(57)【要約】【課題】簡単な構成によってマイコン等の処理装置の内部変数を観察することができる内部変数処理方式を提供すること。【解決手段】モータ制御ボード１００に搭載されたマイコン１１０は、ＭＰＵ１２０とともにこのＭＰＵ１２０の内部変数の値をＤＭＡ転送によって読み出すマイコン側送受信処理部１３０を備える。パソコン２００内の観察ボード２５０は、マイコン１１０内のマイコン側送受信処理部１３０と３本の接続ケーブル３００を介して接続されており、読み出し対象となるＭＰＵ１２０の内部変数のアドレスを指定するとともに、マイコン側送受信処理部１３０によって所定の時間間隔で読み出された内部変数の値がシリアルデータに変換されて送られてくる。パソコン２００では、観察ボード２５０によって受信した内部変数の値を画面に表示する。【選択図】　　　　図１
2004038703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラム実行時に値が変化する処理装置の内部変数の内容を取得する内部変数処理方式であって、
前記内部変数の内容を示す第１のデータを読み出して、この第１のデータのビット数よりも少ない本数の信号線に送出可能な第２のデータに変換して所定のケーブルを介して送信する第１の送信側データ変換部を有する第１の送受信処理部と、
前記ケーブルを介して受信した前記第２のデータを、前記第１のデータと同じビット数の第３のデータに変換して格納する第１の受信側データ変換部を有する第２の送受信処理部と、
前記第１の受信側データ変換部に格納された前記第３のデータを所定の時間間隔で読み出して取得する取得処理装置と、
を備えることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の送受信処理部は、前記内部変数に書き込む第４のデータをこの第４のデータのビット数よりも少ない本数の信号線に送出可能な第５のデータに変換して前記ケーブルを介して前記第１の送受信処理部に向けて送信する第２の送信側データ変換部を有し、
前記第１の送受信処理部は、前記ケーブルを介して受信した前記第５のデータを、前記第４のデータと同じビット数の第６のデータに変換して格納する第２の受信側データ変換部と、前記第２の受信側データ変換部に格納された前記第６のデータを前記内部変数に書き込む処理を行うデータ書き込み処理部とを有することを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項３】
プログラム実行時に値が変化する処理装置の内部変数に対して書き込みを行う内部変数処理方式であって、
前記内部変数に書き込む第４のデータをこの第４のデータのビット数よりも少ない本数の信号線に送出可能な第５のデータに変換して所定のケーブルを介して送信する第２の送信側データ変換部を有する第２の送受信処理部と、
前記ケーブルを介して受信した前記第５のデータを、前記第４のデータと同じビット数の第６のデータに変換して格納する第２の受信側データ変換部と、前記第２の受信側データ変換部に格納された前記第６のデータを前記内部変数に書き込む処理を行うデータ書き込み処理部とを有する第１の送受信処理部と、
を備えることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項４】
請求項１または３において、
前記第１の送受信処理部と前記第２の送受信処理部のいずれか一方に、前記ケーブルを介したデータの送受信動作の同期をとるクロック信号を生成するクロック生成部を備えることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項５】
請求項４において、
前記ケーブルに送信されるデータはシリアルデータであり、
前記ケーブルは、前記シリアルデータと前記クロック信号とを送受信する２本の信号線からなることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項６】
請求項２において、
前記第１の送受信処理部と前記第２の送受信処理部のいずれか一方に、前記ケーブルを介したデータの送受信動作の同期をとるクロック信号を生成するクロック生成部を備えることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項７】
請求項６において、
前記第２および第５のデータはシリアルデータであり、
前記ケーブルは、前記第２および第５のデータと前記クロック信号とを送受信する３本の信号線からなることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項８】
請求項１または２において、
前記第２の送受信処理部は、前記処理装置に連動して動作する回路のいずれかの状態を観察する観察手段を有し、
前記取得処理装置は、前記第３のデータの内容に関連づけて前記観察手段による観察結果を取得することを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項９】
