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

6.2. Анализаторы временных диаграмм

Иногда в системе возникают события, которые асинхронны относительно системной синхронизации, но которые могут вызвать ошибочное поведение системы. Такие события часто называются помехами и либо возникают из-за ошибок внутренней временной диаграммы системы, либо приходят от источников, находящихся вне вычислительной системы. Анализаторы логических состояний регистрируют информацию только синхронно с сигналами синхронизации проверяемой системы и не могут обнаружить появление помехи. Анализатор состояний опрашивает системные шины только по фронтам сигналов синхронизации. Изменение состояния любой линии шины, которое не приходится на фронты сигналов синхронизации, не регистрируется и не запоминается.

Для исследования временной диаграммы системы и регистрации помех разработаны анализаторы, в которых источником сигналов синхронизации и опроса служит их внутренний генератор сихронизации, работающий асинхронно с генератором синхронизации проверяемой системы. Подобный прибор называется анализатором временных диаграмм; он предназначен, главным образом, для показа временных диаграмм системы. Необходимость в таких анализаторах возникла-по той причине, что осциллограф не может прослеживать и регистрировать сигналы со многих линий шины одновременно. Современные анализаторы временных диаграмм регистрируют и индицируют до 16 сигналов, а частота их внутренних генераторов синхронизации доходит до 200 МГц.

Следует подчеркнуть, что запомненная и в последующем индицируемая информация НЕ является действительным аналоговым представлением анализируемых сигналов. Информация запоминается во внутреннем ЗУПВ и индицируется в виде идеализированных прямоугольных сигналов. ЗУПВ обычно имеет 1024 или 2048 бит на каждый вход, а частота опроса варьируется от нижнего предела 2 Гц до принятого в анализаторе максимума. Из-за конечной емкости ЗУПВ приходится искать компромисс между задаваемой частотой опроса и объемом индицируемых событий в проверяемой системе. Если исследуется система с периодом синхронизации 500 НС и установлен период опроса 100 не в анализаторе,

внутреннее ЗУПВ которого имеет 1024 ячейки, возможно зарегистрировать и индицировать 204 события, происходящих. синхронно с сигналами синхронизации проверяемой системы. Если же период опроса уменьшен до 25 не, можно зарегистрировать только 51 событие в проверяемой системе.

В логических системах существуют два типа асинхронных временных измерений; функциональный временной анализ и параметрический временной анализ. Если мы заинтересованы только в том, что событие А происходит во время события В, имеет место функциональный временной анализ, который просто показывает корреляцию во времени различных событий. Когда же главная цель заключается в том, чтобы установить, что событие А длится определенный временной интервал или что событие В возникает в течение определенного времени относительно события А, имеет место параметрический временной анализ, в котором важна точная временная диаграмма событий. Частота внутренней синхронизации в анализаторе временных диаграмм, предназначенном для параметрических временных измерений, должна быть выше частоты синхронизации в анализаторе, рассчитанном на функциональные временные измерения. Требование высокого быстродействия и применения соответствующих логических схем значительно удорожает параметрический временной анализатор по сравнению с функциональным временным анализатором.

Помехи или выбросы возникают из-за гонок в логических схемах, возникающих в результате плохой проработки отдельных схем системы, наводятся шумами в системе или от внешнего источника. Импульс, продолжительность которого больше 5 не, но меньше периода опроса, установленного в приборе, квалифицируется анализатором временных диаграмм как помеха. Следовательно, при задании периода опроса 50 не импульсы на любом из входов анализатора с длительностью в диапазоне 5-50 нс считаются помехами. В анализаторе временных диаграмм для помех и обычных системных событий предусматриваются отдельные схемы регистрации и хранения. При индикации оба источника временной информации объединяются и помехи видны на временных диаграммах как яркие импульсы. В случае функционального временного анализа помехи индицируются в виде

ярких импульсов, ширина которых определяется установленным в приборе периодом опроса. Если, например, возникли две помехи с длительностью 30 и 70 не, а пери-од опроса составляет 100 не, на индикаторе обе помехи имеют одинаковую длительность.

На практике анализаторы временных диаграмм применяются для исследования сигналов шины управления и операций ВВ, т. е. тех частей системы, в которых чавдр всего возникают проблемы временного анализа. Приборы многих фирм, объявленные как совместимые с микропроцессором, рассчитаны на непосредственный интерфейс с относительно медленными микропроцессорными системами. Если такой прибор подключается к системе с более высоким быстродействием, необходимо обратить внимание на соответствие их временных характеристик. Чтобы прибор работал в пределах своих спецификаций, может потребоваться расширение управляющих импульсов и получение необходимых для прибора сигналов синхронизации из системной синхронизации с помощью делителя. Задержка распространения делителя и время установления прибора могут привести к перекосу синхронизации между прибором и системой. На этапе проектирования система кажется правильной, но неучтенный перекос синхронизации может вызвать неустойчивую работу. Для исследования помех, вызываемых гонками, и проверки реальных времен установления сигналов следует воспользоваться анализатором временных диаграмм.

Рассмотрим обнаружение помехи в схеме синхронного счетчика (см. рис. 4.2), в котором действует сигнал асинхронного сброса. Предположим, что счетчик формирует сигналы для других схем и возможность возникновения в нем помехи вызывает неправильную работу этих схем. Тогда анализатор временных диаграмм следует подключить к линии синхронизации и к трем выходам Qa, Qb и Qc. Пусть сигнал синхронизации, вызывающий изменение состояния счетчика, имеет частоту 2 Гц, а период - соответственно 500 мс. Чтобы зарегистрировать и индицировать все состояния счетчика, необходимо просмотреть полный цикл его работы длительностью 2,5 с. Предположим, что емкость ЗУПВ анализатора составляет 256 бит, так что задание периода опроса 100 мс позволит зарегистрировать в ЗУПВ как раз один полный цикл работы счетчика. Как и в анализаторах

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.