Гребнев В.В. - Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel (1044208), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Подключение 1СЕРКО к отлаживаемому устройству осуществляется при помощи выносной платы АТЛВСРОР, которая, в свою очередь, соединяется с отлаживаемыми устройствами ири помощи плоских кабелей (все поддерживаемые микроконтроллеры разделены на группы, и каждой группе соответствует свой разъем на выносной плате и свой плоский кабель). На выносной плате установлены несколько переключателей и перемычек, с помощью которых производится конфигурирование 1СЕРКО.
Аппаратно-программные средства поддержки разработок Состояние этих перекл>очателей и перемычек определяет: ° наличие или отсутствае у целевого микроконтроллера аналогоцифрового преобразователя; ° наличие или отсутствие в отлаживаемой системе внешнего ОЗУ даных; ° источник питания для отлаживаемого устройства; ° источник тактового сигнала для отлаживаемой системы. В качестве тактового может быть выбран либо генератор, расположенный на плате отлаживаемого устройства, либо сам внутрисхемный эмулятор, В последнем случае предусмотрена возможность программного управления частотой тактового сигнала из А'>гй 5гийо.
Если отлаживаемое устройство ис имеет своего собственного источника питания, то в процессе отладки п>ггаиие его может осу>цествляться от внутрисхемного эмулятора (однако при этом следует помнить об ограничении по потребляемому отлаживаемым устройством току). 1СЕРКО поддерживает неограниченное число программных точек останова (то есть точек останова, заданных в АЛ~ 5гийо). Помимо этого 1СЕРКО имеет пять входов аппаратного останова (Тгфдег 1пригз).
Эти входы могут использоваться для прерывания исполнения программы по какому-либо внешнему событшо. Для поддержки отладки сложных систем в 1СЕРКО предусмотрены пять синхровыходов (Тпдег Оигригл). Подобно программной точке останова, пользователь может в АП~ 5гийо задать точку генерации синхрособытия. При выполнении внутрисхемным эмулятором команды, соответствуюгцей этой точке, на выбранном синхровыходе будет сформирован импульс. Этот импульс может быть использован для синхронизации каких-либо внешних устройств.
Еще одной из удобных функций, реализованных в 1СЕРКО, является возможность записи трассы, то есть сохранение последовательности исполнения инструкций микроконтроллером. Анализ записанной трассы позволяет выявить участки кода, исполнение которых по тем или иным причинам не происходит (Соде Сопегаде А>та!уяк). Такой анализ очень полезен при отладке программ, содержаших несколько процедур обработки прерываний, особенно если вложешц>сть прерываний не разрешена. При необходимости использования комплексной отладки в 1СЕРКО предусмотрен разъем для подключения логического анализатора. С ростом номенклатуры микроконтроллеров АЪ'К внутрисхемный эмулятор 1СЕРКО был заменен на более новую модель 1СЕ10.
Возможности 1СЕ10 расширены за счет поддержки егце одного микроконтроллера — АТ>зпу15. Для этого микроконтроллера разработана специальная выносная плата — АТ6пу15РОР. Эта выносная плата содержит четырехканальный десятиразрядиый аналого-цифровой иреооразователь (один из каналов которого может оыть сконфигурирован как дифференциальный) и отклк>чаемый предусилитель. Конфигурация 13о Пркложения АТггпу15РОР осуществляется только под управлением пакета А П~ мийо, переключатели для ручной конфигурации на этой выносной плате отсутствуют. пзева1СЕ/1СЕЗО/1СЕ50 Внутрисхемный эмулятор гпеца1СЕ и внешне и функционально очень похож на рассмотренный выше 1СЕРКО.
Отличие заключается только в том, что гпеда1СЕ был предназначен только для внутрисхемной эмуляции одного типа микроконтроллера — АТгпеда103 и, соответственно, имел другую выносную плату (АТгпедаРОР). С ростом номенклатуры семейства АТгпеца внутрисхемный эмулятор гпеца1СЕ был заменен на более новую модель 1СЕЗО. Внутрисхемный эмулятор 1СЕЗО поддерживает следующие микроконтроллеры семейства АТгпеца: АТшеяа103, АТшеяа161, АТте~а163, АТпзе~а83 и АТтеда32.
Расширилось и количество используемых с 1СЕЗО выносных плат. Для поддержки микроконтролеров АТпзеяа103 используется выносная плата АТшсяаРОР (то есть та же, что и в эмуляторе пзеяа1СЕ). Поддержка микроконтролеров АТгпеца161 осуществляется с использованием уже знакомой выносной платы АТАРСРОР. А для оставшихся микроконтроллеров — АТгпеяа163, АТгпеда83 и АТпзеца32 — разработана новая выносная плата АТгпеда163РОР.
В настоящее время планируется замена 1СЕЗО на усовершенствованный внутрисхемный эмулятор 1СЕ50. 1СЕ200 Другим вариантом построения внутрисхемных эмуляторов является использование так называемых отладочных кристаллов. Отладочный кристалл представляет собой микросхему, содержащую то же процессорное ядро и набор периферийных устройств, и выполненную по той же технологии, что и целевой микроконтроллер. Но, в отличие от последнего, отладочный кристалл содержит узлы, позволяющие осуществлять доступ к его внутренним ресурсам извне, и, таким образом, управлять процессом отладки. 1СЕ200 представляет собой внутрисхемный эмулятор, построенный на основе отладочного кристалла. Преимущества построения внутрисхемного эмулятора на основе отладочного кристалла заключается в более точном соответствии поведения эмулятора и целевого микроконтроллера, а также в удешевлении такого внутрисхемного эмулятора по сравнению с классическим (поскольку отладочные кристаллы могут считаться стандартой продукцией микроэлектроники).
