Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов (1988) (1092085), страница 57
Текст из файла (страница 57)
О и лог. ! соответствуют эти мгновенные значения. Например. в логических схемах технологии типа ТТЛ любые напряжения, превышающие 2.4 В, производят эффект, соответствующий лог, 1, а уровни напряжения. не превышающие 0,4 В, — аффект, соответствующий лог. О. Напряжения, появляющиеся в различных точках МПУ, логическим анализатором преобразуются в последовательность логических уровней (последовательность уровней лог. 0 и лог. !). Это преобразование осуществляется с помощью компараторов, на которые поступают входные напряжения, снимаемые с цепей шин данных, адреса, управления (в показанной на рис. 7.6 схеме предусмотрено 16 входов, на которые могут быть поданы напряжения с шин данных и адреса, где информация представляется в параллельной форме. либо могут быть приняты сигналы с различных цепей шины управления для установления правильности временных соотношений в них).
Напряжение, поступающее на каждый вход анализатора, с помощью компаратора сравнивается с пороговым напряжением (которое для схем ТТЛ может быть выбрано (2,4 + 0,4)~2 1,4 В, для других схем оно выбирается аналогично), устанавливаемым с помощью генератора порогового напряжения. Если входное напряжение превышает уровень порогового напряжения, принимается, что входное напряжение соответствует уровню лог. 1, в противном случае оно принимается соответствующим уровню лог. О. Таким образом, напряжение, поступающее на каждый вход, преобразуется в двухуровневые сигналы на выходе компаратора. Этот процесс показан на рис. 7.7.
В моменты, соответствующие тактовым импульсам, полученный на выходах компараторов многоразрядный код поступает в буферный регистр. Из буферного регистра тактовыми импульсами информация передается в запоминающее устройство (ЗУ) и логический компаратор. чья ььй доогаоодоо дход .г7анамитоа долооодоа оарооа сннятоооо- Илодгог оадодооги оооо ооооооо Рис. 7.6 Структурная схема логического анализатора 324 — лароеадве нонрвменое дладное нопрннгенае НанадньИЕ~ОЕ нам парампгара гангпадьм ивгпупьосн Рис. 7.7. Преобразование иконного нвврвженни в логические уровни По характеру протекающих процессов ЗУ можно представить состоящим из сдвиговых регистров, число которых равно числу разрядов буферного регистра.
В моменты тактовых импульсов содержимое сдвиговых регистров сдвигается и в освобождающийся разряд каждого из них принимается содержимое соответствующего разряда буферного регистра. При этом выдвигаемая из сдвиговых регистров информация теряется. Таким образом, в таких регистрах удерживаются данные, поступившие из буферного регистра за определенное число последних тактов (например, за последние 16 тактов). С наступлением очередного такта принимается новое слово, а самое раннее принятое слово теряется. Такие процессы можно воспроизвести в ЗУ типа стек, если предусмотреть в нем!616-разрядных ячеек и 4-разрядный счетчик в качестве указателя стека.
Тактовые импульсы изменяют иа единицу содержимое указателя стека и по образовавшемуся адресу производится запись в стек информации, поступающей из буферного регистра. Так как работа счетчика носит циклический характер, то через каждые 16 тактов в ячейке памяти запоминается новая информация, при этом ранее введенное в нее слово теряется. Если в процессе отладочных работ обнаружится выдача МПУ неверных результатов, то возникает необходимость выявления точек программы, которые могут быть виновными в возникновении такого результата. Определение таких точек в программе требует просмотра содержимого шин за некоторое число тактов на участках программ, где происходит выполнение команд, подозреваемых в ошибочном исполнении Эту информацию можно получить из рассмотренного выше ЗУ.
Пусть ввод в ЗУ должен прекращаться в момент, когда в подключенной ко входу анализатора шине !и, следовательно, в буферном регистре) почвляется слово, возникающее при выполнении данной команды. Тогда в ЗУ оказываются ! 6 данных, принятых в течение 16 предшествующих тактов. Можно после обнаружения в буферном регистре указанного слова закрыть доступ в ЗУ новых данных с задержкой на некоторс!е число й тактовых периодов. При этом в ЗУ окажутся зафиксированными данные, ппинятые в течение 16 — 77 предшествующих и 7г последующих тактов, отсчитываемых относительно такта. в котором обнаружено данное слово.
