Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
размещенного на кристалле тест-порта ТАР и специальных выводов TDI, TDO,
ТСК, TMS, TRST# обеспечивается возможность подачи необходимых входных
воздействий и считывания выходной реакции, запуск-останов процессора,
изменение режима его работы. Вводом специальной команды можно установить
выводы микропроцессора или микроконтроллера в отключенное состояние,
чтобы отдельно протестировать другие устройства системы.
8.3. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АВТОНОМНОЙ ОТЛАДКИ АППАРАТНЫХ
СРЕДСТВ МП-СИСТЕМЫ
8.3.1. ВЫБОР СЕМЕЙСТВА МП И СТАНДАРТНОЙ ПЕРИФЕРИИ
Разработка архитектуры системы подразумевает определение оптимального
состава аппаратных и программных средств для решения поставленных задач.
При этом разработчик решает, какие функции системы будут реализованы
аппаратными средствами, а какие -программным обеспечением. Определяется
номенклатура АС - выбираются тип микропроцессора или микроконтроллера,
объем и тип памяти, номенклатура периферийных уст-
838
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АВТОНОМНОЙ ОТЛАДКИ АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ
МП-СИСТЕМЫ
ройств, протоколы обмена информацией и состав требуемых сигналов
управления системой. Определяется также состав ПО - наличие операционной
системы, ее тип и характеристики, номенклатура необходимых программных
модулей, характер их взаимодействия, используемый язык программирования.
Результатом выполнения этого этапа являются частные технические задания
на проектирование АС и ПО.
Широкая номенклатура микропроцессоров и микроконтроллеров, выпускаемых
различными фирмами, позволяет удовлетворить запросы подавляющего
большинства потребителей. Однако выбор типа микропроцессора или
микроконтроллера является только первым шагом на пути создания системы,
соответствующей требованиям заказчика. Реализация такой системы является
сложным и трудоемким процессом, выполнение которого на современном уровне
невозможно без использования комплекса специализированных программных и
аппаратных средств, помогающих разработчику на различных этапах
проектирования, программирования и отладки. Поэтому при оценке и выборе
типа микропроцессора или микроконтроллера для конкретного применения
необходимо учитывать не только его технико-экономические характеристики,
но и уровень развития программно-аппаратных средств, предлагаемых для
использования в процессе проектирования-отладки систем на его основе.
Этап разработки АС может быть выполнен традиционными методами, с помощью
которых проектируется и моделируется электрическая схема, разрабатывается
печатная плата или комплект плат, после чего выполняются монтаж и отладка
системы. Однако во многих слу-чаях можно обеспечить сокращение сроков и
повышение качества разработки АС путем использования "полуфабрикатов" или
готовых изделий, выпускаемых рядом производителей.
8.3.2. ТЕСТОВЫЕ ПРОЦЕДУРЫ
Если МП-система строится на основе использования типовых и стандартных
элементов, то моделирование работы аппаратуры для проверки правильности
её работы (ввиду невозможности влияния на содержимое этих элементов), как
правило, не выполняется. Однако использование в учебных целях для
уточнения представлений разработчика о функционировании таких элементов в
отдельности или в каких-либо сочетаниях, естественно, допустимо, хотя
обычно это совмещается с разработкой программного обеспечения,
опирающегося на возможности проектируемых аппаратных средств. С другой
стороны, обучение может производиться на достаточно дешевых аппаратных
средствах типа Starter Kit.
8.3.3. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ОТЛАДКИ
На этапе автономной отладки АС основными орудиями разработчика являются
традиционные измерительные приборы - осциллографы, мультиметры, пробники
и другие, а также логические анализаторы, которые обладают широкими
возможностями контроля состояния различных узлов системы в заданные
моменты времени. Весьма эффективным является использование на этом этапе
средств тестирования по стандарту JTAG, которые имеются в составе многих
современных моделей микропроцессоров и микроконтроллеров. С помощью
размещенного на кристалле тест-порта ТАР и специальных выводов TDI, TDO,
ТСК, TMS, TRST# обеспечивается возможность подачи необходимых входных
воздействий и считывания выходной реакции, запуск/останов процессора,
изменение режима его работы. Вводом специальной команды можно установить
выводы микропроцессора или микроконтроллера в отключенное состояние,
чтобы отдельно протестировать другие устройства системы.
839
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МПС
8.4. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
8.4.1. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ И ИНТЕГРИРОВАННЫХ ПАКЕТОВ
При разработке ПО для универсальных микропроцессорных систем используется
достаточно широкий набор языков высокого уровня, для которых имеются
соответствующие компиляторы. Чаще всего используются языки С, C++,
FORTRAN, Pascal, Forth. Для решения ряда задач применяются языки
поддержки искусственного интеллекта Ada, Modula-2 и некоторые другие. При
