Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Изменения в программу вносятся обычно на машинном языке, так что скорректированный машинный код непосредственно записывается в ОЗУ вместо кода, который следует исправить. В этом случае использование комплекта разработки особенно удобно, так как последний обладает программными средствами, обеспечивающими корректировку программ с терминала или телетайпа. При корректировке машинных программ следует быть осторожным в том случае, когда команда длиной в один байт заменяется многобайтовой и наоборот.
Может потребоваться корректировка адресов в командах перехода или обращения к подпрограммам. Детальное документирование всех внесенных в программу изменений является абсолютно необходимым. При использовании настадии испытаний ППЗУ в качестве памяти команд требуется перепрограммировать его каждый раз, когда в программу вносятся изменения. Независимо от того, насколько детально и продуманно проводятся испытания, существует вероятность, что в сложной программе и после завершения испытаний останутся невыявленные ошибки. Поэтому в первых промышленных образцах системы часто используются ПЗУ с программируемым полем. По мере возрастания уверенности в отсутствии программных ошибок такие ПЗУ заменяются на ПЗУ с масочным программированием, что выгодно по соображениям экономического характера.
ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ После проведения соответствующих испытаний при помощи комплекта разработки система может ~быть усовершенствована. Процесс усовершенствования — это систематический и последовательный процесс, проводимый по этапам. На каждом временном 380 Глава з этапе усовершенствуется какая-то одна часть системы, и так продолжается до тех пор, пока не будет получен вариант системы, пригодный для промышленного производства. Усовершенствования касаются средств программного обеспечения системы.
На начальной стадии проектирования наиболее важным является составление действующей программы, которая выполняла бы функции не. которого блока. Иными словами, очень важно получить уже вначале работающую систему. Однако, хотя составление эффективных программ всегда желательно, нельзя тратить слишком много времени на начальной стадии на получение оптимальных программ. В процессе усовершенствования программа должна подвергаться тщательному анализу для выявления возможностей сокращения времени ее выполнения и минимизации объема памяти, требующегося для хранения и выполнения программы.
8.2. НРИМЕРЪ| ПРИМЕНЕНИЯ МИКРО-ЭВМ В заключение рассмотрим некоторые применения систем на базе микро-ЭВМ. Приведенные примеры иллюстрируют разнообразие областей использования машин рассматриваемого класса. В некоторых из этих примеров акцент смещен в сторону технических средств, в других — в сторону программного обеспечения; в одних большее внимание уделяется вопросам построения алгоритмов, в других приводятся даже отдельные блоки программ, составленных на языке ассемблера.
СИСТЕМА СБОРА ДАННЫХ (НРИМЕР ЗД) Микро-ЭВМ широко используются при обработке аналоговых сигналов. Подобные задачи часто возникают в контрольно-измерительных системах. В производственных процессах, например, аналоговые сигналы можно легко контролировать и на основе резуль. татов контроля принимать решения, обеспечивающие точное управление процессами.
Эти решения и результирующая последовательность событий полностью определяются программным обеспечением, разрабатываемым пользователем. При этом часто возникает необходимость в систематическом контроле большого числа напряжений и токов [5). Система, предназначенная для контроля восьми аналоговых сигналов напряжения (система сбора данных), показана на рис. 8.12. Она ~построена на основе комплекта разработки 1п|е!1ес 80 (микропроцессор 8080) с использованием 8-разрядного аналогоцифрового преобразователя (АЦП) и 8-канального аналогового мультиплексора.
При функционировании системы процессор выдает команду выбора одного из восьми каналов преобразователя при помощи разрядных линий 0 — 2 порта вывода [3). После вы- Методология проектирования 381 1ИТЕГ.ЕЕ0 дд Явеевго3ые гвене лы веарвженин Рис. 8.!2. Схема системы сбора данных. бора канала по разрядной линии 4 от процессора поступает им.
пульс начала преобразования, при помощи которого инициируется аналого-цифровое преобразование для выбранного аналогового ка. нала. С началом преобразования линия окончания преобразования (ОП) переводится в состояние ИСТИНА.,После завершения преобразования эта линия возвращается в состояние ЛОЖЬ. Рассматриваемая линия соединена с разрядом 0 порта ввода 2. Микро-ЭВМ считывает информацию с 'порта 2 до тех пор, пока ие появится сигнал ЛОЖЬ на линии ОП. После этого цифровое значение аналогового сигнала напряжения передается в память через порт ввода 3.