請求項８において、
前記観察手段は、前記回路の一部に現れる電圧をデジタルデータに変換するアナログ−デジタル変換器であることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項１０】
請求項８または９において、
前記第２の送受信処理部は、前記第３のデータと前記観察結果の取得のタイミングを調整する調整手段を有することを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかにおいて、
前記処理装置と前記第１の送受信処理部とを同一の半導体チップ内に形成したことを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
前記第１の送受信処理部と前記第２の送受信処理部の組み合わせを複数組備えることを特徴とする内部変数処理方式。
【請求項１３】
請求項１、２、８〜１０のいずれかにおいて、
前記取得処理装置は、取得した前記第３のデータの内容をディスプレイ装置に表示することを特徴とする内部変数処理方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に搭載された処理装置の内部変数に対してデータの入出力を行う内部変数処理方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の電源装置やモータ等の電機機器のそれぞれの動作は、マイコン（マイクロコンピュータ）が搭載された専用の制御ボードによって制御される場合が多い。例えば、インバータ回路によって生成される交流電圧が印加されて駆動される交流モータを考えると、パワーＦＥＴ等で構成されるインバータ回路とは別に、パワーＦＥＴのオンオフタイミングを制御する制御ボードが必要になる。この制御ボードは、専用のロジックを構築してハードウエアのみで実現することもできるが、開発や仕様の変更の容易さ等を考慮して、専用の制御プログラムをマイコンによって実行することにより所定の制御動作を行うものが主流となっている。
【０００３】
このような各種の制御ボードを開発する段階では、制御プログラムを実行したマイコンが正常に動作しているか否かを調べる必要がある。このため、マイコンの内部変数の状態を観察する手法が考えられている。例えば、制御プログラムでは、インバータ回路によって発生する三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの値が所定の関数を用いて定義されており、マイコンは、この関数を用いて三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの瞬時値を所定の時間間隔で計算して出力する動作を行う。これらの三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの値が正常に計算されて出力されるか否かは、変数Ｕ、Ｖ、Ｗに対応するマイコンの内部変数の値を観察することにより検証することができる。
【０００４】
従来、マイコンの内部変数の値の観察は、マイコンが搭載された制御ボードに設けられたＤ／Ａ（デジタル−アナログ）変換器によってこれらの変数Ｕ、Ｖ、Ｗに対応するデジタルデータをアナログ電圧に変換し、このアナログ電圧をオシロスコープに取り込むことによって行っていた。制御ボードの開発者等は、オシロスコープの表示画面に示された観察波形を見ることにより、変数Ｕ、Ｖ、Ｗの値を計算するマイコンが正常に動作していることを確認することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オシロスコープを用いてマイコンの内部変数を観察する従来方法では、内部変数の値を観察するためにオシロスコープ等の装置が必要になってシステム全体が複雑化するという問題があった。
【０００６】
また、制御ボードによって制御されるインバータ回路の開発時には、マイコンの内部変数の値を制御ボードの外部から任意に書き換えることができれば便利であるが、このような動作を効率よく行うことができる従来技術は存在しなかった。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、簡単な構成によってマイコン等の処理装置の内部変数を観察することができる内部変数処理方式を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、マイコン等の処理装置の内部変数の値を効率よく外部から書き換えることができる内部変数処理方式に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の内部変数処理方式は、プログラム実行時に値が変化する処理装置の内部変数の内容を表示するためのものであり、内部変数の内容を示す第１のデータを読み出して、この第１のデータのビット数よりも少ない本数の信号線に送出可能な第２のデータに変換（例えばパラレルデータをシリアルデータに変換）して所定のケーブルを介して送信する第１の送信側データ変換部を有する第１の送受信処理部と、ケーブルを介して受信した第２のデータを、第１のデータと同じビット数の第３のデータに変換して格納する第１の受信側データ変換部を有する第２の送受信処理部と、第１の受信側データ変換部に格納された第３のデータを所定の時間間隔で読み出して取得する取得処理装置とを備えている。