Отладка микропроцессорных устройств

Как правило, микропроцессорная система - это система реального времени, т. е. корректность ее функционирования зависит от времени выполнения отдельных программ и скорости работы аппаратуры. Поэтому система считается отлаженной после того, как рабочие программы правильно функционируют на действительной аппаратуре системы в реальных условиях. Дополнительным свойством, которым должны обладать средства комплексной отладки по сравнению со средствами автономной отладки, является возможность управления поведением МПС и сбора информации о ее поведении в реальном времени.

Тенденция развития средств отладки микропроцессорных систем состоит в объединении свойств нескольких приборов в одном комплексе, в создании универсальных средств, пригодных для автономной отладки аппаратуры, генерации и автономной отладки программ и комплексной отладки системы.

Если отладка программ ведется с использованием эмуляционного ОЗУ, а затем изготовляются микросхемы ПЗУ, то микропроцессорная система должна быть протестирована.

Средства отладки на последних этапах не должны влиять на правильность функционирования системы, вносить задержки, дополнительные нагрузки.

При комплексной отладке наряду с детерминированным используется статистическое тестирование, при котором МПС проверяется при изменении исходных переменных в соответствии со статистическими законами работы источников информации. Полнота контроля работоспособности проектируемой системы возрастает за счет расширения диапазона возможных сочетаний переменных и соответствующих им логических маршрутов обработки информации.

Существуют пять основных приемов комплексной отладки микропроцессорной системы: 1) останов функционирования системы при возникновении определенного события; 2) чтение (изменение) содержимого памяти или регистров системы; 3) пошаговое отслеживание поведения системы; 4) отслеживание поведения системы в реальном времени; 5) временное согласование программ.

 

Параллельный интерфейс

Программируемый параллельный интерфейс (ППИ) (адаптер параллельной связи) служит для связи микропроцессора с дискретными или аналоговыми объектами, в качестве которых могут быть датчики аналогового или дискретного типа или аналогичные исполнительные устройства. Этот структурный блок работает независимо от микропроцессора по собственной программе, представленной в виде управляющего слова.

Буфер шины данных предназначен для промежуточного хранения цифровых сигналов перед их передачей в шину данных или во внутреннюю шину ППИ. В качестве этих сигналов могут быть команды управления для самого ППИ или цифровые сигналы, предназначенные для передачи внешним устройствам, или сигналы, снимаемые с внешних устройств.

В регистре управления хранится управляющее слово, которое является программой для управления работой ППИ. Исполнение этой программы производится устройством управления с учетом команд поступающих от микропроцессора через шину управления. Буферы портов служат для непосредственного подключения к ним периферийных устройств в виде датчиков или приводов исполнительных устройств.

Работа конкретного порта при вводе сигнала происходит следующим образом. По команде «Чтение», которая поступает от микропроцессора по шине управления, сигнал аналогового датчика кратковременно поступает через АЦП в буфер порта, откуда по внутренней шине он передается в буфер шины данных, а затем по шине данных в микропроцессор. После этого буфер порта обнуляется в ожидании приема нового сигнала по новой команде «Чтение».

 

БИЛЕТ 30

Режимы ввода-вывода информации

В микропроцессорных системах управления технологическими процессами имеется большое число внешних устройств. Для взаимодействия с ними могут использоваться четыре основных режима ввода – вывода:

-программно-управляемый;

-взаимодействия;

-передачи управления;

-ввода-вывода по прерываниям

Программно – управляемый ввод-вывод означает, что все действия по обмену информацией с внешними устройствами выполняются командами в прикладной программе. Этот режим называют также синхронным обменом. В таких системах шина данных всегда находится под контролем центрального процессора, который управляет направлением передачи и временем обмена.

В режиме взаимодействия центральный процессор должен сначала получить сигнал готовности от внешнего устройства. Если внешнее устройство не готово к обмену данными, система будет ожидать, не выполняя при этом никаких действий.

Асинхронная система передачи данных достаточно удобна и надежна, поскольку в организации участвуют оба устройства. Если одно из периферийных устройств неисправно или включено, то обмен данными не состоится, о чем можно легко уведомить систему.

Режим ввода – вывода с передачей управления характеризуется тем, что на время передачи данных действие центрального процессора приостанавливается и он отключается от шин адреса и данных. Образно говоря, управление шинами захватывает то внешнее устройство, которое берет на себя инициативу в организации обмена данными.

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: