курсовой проект / двк2(щель) / двк2(щель)

ДВК2—«ЩЕЛЬ»—ПРОСТОЙ ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОТЛАДКИ ВСТРАИВАЕМЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ МИКРОЭВМ НА БАЗЕ МПК БИС СЕРИИ К588

Наиболее трудна для разработчиков встраиваемых управляющих микроЭВМ совместная отладка программного обеспечения (ПО) и аппаратуры, так как средств для общения с управляющей микроЭВМ и уп­равления ею недостаточно.

В этом случае можно использовать специализирован­ные отладочные комплексы, например «Электроника НЦ-803» или АРМ 2.05.01 для эмулирования аппара­туры управляющей микроЭВМ. Однако применение та­ких комплексов для отладки взаимодействия ПО и аппаратуры управляемой системы неоправданно дорого.

Другой путь — использовать для отладки процессор управляющей микроЭВМ (заведомо исправный). В этом случае можно организовать канал общения управляю­щей микроЭВМ с программно-совместимой серийной микроЭВМ, оснащенной всеми необходимыми средства­ми хранения и отображения информации. Для орга­низации такого канала общения процессор управляю­щей микроЭВМ должен иметь систему прерываний и прямого доступа к памяти (ПДП).

Отладочный комплекс ДВК-2 — «ЩЕЛЬ» (в качестве инструментальной используется микроЭВМ ДВК-2) раз­работан для отладки аппаратуры и ПО встраиваемых управляющих микроЭВМ на базе МПК БИС К588.

Аппаратурная часть комплекса (рис. 1): инструментальная микроЭВМ ДВК-2; плата «Щель», встраиваемая в инструментальную микроЭВМ; отлажи­ваемая микроЭВМ и переходная плата для подклю­чения процессора отлаживаемой микроЭВМ.

Программная часть.комплекса — это опе­рационная система ОС ДВК; монитор «Щель», разме­щаемый в памяти инструментальной микроЭВМ; про­грамма START—STOP, размещаемая в памяти отла­живаемой микроЭВМ.

Идея комплекса — использовать возможности ОС ДВК для создания ПО встраиваемой управляющей микроЭВМ и для отладки ее аппаратуры, а также ав­томатизировать совместную отладку ПО и аппаратуры. В комплексе со стороны инструментальной микроЭВМ

реализован программный доступ к адресному простран­ству отлаживаемой микроЭВМ в режиме ПДП и про­граммное управление режимами работы (запуск, оста­нов, останов в заданной точке) процессора отлаживае­мой микроЭВМ. Это позволяет реализовать: пуск с за­данного адреса; установку и удаление точки останова; прерывание; продолжение выполнения программ с точ­ки прерывания; отображение и изменение содержимого ЗУ, регистров внешних устройств, регистров общего назначения и слова состояния программы на дисплее инструментальной микроЭВМ; проведение тестово-диагностических процедур с ЗУ и каналом отлаживаемой микроЭВМ; преобразование десятичных чисел во внут­ренний код отлаживаемой микроЭВМ и обратно.

Технические характеристики комплекса ДВК-2 — „Щель"

Разрядность канала, бит 16

Система команд ОСТ 11 305.909-82

Интерфейс канам ОСТ 11305.903-80

Число функций 25

Объем нестандартного (140x230 мм) обо­ рудования, плат , Ч

Требуемая память для ПО

инструментальной микроЭВМ, слов . . 6000

отлаживаемой микроЭВМ, слов ..... 76

Уровень сигналов ТТЛ

Напряжение источника питания:

плата «Щель», В +5±\0%

переходная плата, В +5±Ю!Н

Потребляемая мощность:

