(57)【要約】本発明は、対象システムと直接にエミュレート接続しているオンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータを提供する。前記インサーキット用エミュレータは、一体的に組み込まれる印刷回路基板を備える一つ又は複数の機械的構造を有する。これらの印刷回路基板は、印刷回路基板に使われるボード間接続用コネクタにより、互いに接続されているので、一つ又は複数の印刷回路基板を備える印刷回路基板モジュールを形成する。前記印刷回路基板モジュールは、マイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの機能部材の全てを備え、この中には、通信用インターフェース、全てのエミュレート回路、エミュレート用プローブが含まれている。前記印刷回路基板モジュールは、対象システムと直接にエミュレート接続が可能であり、ターミナルと通信可能である。前記印刷回路基板部材は、エミュレート用プローブを介して対象システムに一体的に組み込むことが可能である。本発明の前記インサーキット・エミュレータは、より小型で、高信頼性、使用及び携帯に便利であり、更に、現在に利用可能なマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータに関し、より高いインサーキット・エミュレート周波数を有する。
2005501357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータであって、前記エミュレータは、一体的に取り付けられた印刷回路基板を備える一つ又は複数の機械的構造を有し；
複数の印刷回路基板の場合、印刷回路基板が印刷回路基板モジュールを形成する為に使用されるボード接続用コネクタによって、これらの印刷回路基板は互いに接続されており；
前記印刷回路基板モジュールは、通信用インターフェース、全てのエミュレート回路、エミュレート用プローブを備える、前記インサーキット。
【請求項２】
前記印刷回路基板部材の一部又は全体は、シェルが取り付けられるか、絶縁してカプセルに入れられる、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項３】
前記印刷回路基板モジュールは、エミュレート用プローブを通して対象システムと直接にエミュレート接続され、エミュレート用プローブを通して対象システムに直接に一体的に取り付けられる、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項４】
前記印刷回路基板は、前記印刷回路基板モジュール内の通信用インターフェースを介してターミナルと通信する、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項５】
前記インサーキット・エミュレータは、一端がＵＳＢケーブルに接続されたＵＳＢコネクタを持ち、前記ＵＳＢケーブルは、他端に標準ＵＳＢコネクタを持ち、前記標準ＵＳＢコネクタは、ターミナルのＵＳＢインターフェースに接続可能である、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項６】
前記インサーキット・エミュレータは、データを送信し、かつ、前記インサーキット・エミュレータに電源を提供する為にＵＳＢケーブルを使用する、請求項５記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項７】
前記インサーキット・エミュレータのトータル又はローカル外側ピンは、一定範囲の外部電圧源の衝撃および静電気に耐性を持たせる為に、電気衝撃防止手段と共に取り付け可能である、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項８】
前記電気衝撃保護手段は、リセット可能なフューズから構成され、前記フューズは、内側端部の対応する電圧クランピングと外部ピンに接続され；
単一の外部電圧源の衝撃が生じるとき、内側の電圧クランピングは、正常範囲内の内側端部の電圧を制御してリセット可能なフューズに禁止のレスポンスを発生させることができ；
しばらくの間、単一の外部電圧源の衝撃が消失するとき、リセット可能なフューズは、正常に復帰する、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項９】
本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータのトータル又はローカル内側回路導線は、一定範囲の外部電圧源の衝撃およびボディ静電気に耐性を持たせる為に、凝固液絶縁材と共に絶縁してカプセルに入れることができる、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項１０】
印刷回路基板が絶縁されてカプセルに入れられるとき、印刷回路基板、その表面に焼き付け及び刻み付けにより取り付けられた部品に、絶縁材が組み入れられる、請求項１又は９記載のインサーキット・エミュレータ。
