プロセッサ1−1,1−2のデバッグを行うのが一般的である。
【0005】
次に動作について説明する。
プロセッサ1−1,1−2の直列接続により連鎖したJTAGスキャンレジスタ数に対応し、所定のクロックがTCK端子より入力され、JTAG回路2−1,2−2がアクティブ状態となりTDI端子よりテストパターンが入力され、2つのプロセッサ1−1,1−2のデバッグが一度に行われる。その後、同様に所定のクロックがTCK端子より入力され、デバッグ結果がTDO端子より外部に出力される。
このように、複数のプロセッサのJTAGスキャンレジスタを直列に接続するのが従来のJTAGオンチップデバッグの通常方法である。
【0006】
従来例2.
あるいはまた、JTAGテスト端子(TAP)とプロセッサ間にセレクタを挿入することにより、選択されたプロセッサのみをデバッグする方法もある。図6はそのような従来のプロセッサを内蔵した半導体集積回路のブロック図を示すものであり、図において、1−1,1−2はプロセッサ、2−1,2−2はJTAG回路、60はセレクタ回路である。従来例1に対する相違点は、外部セレクト端子(SEL)を設けこのセレクト端子により制御されるセレクタ回路60が挿入されたことにある。
【0007】
次に動作について説明する。
外部セレクト端子より入力されるSEL信号にしたがい、セレクタ回路60がプロセッサ1−1,1−2の一方に含まれるJTAG回路の制御を行うが、例えば、一方のプロセッサ1−1のJTAG回路2−1を制御中は、他方のプロセッサ1−2側ではテストロジックリセット状態を保持するなどしてJTAG回路2−2を動作させないように制御する。これにより、デバッグ対象とするプロセッサ1−1,1−2のいずれか一方を選択し、デバッグを行うことを可能にしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体集積回路は以上のように構成されているので、従来例1では、図5に示すように、プロセッサ1−1,1−2のJTAGスキャンレジスタがJTAG回路2−1,2−2を介して直列に接続されているため、プロセッサ1−1,1−2の各々のTAPコントローラの命令レジスタへの命令設定や、データレジスタへのデータ設定に要するシフトクロック数が増加してしまい、このため、半導体集積回路外部のデバッガ制御装置による、プロセッサの制御や、プロセッサの内蔵メモリ、外部メモリへのデータダウンロードにかかる時間が増大するといった課題があった。
【0009】
また、複数のプロセッサの種類が異なる場合、外部デバッガプログラムにより複数のプロセッサのTAPコントローラを同時に制御するのが困難であるといった課題があった。
【0010】
さらに、図6のように、従来例2では、外部端子を設けることで半導体集積回路の製造コストが増大するといった課題があった。
【0011】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数のプロセッサやロジックブロック等の内部回路を搭載したLSIのJTAGオンチップデバッグを、外部端子を増加させることなく容易にし、さらに内部回路の制御、メモリへのデータダウンロード時間の短縮を実現できる半導体集積回路を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体集積回路は、各々がJTAG回路を備えた第1および第2の内部回路と接続し、JTAG回路とともにデバッグ支援回路を構成するセレクタ回路と、このセレクタ回路と接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートとを備え、デバッグ支援回路を用いた第1および第2の内部回路のオンチップデバッグ時に、デバッグ対象となる内部回路を選択するためのセレクタ回路のセレクト端子として、JTAGテストアクセスポートのTRST端子を用いるものである。
【0013】
この発明に係る半導体集積回路は、各々がJTAG回路を備えた第1および第2の内部回路と、これに接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、これのTRST端子と第1および第2の内部回路のいずれか一方との間に設けられるインバータ回路とを備え、JTAG回路およびインバータにより構成されるデバッグ支援回路により、第1および第2の内部回路のいずれか一方のデバッグを実行するものである。
【0014】
この発明に係る半導体集積回路は、各々がJTAG回路を備えた複数の内部回路と、これに接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、これのTRST端子およびTCK端子と接続しカウンタを含む機能ブロックを構成する第1の制御回路とを備え、JTAG回路および第1の制御回路により構成されるデバッグ支援回路は、TRST端子およびTCK端子を介してTRST信号およびTCK信号をそれぞれ入力し、機能ブロックにより複数の内部回路のうちいずれか1つのデバッグを実行するものである。
【0015】
この発明に係る半導体集積回路は、各々がJTAG回路を備えた複数の内部回路と、これに接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、このJTAGテストアクセスポートのTMS端子およびTCK端子と接続しカウンタを含む機能ブロックを構成する第2の制御回路とを備え、JTAG回路および第2の制御回路により構成されるデバッグ支援回路は、TMS端子およびTCK端子を介してTMS信号およびTCK信号をそれぞれ入力し、機能ブロックにより複数の内部回路のうちいずれか1つのデバッグを実行するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による半導体集積回路のブロック図であり、図において、1−1,1−2はプロセッサ(内部回路)であり、2−1,2−2はJTAG回路、10はJTAGテストアクセスポートTRST端子を制御端子として用いるセレクタ回路である。ここで、JTAG回路2−1,2−2とセレクタ回路10がデバッグ支援回路を構成する。
