Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
программировании управляющих систем чаще всего используются машинно-
ориентированный язык Ассемблера или языки С / C++. Язык Ассемблера
применяется в случаях, когда имеются жесткие ограничения на объем
требуемой памяти или на время выполнения программных модулей. Такие
случаи являются достаточно типичными при решении задач управления,
поэтому Ассемблеры являются одним из основных средств создания ПО для
микроконтроллерных систем. В тех случаях, когда указанные ограничения не
очень жесткие, для создания ПО используются языки высокого уровня (обычно
С / C++).
Автономная отладка ПО выполняется с помощью симулятора - программной
модели используемого микропроцессора или микроконтроллера. На этом этапе
разработчики используют широкий набор средств программирования -
компиляторы, ассемблеры, дисассемблеры, отладчики, редакторы связей и
другие, без которых практически невозможно создание работоспособного ПО в
течение ограниченных сроков выполнения проекта.
Как отмечалось выше, комплексная отладка АС и ПО является наиболее
сложным и ответственным этапом создания системы. На этом этапе
разработчик использует весь набор программных и аппаратных средств,
применяющихся для автономной отладки АС и ПО, а также ряд специальных
средств комплексной отладки. К числу таких средств относятся схемные
эмуляторы - специализированные устройства, включаемые вместо
микропроцессора или микроконтроллера прототипной системы и обеспечивающие
возможность контроля ее работы с помощью персонального компьютера,
связанного со схемным эмулятором. Схемные эмуляторы являются наиболее
эффективным средством комплексной отладки систем.
Одним из наиболее эффективных средств комплексной отладки
микроконтроллерных систем являются эмуляторы ПЗУ. Это устройство
включается вместо ПЗУ прототипной системы и работает под управлением
подключенного к нему персонального компьютера. Так обеспечивается текущий
контроль за выполнением программы и ее оперативная коррекция, что
значительно упрощает процесс отладки.
Для микроконтроллерных систем заключительной процедурой комплексной
отладки является запись в ПЗУ объектных модулей отлаженной программы и
завершающее испытание ее работоспособности. Запись программы в ПЗУ
осуществляется с помощью специальных программаторов.
Для универсальных микропроцессорных систем после комплексной отладки
производится оценка их производительности путем прогона специального
набора тестовых программ (benchmarks).
После выполнения указанных этапов отлаженная прототипная система может
быть испытана в рабочих условиях с подключением полного набора реальных
периферийных устройств и объектов управления. В процессе опытной
эксплуатации выявляются ошибки, не обнаруженные на этапе отладки,
определяется реакция системы на возможные непредвиденные ситуации.
Как показывает данное описание процесса разработки, при создании
современных микропроцессорных и микроконтроллерных систем используется
комплекс программноаппаратных средств, которые помогают качественно и в
ограниченные фоки выполнить их проектирование и отладку.
840
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
8.4.2. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ПОДДЕРЖКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ/
ОТЛАДКИ СИСТЕМ
В процессе разработки и отладки программного обеспечения
микропроцессорных систем используются следующие программные средства:
• ассемблеры, компиляторы;
• симуляторы (программно-логические модели);
• отладчики, редакторы связей (компоновщики, загрузчики).
В современных комплексах проектирования/отладки систем эти средства
обычно работают совместно, в составе интегрированной среды (оболочки)
программирования.
Особенно сложные задачи приходится решать при программировании
управляющих систем, работающих в реальном масштабе времени. В этом случае
разработчик должен использовать какую-либо из имеющихся операционных
систем реального времени (ОСРВ) или создавать собственные программы-
мониторы реального времени с помощью указанных выше средств
программирования. В составе многих ОСРВ имеются средства поддержки
программирования, которые могут использоваться при проектировании/отладке
системы.
Таким образом, при создании программного обеспечения микропроцессорных и
микроконтроллерных систем разработчик имеет следующие возможности:
• использовать набор отдельных средств поддержки программирования
(ассемблер или компилятор, симулятор, отладчик), которые предлагаются
рядом фирм-производителей;
• выполнять программирование и отладку с помощью интегрированной среды
разработки (development environment);
• разрабатывать программное обеспечение с помощью средств поддержки,
имеющихся в составе ОСРВ, которая используется в проектируемой системе.
В настоящее время программирование и отладка чаще всего выполняются с
помощью интегрированной среды развития или средств ОСРВ. Программирование
производится обычно с помощью кросс-средств, инсталлированных на
инструментальном компьютере с мощной операционной системой. В качестве
