(57)【要約】【課題】半導体装置にデバッグ専用の接続端子を設けることなく、内部信号の出力を可能とすること。【解決手段】１以上の接続端子を有し、それぞれにデバイスが接続された半導体装置と、半導体装置からその動作状態を示す状態情報を収集する情報収集装置とからなる動作監視システムであって、半導体装置は、所定の動作を行う１以上の機能ブロックと、１の機能ブロックの状態情報を取得する内部信号制御部と、前記機能ブロックと外部デバイスとの接続端子の間に、内部信号制御部から信号を受け取り所定の処理を行う出力変換部と、出力変換部の出力方法を制御する出力制御手段とを備え、半導体装置、出力変換部を介して接続端子から前記機能ブロックの状態情報を情報収集装置へ出力し、情報収集装置は前記接続端子から前記状態情報を収集する。【選択図】図１
2012003292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の接続端子を有し、それぞれにデバイスが接続された半導体装置と、前記半導体装置からその動作状態を示す状態情報を収集する情報収集装置とを含む動作監視システムであって、
前記半導体装置は、
所定の動作を行う１以上の機能ブロックと、
１の機能ブロックの状態情報を取得する取得手段と、
前記機能ブロックと外部デバイスとの接続端子の間に、前記取得手段から信号を受け取り所定の処理を行う出力変換部と、
ユーザの指示や、前記機能ブロックからの出力状態信号を元に前記出力変換部の出力方法を制御する出力制御手段とを備え、
前記半導体装置は、出力変換部を介して前記接続端子から前記機能ブロックの状態情報を前記情報収集装置へ出力し、
前記情報収集装置は前記接続端子から前記状態情報を収集することを特徴とする動作監視システム。
【請求項２】
１以上の接続端子を有し、それぞれにデバイスが接続された半導体装置と、前記半導体装置からその動作状態を示す状態情報を収集する情報収集装置とを含む動作監視システムに用いる半導体装置であって、
所定の動作を行う１以上の機能ブロックと、
１の機能ブロックの状態情報を取得する取得手段と、
前記機能ブロックと外部デバイスとの接続端子の間に、前記取得手段から信号を受け取り所定の処理を行う出力変換部と、
ユーザの指示や、前記機能ブロックからの出力状態信号を元に前記出力変換部の出力方法を制御する出力制御手段と
を備えた半導体装置。
【請求項３】
前記出力変換部は、前記出力制御部からの指示に従い、前記機能ブロックの信号に対して、前記取得手段からの前記状態情報を重畳させて前記接続端子に出力することを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記出力変換部は、前記出力制御部からの指示に従い、前記機能ブロックの信号に対して、前記取得手段からの前記状態情報が第一の状態である場合は、前記機能ブロックの信号を前記接続端子から反転出力し、前記取得手段からの前記状態情報が第二の状態である場合は、前記機能ブロックの信号を前記接続端子に変更を加えずに出力することを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
前記出力変換部は、前記出力制御部からの指示に従い、前記機能ブロックからの信号が映像出力信号である場合、上位ビットから所定のビット数は、前記映像出力信号をそのまま前記接続端子に出力し、他の映像出力信号の前記接続端子には、前記取得手段からの前記状態情報を出力することを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項６】
前記出力変換部は、前記出力制御部からの指示に従い、前記機能ブロックからの信号が映像出力信号である場合、上位ビットから所定のビット数は、前記映像出力信号をそのまま前記接続端子に出力し、他の映像出力信号の前記接続端子には、前記映像出力信号に対して、前記取得手段からの前記状態情報を重畳させて前記接続端子に出力することを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項７】
前記出力変換部は、前記出力制御部からの指示に従い、前記機能ブロックからの信号が映像出力信号である場合、上位ビットから所定のビット数は、前記映像出力信号をそのまま前記接続端子に出力し、他の映像出力信号の前記接続端子には、前記取得手段からの前記状態情報が第一の状態である場合は、前記映像出力信号を前記接続端子から反転出力し、前記取得手段からの前記状態情報が第二の状態である場合は、前記映像出力信号を前記接続端子に変更を加えずに出力することを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項８】
１以上の接続端子を有し、それぞれにデバイスが接続された半導体装置と、前記半導体装置からその動作状態を示す状態情報を出力するコネクタとを搭載する情報出力装置であって、
前記半導体装置は、
所定の動作を行う１以上の機能ブロックと、