【0017】
次に動作について説明する。
図1においては、セレクタ回路10により、外部より印加されるTRST信号がHIGHレベルのとき、プロセッサ1−1側のTRST信号sig1はHIGHレベルに、プロセッサ1−2側のTRST信号sig2はLOWレベルになる。この時、プロセッサ1−2はテストロジックリセット状態である。
【0018】
また、外部より印加されるTRST信号がLOWレベルのときは、セレクタ回路10により、プロセッサ1−1側のTRST信号sig1はLOWレベル、プロセッサ1−2側のTRST信号sig2はHIGHレベルになる。この時、プロセッサ1−1はテストロジックリセット状態である。
【0019】
プロセッサ1−1のデバッグであるが、まず外部印加のTRST信号をLOWレベルにし、プロセッサ1−1のJTAG回路2−1をリセットする(テストロジックリセット)。次に、外部TRST信号をHIGHレベルにして、プロセッサ1−1のJTAG回路2−1をテストロジックリセット状態を解除し、JTAGテストアクセスポート(TCK,TMS,TDI,TDO)を用いてプロセッサ1−1のデバッグを行う。なお、プロセッサ1−1のデバッグ中は、プロセッサ1−2のJTAG回路2−2はテストロジックリセット状態で動作しない。
【0020】
一方、プロセッサ1−2のデバッグは、まず外部TRST信号をLOWレベルにし、プロセッサ1−2のJTAG回路2−2をリセットする(テストロジックリセット)。次に、外部TRST信号をHIGHレベルにして、プロセッサ1−2のJTAG回路2−2をテストロジックリセット状態を解除し、JTAGテストアクセスポート(TCK,TMS,TDI,TDO)を用いてプロセッサ1−1のデバッグを行う。なお、プロセッサ1−2のデバッグ中は、プロセッサ1−1のJTAG回路2−1はテストロジックリセット状態で動作しない。
【0021】
このように、JTAGテストアクセスポートのうちTRST端子をセレクト端子として用いることにより、外部端子を追加せずにデバッグ対象のプロセッサをプロセッサ1−1,1−2から選択することで、TAPコントローラの制御やデータの設定に要するクロック数を増大させずに、プロセッサの高速なデバッグが容易に可能となる。
【0022】
以上のように、この実施の形態1によれば、2つのプロセッサすなわちプロセッサ1−1,1−2を内蔵した半導体集積回路のデバッグ支援回路を用いたオンチップデバッグにおいて、外部端子を追加することなく、選択したいずれか一方のプロセッサをデバッグすることが可能となり、これにより、クロック数の増大を防止して高速なオンチップデバッグが実現できるという効果が得られる。
【0023】
実施の形態2.
図2は、この発明の実施の形態2による半導体集積回路のブロック図であり、図において、1−1,1−2はプロセッサ、2−1,2−2はJTAG回路、20はインバータである。ここで、JTAG回路2−1,2−2とインバータ20がデバッグ支援回路を構成する。
【0024】
次に動作について説明する。
図2においては、インバータ20により、外部より印加されるTRST信号がHIGHレベルのとき、プロセッサ1−1側のTRST信号sig1はHIGHレベルに、プロセッサ1−2側のTRST信号sig2はLOWレベルになる。この時、プロセッサ1−2はテストロジックリセット状態である。
【0025】
また、外部より印加されるTRST信号がLOWレベルのときは、インバータ20により、プロセッサ1−1側のTRST信号sig1はLOWレベル、プロセッサ1−2側のTRST信号sig2はHIGHレベルになる。この時、プロセッサ1−1はテストロジックリセット状態である。
【0026】
プロセッサ1−1のデバッグは、先ず外部TRST信号をLOWレベルにし、プロセッサ1−1のJTAG回路2−1をリセットする(テストロジックリセット)。次に、外部TRST信号をHIGHレベルにして、プロセッサ1−1のJTAG回路2−1をテストロジックリセット状態を解除し、JTAGテストアクセスポート(TCK,TMS,TDI,TDO)を用いてプロセッサ1−1のデバッグを行う。なお、プロセッサ1−1のデバッグ中は、プロセッサ1−2のJTAG回路2−2はテストロジックリセット状態で動作しない。
【0027】
一方、プロセッサ1−2のデバッグは、まず外部TRST信号(インバータ20の出力信号)をLOWレベルにし、プロセッサ1−2のJTAG回路2−2をリセットする(テストロジックリセット)。次に、外部TRST信号(インバータ20の出力信号)をHIGHレベルにして、プロセッサ1−2のJTAG回路2−2をテストロジックリセット状態を解除して、JTAGテストアクセスポート(TCK,TMS,TDI,TDO)を用いてプロセッサ1−2のデバッグを行う。なお、プロセッサ1−2のデバッグ中は、プロセッサ1−1のJTAG回路2−1はテストロジックリセット状態で動作しない。
【0028】
以上のように、この実施の形態2によれば、JTAGテストアクセスポートのTRST端子とプロセッサ1−1,1−2の間にインバータ20を挿入することにより、上記実施の形態1と同様に、外部端子の追加を伴うことなく、クロック数の増大を防止して高速なオンチップデバッグが実現できるという効果が得られる。
【0029】
実施の形態3.
