Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 4. Микрокомпьютеры (1987) (1092084), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Начиная с адреса останова, можно продолжить проверку программы в шаговом режиме отладки. Желательно также иметь возможность останова в тех случаях, когда определенная команда считывается из ЗУ, особенно если программа записана в определенных ячейках ЗУ. Когда программа уже помещена в ППЗУ, этот режим не реализуется, однако он возможен на промежуточном этапе отладки, когда проверяемая программа введена в ЗУПВ. В связи с этим уже отмечалось, что в такой ситуации ЗУПВ, которое временно используется в качестве программного ЗУ, следует заблокировать относительно записи с помощью специального переключателя. В частности, сдвоенный переключатель позволяет соединить внешний вывод записи ЗУПВ с шиной управления, в результате чего на этот вывод будет подано напряжение Н-уровня, причем ЗУПВ будет все время работать в режиме чтения.
При необходимости внести какие-либо изменения в программу, хранящуюся в ЗУПВ, этот переключатель следует сначала переключить. После ввода необходимых слов в ЗУПВ переключатель возвращается в исходное состояние. В источнике питания ЗУПВ должна быть предусмотрена дополнительная батарея, чтобы при аварийном выключении сетевого напряжения не произошла потеря информации, хранящейся в ЗУПВ. В обычном режиме применяется выпрямитель сетевого напряжения.
Если напряжение питания сильно понижается, с помощью схемы ИЛИ происходит переключение в режим питания от аккумулятора или сухой батареи. В случае перебоев в подаче сетевого напряжения в течение одного периода частоты 50 Гц можно использовать электролитический конденсатор большой емкости, который включается после выпрямителя (эффект сглаживания). Этот конденсатор действует как резервуар, который позволяет скомпенсировать уменьшение напряжения питания в течение коротких временных промежутков. Возвращаясь к пульту ручного управления, можно констатировать, что он должен обеспечивать возможность пошагового выполнения программы (ступенчатый режим).
Кроме того, он должен останавливать программу в случае совпадения определенных данных или адресов и, наконец, обеспечивать выбор ЗУ в режимах исполнения, считывания и записи. С помощью ручных переключателей и шестнадцатеричной клавиатуры данные и выбираемые адреса должны вводиться по команде, инициируемой сигналом загрузки, который генерируется прн нажатии соответствующей клавиши. При считывании необходимо ввм вт иметь возможность проверить адрес, по которому производится считывание, а также данные, которые хранятся по этому адресу, при помощи индивидуальных индикаторных светодиодов или шестнадцатеричного дисплея.
Так как счетчик команд указывает адрес выбираемой команды, то выводя на экран дисплея содержимое этого счетчика, мы будем знать, в каном состоянии находится микроЭВМ при выполнении операций, указанных в программе. Рнс, 2 13, Отладочный комплекс типа РМ 4421 (фирма Рп!1!ра).
На рпс. 2.!3 приведена фотография отладочного комплекса типа РМ 442! фирмы РЬ!!!рз. Этот комплекс обеспечивает моделированиеиэмуляциюразличных типов МП и родственных им схем. В тех применениях, где такой комплекс заменяет МП определенного типа с ЗУ и портами ввода-вывода, имеет место режим так называемой схемной эмуляции. При этом можно провести испытания МП для специального применения в отношении как программного, так и аппаратурного обеспечения, после чего его можно передавать в массовое производство.
При оценке качества программного обеспечения имеется возможность моделирования требуемого аппаратурного обеспечения. В случае схемной эмуляции, которая по существу представляет собой имитацию, соответствующий МП помещается в от- Глава х комбинированная шина нее(шина данник, адресов ов Рис. 2.!4. Схемная эмуляция. Эмулируемый МП, в данном случае МП 808бй, связан с главной мнкроЭВМ, которая располагает всеми средствами ввода в вывода данных.
Программное и аппаратурное обеспечение разрабатываемой системы оцениваются в режиме «схемной» эмуляции бмстро и аффек- твввсх ладочный комплекс, т. е. этот МП н процессор, который является частью эмулирующего отладочного комплекса, используются вместе с ЗУ н портами ввода-вывода. В действительности эмулнруемый МП связан с внутренними шинами данных, адресов н управления отладочного комплекса (рнс. 2.14). Таким образом, здесь внутренний процессор н МП нспользуют общее ЗУ, в результате чего с помощью главного процессора можно изменить программу МП. Вначале можно ввести в МП полную программу нз главной микроЭВМ, оборудованной всеми необходимыми устройствами, такими, как вндеоднсплей, дисковое ЗУ, клавиатура н принтер.