【請求項１１】
前記インサーキット・エミュレータは、印刷回路基板がエミュレート用プローブインターフェースを形成する為に使用されるボード接続用コネクタを使用可能であり、これにより、インサーキット・エミュレータは、パッケージが異なるマイクロプロセッサ／マイクロコントローラに適合されるように、パッケージが異なるエミュレート用プローブを取り付けられる、請求項１記載のインサーキット・エミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、マイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータに関する。
【０００２】
【発明の背景】
現在、利用可能なマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータ（図３）は、３つの部品：本体、エミュレータ用ケーブル、エミュレート用アダプタから成る。本体は、通信用インターフェースとエミュレート回路の一部を備える。エミュレート用ケーブルは、一端で本体と接続され、他端でエミュレート用アダプタに接続されている。エミュレート用アダプタは、エミュレート回路の一部、エミュレート用プローブを備え、対象システムとのエミュレート接続は、エミュレート用プローブを通して満足されている（一般的に、エミュレート接続には３つの方法がある。１．システムボード上のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラのソケットにエミュレート用プローブを挿入する方法、２．対象システムボード上のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラのターミナルパッドと接続する方法、３．対象システムボード上のシールドされたマイクロプロセッサ／マイクロコントローラのチップと接続する方法）。さらに、エミュレータは、通信用ケーブルを介してターミナルに接続される（ターミナルは、通常、デスクトップ型コンピュータ又はポータブル型コンピュータである。）。
【０００３】
現在、利用可能なマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータには、２つの欠点がある。
【０００４】
１．対象システムは、直接、エミュレート接続できない。なぜなら、インサーキット・エミュレータは、エミュレート用ケーブルを介して対象システムに接続されていなければならず、エミュレートノイズは、比較的に高く、インサーキット・エミュレートの周波数は低い；
２．インサーキット・エミュレータは、サイズが大きく、エミュレート用ケーブル線を含む複数の部品を備え、エミュレート用ケーブル線は、数十個、数百個のリード線から成る。そのため、そのようなエミュレータを使用し携帯するには、あまり便利でない。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、現在利用可能な技術の欠点を克服する為に、かつ、対象システムと直接にエミュレート接続する為に、オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータを提供するものである。
【０００６】
本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータは、一体的に取り付けられた印刷回路基板を備える単一または複数の機械的構造から成る。複数の印刷回路基板の場合、印刷回路基板は、印刷回路基板が印刷回路基板モジュールを形成する為に使用されるボード接続用コネクタにより互いに接続されている。前記印刷回路基板モジュールは、通信用インターフェース、全てのエミュレート回路、エミュレート用プローブを備える。
【０００７】
印刷回路基板モジュールの一部または全体は、シェルで取り付けられるか、或いは、絶縁してカプセルに入れられてもよい。前記印刷回路基板モジュールは、エミュレート用プローブを通して対象システムに直接、エミュレート接続され、エミュレート用プローブを通して対象システム上に直接かつ一体的に取り付けられている。前記印刷回路基板モジュールは、前記印刷回路基板自体に含められている通信用インターフェースを介してターミナル通信で接続されている。
【０００８】
前記インサーキット・エミュレータの一部または全体の外側ピンは、一定範囲内の外部電圧源の衝撃と静電気に耐性を持たせるため、電気衝撃保護手段が取り付けられてもよい。
【０００９】
前記インサーキット・エミュレータの一部または全体の内側回路は、凝固液絶縁材と共に絶縁してカプセルに入れられ、一定範囲内の外部電圧源の衝撃やボディ静電気に耐性を持たせてもよい。印刷回路基板モジュールは、絶縁されてカプセルに入れられ、絶縁材は、印刷回路基板モジュールに取り付けられ、その表面に焼き付けや刻み付けによって取り付けられるので、優れた外観が得られる。
【００１０】