図3は、この発明の実施の形態3による半導体集積回路のブロック図であり、図において、1−1〜1−Nはそれぞれプロセッサ(Nは自然数)、2−1〜2−NはJTAG回路、30は第1の制御回路、300はカウンタ、301はリセット付きデコーダ、302および31−1〜31−N(Nは自然数)はそれぞれANDゲート、320はORゲートである。この実施の形態3の半導体集積回路は、プロセッサ1−1〜プロセッサ1−Nと、JTAGテストアクセスポートと、JTAGテストアクセスポートとプロセッサ1−1〜1−N間に挿入され、TRST信号とTCK信号を入力とする第1の制御回路30から構成される。さらに、第1の制御回路30は、カウンタ300、デコーダ301、ANDゲート302および31−1〜31−N、ORゲート320で構成される。
【0030】
次に動作について説明する。
図3において、カウンタ300は、外部TRST信号がLOWレベルの間、TCK(クロック)信号のサイクル数をカウントする。カウンタ300の出力を入力したデコーダ301は、TRST信号がHIGHレベルに遷移すると、カウンタ300の出力に相当するビット番号の信号にのみHIGHレベルを出力し、その他の信号には、LOWレベルを出力する。この時、HIGHレベルのTRST信号を入力したプロセッサ1−n(1≦n≦N、Nは自然数)のみJTAGテストロジックリセット状態が解除される。一方、その他のプロセッサは、テストロジックリセット状態を保持する。
【0031】
そして、プロセッサ1−nをデバッグする場合、まず外部TRST信号をLOWレベルにする。この時、デコーダ301の出力信号(sig1〜sigN)は全てLOWレベルであり、全てのプロセッサ1−1〜1−Nはテストロジックリセット状態である。また、TRST信号がLOWレベルである間、TCK信号をnサイクル印加する。カウンタ300は、印加されたTCK信号のサイクル数をカウントしデコーダ301へnを出力する。
【0032】
次に外部TRST信号を、HIGHレベルにする。デコーダ301はTRST信号がHIGHレベルになると、nビット目の信号signにのみHIGHレベルを、その他の信号にはLOWレベルを出力する。
【0033】
その結果、プロセッサ1−nにのみTRST端子のHIGHレベルが伝搬され、テストロジックリセット状態が解除される。これにより、プロセッサ1−nのみテストアクセスポートより制御可能となり、デバッグ可能となる。一方、その他のプロセッサに入力するTRST信号は、LOWレベルのままでテストロジックリセット状態を保持する。
【0034】
このように、上記実施の形態1で述べたセレクタ回路10の代わりに、カウンタ300とデコーダ301を備えた第1の制御回路30を挿入することにより、2つ以上のプロセッサ1−1〜1−Nの中からデバッグ対象となるプロセッサを任意に1つ選択することが容易に可能となる。
【0035】
以上のように、この実施の形態3によれば、複数のプロセッサすなわちプロセッサ1−1〜1−Nから1つのプロセッサ、例えばn番目のプロセッサ1−nを選択することができ、したがって、上記実施の形態1と同様に、外部端子の増大を伴わず、クロック数の増大を防止して高速なオンチップデバッグが実現できるという効果が得られる。
【0036】
実施の形態4.
