集成电路内部信号监控设备

1.一种集成电路内部信号监控设备，包括集成电路和内部信号波 形重现装置；
所述的集成电路包括：
信号变化信息产生装置，用于检测在电路单元中要被监控的一 组内部信号的变化，并且，用于当所述的一组内部信号中至少一个信 号的电平变化时，顺序地产生标记，这些标记表示多个内部信号中的 哪一个具有变化了的电平、该至少一个内部信号在电平发生变化后的 即刻电平、以及其它内部信号的电平没有变化；
存储装置，用于顺序地存储由信号变化信息产生装置所产生的 标记；以及
触发产生装置，用于产生一个写停止触发信号，以停止将标记 写入存储装置的操作；
所述的内部信号波形重现装置用于在写停止触发信号产生之后 从存储装置读出该标记，并且重现所述的一组内部信号的波形。
2.根据权利要求1所述的集成电路内部信号监控设备，其中，存 储装置包括一个环状缓存器，并且标记按时间序列顺序地存储在环状 缓存器中。
3.根据权利要求1所述的集成电路内部信号监控设备，其中，当 所述的一组内部信号中一个信号的值与从集成电路外部输入的信号 的期望值相匹配时，触发产生装置产生写停止触发信号。

             所属技术领域
本发明涉及一种集成电路内部信号监控设备，具体地说，涉及一 种其特征为在大规模集成电路(以下称之为LSI)系统中有多个内部 状态的读操作而不用增加输入/输出管脚数量的设备。
                    背景技术
通常，如日本专利No.2580558中所描述的集成电路内部信号监 控设备是公知的。
参照图3来描述一个传统的集成电路内部信号监控设备。为了从 外部监控LSI11中设置的电路单元12的内部操作，提供了一个选择 器19。电路单元12有它原来的功能(original function)。选择器19接 收电路单元12的内部信号中的要被监控的信号21作为输入，并且还 通过输入管脚(input pin)从LSI11的外部接收选择信号31，由此确 定要被监控的特定信号。根据选择信号31的值，选择器19从输入信 号21中选择一组信号32，并且经过一个输出管脚将信号32输出到 LSI11的外部，使得信号可以被监控。
然而，上述传统的结构具有以下问题。当LSI11内部驱动的信 号经过LSI的输出管脚在外部监控时，随着要同时监控的信号数量的 增加，需要大量用于监控的输出管脚和选择信号输入管脚。因此，整 个LSI11的管脚数量就增加了。
另外，当用逻辑分析仪或类似的仪器从LSI11的外部监控LSI 内部信号时，用LSI的内部状态作为事件条件(event condition)实现的 信号分析甚至需要与外部输出的事件条件相关的内部信号。这导致还 要进一步增加输入/输出管脚数量的问题。
                 本发明的技术方案
本发明的集成电路内部信号监控设备包括集成电路和内部信号 波形重现装置；
所述的集成电路包括：
信号变化信息产生装置，用于检测在电路单元中要被监控的一 组内部信号的变化，并且，用于当所述的一组内部信号中至少一个信 号的电平变化时，顺序地产生标记，这些标记分别表示其电平已经变 化的内部信号、后变化(post-change)的电平、以及其它内部信号的 电平没有变化；
存储装置，用于顺序地存储由信号变化信息产生装置所产生的 标记；以及
触发产生装置，用于产生一个写停止触发信号，以停止将标记 写入存储装置的操作；
所述的内部信号波形重现装置用于在写停止触发信号产生之后 从存储装置读出该标记，并且重现所述的一组内部信号的波形。
这样，可以解决上述问题。
存储装置包括一个环状缓存器，标记可以按时间序列顺序地存储 在环状缓存器中。
当一组内部信号中一个信号的值与从集成电路外部输入的信号 的期望值相互匹配时，触发产生装置可以产生写停止触发信号。
根据本发明的一个方面，在一个所需点附近的LSI内部信号可以 用一个与现有技术相比相当小数量的输入/输出管脚来监控，并且根 据在一个外部事件和内部事件的发生时间附近的信号状态可以容易 地完成调试(debug)。
根据本发明的另一个方面，只有单个信号变化点值被存储到存储 7装置，根据需要，从外部读出存储装置的信息而形成波形。这样，LSI 输入/输出管脚的数量可以减少，同时，在一个集成LSI的系统中， 通过以规定的监控时间监控一个内部信号状态可以容易地调试该系 统。
根据本发明的再一个方面，存储装置的容量可以减少，可以监控 LSI系统的内部信号状态而不增加LSI输入/输出管脚的数量，这样很 容易完成系统调试。
                  附图的简要说明
