Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, мезонинная технология является наиболее эффективным
средством разработки АС современных электронных систем различного
назначения, позволяя конфигурировать их из стандартных плат при
минимальных затратах времени и средств на разработку дополнительных АС.
8.5.3. ЭМУЛЯТОРЫ ПЗУ
Данное устройство используется при отладке систем, рабочая программа
которых размещается в ПЗУ. Эмулятор ПЗУ содержит ОЗУ, которое
подключается к системе вместо управляющего ПЗУ, и работает под
управлением подключенного к эмулятору базового компьютера. В простейшем
случае эмулятор ПЗУ позволяет в процессе отладки выполнять многократное
оперативное изменение рабочей программы. Окончательный вариант рабочей
программы заносится в ПЗУ системы после отладки.
Более сложные "интеллектуальные" эмуляторы ПЗУ имеют более широкие
функциональные возможности. Используя один из входов прерывания системы,
они позволяют останавливать ее работу в заданных контрольных точках
аналогично схемному эмулятору. При этом на дисплее базового компьютера
может быть представлено содержимое эмулирующей памяти. В случае
использования в эмуляторе памяти трассы можно обеспечить просмотр
предыдущих шагов обращения к ПЗУ, т. е. проверить последовательность
выбиравшихся команд. Во многих случаях такая информация является
достаточной для выполнения отладки микроконтроллерных систем. В качестве
примера эмуляторов ПЗУ этого класса можно привести IDS/LC, выпускаемый
компанией "Cactus Logic" (США).
Таким образом, эмуляторы ПЗУ могут выполнить значительную часть функций
схемных эмуляторов. При этом их реализация оказывается проще и дешевле,
так как они не эмулируют функции микроконтроллера, который в процессе
отладки продолжает работать в составе системы. Вследствие этого эмуляторы
ПЗУ являются универсальными средствами, которые могут использоваться для
отладки систем с различными моделями микроконтроллеров.
8.5.4. ВНУТРИСХЕМНЫЕ ЭМУЛЯТОРЫ
Схемный эмулятор (СЭ) представляет собой программно-аппаратный комплекс,
который в процессе отладки замещает в реализуемой системе микропроцессор
или микроконтроллер. В результате такой замены функционирование
отлаживаемой системы становится наблюдаемым и контролируемым. Разработчик
получает возможность визуального контроля за работой системы на экране
дисплея и управления ее работой путем установки определенных управляющих
сигналов и модификации содержимого регистров и памяти.
844
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОТЛАДКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Благодаря наличию таких возможностей СЭ является наиболее универсальным и
эффективным отладочным средством, используемым на этапе комплексной
отладки системы.
Наиболее широкое применение получили СЭ, подключаемые к базовому
управляющему компьютеру типа IBM PC или рабочей станции. Обычно такие СЭ
конструктивно оформлены в виде прибора, размещенного в отдельном корпусе
с автономным источником питания и соединенного с последовательным COM-
портом базового компьютера. Некоторые типы эмуляторов для ускорения
обмена связываются с компьютером через параллельный порт. С помощью
плоского кабеля к СЭ подключается эмуляторная головка, которая имеет
вилку для включения в систему вместо эмулируемого микропроцессора или
микроконтроллера. В головке размещается эмулирующий микропроцессор
(микроконтроллер), который выполняет те же функции, что и эмулируемый, но
работает под управлением компьютера. Большинство СЭ предназначено для
работы с определенным семейством микропроцессоров (микроконтроллеров),
причем для эмуляции каждой модели семейства используется соответствующая
головка.
В структуру СЭ входят следующие блоки:
• эмулятор микропроцессора или микроконтроллера (размещается в
эмуляторной головке);
• память трассы, которая хранит значения сигналов, устанавливаемых на
выводах микропроцессора (микроконтроллера) в процессе выполнения
программы;
• блок контрольных прерываний, который реализует остановы в контрольных
точках, заданных пользователем с клавиатуры компьютера;
• эмуляционная память ( ОЗУ), которая заменяет в процессе отладки
внутреннее ПЗУ микроконтроллеров или другие разделы памяти, внешний
доступ к которым в процессе отладки ограничен;
• таймер, используемый для контроля времени выполнения отлаживаемых
фрагментов программы.
СЭ позволяет вводить в систему тестовую или рабочую программу и
контролировать ее выполнение, обеспечивая прерывания в контрольных
точках. Условиями прерывания могут быть различные комбинации значений
адреса, данных и управляющих сигналов, поступающих на выводы эмулирующего
микропроцессора или микроконтроллера. Эти комбинации задаются
пользователем с клавиатуры управляющего компьютера. После останова
пользователь может получить на экране полную информацию о текущем
состоянии любых регистров и ячеек памяти системы. С помощью памяти трассы
можно просмотреть состояния системной шины для определенного числа
предыдущих циклов выполнения программы. Дисассемблер дает возможность