__ плата «Щель», Вт 6

J- переходная плата. Вт 5

• Плата «Щ ель» подключается к каналу инстру­ментальной микроЭВМ и входит в ее конструктив. П е-реходная плата вставляется в конструктив отла­живаемой микроЭВМ на место платы процессора, ко­торый на время отладки подключается к специальному разъему переходной платы. По окончании работ пере­ходная плата удаляется, и процессор отлаженной мик­роЭВМ устанавливается на свое место. Плата ПЗУ отлаживаемой микроЭВМ на время отладки заменяется платой эмулятора ПЗУ (ЭПЗУ). Плата ЭПЗУ — это ОЗУ, в ячейки которого со стороны инструменталь­ной микроЭВМ разрешены запись и считывание, а со стороны отлаживаемой микроЭВМ — только считывание. Аппаратура. Со стороны инструментальной микро-ЭВМ плата «Щель» (рис. 2) содержит четыре про­граммно-доступных регистра, адреса которых находят­ся в зоне внешних устройств: регистр управления (РУ), регистр состояния (PC), регистр данных (РД) и ре­гистр адреса (РА). Четырехразрядный РУ предназна­чен для управления режимом работы отлаживаемой микроЭВМ посредством запуска процессора (Пуск Н); требования прямого доступа к каналу (ТПД Н); сбро­са доступа к каналу (Сброс ПДП Н); требования останова (Т Ост Н). PC предназначен для сообщения

и сигналы канала отлаживаемой микроЭВМ (сигналы отлаживаемой микроЭВМ имеют индекс «О»). Схема ПДП формирует цикл ПДП и вырабатывает сигнал ПВ Н, поступающий в отлаживаемую микроЭВМ и в плату «Щель». Схема индикации останова — это одноразрядный порт вывода, настроенный на адрес 160000₈, программно доступный отлаживаемой и ин-•струментальной микроЭВМ. Для запуска отлаживаемой микроЭВМ в переходной плате с помощью одиовибра-тора вырабатывается импульс запуска, переводящий процессор отлаживаемой микроЭВМ на микропрограм­му начального пуска.

Программное обеспечение комплекса состоит из мони­тора «Щель», загружаемого в память инструменталь­ной микроЭВМ, и программы START — STOP, загру­жаемой в память отлаживаемой микроЭВМ.

Монитор «Щель»—это программа, в диалого­вом режиме выполняющая следующие команды управ­ления и отображения состояния отлаживаемой мик­роЭВМ:

отображение на дисплее и изменение содержимого любого слова ОЗУ и ЭПЗУ;

отображение на дисплее и изменение содержимого всех регистров общего назначения (РОН) и слова со­стояния процессора (ССП). Выполнение команды реа­лизуется посредством доступа к области ОЗУ с име­нем REGIST;

загрузку заданного массива из памяти инструмен­тальной микроЭВМ в память отлаживаемой микроЭВМ или обратно. При помощи этой команды отлаживаемая целевая программа загружается в ЭПЗУ;

пуск с заданного адреса. Выполнение команды реа­лизуется записью заданного адреса пуска в седьмой РОН (счетчик команд СК), с последующей подачей сигнала запуска;

останов по команде с клавиатуры инструментальной микроЭВМ. Выполнение команды реализуется подачей сигнала требования прерывания отлаживаемой микро-ЭВМ с последующим тестированием бита обратной связи в PC. После установки бита обратной связи в PC, что свидетельствует об останове отлаживаемой микроЭВМ, в режиме ПДП считывается и отображает­ся на дисплее содержимое всех РОН и ССП;

установка и отмена точки останова в программе от­лаживаемой микроЭВМ. Выполнение команды реали­зуется записью кода командного прерывания ВРТ по адресу команды точки останова;

продолжение работы отлаживаемой микроЭВМ с точ­ки останова. Выполнение команды реализуется подачей сигнала запуска. Поскольку СК после останова настро­ен на следующую за точкой останова команду, про­должение произойдет автоматически.