これにより、処理装置の内部変数の内容を示すデータを読み出すことが可能になるため、オシロスコープ等の専用の装置を用いずに、比較的簡単な構成によって内部変数を観察することができる。特に、格納されたデータを読み出す取得処理装置は、一般に普及しているパソコン等で実現することもできるため、装置全体のコストの上昇を抑えることができる。
【０００９】
また、上述した第２の送受信処理部は、内部変数に書き込む第４のデータをこの第４のデータのビット数よりも少ない本数の信号線に送出可能な第５のデータに変換してケーブルを介して第１の送受信処理部に向けて送信する第２の送信側データ変換部を有し、第１の送受信処理部は、ケーブルを介して受信した第５のデータを、第４のデータと同じビット数の第６のデータに変換して格納する第２の受信側データ変換部と、第２の受信側データ変換部に格納された第６のデータを内部変数として書き込む処理を行うデータ書き込み処理部とを有することが望ましい。あるいは、これらの機能は、上述した内部変数の内容を観察する機能とは切り離して単独で備えるようにしてもよい。これにより、処理装置の外部から内部変数に直接データを書き込むことが可能になり、処理装置を用いた装置等における動作の検証等が容易となる。
【００１０】
また、上述した第１の送受信処理部と第２の送受信処理部のいずれか一方に、ケーブルを介したデータの送受信動作の同期をとるクロック信号を生成するクロック生成部を備えることが望ましい。クロック信号に同期させてデータの送受信を行うことにより、受信側において確実にデータを再現することが可能になる。
【００１１】
また、上述したケーブルに送信されるデータはシリアルデータであり、ケーブルは、このシリアルデータとクロック信号とを送受信する２本あるいは３本の信号線からなることが望ましい。これにより、少ない信号線で内部変数に対するデータの読み書きを行うことができ、第１の送受信処理部と第２の送受信処理部との間の結線が容易となる。
【００１２】
また、上述した第２の送受信処理部は、処理装置に連動して動作する回路のいずれかの状態を観察する観察手段を有し、取得処理装置は、第３のデータの内容に関連づけて観察手段による観察結果を取得することが望ましい。これにより、処理装置に連動して動作する回路の状態の観察と内部変数の内容取得とを互いに対比しながら行うことが可能になる。
【００１３】
また、上述した観察手段は、回路の一部に現れる電圧をデジタルデータに変換するアナログ−デジタル変換器であることが望ましい。これにより、内部変数の内容と同時に、回路の一部の電圧波形を観察することができる。
また、上述した第２の送受信処理部は、第３のデータと観察結果の取得のタイミングを調整する調整手段を有することが望ましい。これにより、内部変数の値と回路の状態との同期を取りながら対比することが可能になる。
【００１４】
また、上述した処理装置と第１の送受信処理部とを同一の半導体チップ内に形成することが望ましい。処理装置が含まれる半導体チップに第１の送受信処理部の機能を持たせることにより、処理装置側においてはほとんど装置規模を拡大することなく、処理装置の内部変数の値の読み出しや書き込みを行うことができるようになる。
【００１５】
また、上述した第１の送受信処理部と第２の送受信処理部の組み合わせを複数組備えることが望ましい。これにより、例えば一つの製品内に備わった複数の処理装置の内部変数の値を取得して比較することや、それぞれの処理装置の内部変数に同時にデータを書き込んで各処理装置に所望の動作を行わせることが可能になる。
【００１６】
また、上述した取得処理装置は、取得した第３のデータの内容をディスプレイ装置に表示することが望ましい。これにより、処理装置の内部変数の内容を示すデータを読み出してディスプレイ装置に表示することが可能になり、取得したデータの内容確認が容易となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内部変数処理方式を適用した一実施形態の内部変数観察システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、一実施形態の内部変数観察システムの全体構成を示す図である。この内部変数観察システムは、内部変数の観察対象となるマイコン１１０が搭載されたモータ制御ボード１００と、このモータ制御ボード１００と３本の信号線からなる接続ケーブル３００を介して接続されたパソコン２００とを含んで構成されている。
【００１８】
