Читальный зал -->  Отладка микропроцессорных систем 

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

Отладка микропроцессорных систем

Вряд ли найдутся электронные компоненты, которые могут соперничать с микропроцессорами по темпам развития и разнообразию применений. Первый микропроцессор фирма Intel разработала в 1971 г., а вскоре появилось множество приборов других фирм. В микропроцессоре сделана попытка реализовать в одной микросхеме основные функции центрального процессора (ЦП) компьютера. Микропроцессоры первого поколения имели элементарную архитектуру по сравнению с типичным миникомпьютером, который был в то время самым маленьким и дешевым цифровым компьютером. За первыми микропроцессорами последовали микропроцессоры второго и третьего поколений, которые стали гораздо мощнее и сложнее своих предшественников. Увеличение плотности упаковки и повышение быстродействия микропроцессоров прямо связаны с совершенствованием технологии производства интегральных микросхем.

Появление сложных функциональных устройств в .виде отдельных микросхем привело к смещению разработок из области схемотехники в область системотехники. Компоненты системы обладают всеми свойствами компьютера, а функциональные характеристики системы определяются совокупностью программ. По существу, разработчик настраивает универсальный набор компонентов на выполнение конкретных функций системы, заставляя компьютер выполнять последовательность команд, реализующих требуемые действия. Поведением системы управляет ее программное обеспечение, т. е. совокупность программ.

Вычислительная система представляет собой симбиоз электрических компонентов (или аппаратных средств) и программ (или программного обеспечения), которые тесно взаимосвязаны и практически бесполезны друг без друга. Такой симбиоз в случае неисправности изделий с микропроцессорами ставит довольно трудную проблему определения того, где возникла неисправность - в аппаратных средствах или в программном

обеспечении. Помочь в решении подобного рода проблем призвана специальная контрольно-измерительная аппаратура, номенклатура которой варьируется от простых приборов до сложных, многофункциональных систем.

Инженеры и техники, занятые разработкой, эксплуатацией и ремонтом вычислительных систем, должны иметь теперь более высокий уровень технической культуры по сравнению с их традиционным уровнем. Необходимо совершенствовать систему образования, чтобы справиться с этими жизненными потребностями, особенно в условиях непрерывной эволюции основных принципов проектирования и контроля вычислительных систем. Широкое распространение компьютеров поставило вопрос о разработке системного программного обеспечения на всех уровнях программирования. Проблемы, возникающие при объединении процессоров в распре.целен-ную систему, и проблемы управления такими системами пока окончательно не решены. Контроль и проверка сложных систем с помощью встроенных тест-программ и специальной аппаратуры серьезно отстают от масш табов применения таких систем.

1.1. Компьютер

В составе любого компьютера имеются три основных устройства, показанных на рис. 1.1.

Центральный процессор (ЦП) управляет компьютером, а также выполняет все арифметические и логические операции. В микрокомпьютере функции ЦП реализует микропроцессор.

Память (или запоминающее устройство) хранит последовательности команд программы, которые выполняет ЦП. Процессор последовательно считывает каждую команду, дешифрирует ее и производит операции, зако-

и,ент.раль~ ный процес- сор (ЦП)

ВВод-быВоВ дированные в команде. По-

(вв) следовательное выполнение

коман.ц центральным процессором определяет действия системы. В памяти хранятся также данные, например, промежуточные резульг Рис. 1.1. Состав технических таты вычислений, которые средств компьютера неудобно хранить в ЦП.

Память

Средства ввода-вывода (ВВ) обеспечивают взаимодействие компьютера с внешним миром. Под управлением ЦП данные считываются через входной порт или передаются в какое-либо внешнее устройство через выходной порт.

Типы подключаемых к компьютеру внешних устройств определяются назначением системы. В компьютерах общего назначения применяются такие периферийные устройства, как клавиатура, видеодисплей и принтер, которые обеспечивают взаимодействие человека с машиной. К управляющим цифровым компьютерам подключаются преобразователи, дающие электрические аналоги таких переменных, как давление, температура и скорость потока. Выходные порты соединяются с исполнительными устройствами, например с шаговым двигателем, для регулирования параметров процесса. Участие обслуживающего персонала в управляющих системах часто сводится только к коррекции установочных значений параметров.

Компьютер представляет собой универсальную структуру, которую путем подключения соответствующих внешних устройств и программирования можно использовать для решения разнообразных задач.

1.2. Системы с шинной структурой

Информация передается из одного блока вычислительной системы в другой по линиям связи в форме двоичных (двузначных) сигналов. Такие сигналы имеют только два допустимых состояния или уровня напряжения, которые называются состояниями логического О и логической 1. Установлено соглашение о том, что нуль представляет состояние логического О и -}-5 В - состояние логической 1 (так называемая позитивная логика).

Если информация передается из одного места в другое по одной линии путем представления логических уровней в виде последовательных временных рядов, то такой вид связи называется последовательной передачей.

На рис. 1.2 показана временная диаграмма пересылки 8-битного двоичного слова 01001100 по линии последовательной передачи. Первым в показанном слове передается старший бит; на практике принято передавать

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.