図4は、この発明の実施の形態4による半導体集積回路のブロック図であり、図において、1−1〜1−Nはそれぞれプロセッサ(Nは自然数)、2−1〜2−NはJTAG回路、40は第2の制御回路、400は制御回路、401はカウンタ、402はデコーダ、41−1〜41−Nおよび430はそれぞれORゲート、42−1〜42−NはそれぞれANDゲート、440はANDゲート、441〜445はレジスタである。ここで、制御回路400はANDゲート440とTMS信号をシフトイン入力、TCK信号をクロック入力とするレジスタ441〜445で構成され、さらに、第2の制御回路40はこの制御回路400、カウンタ401、デコーダ402、ORゲート41−1〜41−N,430およびANDゲート42−1〜42−Nから構成される。
【0037】
次に動作について説明する。
図4において、制御回路400は、外部TMS信号より5サイクル以上HIGHレベルの信号が印加されると、外部TMS信号がHIGHレベルの間、カウンタ401へTCK信号(クロック)を伝搬する。カウンタ401は入力されたTCK信号のサイクル数をカウントし、その出力をデコーダ402へ入力する。デコーダ402はカウンタ401の出力に相当するビット番号の信号にのみHIGHレベルを出力し、その他の信号はLOWレベルを出力する。
【0038】
この時、デコーダ402の出力信号を入力するORゲート(41−1〜41−N)のうち、HIGHレベルの信号を入力したORゲートのみが活性化される。活性化されたORゲートにつながるプロセッサにのみ外部TMS信号が伝搬される。その他のプロセッサは、TMS信号がHIGHレベルに保持される。その結果、外部TMS信号が伝搬するプロセッサは、JTAGテストロジックリセット状態が解除される。その他のプロセッサは、テストロジックリセット状態のままである。
【0039】
n番目のプロセッサ1−n(1≦n≦N、nは自然数)をデバッグする場合、外部TMS信号をHIGHレベルにした状態でTCK信号(クロック)を5サイクル印加する。この時、全てのプロセッサ1−1〜1−Nはテストロジックリセット状態におかれる。
【0040】
次に、TMS信号をHIGHレベルに保持したまま、クロックのTCK信号をnサイクル印加する。カウンタ401は、印加されたTCK信号のサイクル数をカウントしデコーダ402への出力をnとする。
【0041】
デコーダ402は、nビット目の信号signのみHIGHレベルを、その他の信号にはLOWレベルを出力する。その結果、ORゲート41−nのみが活性化され、プロセッサ1−nにTMS信号が伝搬する。プロセッサ1−nは、TMS信号がHIGHレベルからLOWレベルに遷移したのと同時に(立ち下がりエッジ)、テストロジックリセット状態が解除され、テストアクセスポートより制御可能となり、すなわちデバッグ可能となる。一方、その他のプロセッサの入力するTMS信号は、HIGHレベルのままで、テストロジックリセット状態を保持する。
【0042】
このように、上記実施の形態3のTRST端子の代わりに、TMS端子を用いることで、2つ以上のプロセッサ1−1〜1−Nの中からデバッグ対象のプロセッサ1−nを1つ選択することが可能となる。
【0043】
以上のように、この実施の形態4によれば、複数のプロセッサ1−1〜1−Nから1つのプロセッサ1−nを選択することができ、上記実施の形態1と同様に、外部端子の増大を伴わず、クロック数の増大を防止して高速なオンチップデバッグが容易に実現できるという効果が得られる。
【0044】
なお、上記実施の形態1〜4においては、複数のプロセッサを例にとり、説明を行ったが、代わりにロジックブロックを用いた場合においても同様なことが当てはまり、また、複数のプロセッサはロジックブロックを混載しても同様な効果が実現できる。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、各々がJTAG回路を備えた第1および第2の内部回路と接続し、JTAG回路とともにデバッグ支援回路を構成するセレクタ回路と、これに接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートとを備え、デバッグ支援回路を用いた第1および第2の内部回路のデバッグ時に、デバッグ対象となる内部回路を選択するためのセレクタ回路のセレクト端子として、JTAGテストアクセスポートのTRST端子を用いて構成したので、外部端子を追加せずにデバッグ対象のプロセッサを選択することができ、これにより、TAPコントローラの制御やデータの設定に要するクロック数を増大させずに、内部回路の高速なデバッグが容易に実現できるという効果がある。
【0046】
この発明によれば、各々がJTAG回路を備えた第1および第2の内部回路と、これに接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、このTRST端子と第1および第2の内部回路のいずれか一方との間に設けられるインバータ回路とを備え、JTAG回路およびインバータにより構成されるデバッグ支援回路により、第1および第2の内部回路のいずれか一方のデバッグを実行するように構成したので、同様に、外部端子を追加せずにデバッグ対象のプロセッサを選択することができ、TAPコントローラの制御やデータの設定に要するクロック数を増大させず、内部回路の高速なデバッグが容易に実現できるという効果がある。
【0047】