１の機能ブロックの状態情報を取得する取得手段と、
前記機能ブロックと外部デバイスとの接続端子の間に、前記取得手段から信号を受け取り所定の処理を行う出力変換部と、
ユーザの指示や、前記機能ブロックからの出力状態信号を元に前記出力変換部の出力方法を制御する出力制御手段とを備え、
前記半導体装置は、出力変換部を介して前記接続端子から前記機能ブロックの状態情報を情報収集装置へコネクタを介して出力することを特徴とする情報出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大規模な半導体装置のデバッグにおいて、デバッグに係る情報の出力および表示の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の大規模な半導体装置のデバッグとしては、外部接続端子の入出力状況に応じて、未使用の外部接続端子に内部情報を出力すると共に、どの外部接続端子から内部情報が出力されているかの情報を出力するものがあった（特許文献１参照）。図５は、前記特許文献1に記載された従来の半導体装置を示すものである。
【０００３】
図５において、内部信号制御部１１１は半導体装置１０１のＡＶ処理部１０４やストリーム処理部１０５とメモリＩＦ部１１０の間の信号をモニタし、出力制御部１１２に出力していた。
【０００４】
出力制御部１１２はセレクタ１１３、１１４、１１５、１１６を制御し、外部接続端子に出力する信号を本来用途の信号か内部信号かを選択する。内部信号を出力する場合には、出力制御部１１２は切断回路１３０、１３１、１３２、１３３を制御し、当該対応する切断回路を有効としていた。また、出力制御部１１２は、あわせて、情報収集装置２００にどの信号線から内部信号か出力されているかも通知していた。
【特許文献１】特開2007-328768号公報（第62頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、半導体装置の最大負荷時など、当該半導体装置の外部接続端子の使用率が高い場合、内部情報を出力する為に流用可能な外部接続端子が少なく、デバッグ効率の低下を招くという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、半導体装置の外部接続端子の使用率が高い場合でも、デバッグ用の専用端子を設けることなく、内部信号を外部にて観測することを可能とする方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の半導体装置及び情報収集装置は、１以上の接続端子を有し、それぞれにデバイスが接続された半導体装置と、前記半導体装置からその動作状態を示す状態情報を収集する情報収集装置とからなる動作監視システムであって、前記半導体装置は、所定の動作を行う１以上の機能ブロックと、１の機能ブロックの状態情報を取得する取得手段と、前記機能ブロックと外部デバイスとの接続端子の間に、前記取得手段から信号を受け取り所定の処理を行う出力変換部と、ユーザの指示や、前記機能ブロックからの出力状態信号を元に前記出力変換部の出力方法を制御する出力制御手段とを有し、前記半導体装置は、出力変換部を介して前記接続端子から前記機能ブロックの状態情報を前記情報収集装置へ出力し、前記情報収集装置は前記接続端子から前記状態情報の収集を行う。
【０００８】
本構成によって、最大負荷時など、当該半導体装置がほとんどの接続端子を使用中の場合でも、デバッグ専用の接続端子を設けることなく、半導体装置の内部状態を外部にて観測することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体装置の機能ブロックが一定期間の書き込みのみを行う信号線に内部状態情報を重畳させて、出力させることが可能となる。このため、最大負荷時など、半導体装置がほとんどの接続端子を使用中の場合でも、デバッグ専用の接続端子を設けることなく、半導体装置の内部状態を外部の情報収集装置で観測でき、半導体装置のデバック効率を飛躍的に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における半導体装置及び情報収集装置のブロック図である。
【００１２】
図１において、半導体装置１００１は、1以上の接続端子と1以上の機能ブロックを持つ半導体装置である。内部バス１００２は、機能ブロックであるCPU１００３、AV処理部１００４、ストリーム処理部１００５、内部信号制御部１０１０などを接続するバスである。CPU１００３は、半導体装置１００１全体を制御するマイコンである。また、AV処理部１００４は、ストリーム処理部１００５よりAVストリームを受け取り、AV処理を行う。また、ストリーム処理部１００５は、AVストリームの入出力を行う。また、外部バスIF１００６は、半導体装置１００１の外部バスと内部バス１００２との間の情報の入出力を行う。また、AVIF１００７は、半導体装置１００１の外部とAV情報の入出力を行う。また、外部ストリームIF１００８は、半導体装置１００１の外部とAVストリーム情報の入出力を行う。また、メモリIF１００９は、半導体装置１００１の機能ブロックと外部メモリ１１０１の間の情報の入出力を行う。また、内部信号制御部１０１０は、内部バス１００２やメモリIF１００９に流れる情報を取得し、出力制御部１０１１と出力変換部１０１２、１０１３、１０１４に情報を出力する。