Блок-схема программы, реализующей считывание восьми аналоговых сигналов напряжения, приведена на рис. 8,13. Методология проектирования 363 этой .блок-схеме программа записывается Соответствующая следующим образом: 1.В1 ОР8Н Установить индекс ~и выбрать канал. 1), 1ЭЬТОгс 1.Х1 Указатель ячейки памяти РЗТОК должен быть определен заранее. Загрузить в аккумулятор номер канала в обратном коде. Ввести бит начала преобразования. Сбросить АЦП, выбрать канал. Сбросить разряд начала преобразования.
НЕХТС: МОУ А, В О.ЕН АХ1 01)Т МОЧ 3 А, В КОНЦЕНТРАТОР ДАННЫХ (ПРИМЕР 8.3) В некоторых вычислительных системах бывает необходимо передавать информацию от терминала, такого, как телетайп или дисплей на ЭЛТ,,к большой ЭВМ (например, 1ВМ 360) по телефонным линиям. Типичная система передачи данных такого рода показана на рис. 8.15. 01)Т 3 Начать преобразование.
БТАТ115: 1Х 2 Считать сигнал ОП в разряд О. КАгт Сдвиг в разряд переноса. ДХС ЗТАТ1)Б; Проверить сигнал ОП. 1Р) 3 Ввести данные. 'БТАХ 1) Запомнить данные. 1)СХ Р Увеличить на 1 адрес данных, 11чК В Увеличить на 1 номер канала. 3ХХ НЕХТС Порты ввода и вывода в комплекте разработки 1п1еИес 80 инвертируют подаваемые на них данные, поэтому и осуществляется программное преобразование выходных сигналов в обратный код. Временная диаграмма работы АЦП представлена на рнс. 8.14. При изменении сигнала на линии «Начать преобразование» с высокого уровня на низкий производится восстановление преобразователя. Преобразование инициируется при последующей подаче на эту линию высокого уровня сигнала. Преобразование заканчивается при подаче низкого уровня сигнала на линию ОП. 364 Глава 8 //ачаам ааеа аахаааииа Гана аааемг ааааа Лиани Фаин»се Рис. 8.14.
Временная диаграмма работы АЦП. Телещинные ааааа Рис. 8.15. Система передачи данных от терминала н большой ЭВМ. Обычно терминал работает со скоростью 110 — 800 бод, в то время как модем обеспечивает скорость передачи до 4800 бод. Поэтому к одному модему может быть .подключено несколько терминалов.
Концентратор данных 'принимает данные, поступающие по нескольким низкоскоростным линиям, и передает эти данные по одной высокоскоростной линии, или наоборот [61. Для этой цели хорошо подходят микро-ЭВМ. На рис. 8.16 показан концентратор данных, построенный на базе микропроцессора 1МР-8. Интерфейс в системе модем †мик-ЭВМ предназначен для последовательной передачи данных. Поэтому ввод данных с модема можно осуществить через вывод «Проверка» в корпусе микропроцессора. Данные могут считываться последовательно путем периодического снятия сигнала с вывода «Проверка» при опросе последнего при помощи команды условного перехода. Временную задержку для реализации интервала между поступлением последовательных разрядов слова можно выполнить программно. Выход на модем осуществляется через программно управляемый вывод «Флажок».
Для сопряжения терминала с микропроцессором необходим контроллер терминала. В состав последнего входит УАПП, пред- о о О о э с О сэ Е Ю Ф$ с о у Ф ж х О х и ж Ф3 О о б й М а .366 Глава 8 ддад данныи двгдед данныи ддед данные ТР, РР5ТР Адрес Ванрас иа рыдание Рис. 8.!7. Контроллер терминала. (С разрешения !Ча1!опа! Яеш!сонг!пс1ог Согр., 1) 8А.) РР5ТР Адрес Прернндание ст устраистда У ПрсрыВаиие рт угараатида и Ванрвс иа прерыВание ддад делает Рис. 8.18.
Контроллер прерываний. (С разрешения !Ча1!опа! Зеш!сонг!пс1ог Согр., 1)8А.) назначенный для преобразования данных из последовательной формы 1в таком виде они поступают от терминала) в параллель,ную для временного заттоминания и последующего ввода в микро- ЭВМ через шину данных. Входные и выходные буферы обеспечивают временное запоминание передаваемых данных. Для проверки готовности интерфейса к агриему данных от ЭВМ используется регистр состояния.