この発明によれば、各々がJTAG回路を備えた複数の内部回路と、これに接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、このTRST端子およびTCK端子と接続しカウンタを含む機能ブロックを構成する第1の制御回路とを備え、JTAG回路および第1の制御回路により構成されるデバッグ支援回路は、TRST端子およびTCK端子を介してTRST信号およびTCK信号をそれぞれ入力し、機能ブロックにより複数の内部回路のうちいずれか1つのデバッグを実行するように構成したので、同様に、外部端子を追加せずにデバッグ対象のプロセッサを選択することができ、TAPコントローラの制御やデータの設定に要するクロック数を増大させず、内部回路の高速なデバッグが容易に実現できるという効果がある。
【0048】
この発明によれば、各々がJTAG回路を備えた複数の内部回路と、これに接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、このTMS端子およびTCK端子と接続しカウンタを含む機能ブロックを構成する第2の制御回路とを備え、JTAG回路および第2の制御回路により構成されるデバッグ支援回路は、TMS端子およびTCK端子を介してTMS信号およびTCK信号をそれぞれ入力し、機能ブロックにより複数の内部回路のうちいずれか1つのデバッグを実行するように構成したので、同様に、外部端子を追加せずにデバッグ対象のプロセッサを選択することができ、TAPコントローラの制御やデータの設定に要するクロック数を増大させず、内部回路の高速なデバッグが容易に実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による半導体集積回路のブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2による半導体集積回路のブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態3による半導体集積回路のブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態4による半導体集積回路のブロック図である。
【図5】 従来例1による半導体集積回路のブロック図である。
【図6】 従来例2による半導体集積回路のブロック図である。
【符号の説明】
1−1〜1−N プロセッサ(内部回路)、2−1〜2−N JTAG回路、10,60 セレクタ回路、20 インバータ、30 第1の制御回路、40 第2の制御回路、31−1〜31−N,42−1〜42−N,302,440 ANDゲート、41−1〜41−N,320,430 ORゲート、300,401 カウンタ、301,402 デコーダ、320,400 制御回路、441〜445 レジスタ。
Claims (4)
- 各々がJTAG回路を備えた第1および第2の内部回路と、これら第1および第2の内部回路と接続し上記JTAG回路とともにデバッグ支援回路を構成するセレクタ回路と、このセレクタ回路と接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートとを備えた半導体集積回路において、上記デバッグ支援回路を用いた上記第1および第2の内部回路のデバッグ時に、デバッグ対象となる上記内部回路を選択するための上記セレクタ回路のセレクト端子として、上記JTAGテストアクセスポートのTRST端子を用いることを特徴とする半導体集積回路。
- 各々がJTAG回路を備えた第1および第2の内部回路と、これら第1および第2の内部回路と接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、このJTAGテストアクセスポートのTRST端子と上記第1および第2の内部回路のいずれか一方との間に設けられるインバータ回路とを備えた半導体集積回路において、上記JTAG回路およびインバータにより構成されるデバッグ支援回路により、上記第1および第2の内部回路のいずれか一方のデバッグを実行することを特徴とする半導体集積回路。
- 各々がJTAG回路を備えた複数の内部回路と、これら複数の内部回路と接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、このJTAGテストアクセスポートのTRST端子およびTCK端子と接続しカウンタを含む機能ブロックを構成する第1の制御回路とを備えた半導体集積回路において、上記JTAG回路および第1の制御回路により構成されるデバッグ支援回路は、上記TRST端子およびTCK端子を介してTRST信号およびTCK信号をそれぞれ入力し、上記機能ブロックにより上記複数の内部回路のうちいずれか1つのデバッグを実行することを特徴とする半導体集積回路。
- 各々がJTAG回路を備えた複数の内部回路と、これら複数の内部回路と接続し外部端子を構成するJTAGテストアクセスポートと、このJTAGテストアクセスポートのTMS端子およびTCK端子と接続しカウンタを含む機能ブロックを構成する第2の制御回路とを備えた半導体集積回路において、上記JTAG回路および第2の制御回路により構成されるデバッグ支援回路は、上記TMS端子およびTCK端子を介してTMS信号およびTCK信号をそれぞれ入力し、上記機能ブロックにより上記複数の内部回路のうちいずれか1つのデバッグを実行することを特徴とする半導体集積回路。
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