Программа START — STOP (рис. 4) располагает­ся в вершине ЭПЗУ и состоит из трех модулей: START, STOP и STOPB. Все три модуля работают с областью памяти из девяти слов, расположенной в вершине ОЗУ и имеющей название REGIST. Эта область служит для хранения содержимого всех РОН и ССП перед остано­вом и загрузки их перед запуском. Программа START загружает РОН и ССП из области REGIST. Она полу­чает управление через вектор 24. Загрузка седьмого РОН, являющегося СК, и означает пуск с заданного адреса. Программа STOP выгружает содержимое РОН ^ ССП в область REGIST, подает сигнал обратной связи (ОСТ Н) и переходит к зацикливанию. Останов процессора имитируется зацикливанием процессора (до подачи сигнала запуска). Поскольку программа STOP получает управление по прерыванию, значения СК и ССП выгружаются в REGIST из стека. Программа STOPB работает аналогично программе STOP, однако она получает управление по командному прерыванию ВРТ и перед сохранением содержимого РОН и ССП выполняет команду, являющуюся точкой останова. Таким образом, небольшая часть памяти отлаживаемой иикроЭВМ (66 слов в вершине ЭПЗУ и 9 слов в вер- шине ОЗУ), а также ячейка с адресом 160000 (порт вывода сигнала обратной связи) задействованы под нужды комплекса «Щель» и не могут использоваться целевой программой отлаживаемой микроЭВМ. Впро­чем, для последней это несущественное ограничение. Стандартный способ применения объектного модуля (6 Кбайт) программы монитора «Щель> заключается в следующем. Объектный модуль разработанной на ин­струментальной микроЭВМ целевой программы ком­понуется с объектным модулем монитора «Щель» в единый загрузочный модуль с помощью программы LINK ОС ДВК. После включения этого модуля в рабо­ту монитор «Щель», выполнив предварительные дей­ствия (в частности, загрузку в память отлаживаемой микроЭВМ программы START — STOP), переходит в режим диалога. Командой загрузки массива целевая программа загружается в ЭПЗУ отлаживаемой микро-ЭВМ, и можно приступать к ее отладке.

ПРОГРАММЫ START, STOP И STOPB

АССЕМБЛЕР MACRO-11 / ОС ДВК

• START - ПРОГРАММА ЗАПУСКА *

• STOP - ПРОГРАММА ОСТАНОВА ПО ВНЕШНЕМУ СИГНАЛУ*

• STOPB - ПРОГРАММА ОСТАНОВА ПО КОМАНДНОМУ ПРЕ- *

* РЫВАНИЮ ДЛЯ ОТЛАДКИ (ВРТ) *

* REGIST- ОБЛАСТЬ ОЗУ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ СОДЕРЖИМОГО

* РОН И ССП *

START:

MOV REGIST, RØ ;ЗАГРУЗКА РОН

MOV REGIST+2, R1

MOV REGIST+4, R2

MOV REGIST+6, R3

MOV REGIST + 1Ø, R4

MOV REGIST+12,R5

MOV REGIST+14,SP

MTPS REGIST+20 ;ЗАГРУЗКА ССП

JMP ∂REGIST+16 ;ЗАГРУЗКА СК

START: NOP ;МЕСТО КОМАНДЫ

;ТОЧКИ ОСТАНОВА

MFPS REGIST+2Ø ;ВЫГРУЗКА ССП

MOV RØ , REGIST ;ВЫГРУЗКА РОН'

MOV R1,REGIST+2

MOV R2,REGIST+4

MOV R3,REG1ST+6

MOV R4,REGIST+10

MOV R5,REGIST+12

MOV (SP)+,REGIST+16 ;ВЫГРУЗКА СК

TST ( SP )+

MOV SP,REGIST+14

MOV #177777,∂#16ØØØØ ;СИГНАЛ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

ST1: BR ST1 ;ЗАЦИКЛИВАНИЕ

STOP:

MOV RØ,REGIST ;ВЫГРУЗКА РОН

MOV Rl,REGlST+2

MOV R2,REGIST+4

MOV R3,RECIST+6

MOV R4,REGIST+10

MOV R5,REGIST+12

MOV ( SP )+ ,REGIST+16 ;ВЫГРУЗКЛ СК

MOV ( SP )+ ,REGIST+20 ;ВЫГРУЗКА ССП

MOV SP ,REGIST+14

MOV #177777, ∂#160000 ;СИГНАЛ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

ST2: BR ST2 ;ЗАЦИКЛИВАНИЕ ;ВЕРШИНА ЭПЗУ

REGIST:

0 ;R0

0 ;R1

0 ;R2

0 ;R3

0 ;R4

0 ;R5

0 ;SP

0 ;PC

0 ;PSW

;ВЕРШИНА ОЗУ