モータ制御ボード１００は、交流モータ（図示せず）に印加する三相交流電圧を生成するインバータ回路（図示せず）を制御するためのものであり、所定の制御プログラムを実行することにより一連の制御動作を行うマイコン１１０とその他の周辺回路（図示せず）が搭載されている。
【００１９】
マイコン１１０は、制御プログラムを実行する処理装置としてのＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）１２０と、このＭＰＵ１２０による制御動作において計算される内部変数を読み出してモータ制御ボード１００の外部に送信するとともに、外部から受信したデータをこの内部変数に対して書き込むマイコン側送受信処理部１３０とが一つの半導体チップ内に形成されている。また、モータ制御ボード１００上には、接続ケーブル３００の一方端側を終端するコネクタ１１２が設けられており、このコネクタ１１２を介して接続ケーブル３００がマイコン１１０内のマイコン側送受信処理部１３０に接続されている。
【００２０】
また、パソコン２００は、所定の動作プログラムを実行して各種の動作を行う一般的なコンピュータとしての構成であるＣＰＵ２１０、メモリ２１２、ハードディスク装置（ＨＤ）２１４、表示処理部２１６、ディスプレイ装置２１８、入出力制御部２２０、キーボード２２２、マウス２２４等の他に、接続ケーブル３００の他方端側が接続された観察ボード２５０を備えている。この観察ボード２５０上には、接続ケーブル３００の他方端側を終端するコネクタ２５２と、先端にプローブ３１０が接続されたプローブケーブル３１２が結線されたコネクタ２５４とが設けられている。このプローブ３１０は、モータ制御ボード１００表面に露出したプリント配線や端子等に接触させる接触針３１４を先端部に備えている。
【００２１】
図２は、モータ制御ボード１００に搭載されたマイコン１１０の詳細構成を示す図である。図２に示すように、マイコン１１０は、上述したＭＰＵ１２０およびマイコン側送受信処理部１３０以外に、ＭＰＵ１２０が実行するプログラムの格納や実行の際の作業領域として用いられるメモリ１２２が備わっている。これらのＭＰＵ１２０、メモリ１２２、マイコン側送受信処理部１３０は、内部バス１２４を介して相互に接続されている。
【００２２】
マイコン側送受信処理部１３０は、クロック生成部１３２、受信シフトレジスタ１３４、送信シフトレジスタ１３６、アドレスレジスタ１３８、データレジスタ１４０、１４２、ＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）制御部１４４を含んで構成されている。
【００２３】
クロック生成部１３２は、所定周波数（例えば３０ＭＨｚ）のクロック信号ＣＬＫを生成する。このクロック信号ＣＬＫは、マイコン１１０とパソコン２００内の観察ボード２５０との間で行われるデータの送受信動作の同期をとるために用いられるものであり、受信シフトレジスタ１３４および送信シフトレジスタ１３６の各クロック端子に入力されるとともに、接続ケーブル３００を介して観察ボード２５０に向けて送出される。
【００２４】
なお、接続ケーブル３００は、クロック送信用ケーブル３００ａと、マイコン１１０から観察ボード２５０に向けてデータを送信するために用いられるデータ送受信用ケーブル３００ｂと、観察ボード２５０から送られてくるデータをマイコン１１０側で受信するために用いられるデータ送受信用ケーブル３００ｃとからなっている。上述したクロック生成部１３２から出力されるクロック信号ＣＬＫは、クロック送信用ケーブル３００ａを用いて観察ボード２５０側に送られる。
【００２５】
受信シフトレジスタ１３４は、データ送受信用ケーブル３００ｃを介して入力されるシリアルデータをクロック信号ＣＬＫに同期して取り込んで、所定ビット数（例えば８ビット）のパラレルデータに変換する。観察ボード２５０から送られてくるシリアルデータは、読み込み対象となるＭＰＵ１２０の内部変数のアドレスを示す場合と、この内部変数に書き込む値を示す場合とがある。シリアルデータが内部変数のアドレスを示している場合には、受信シフトレジスタ１３４によって変換されたパラレルデータがアドレスレジスタ１３８に格納される。また、シリアルデータが内部変数に書き込む値を示している場合には、受信シフトレジスタ１３４によって変換されたパラレルデータがデータレジスタ１４２に格納される。
【００２６】
送信シフトレジスタ１３６は、データレジスタ１４０に格納されている所定ビット数のパラレルデータをクロック信号ＣＬＫに同期してシリアルデータに変換する。このシリアルデータは、データ送受信用ケーブル３００ｂを介して観察ボード２５０に向けて送信される。
【００２７】
ＤＭＡ制御部１４４は、ＭＰＵ１２０の内部変数の値の読み出しあるいは書き込みをダイレクトメモリアクセス転送によって行う。例えば、内部変数の値を読み出す場合には、ＤＭＡ制御部１４４は、アドレスレジスタ１３８に格納されたアドレスで指定される内部変数の値を読み出してデータレジスタ１４０に格納する動作を所定間隔で繰り返す。また、内部変数に値を書き込む場合には、ＤＭＡ制御部１４４は、アドレスレジスタ１３８に格納されたアドレスで指定される内部変数に、データレジスタ１４２に格納されたデータを読み出して書き込む動作を所定間隔で繰り返す。