前記インサーキット・エミュレータは、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）を介してターミナルと通信可能である。このような場合、前記インサーキット・エミュレータは、一端でＵＳＢケーブルに接続可能なＵＳＢコネクタを持ち、ＵＳＢコネクタの他端は、ターミナルのＵＳＢインターフェースと接続可能な標準ＵＳＢコネクタを持つ。前記インサーキット・エミュレータは、ＵＳＢケーブルを使用し、同時に、通信と電源との両方の機能を満足する。
【００１１】
前記インサーキット・エミュレータは、印刷回路基板がエミュレート用プローブインターフェースを形成するボード接続用コネクタを使用可能であり、それによって、パッケージが異なるエミュレート用プローブに前記インサーキット・エミュレータは取り付けられ、パッケージが異なるマイクロプロセッサ／マイクロコントローラに適合される。前記エミュレート用プローブインターフェースは、損傷されたエミュレート用プローブを交換する為に使用可能である。
【００１２】
本発明の特定構造及び特徴は、添付図面との関係で実施例と共に説明される。以下の実例は、本発明を特定する為の実例であるが、それに限定されるものではない。
【００１３】
【好適実施形態の詳細な説明】
図１及び図２に示されるように、本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータ１は、印刷回路基板モジュール内に含まれ、通信用インターフェース４，トータルエミュレート回路９、エミュレート用プローブ６を備える。
【００１４】
使用中、前記エミュレータのエミュレート用プローブ６は、直接、対象システムとエミュレート接続され、前記エミュレータの通信用インターフェース４のＵＳＢコネクタは、ＵＳＢケーブル２に接続され、ＵＳＢケーブル２の他端は、ターミナル３の標準ＵＳＢインターフェース５に接続されている。
【００１５】
処理中、制御信号及びデータは、ターミナル３から前記エミュレータにＵＳＢケーブル２を通過することにより送信され、エミュレータ１のエミュレータ用プローブを通過することにより対象システムに送られる。対象システムからの信号及びデータは、前記エミュレータ１にエミュレート用プローブにより送信され、その後、ＵＳＢケーブル２を通過することによりターミナル３に送信され、最終的には、ターミナル３で表示され処理される。
【００１６】
本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータ１の全体のエミュレート回路は、コントローラ９−１，エミュレート用メモリ９−２，エミュレート同期用インターフェース９−３、外部信号用インターフェース９−４を備える。作業処理中、エミュレート用コントローラ９−１は、全体のエミュレーション処理を制御する。エミュレート用コントローラ９−１の制御の下で、エミュレートメモリ９−２は、作業の為に対象システムのメモリを交換する。エミュレート用コントローラ９−１の制御の下で、エミュレート同期用インターフェース９−３は、他の装置と通信し、同期したエミュレーションを実現する。外部信号用インターフェース９−４は、対象システムの試験用ノードに接続され、エミュレート用コントローラ９−１の為に、より十分な制御信号を提供する。
【００１７】
図５に示されるように、本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータ１の全ての外部ピン（接地用ワイヤを除く）は、個々に、電気衝撃保護手段が取り付けられている。対応する内側端部は、電圧クランピングが取り付けられているが、電気衝撃は、自己再生可能なフューズを通過することだけで、外部ピンから内側回路に到達可能である。単一の外部電圧源の衝撃が生じると、内側電圧用クランピングは、正常範囲で内側端部の電圧を制御可能であり、リセット可能なフューズに禁止のレスポンスを発生させるので、内側回路は保護される。しばらく単一の外部電圧源の衝撃が消失すると、リセット可能なフューズは、正常機能を回復可能であり、同様にインサーキット・エミュレータ１も正常機能を回復する。
【００１８】
図６に示されるように、本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータ１の全体の内側回路導線１２は、一定範囲で外部電圧源の衝撃やボディ静電気に耐性を持たせる為に、凝固液絶縁材１３と共に絶縁してカプセルに入れることが可能である。
【００１９】
本発明のエミュレータは、コンパクトな構造を有し、その部材は、高密度で取り付けられている。そのため、部材を維持し交換することは困難である。リセット可能な電気衝撃保護手段を前記エミュレータの外部ピン（接地用ワイヤを除く）の各々に、更に、絶縁してカプセルに入れられたエミュレータの内側回路に取り付けることにより、信頼性及び耐久性は大幅に改善できる。
【００２０】
