Комплексная отладка микропроцессорных систем
Как правило, микропроцессорная система на основе МК или ЦСП - это система реального времени, то есть 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.
Эти средства позволяют вести разработку и отладку, постепенно усложняя аппаратуру и программы. При этом разработка, изготовление и отладка проводятся поэтапно с нарастанием сложности. Новые блоки аппаратуры и программы вводятся в создаваемую систему, присоединяясь к проверенной ее части.
На этапе комплексной отладки микропроцессорной системы используются следующие основные приемы:
- пошаговое отслеживание поведения системы;
- останов функционирования системы при возникновении определенного события;
- чтение и изменение содержимого памяти или регистров системы в момент останова;
- отслеживание поведения системы в реальном времени.
Всем этим условиям в наилучшей степени удовлетворяют полнофункциональные внутрисхемные эмуляторы.
Краткие итоги. В лекции рассмотрены процесс тестирования и отладки микропроцессорных систем, специфика МП БИС и микропроцессорной системы в целом как объекта контроля. Определены особенности контроля и отладки МПС на различных этапах жизненного цикла. Представлены инструментальные средства, используемые как для автономного тестирования и отладки аппаратных и программных частей МПС, так и для их комплексной отладки в условиях реального функционирования.
|
|
|
Задание 41(45)
Параллельный и последовательный ввод/вывод данных.
Последовательный ввод-вывод данных
В случае последовательного ввода байт данных передается по единственному проводу бит за битом с обеспечением синхронизации между приемником и источником данных. Очевидное преимущество последовательной передачи денных состоит в том, что она требует небольшого количества линий связи.
Существует множество стандартных последовательных протоколов передачи данных, которые применяются в микроконтроллерах. В некоторых микроконтроллерах эти протоколы реализуются внутренними схемами, размещенными на кристалле, что позволяет упростить разработку различных приложений.
АСИНХРОННЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ОБМЕН
Наиболее распространенная форма последовательной связи – асинхронный обмен, при котором байт данных посылается как пакет, включающий информацию о начале и конце передачи данных, а также информацию для контроля ошибок.
|
|
|
Первым передается не бит данных, а старт-бит, указывающий на начало передачи данных (начало пакета). Этот бит используется приемником для синхронизации процесса чтения данных, которые следуют за старт-битом (младший бит данных идет первым). После битов данных может следовать бит четности (контрольный бит), который используется для проверки правильности полученных данных. Существует два типа проверки на четность. Проверка на нечетность (Odd) означает, что число единиц в пакете данных, включая бит четности, должно быть нечетным (например, 0x55 будет иметь бит четности равным 1, чтобы сделать число единичных битов равным пяти, то-есть нечетным). Проверка на четность (Even), наоборот, означает что число единичных битов должно быть четным (например, при передаче числа 0x55 бит четности будет равен 0).
За битом четности следует стоп-бит, который используется приемником для обработки конца передачи пакета.
Асинхронный приемник ждет прихода старт-бита, когда на линии устанавливается низкий уровень. Через половину времени передачи одного бита (длительность этого времени задается синхросигналом) линия вновь опрашивается. Если на линии все еще установлен низкий уровень сигнала состоянии, то приемник ждет один период и считывает данные. Если же на линии оказывается высокий уровень сигнала, то приемник считает, что произошла ошибка, и данные не принимаются. Этот метод используется как при аппаратной, так и при программной реализации асинхронного приема данных. В программно реализованных приемниках используются программные циклы для отсчета задержек времени.
|
|
|
Другой распространенный метод асинхронной последовательной передачи данных – это использование кода типа «Манчестер» ("manchester"). При этом методе передача каждого бита данных синхронизируется импульсом, а значение бита (0 или 1) определяется промежутком времени до следующего импульса. После передачи заданного числа битов данных следует стоп-импульс, а затем прием данных прекращается. Особенность манчестерского кодирования заключается в том, что старт-бит качественно отличается от 1 или 0. Это позволяет приемнику определить, являются ли поступающие данные началом или серединой посланного пакета (в последнем случае данные не будут приниматься до прихода старт-бита). Манчестерское кодирование хорошо подходит для использования в случаях, когда поток передаваемых данных может быть легко прерван. Поэтому такой метод передачи данных является основным для связи с помощью инфракрасного излучения, например, в пульте дистанционного управления телевизором.
|
|
|
Синхронный последовательный обмен
При реализации синхронного обмена вместе с данными посылается синхросигнал, который используется приемником для стробирования данных (рис……….
Типичная схема для преобразования последовательных данных в параллельные показана на рис. ………….
В этой схеме используются две микросхемы 8-разрядных регистров.
Эта схема выводит 8-разрядные данные. Сначала выдается старт-бит, этот бит посылается с помощью команд чтения и записи в порт ввода-вывода.
Похожая схема используется для приема данных, где поступающие данные сначала последовательно вводятся в сдвиговый регистр и затем считываются микроконтроллером.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!