【００２８】
図３は、パソコン２００に内蔵された観察ボード２５０の詳細構成を示す図である。図３に示すように、観察ボード２５０は、ＣＰＵ２５２、メモリ２５４、Ｉ／Ｆ（インタフェース）制御部２５６、送信シフトレジスタ２６０、受信シフトレジスタ２６２、アドレスレジスタ２７０、データレジスタ２７２、２７４、２８４、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器２８０、遅延素子２８２、送受信制御部２９０を含んで構成されている。
【００２９】
ＣＰＵ２５２は、メモリ２５４に格納された所定のプログラムを実行することにより、マイコン１１０内のＭＰＵ１２０の内部変数の値を読み出したり、この内部変数に値を書き込むために必要な動作を行う。例えば、ＣＰＵ２５２によって、ＭＰＵ１２０の内部変数のアドレスを指定する動作や、マイコン１１０内のマイコン側送受信処理部１３０から内部変数のデータが送られてきたときにこれを格納してパソコン２００の内部に送出する動作等が行われる。
【００３０】
Ｉ／Ｆ制御部２５６は、観察ボード２５０とそれ以外のパソコン２００内部の各部との間のデータの入出力処理を行うものであり、観察ボード２５０内で扱われるデータは、このＩ／Ｆ制御部２５６によって所定のフォーマットに変換されてＣＰＵ２１０に送られる。なお、このＩ／Ｆ制御部２５６は、パソコンのインタフェースとして一般的なＩＥＥＥ１３９４規格、ＵＳＢ２．０規格、ＰＣＭＣＩＡ規格等の各種の規格に準拠する構成を採用することにより、ＣＰＵ２１０との間で容易にデータの入出力を行うことが可能になる。
【００３１】
送信シフトレジスタ２６０は、アドレスレジスタ２７０から読み出したアドレス、あるいはデータレジスタ２７２から読み出した所定ビット数のデータを格納した後、これらの格納したアドレス等をクロック送信用ケーブル３００を介してマイコン１１０側から送られてくるクロック信号ＣＬＫに同期してシリアルデータに変換する。このシリアルデータは、データ送受信用ケーブル３００ｃを介してモータ制御ボード１００に向けて送信される。
【００３２】
受信シフトレジスタ２６２は、データ送受信用ケーブル３００ｂを介して入力される内部変数の値（シリアルデータ）を、クロック送信用ケーブル３００ａを介してマイコン１１０側から送られてくるクロック信号ＣＬＫに同期して取り込んで、所定ビット数のパラレルデータに変換する。この変換後のパラレルデータは、所定間隔で読み出されてデータレジスタ２７４に格納される。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器２８０は、プローブ３１０が接触した箇所に現れる電圧を、所定ビット数のデジタルデータに変換する。遅延素子２８２は、Ａ／Ｄ変換器２８０から出力されるデータを所定の時間遅延させて出力する。この遅延素子２８２は、ＭＰＵ１２０の内部変数のデータを読み出したときにこのデータが受信シフトレジスタ２６２から出力されるタイミングと、プローブ３１０を用いて観察される電圧に対応するデータがＡ／Ｄ変換器２８０から出力されるタイミングとの時間的な差を調整するために用いられる。すなわち、遅延素子２８２を用いて２つのデータレジスタ２７４、２８４に対するデータの入力タイミングを調整することにより、モータ制御ボード１００内でＭＰＵ１２０の内部変数がある値に設定されたときに、同じタイミングでモータ制御ボード１００内の任意箇所に現れる電圧を、内部変数の値と同期を取りながら観察することが可能になる。データレジスタ２７２、２７４、２８４は、所定個数分のデータを格納する。
【００３４】
送受信制御部２９０は、送信シフトレジスタ２６０および受信シフトレジスタ２６２を用いたデータやアドレスの送受信動作全体を制御する。例えば、ＣＰＵ２５２によってＭＰＵ１２０の内部変数の値の読み出しが指示されると、送受信制御部２９０は、アドレスレジスタ２７０に格納されたアドレスを送信シフトレジスタ２６０に読み込んでシリアルデータに変換するように制御するとともに、受信シフトレジスタ２６２に入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換してデータレジスタ２７４に格納する動作を制御する。また、送受信制御部２９０は、このデータレジスタ２７４に対するデータの格納動作と同期するように、データレジスタ２８４に対するデータの格納動作を制御する。一方、ＣＰＵ２５２によってＭＰＵ１２０の内部変数への値の書き込みが指示されると、送受信制御部２９０は、まず、アドレスレジスタ２７０に格納されたアドレスを送信シフトレジスタ２６０に読み込んでシリアルデータに変換するように制御を行い、次に、データレジスタ２７２に格納されたデータを送信シフトレジスタ２６０に順に読み込んでシリアルデータに変換するように制御する。
【００３５】