図７に示されるように、本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータ１は、エミュレート用回路９とエミュレート用プローブ６との間にエミュレートプローブ・インターフェース１０を持つ。前記エミュレートプローブ６は、エミュレートプローブ用インターフェース１０を通して、分解可能にエミュレート用回路９に接続される。異なるピンパッケージモードであるが同一タイプに属する、これらのチップでは、（全体のエミュレータ１ではなく）対応するエミュレート用プローブ６だけが必要である。前記エミュレート用プローブのインターフェースは、損傷したエミュレート用プローブを交換する為に使用可能である。
【００２１】
前記エミュレート用プローブのインターフェース１０は、印刷回路基板の為に使用されるボード接続用コネクタにより実現可能である。上部にプローブが据えられた印刷回路基板上にエミュレート用プローブが取り付けられる場合、エミュレータ用回路９は、単一又は複数の回路基板上に取り付けられる。プローブが上部に取り付けられる印刷回路基板１１に、エミュレート用プローブのインターフェース１０とみなされる印刷回路基板の為のボード接続用コネクタによりエミュレート用回路９が接続される。上部にプローブが取り付けられた印刷回路基板１１は、分解及び交換が可能である。
【００２２】
一例として設定されたマイクロプロセッサ８０５１用インサーキット・エミュレータ、前記インサーキット・エミュレータは、ＤＩＰ−４０ピンパッケージであるマイクロコントローラ８０５１に適合する為に、エミュレート用プローブのインターフェースを介してエミュレート用プローブＤＩＰ―４０ピンが取り付け可能であり、或いは、ＰＬＣＣ−４４ピンパッケージであるマイクロコントローラ８０５１に適合する為に、エミュレート用プローブＰＬＣＣ−４４ピンが取り付け可能である。
【００２３】
本発明のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータは、対象システムと直接、エミュレート接続されるオンチップ構造を導入するが、エミュレート用アダプタ８に加えてエミュレート用ケーブル７を有する、現在利用可能な伝統的なマイクロプロセッサ／マイクロコントローラのインサーキット・エミュレータのエミュレート接続構造を断念する。そのため、現在利用可能なマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータと比較して、前記インサーキット・エミュレータは、より小型で（マイクロコントローラ８０５１のインサーキット・エミュレータが一例として設定されているが、本発明のインサーキット・エミュレータの大きさは、単に、５８×３３×２６ｍｍにすぎず）、高い信頼性を有し、使用及び携帯に便利で、高いインサーキット・エミュレータ周波数を有する。
【００２４】
分解可能なエミュレータ用プローブの一例を説明したが、大きさを減じる為、エミュレータ用プローブは、直接、エミュレート用回路９の印刷回路基板上に固定可能である。本発明の概念によると、請求項により特定された範囲内に含まれる他の変形がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの構造図である。
【図２】
図２は、オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの実施形態例の状態を示す図である。
【図３】
現在に利用可能なマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの構造図である。
【図４】
オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの内部構造図である。
【図５】
オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの実施形態例に取り付けられた電気衝撃保護手段の回路図である。
【図６】
オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの実施形態例に内側回路が入れられた絶縁性カプセルの図である。
【図７】
オンチップ構造のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ用インサーキット・エミュレータの実施形態例内に取り付けられたエミュレータプローブインターフェースの図である。
【符号の説明】
１…インサーキット・エミュレータ、２…ＵＳＢ用ケーブル、３…ターミナル、４…通信用インターフェース、５…ＵＳＢ用インターフェース、６…エミュレート用プローブ、７…エミュレート用ケーブル、８…エミュレート用アダプタ、９…エミュレート用回路、１０…エミュレート用プローブのインターフェース、１２…内側回路導線、１３…凝固液絶縁材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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