Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
инструментальных компьютеров используются персональные компьютеры (чаще
всего IBM-PC старших моделей, реже PS-2 и Macintosh) или рабочие станции
(SPARC фирмы "SUN Microsystems", DECStation, DEC-Alpha фирмы "Digital
Equipment", HP-9000 фирмы "Hewlett-Packard", IBM RS/6000), иногда
компьютеры типа VAX (фирмы "Digital Equipment"). Операционными системами
этих компьютеров служат различные версии Windows и UNIX (Solaris, AIX,
ULTRIX и другие).
Язык Ассемблера очень часто применяется при программировании
микропроцессорных и микроконтроллерных систем, так, его использование
обеспечивает существенное уменьшение объема памяти программ и времени
выполнения программных модулей (до 20 - 50 %). Упрощенные
(демонстрационные) версии Ассемблеров для всех семейств микропроцессоров
и микроконтроллеров Motorola предоставляются бесплатно рядом фирм и
распространяются по сети Интернет. Эти версии обычно имеют ограничения на
объем транслируемых программ (до нескольких сотен или тысяч строк), а
также не обеспечивают ряд сервисных возможностей. Ассемблеры с широким
набором функциональных возможностей, включая макросы (макроассемблеры),
поставляются рядом разработчиков, втом числе фирмой "Motorola".
В качестве языков высокого уровня чаще всего используются С, C++.
Некоторыми фирмами поставляются также компиляторы для языков FORTRAN,
Modula-2, Ada, Pascal. Все эти компиляторы обеспечивают также
программирование на языке Ассемблера. Большинство из них содержат
компоновщики для связи программных модулей, библиотеки функций. Многие
компиляторы по указанию разработчика могут оптимизировать процесс
трансляции исходного текста с целью получения объектного кода с
минимальным объемом или минимальным временем выполнения программы. Такие
компиляторы называются оптимизирующими.
841
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МПС
8.5. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОТЛАДКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
8.5.1. ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Симуляторы (программно-логические модели) микропроцессоров и
микроконтроллеров, используемые при отладке программ, редко поставляются
в виде отдельных средств поддержки программирования. Обычно они входят в
состав отладчиков.
Отладчики являются основным инструментом разработчика программного
обеспечения, без которого практически невозможно получить работоспособные
объектные модули рабочей программы. Отладчик реализует различные режимы
выполнения транслированной программы - пошаговый или с остановами в
контрольных точках, позволяет производить просмотр и коррекцию
содержимого регистров и ячеек памяти, обеспечивает в точке останова
контроль выполнения предыдущих шагов программы (просмотр трассы),
дисассемблирование команд. Отладчик воспринимает программу на уровне
исходного кода или в символическом виде, с использованием введенных
разработчиком имен и меток. Символические отладчики являются наиболее
удобным средством отладки, так как они представляют и воспринимают
информацию в наиболее наглядной и удобной для программиста форме.
Помимо симулятора, отладчики содержат обычно компоновщик-загрузчик
объектного кода, библиотеки стандартных функций (вычисление специальных и
тригонометрических функций, обработка чисел с плавающей точкой и другие).
Для визуализации состояния системы на экране монитора современные
отладчики используют многооконный графический интерфейс. Многие отладчики
могут работать не только с симуляторами, но и реализуют интерфейс со
схемными эмуляторами, т. е. с реальными микропроцессорами или
микроконтроллерами в процессе комплексной отладки системы.
8.5.2. ПРОТОТИПНЫЕ ПЛАТЫ ,
Этот класс средств проектирования микропроцессорных и микроконтроллерных
систем является наиболее многочисленным. Условно их можно разделить на
следующие типы:
• системные комплекты (evaluation kit) - набор размещенных на плате
аппаратных средств, достаточных для реализации несложных систем;
• отладочные платы и системы (evaluation board, system) - размещенные на
плате программно-аппаратные комплексы, обеспечивающие моделирование и
отладку систем различного назначения на базе определенных моделей
микропроцессоров или микроконтроллеров;
• целевые платы (target board) - программно-аппаратные комплексы,
ориентированные на использование после отладки в качестве прототипной
системы;
• одноплатные компьютеры и контроллеры (single-board computer,
controller) - конструктивные комплексы, предназначенные для использования
в качестве базовых модулей при реализации целевых систем промышленного
применения.
Эти средства могут использоваться для следующих целей:
• изучение функционирования определенных моделей микропроцессоров и
микроконтроллеров, получение навыков их практического применения;
• тестирование и отладка программного обеспечения систем на реальных
образцах микропроцессоров (микроконтроллеров);
• комплексная отладка макета системы, используемого затем в качестве
образца для реализации прототипной системы;
• сборка и отладка прототипной или целевой системы, в состав которой