上述したマイコン側送受信処理部１３０が第１の送受信処理部に、アドレスレジスタ１３８、データレジスタ１４０、送信シフトレジスタ１３６、ＤＭＡ制御部１４４が第１の送信側データ変換部に、受信シフトレジスタ１３４が第２の受信側データ変換部に、アドレスレジスタ１３８、データレジスタ１４２、ＤＭＡ制御部１４４がデータ書き込み処理部にそれぞれ対応する。また、観察ボード２５０が第２の送受信処理部に、受信シフトレジスタ２６２、データレジスタ２７４が第１の受信側データ変換部に、アドレスレジスタ２７０、データレジスタ２７２、送信シフトレジスタ２６０が第２の送信側データ変換部にそれぞれ対応する。ＣＰＵ２１０、メモリ２１２、表示処理部２１６が取得処理装置に対応する。また、プローブ３１０およびＡ／Ｄ変換器２８０が観察手段に、遅延素子２８２が調整手段にそれぞれ対応する。
【００３６】
本実施形態の内部変数観察システムはこのような構成を有しており、次に、（１）ＭＰＵ１２０の内部変数の値を読み出してパソコン２００においてその内容を表示する動作と、（２）パソコン２００の指示に応じてＭＰＵ１２０の内部変数に値を書き込む動作とのそれぞれについて説明する。
【００３７】
（１）内部変数の値を読み出す動作
図４は、パソコン２００からＭＰＵ１２０の内部変数を指定してその値を所定間隔で高速に読み取る動作手順を示す流れ図である。例えば、パソコン２００内のＣＰＵ２１０および観察ボード２５０内のＣＰＵ２５２によって、内部変数観察用の所定のプログラムが実行されているものとする。
【００３８】
まず、パソコン２００内のＣＰＵ２１０は、観察対象となっているＭＰＵ１２０の内部変数のアドレスを指定する（ステップ１００）。例えば、どの内部変数が観察対象となっているかはあらかじめ利用者によって選択されており、この選択された内部変数のアドレスがＣＰＵ２１０によって、観察ボード２５０に送られる。観察ボード２５０内のＣＰＵ２５２は、このアドレスをＩ／Ｆ制御部２５６を介して受け取った後、アドレスレジスタ２７０に書き込む。さらに、このアドレスレジスタ２７０に書き込まれたアドレスは、送信シフトレジスタ２６０によって読み出されてシリアルデータに変換され、マイコン側送受信処理部１３０内のクロック生成部１３２によって生成されたクロック信号ＣＬＫに同期して観察ボード２５０から送出される。マイコン側送受信処理部１３０内の受信シフトレジスタ１３４は、このアドレスをクロック信号ＣＬＫに同期して受信した後、所定ビット数のパラレルデータに変換してアドレスレジスタ１３８に格納する。
【００３９】
次に、マイコン側送受信処理部１３０内のＤＭＡ制御部１４４は、アドレスレジスタ１３８に格納されたアドレスによって、読み出し対象となる内部変数の格納領域を特定し、この格納領域に書き込まれている値を所定の時間間隔で（例えば１０μｓｅｃ毎に）読み出す（ステップ１０１）。読み出された内容は、順次データレジスタ１４０に格納領域をずらしながら書き込まれる。
【００４０】
また、このＤＭＡ制御部１４４によるデータの読み出し動作と並行して、データレジスタ１４０に書き込まれたデータが先に書き込まれた順に読み出されて送信シフトレジスタ１３６によってシリアルデータに変換されて観察ボード２５０に送られる。観察ボード２５０では、受信シフトレジスタ２６２を介してこのシリアルデータを受け取り、パラレルデータに変換した後にデータレジスタ２７４に書き込まれる。このようにして、読み込まれた内部変数のデータが転送される（ステップ１０２）。
【００４１】
次に、パソコン２００内のＣＰＵ２１０は、観察ボード２５０内のデータレジスタ２７４に書き込まれたデータを、所定の時間間隔で読み出して、内部変数の値を表示する処理を行う（ステップ１０３）。
図５は、パソコン２００において内部変数の値を表示する画面の具体例を示す図である。図５に示す表示画面に含まれるウインドウｗ１は、時間経過を横軸に設定して、縦軸に内部変数の値を対応させたグラフである。
【００４２】
また、上述したように、観察ボード２５０内のデータレジスタ２８４には、ＭＰＵ１２０の内部変数の値の変化に対応して観察された任意箇所の電圧値のデータが、内部変数の値の変化に同期するように書き込まれている。この電圧値のデータの内容を表示する指示がなされている場合には、パソコン２００内のＣＰＵ２１０は、観察ボード２５０内のデータレジスタ２８４に書き込まれた電圧値のデータを、所定の時間間隔で読み出して、このデータの内容を表示する処理を行う（ステップ１０４）。
【００４３】
図６は、パソコン２００において内部変数の値と対比可能に、観察した電圧値のデータを表示する画面の具体例を示す図である。図６に示す表示画面には、内部変数の値の時間変化を示すウインドウｗ１と並行して、観察した電圧値の時間変化を示すウインドウｗ２が含まれている。これら２つのウインドウｗ１、ｗ２では、時間経過に対応した横軸のスケールが同じに設定されており、内部変数の値と任意箇所において検出した電圧値とを関連づけて容易に比較できるようになっている。
【００４４】