Этому МП выделяется Комбинироеанноя шина ушина данныи, адресов и управлениЮ и ое" авион иное ние Рие. 2.15. Схемнзя эмуляция. Эмулируемая микроЭВМ (МП, ЗУ н порты вводя-выводв) находится в системе, которая с помощью плоского кабеля связана с рззрабзтывземым вппаратурным обеспечением (периферийными схемзми). Здесь также программное и вппарзтурное обеспечение эмулируется бистро и эффективно, тяк кзк система имеет все средства для ввода аспрзвлеинй в программу н для того, чтобы при отладке нрогрвммы обеспе.
чинился пошвговый или поблочный режим. часть ЗУ, в которую может записывать информацию главная микроЭВМ. Если главная микроЭВМ оборудована устройствами для останова при совпадении данных или адресов, то это позволяет останавливать эмулирующий МП в ячейке с определенным адресом и в случае появления определенной конфигурации данных на шине данных. Этими остановами на совпадение можно управлять как с клавиатуры, так н при помощи текста программы. Другими словами, можно ввести в главную часть отладочного комплекса тестовую и отладочную программы, снабженные всеми необходимыми дополнительными средствами, и затем проверить с их помощью главный МП вместе с его программным обеспечением.
При использовании схемных эмуляторов с ограниченными возможностями в отладочном комплексе располагается только эмулируемый МП с ЗУ и портами ввода-вывода (рис. 2.)о). В подобной эмулирующей схеме программа испытываемой си- Глава 2 стемы изменяется с пульта ручного управления с видеодисплеем. Главная микроЭВМ с программным обеспечением при испытании разрабатываемой системы не используется. Пульт ручного управления обеспечивает для ЗУ исследуемого МП режимы считывания и записи информации, а также тестирования и поиска ошибок в программном обеспечении.
Через эмулирующую схему можно присоединить видеодисплей, который делает «видимыми» те части программы, которые необходимо проверять. Если требуется большое число различных средств прежде всего из области программного обеспечения, в отладочный комплекс обычно вводится вторая микроЭВМ, предназначенная для управления ходом выполнения различных операций. Засчет взаимной связи двух микроЭВМ через общее ЗУ автоматически возникает конфигурация схемного эмулятора с теми возможностями, которые обеспечивает, например, РМ4421. Пульт ручного управления, который подробнее будет описан в гл.
4, относится к разряду отладочных комплексов с ограниченными возможностями. Этот комплекс может служить в качестве базовой ЭВМ для многих применений, таких, как управление игрушечными железными дорогами, домашняя телефонная станция и т. д. С помощью простых отладочных комплексов можно моделировать с достаточно высокой эффективностью системы управления для автомобилей и автозаправочных станций, устройств с цифровым управлением, таких, как стиральные машины, швейные машины и т.
д., а также игральных аппаратов и различной бытовой электронной аппаратуры — короче говоря, эти комплексы позволяют моделировать МП с ограниченным программным и аппаратурным обеспечением. По окончании тестирования и отладки комплекс заменяется на МП с требуемой конфигурацией и самыми необходимыми органами управления, после чего отработанная система передается в массовое производство. Для каждой системы обработки данных при заданном типе МП используется одна н та же базовая конфигурация МП, ЗУ и портов ввода-вывода, а емкость ЗУ и количество портов ввода-вывода устанавливаются в соответствии с требованиями к системе.
Программирование, или, другими словами, программное обеспечение, определяет функцию системы н особенности конкретных применений. Периферийные схемы различаются в зависимости от области применения, при этом имеются в виду различные датчики измеряемых величин и управляющиесхемы. 2.13. Монитор Как уже отмечалось выше, управление МП выполняется не только с помощью аппаратуры, например пульта ручного управления.
Программное обеспечение также позволяет реализовать 91 ряд специальных функций управления. Та часть программы, которая обеспечивает эти дополнительные возможности управления ЭВМ, называется программой-монитором или просто монитором. При вводе данных обычно применяется шестнадцатеричная нли буквенно-цифровая клавиатура, к которой добавлен ряд клавиш для реализации специальных команд. Считывание данных производится с помощью шестнадцатеричного или буквенно-цифрового дисплея и видеодисплея, расположенных на управляющей панели.
Для размещения программы-монитора в небольших системах отводится объем ЗУ, равный 2К8 байт. С помощью этой программы можно, используя соответствующие команды с клавиатуры, выполнять такие операции, как считывание из ЗУ и запись в ЗУ с автоматическим приращением адреса и последовательным заполнением ячеек ЗУ различными константами. Кроме того, монитор обеспечивает передачу данных между портами ввода-вывода и кассетным ма1нитофоном, инициирование программы с возможностью одного или нескольких прерываний в случае остановов, вызванных совпадениями данных и адресов, и, конечно, пошаговое выполнение программы вычислений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
