курсовой проект / двк2(щель) / двк2(щель)
.docДВК2—«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