このようにして内部変数の値を読み出してパソコン２００の画面上に表示するとともに、任意箇所において検出した電圧値を必要に応じて同時に表示する動作が行われる。
（２）内部変数に値を書き込む動作
図７は、パソコン２００からＭＰＵ１２０の内部変数を指定して所定間隔で値を書き込む動作手順を示す流れ図である。例えば、パソコン２００内のＣＰＵ２１０および観察ボード２５０内のＣＰＵ２５２によって、内部変数書き込み用の所定のプログラムが実行されているものとする。
【００４５】
まず、パソコン２００内のＣＰＵ２１０は、値を書き込もうとしているＭＰＵ１２０の内部変数のアドレスを指定する（ステップ２００）。このアドレスの指定動作は、上述した内部変数の値を読み出すために行われる図４のステップ１００の動作と同じである。
【００４６】
次に、ＣＰＵ２１０は、書き込もうとしている内部変数の値を観察ボード２５０に送る。観察ボード２５０では、ＣＰＵ２１０から送られてきたデータをデータレジスタ２７２に格納した後、観察ボード２５０からマイコン側送受信処理部１３０内のデータレジスタ１４２に対するデータの転送が行われる（ステップ２０１）。なお、ＣＰＵ２１０から観察ボード２５０へは、所定の時間間隔で内部変数に書き込む値に対応する所定ビット数のデータが順番に送られるものとする。この時間間隔は、マイコン側送受信処理部１３０内のＤＭＡ制御部１４４によってデータレジスタ１４２からデータを読み出してＭＰＵ１２０の内部変数に対応したアドレスに書き込む時間間隔に対応しているが、必ずしも、上述した内部変数の値を読み出す際の時間間隔に一致させなくてもよい。
【００４７】
次に、ＤＭＡ制御部１４４は、データレジスタ１４２に格納されたデータを先に格納された順に読み出して、アドレスレジスタ１３８に格納されたアドレスによって特定されるＭＰＵ１２０の内部変数に書き込む動作を所定の時間間隔で繰り返す（ステップ２０２）。
【００４８】
このようにしてＭＰＵ１２０の内部変数に、パソコン２００内の観察ボード２５０から送ったデータを所定の時間間隔で書き込むことができる。これにより、例えば、モータ制御ボード１００において、マイコン１１０によって所定の制御プログラムを実行したときに発生する電圧波形とは異なる電圧波形を、外部から送ったデータに基づいて発生するといったことが容易に行えるようになる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、パソコン２００内に観察ボード２５０を設けるようにしたが、この観察ボード２５０をパソコン２００の外部に設けるようにしてもよい。
【００５０】
図８は、パソコンから観察ボードの機能を取り除いた場合の内部変数観察システムの構成を示す図である。図８に示す内部変数観察システムでは、図１に示した観察ボード２５０と同等の機能を有する観察ボックス２５０Ａが用いられており、この観察ボックス２５０Ａがパソコン２００Ａに外付けされている。パソコン２００Ａと観察ボックス２５０Ａとの間はＩＥＥＥ１３９４等の汎用インタフェースを用いて接続されている。
【００５１】
また、上述した実施形態では、モータ制御ボード１００に搭載されたマイコン１１０のチップ内にマイコン側送受信処理部１３０を設けるようにしたが、マイコン１１０のチップの外部にこのマイコン側送受信処理部１３０と同等の機能を有する半導体部品を備えるようにしてもよい。
【００５２】
図９は、マイコンからマイコン側送受信処理部の機能を取り除いた場合の内部変数観察システムの構成を示す図である。図９に示す内部変数観察システムでは、モータ制御ボード１００Ａに、ＭＰＵ１２０が内蔵されたマイコン１１０Ａとは別部品としてのマイコン側送受信処理部１３０Ａが設けられている。マイコン側送受信処理部１３０Ａは、図２に詳細構成を示したマイコン側送受信処理部１３０と同等の機能を有しており、マイコン１１０Ａとの間はバスを介して接続されている。
【００５３】
また、上述した実施形態では、マイコン１１０内のＭＰＵ１２０の内部変数の値をパソコン２００の画面に表示させるようにしたが、観察ボード２５０や観察ボックス２５０Ａの内部に格納されたデータを順次読み出すことができるものであれば、パソコン以外の装置を用いて内部変数の時間変化を表示するようにしてもよい。例えば、図８に示したパソコン２００Ａを、ＣＰＵを内蔵したオシロスコープ等に置き換えて、その画面上にＭＰＵ１２０の内部変数の値を表示するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、モータ制御ボード１００に搭載されたマイコン１１０内のＭＰＵ１２０の内部変数の値を読み出して表示したり書き換えたりしたが、マイコンが搭載されるボードはモータ制御ボードに限定されるものではない。
【００５５】
また、上述した実施形態では、マイコン側送受信処理部１３０内においてＤＭＡ制御部１４４によるＤＭＡ転送処理によって、ＭＰＵ１２０の内部変数の値の読み出しや書き込みを行ったが、これらの読み出しや書き込みをＭＰＵ１２０によって行うようにしてもよい。
【００５６】