В схеме логического анализатора на рис, 7.6 выявление момента, когда в буферном регистре появляется заданное слово, осуществляется логическим компаратором, на входы которого поступает информация из буферного регистра и слово, набранное на переключателях оператором. Генератор цифровой задержки по установленному оператором значению задержки, воздействуя на устройство управления памятью.
закрывает доступ в ЗУ новых данных в определенном такте, С помощью устройства управления выдачей данных содержимое ячеек ЗУ отображается на экране, При этом могут быть использованы различные формы представления данных. Этим данным может быть придана форма временных диаграмм, таблиц данных либо карт состояния. Рассмотрим эти формы вывода и отображения данных, Форма временных диаграмм удобна при отладке аппаратных средств, когда возникает необходимость анализа взаимных временных положений между сигналами, возникающими в различных цепях, выявления ложных импульсов.
На рис. 7 8 показан вид получаемых на экране временных диаграмм. Получение таких диаграмм достигается в результате последовательного циклического считывания содержимого ячеек ЗУ и подачи разрядов считанных данных в отдельные каналы многоканального осциллографа. Такие временные диаграммы, одновременно отображающие логические уровни сигналов, получаемых по многим каналам (например, по 8 и !6 каналам), позволяют достаточно полно проанализировать функционирование определенных блоков цифрового устройства. Представленные на рис.
7.8 диаграммы соответствуют работе двоичного счетчика. На диаграмме, обозначенной номером О, представлена последовательность синхронизирующих импульсов, на Рнс. 7.8 Временайе анаграммы на экране логического анализатора Входное нолдяяеное гентебЫЕ омлульсм но Входе ду Имнульгьс номен Рнс. 7.9 Пропессы регнстрапнн нороткнх нмпульсон каждой из последующих диаграмм — состояние на выходах соответственно )-го, 2-го и т.
д. разрядов счетчика. Для регистрации коротких импульсов помех, возникающих в интервале времени между моментами появления синхронизирующих импульсов. можно пользоваться следующими приемами. Частоту тактовых импульсов, под действием которых поступающая на входы анализатора информация считывается и передается а буферный регистр, а затем в ЗУ, выбирают в несколько раз более высокой, чем частота синхронизирующего сигнала испытываемого устройства. Кроме того, для регистрации импульсов, длительность которых меньше периода следования тактовых импульсов, можно в каналах использовать триггеры, которые взводятся от таких импульсов. С появлением тактовых импульсов состояние триггера передается в буферный регистр, после чего триггер сбрасывается в исходное состояние.
Эти процессы показаны на рис. 7.9. Отображение содержимого ЗУ в форме таблиц данных удобно на этапе комплексной отладки МПУ, когда производится совместное испытание ранее порознь отлаженных программных и аппаратных средств. При этой форме содержимое ЗУ отображается а виде чисел, представляемых в различных системах счисления (двоичной. восьмеричной, шестнадцатеричной). Каждое такое число изображает комбинацию логических уровней сигнала, поступающего на входы анализатора, в некоторый тактовый момент. Например, на рис.
7.!О показана таблица данных, поступающих на входы логического анализатора с выходов разрядов двоичного счетчика. При использовании формы рнс, 7до. Таблнна данных на экране ло карт состояния разрядЫ выводи- гнческого анализатора 327 мых из ЗУ анализатора данных разбиваются на две группы. Каждая группа разрядов подается на отдельный цифро-аналоговый преобразователь информации (ЦАП). Выходное напряжение одного ЦАП используется в качестве напряжения горизонтальной развертки электроннолучевой трубки, напряжение другого ЦАП вЂ” в качестве напряжения вертикальной развертки трубки, При этом каждому значению выдаваемых из ЗУ данных соответствует определенное положение точки на экране трубки. Последовательности поступающих из ЗУ данных соответствует последовательность точек, образующих на экране некоторую фигуру.
Такая форма отображения удобна для контроля на этапе производства МПУ илн их эксплуатации. Если форма фигуры при исправном функционировании МПУ известна, то при наличии неисправности форма этой фигуры резко отличается и по этому признаку выявляется неправильное функционирование МГ1У. ?.4.
СИГНАТУРНЫЛ АНАЛИЗАТОР С помощью логических анализаторов может быть локализована неисправность с точностью до некоторого крупного элемента замены (некоторого конструктивного элемента). например платы. Выявленный неисправный конструктивный элемент может быть при этом заменен исправным, а неисправный элемент подлежит ремонту. Восстановление работоспособности неисправного элемента требует локализации неисправности в нем с точностью до компонента (микросхемы), т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