【００１３】
また、出力制御部１０１１は、ユーザからの指示と内部信号制御部１０１０からの内部状態信号と外部バスIF１００６、AVIF１００７、ストリームIF１００８などの機能ブロックからの出力状態信号を元に、出力変換部１０１２、１０１３、１０１４の出力方法を制御する。当該出力状態に応じて、出力制御部１０１１は、切替回路１１０５、１１０６、１１０７を制御し、出力状態信号を情報収集部１１０８に出力する。また、出力変換部１０１２、１０１３、１０１４は、出力制御部１０１１からの制御信号に応じて、機能ブロックからの信号をそのまま出力するか、当該機能ブロックからの信号と、内部信号制御部１０１０からの信号を重畳して出力する。ここで、当該信号方向が半導体装置１００１への入力である場合、出力変換部１０１２、１０１３、１０１４は、接続端子１０１５、１０１６、１０１７からの信号をそれぞれ外部バスIF１００６、AVIF１００７、ストリームIF１００８にそのまま出力する。
【００１４】
また、接続端子１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、１０１９、１０２０、１０２１は、半導体装置１００１の内部回路と外部回路を接続する。また、メモリ１１０１は、半導体装置１００１と接続されるメモリデバイスである。また、デバイス１１０２、１１０３、１１０４は、半導体装置１００１に切替回路１１０５、１１０６、１１０７を介して接続されるデバイスである。また、切替回路１１０５、１１０６、１１０７は、出力制御部１０１１の制御に応じて、半導体装置１００１とデバイス１１０２、１１０３、１１０４を接続するか、しないかを切り替える。また、情報収集部１１０８は、半導体装置１００１、デバイス１１０２、１１０３、１１０４から出力される情報を取得する。また、情報処理部１１０９は、出力制御部１０１１からの情報に基づき、半導体装置１００１、デバイス１１０２、１１０３、１１０４から出力される情報を処理する。また、情報表示部１１１０は、情報処理部１１０９にて処理された情報を表示する。また、回路基板１２００は、半導体装置１００１、メモリ１１０１、デバイス１１０２、１１０３、１１０４、切替回路１１０５、１１０６、１１０７などを搭載する。
【００１５】
（実施の形態１の構成）
かかる構成によれば、半導体装置１００１は、内部バス１００２やメモリIF１００９に流れる内部状態信号を、内部信号制御部１０１０を介して接続端子１０１５、１０１６、１０１７より取得することが可能となる。
【００１６】
具体的には、出力制御部１０１１は、例えばレジスタ設定など、ユーザからの指示と内部信号制御部１０１０からの信号、外部バスIF１００６、AVIF１００７、ストリームIF１００８などの機能ブロックからの出力状態信号を元に、例えばAV出力情報や、ストリーム出力情報など、当該半導体装置１００１にとって、一定動作の間は、書き込みのみで読み出すことのない情報の出力信号に対し、出力変換部１０１２、１０１３、１０１４に出力変換の制御を行う。
【００１７】
また、出力変換部１０１２、１０１３、１０１４は、出力制御部１０１１からの制御に従い、出力変換を行う。出力変換部１０１２、１０１３、１０１４による出力変換の具体例を図２に示す。図２において、２００１はクロック信号を示し、２００２は、機能ブロックからの機能ブロック信号を示し、２００３は内部状態信号を示し、２００４は出力信号を示す。また、２００５は機能ブロック信号の出力値、２００６は内部状態信号の出力値、２００７は出力信号の出力値を示す。この時、半導体装置１００１は、通常時は、機能ブロック信号２００２を出力信号とするが、出力制御部１０１１の指示に基づき、内部信号２００３を機能ブロック信号２００２に重畳させて、出力信号２００４を出力する。出力信号２００４は、クロック２００１の立ち上がりエッジでは、機能ブロック信号２００２を出力し、立ち下がりエッジでは、内部状態信号２００３を出力する。この時、半導体装置１００１の外部では、切替回路にて、内部信号が重畳されている間は、半導体装置１００１と、当該デバイス１１０２、１１０３、１１０４のうち、信号が変換されている箇所の接続を切り替えてもよい。
【００１８】
また、情報処理部１１０９は、半導体装置１００１より出力状態信号を受信することで、接続端子１０１５、１０１６、１０１７より、機能ブロックの信号がそのまま出力されているか、内部状態信号が重畳されているかを判断する。そして、情報を処理して結果を情報表示部１１１０に表示する。ここで、情報収集装置１１０８と半導体装置１００１は、コネクタ等を経由して、分離可能な状態としてもよい。例えば、デバイス１１０３と情報収集装置１１０８のコネクタを共用すれば、デジタルTVやブルーレイレコーダ、カーナビゲーションシステム、携帯電話など、映像出力装置の最終製品に適用できることは、言うまでもない。