また、上述した実施形態では、プローブ３１０を用いて検出した電圧をＡ／Ｄ変換器２８０によって所定ビット数のデジタルデータに変換したが、内部変数の値と対比可能なものであれば、Ａ／Ｄ変換以外の処理を行うようにしてもよい。例えば、電圧比較器を用いることにより、検出した信号線に入出力されているデータがＬレベル（“０”）かＨレベル（“１”）かを判定するようにしてもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態では、マイコン１１０内のＭＰＵ１２０の内部変数の値を取得してパソコン２００の画面に表示させるようにしたが、この表示機能を取り除いて単に内部変数の値を取得、蓄積するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、マイコン１１０内のＭＰＵ１２０の内部変数の値を読み出す機能と書き込む機能の両方を、マイコン側送受信処理部１３０と観察ボード２５０に持たせたが、これらはいずれか一方の機能を備えるだけでもよい。この場合には、データ送受信用ケーブル３００ｂあるいは３００ｃのいずれか一方を省略することができるため、接続ケーブル３００は２本の信号線で構成することが可能になる。
【００５８】
また、上述した実施形態では、一組のマイコン１１０と観察ボード２５０について考えたが、これらの組み合わせを複数組備えるようにしてもよい。
図１０は、マイコン１１０と観察ボード２５０が２組備わった変形例の内部変数観察システムの構成を示す図である。図１０に示すように、パソコン内に２つの観察ボード２５０を搭載することにより、２つのマイコン１１０内のＭＰＵのそれぞれの内部変数の値を読み出したり書き込んだりすることが可能になる。この結果、例えば図５あるいは図６に示した画面を用いて、２つのマイコン１１０内のＭＰＵの内部変数の値を重ねて、あるいは上下に並行して表示することが可能になり、これらの比較等が容易となる。
【００５９】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、処理装置の内部変数の内容を示すデータを読み出してディスプレイ装置にその内容を表示することが可能になるため、オシロスコープ等の専用の装置を用いずに、比較的簡単な構成によって内部変数を観察することができる。特に、格納されたデータを読み出して表示する表示処理装置は、一般に普及しているパソコン等で実現することもできるため、装置全体のコストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内部変数観察システムの全体構成を示す図である。
【図２】モータ制御ボードに搭載されたマイコンの詳細構成を示す図である。
【図３】パソコンに内蔵された観察ボードの詳細構成を示す図である。
【図４】パソコンからＭＰＵの内部変数を指定してその値を所定間隔で高速に読み取る動作手順を示す流れ図である。
【図５】パソコンにおいて内部変数の値を表示する画面の具体例を示す図である。
【図６】パソコンにおいて内部変数の値と対比可能に、観察した電圧値のデータを表示する画面の具体例を示す図である。
【図７】パソコンからＭＰＵの内部変数を指定して所定間隔で値を書き込む動作手順を示す流れ図である。
【図８】パソコンから観察ボードの機能を取り除いた場合の内部変数観察システムの構成を示す図である。
【図９】マイコンからマイコン側送受信処理部の機能を取り除いた場合の内部変数観察システムの構成を示す図である。
【図１０】マイコンと観察ボードが２組備わった変形例の内部変数観察システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１００　モータ制御ボード
１１０　マイコン
１２０　ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）
１３０　マイコン側送受信処理部
１３２　クロック生成部
１３４、２６２　受信シフトレジスタ
１３６、２６０　送信シフトレジスタ
１３８、２７０　アドレスレジスタ
１４０、１４２、２７２、２７４、２８４　データレジスタ
１４４　ＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）制御部
２００　パソコン
２５０　観察ボード
２８０　Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器
２８２　遅延素子
【図１】
2004038703.tif 000003
【図２】
2004038703.tif 000004
【図３】
2004038703.tif 000005
【図４】
2004038703.tif 000006
【図５】
2004038703.tif 000007
【図６】
2004038703.tif 000008
【図７】
2004038703.tif 000009
【図８】
2004038703.tif 000010
【図９】
2004038703.tif 000011
【図１０】
2004038703.tif 000012