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\n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。\n                    背景技术\n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。\n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。\n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。\n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。\n                 本发明的技术方案\n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；\n所述的集成电路包括：\n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；\n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\n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；\n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。\n这样，可以解决上述问题。\n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。\n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。\n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)。\n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。\n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。\n                  附图的简要说明\n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。\n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。\n图3是一个传统的集成电路内部信号监控设备的方框图。\n                  实现本发明的最佳方式\n下面将参照图1和图2说明本发明的实施例。\n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。\n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。\n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。\n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。\n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。\n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。\n                     工业应用\n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。