【００１９】
なお、本実施の形態では、クロックの立ち下がりエッジに内部状態信号を重畳させたが、これに限定されない。例えば、図3に示すように内部状態信号が１の時は、機能ブロック信号を反転させて、同じ映像情報を繰り返し出力する場合に内部状態信号を出力した時としない時の出力情報の差分を取ることで、内部状態信号を抽出してもよい。ここで３００４は当該機能ブロック信号に内部状態信号を重畳させた出力信号を示し、３００７は出力値を示す。
【００２０】
なお、出力信号が映像出力データの場合は、図４に示すように各色の最大ビットのみ元波形を出力し、他のビットは、内部信号を重畳させてもよい。ここで、４００１は機能ブロック信号、４００２は、内部状態信号、４００３は出力信号を示しており、４００１のR7、R6、R5・・・は映像信号の信号種類を、ｔ、ｔ−１は時間を示している。同様に４００２のD２０、D19、D18・・・は、内部状態信号の信号種類を示しており、R7、G7、B7の各色の最上位信号は出力変更対象としない。こうして、D20からD14までは、R6からR0に重畳させ、同様にD13からD７はG6からG0に、D６からD0はB6からB0に重畳させる。こうして、例えば、D19のｔ時間時は、情報「１」が入っている為、R5のｔ時間は、０を反転させ、１を出力する。このような変換を行うことで、同じ映像情報を繰り返し出力する場合に内部状態信号を出力した時としない時の出力情報の差分を取ることで、内部状態信号を抽出することができる。
【００２１】
なお、出力信号がビデオストリームの場合は、当該ビデオストリームの書き込みデータを内部信号と重畳させればよい。
【００２２】
なお、本実施の形態において、半導体装置１００１とデバイス１１０２、１１０３、１１０４の間には、中間回路として、切替回路１１０５、１１０６、１１０７を設けたが、これに限定されない。例えば、デバイス１１０２、１１０３、１１０４への書き込みデータを読み出すことがない場合は、切替回路１１０５、１１０６、１１０７を削除し、半導体装置１００１とデバイス１１０２、１１０３、１１０４を直結する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明にかかる半導体装置は、デバッグ専用の端子を設けずとも、当該半導体装置が使用中の端子を用いて、内部信号を出力する機能を有し、半導体のデバッグや性能解析等、半導体装置の内部信号を観測する際、有用である。また本技術は、１つの出力バスを用いて複数のデータ出力を行う等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置および情報収集装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における半導体装置の出力波形図
【図３】本発明の実施の形態１における半導体装置の出力波形図
【図４】本発明の実施の形態１における半導体装置の出力値を示す図
【図５】従来の半導体装置および情報収集装置の構成図
【符号の説明】
【００２５】
１００１    半導体装置
１００２    内部バス
１００３    CPU
１００４    AV処理部
１００５    ストリーム処理部
１００６    外部バスIF
１００７    AVIF
１００８    ストリームIF
１００９    メモリIF
１０１０    内部情報制御部
１０１１    出力制御部
１０１２    出力変換部
１０１３    出力変換部
１０１４    出力変換部
１０１５    接続端子
１０１６    接続端子
１０１７    接続端子
１０１８    接続端子
１０１９    接続端子
１０２０    接続端子
１０２１    接続端子
１１０１    メモリ
１１０２    デバイス
１１０３    デバイス
１１０４    デバイス
１１０５    切替回路
１１０６    切替回路
１１０７    切替回路
１１０８    情報収集装置
１１０９    情報処理部
１１１０    情報表示部
２００１    クロック
２００２    機能ブロック信号
２００３    内部状態信号
２００４    出力信号
２００５    機能ブロック信号の値
２００６    内部状態信号の値
２００７    出力信号の値
３００４    内部状態信号の値
３００７    出力信号の値
４００１    機能ブロック信号
４００２    内部状態信号
４００３    出力信号
【図１】
2012003292.tif 000003
【図２】
2012003292.tif 000004
【図３】
2012003292.tif 000005
【図４】
2012003292.tif 000006
【図５】
2012003292.tif 000007