Память программ отладочного кристалла 1СЕ200 реализована на внешнем статическом ОЗУ. Исполняемый код загружается в ОЗУ памяти программ при запуске отладчика АИ~ 5гийо в режиме поддержки внутрисхемного эмулятора 1СЕ200. Аппаратно-программные средства поддержки разработок 1СЕ200 поддержитвает следующие микроконтроллеры АЧК: ЛТ11пу10, АТг1пу11, АТг1пу12, АТ9081200, АТ9082313, АТ9084414, ЛТ9088515, АТ9084434, АТ9088535, АТ9082333, АТ9084433.
Причем поддерживаются как микроконтроллеры с напряжением питания 5 В, так и микроконтроллеры с напряжением питания 2,7  — 3,6 В. При разработке 1СЕ200 специалисты фирмы Агте! стремились создать внутрисхемный эмулятор, доступный самому широкому кругу разработчиков. Для оптимального соотношения цена — функциональность решено отказаться от некоторых функций, реализованных в ранних моделях внутрисхемных эмуляторов Агте7 (например 1СЕРКО). В 1СЕ200 отсутствуют входы аппаратного останова и выходы синхронизации, а также не поддерживается режим записи трассы при выполнении отлаживаемой программы. На сегодняшний день 1СЕ200 является самым популярным внутрисхемным эмулятором, предлагаемым Агтеl Со~р. Внутрисхемный эмулятор 1СЕ200 представляет собой модульную конструкцию и состоит пз: ° выносной платы с установленным на ней отладочным кристаллом; а тестовоц панели; ° платы управления; ° набора адаптеров.
Отладочный кристалл является универсальным, то есть поддерживает эмуляцию всех перечисленных микроконтроллеров. Для каждого конкретного типа микроконтроллеров существует свой адаптер, служащий для подключения выносной платы (с установленным на ней отладочным кристаллом) к целевому устройству. По типу подключенного адаптера 1СЕ200 автоматически определяет, какой микроконтроллер будет эмулироваться. Связь выносной платы с платой управления осугцествляется двумя плоскими кабелями. На плате управления смонтрованы слсдуюшие узлы: ° блок управления процессом отладки, реализованный на микроконтроллере АТ9088515-8АС и программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) АТЕ1504-101С44; ° статическое ОЗУ (внешняя память программ отладочного кристалла); ° стабилизированный источник напряжения питания; ° формирователь уровней сигналов интерфейса 28232 для связи с персональным компьютером.
Плата управления 1СЕ200 связывается с персональным компьютером через СОМ-порт. В 1СЕ200 реализован режим диагностики узлов внутрисхемного эмулятора. Для осуществления диагностики надо установить тестовую панель на плату отладочного кристалла и в АП~ 5гийо выбрать пункт 138 Приложвния меню Тоо1в — >1СЕ200 Иа~повйс. В результате этого откроется окно, в котором отображены все этапы диагностики (рис. П9.17). Рис. П9.17. Окно диагностики узлов и режимов внутрисхемного эмулятора 1СЕ200 После запуска процесса диагностирования (кнопка Кпп) последовательно проверяются все узлы и режимы внутрисхемного эмулятора.
Если при этом определяется, что микроконтроллер и ПЛИС на плате управления содержат устаревшие варианты прошивки, то программа диагностики предложит автоматически обновить конфигурацию ПЛИС и памяти программ микроконтроллера. Для отладки с помощью 1СЕ200 устройств, содержащих микроконтроллеры А~УК, выполненные в корпусах для поверхностного монтажа, фирма Агте1 предлагает дополнительный набор адаптеров АТАЪ'КИМР. Этот набор содержит адаптеры двух типов: целевые и специализированные.
Целевой адаптер припаивается на плату отлаживаемого устройства вместо микроконтроллера, а специализированный адаптер служит переходником между целевым адаптером и платой, на которой установлен отладочный кристалл. АТЬ'ЮМР содержит по два целевых адаптера для корпусов типа 501С8, Р1.СС44 и ТЯЕР44. ДТАС1СЕ Альтернативой внутрисхемной эмуляции является режим фоновой отладки. В англоязычной литературе этот режим обозначается термином "Оп-СЬ~р ВеЬидту;", или ОСР. Разница между внутрисхемной эмуляцией и фоновой отладкой заключается в следующем. Внутрисхемный эмулятор с той или иной степенью достоверности имитирует поведение целевого микроконтроллера в отлаживаемой системе, в то время как в режиме фоновой отладки программный код исполняется самим целевым микроконтроллером и, таким образом, достигается полное совпадение временных и электрических параметров системы в отладочном и штатном режимах.
Для поддержки режима "Оп-СЬтр ВеЬидтц" блок управления отладкой должен быть частью самого отлаживаемого микроконтроллера. В новые микроконтроллеры семейства АТтеяа (например АТгпеяа128, Аппаратно-программные средство поддержки разработок АТте8а323, ЛТп1еяа16) встроен блок ОСВ. Исполнение программного кода и доступ ко всем регистрами микроконтроллера в режиме фоновой отладки осуществляется иод управлеш1ем этого блока. Управление фоновой отладкой в микроконтроллерах ЛЪ'К осуществляется по БОТАС-интерфейсу совместимому со стандартом 1ЕЕЕ1149.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