图1是一个根据本发明实施例的集成电路内部信号监控设备的 方框图。
图2是表示由本发明实施例的集成电路内部信号监控设备所监 控的信号的波形图，以及用于图示说明一个环状缓存器的记录状态的 示意图。
图3是一个传统的集成电路内部信号监控设备的方框图。
                  实现本发明的最佳方式
下面将参照图1和图2说明本发明的实施例。
图1是一个根据本发明的集成电路内部信号监控设备100的方框 图。图2表示一个波形图和存储内容，用于说明将LSI11中要被监 控的内部信号的信号变化信息记录到一个存储装置中的工作过程。
为了从外部监控LSI11中设置的电路单元12的内部操作，用下 面描述的结构来处理作为电路单元12内部的监控目标的信号21。电 路单元12有它原来的功能。信号21作为监控目标输入到一个信号变 化信息产生部分13。当所有作为监控目标的信号21中的任意一个信 号变化时，产生标记28，并且顺序地存储在环状缓存器14中，这些 标记表示变化后的即刻信号电平，以及表示其它信号没有变化。根据 一个写停止触发信号27计时，以停止写到环状缓存器14的操作，写 停止触发信号27是从一个事件触发产生部分15输出的。
下面说明事件触发产生的过程。有两种类型的触发事件，一种类 型是根据LSI11的外部信号24的变化，另一种类型是根据电路单元 12的内部信号22的变化。在第一种类型的情况下，写停止触发信号 27是根据外部信号24的变化而产生的。在第二种类型的情况下，写 停止触发信号27是根据内部信号22的变化而产生的。更详细地说， 用于触发事件的信号是根据LSI11外部设置的事件指定信号23，用 选择器18从内部信号22中选出的，并且存储在一个内部状态锁存部 分16中。由事件指定信号23选择的信号的期望值被写到事件指定部 分17中。作为一个触发因子的信号值25和写到事件指定部分的期望 信号值26由事件触发产生部分15连续地比较，并且当信号值25和 26匹配时，输出触发信号27。
由事件触发产生部分15输出的写停止触发信号27使标记信息28 写到环状缓存器14的操作停止。写停止触发信号27输出到一个内部 信号波形再现部分30，因此，写到环状缓存器14的操作已经停止的 信息被发送到内部信号波形再现部分30。LSI11外部设置的内部信 号波形再现部分30从环状缓存器14中读取读信息29。读操作也可 以利用单个串行管脚(single serial pin)实现。内部信号波形再现部 分30根据读信息29再现一个内部信号波形。
下面将参照图2描述标记28的写操作。标记28是要被写到环状 缓存器14(具有8个存储单元)中的写信息，环状缓存器14用于存 储要被监控的LSI11的内部信号的信号变化信息。假设有4种类型 的信号被输入到信号变化信息产生部分13。首先，在点[1]上，信号 A从“L”变化到“H”，其它信号B、C、D不变化。因此，要被写 到环状缓存器14中的写信息的标记28在信号A上升之后立即为 “1”，表示“H”，而对于其它信号为“2”，表示其电平没有变化。 然后，在点[2]上，信号B从“H”变化到“L”，在信号B下降之 后作为要被写到环状缓存器14的写信息的标记28立即为“0”，表 示“L”，而对于其它信号为“2”，表示电平没有变化。此后，在信 号变化点的标记信息以类似的方式顺序写到环状缓存器14中。
在环状缓存器14的终点[8]上的标记写完后，在下一个变化点 [9]上，在点[9]处的标记信息(对信号B为“1”，而对其它信号为 “2”)重写环状缓存器14的先导信息(leading information)。在这 个例子中，环状缓存器14的地址指针(pointer)指向图中一个状态 的指针位置，这里，直到变化点[10]的状态的标记信息已经被写到 环状缓存器14中。在这一点事件触发产生部分15将写停止触发信号 27输出的情况下，标记信息28写到环状缓存器14的操作停止。然 后，为了从外部读出环状缓存器14的信息，从指针处开始以[3]、 [4]、[5]、[6]、[7]、[8]、[9]和[10]的次序读取输出标记信息 29。这样可以重现信号A、B、C和D的波形。
                     工业应用
如上所述，根据本发明可能减少使用的输入/输出管脚的数量， 而不管要被监控的内部控制信号的数量，因此提供了一种能够同时监 控大量信号的集成电路内部信号监控设备。与现有技术相比，LSI的 芯片尺寸可以变得更小。当调试一个包括LSI的系统时，不需要进行 外部逻辑分析仪的触发产生和信号分析。因此，可以很容易地分析在 事件触发产生时间附近的内部控制信号的相位关系。