Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 1
кабель
контактная игла
Согласование
Компаратор
521СА3
Светодиод 2
зелёный
Светодиод 1
красный
Кнопка управления
Контактный щуп сигнатурного анализатора
ОД
571ХΛ4
ОЗУ
2Кх32
537РУ8
Делитель частоты 555ИЕ7
ГТИ
Контроллер и блок управления 1801ВП-033(34)
мультиплексор
Последовательно параллельный сигнатурный регистр
Шифратор
(531АП2)
-ЭВМ
СТОП
ПУСК
ТИ
СИНХ.
СТОП
ПУСК
RC
D
C
D
C
100 пФ
5В
5В
1К
750
4,3К
2,7К
0,1
-
+
СИНХ.
СТОП
ПУСК
данные
Uоп
пороговый
коммутатор
Индикация
Сигнатурный
регистр (SR)
&
Схема формирования "окна"
4
3
2
1
данные
12
ОЗУ пользователя
ПЗУ пользователя
ПЗУ
ОЗУ
Дисплей
Клавиатура
МП
Контроллер
Телетайп или кассетный магнитофон или ИРПС ДВК
ИРПС
Параллельный порт в/выв
УМ
Разрабатываемые устройства
9
16
7
1
bi-1 bi bi+1
bi-1 bi bi+1
bi-1 bi bi+1
1801ВП-034
1801ВП-033
ОД
531АП2
64-разр
Рг4
Рг3
Рг2
Рг1
MX
555КП12
Схема дешифрации адресов регистров и управления
Шифратор
(531АП2)
μ-ЭВМ
bi-1 bi bi+1
b0 b1
b0 b1
ПУСК
СТОП
ПУСК
ДАННЫЕ
…
ТС
Т2
Т1
ОД
Логический анализатор
Генератор слов
принтер
дисплей
клавиатура
ИГМД
μ-ЭВМ
Индикатор сигналов шины данных
Формирователь сигналов управления (антидребезговые триггеры)
Формирователь сигналов шины данных
Формирователь сигналов шины адреса
555ΛН2
555ΛН1
К559МП13
Панелька МП К580ИК80
EMBED Visio.Drawing.6EMBED Visio.Drawing.6
Резистор 4,7К для ограничения входного тока в состоянии логического "0"
ППЗУ с УФ стиранием
ППЗУ с электронным стиранием
ПЛМ
ППЗУ
Многократно программируемые
Однократно программируемые
с плавными _______
Программируемые пользователем
Программируемые изготовителем (масочные)
Программируемые БИС
Основные функции средств отладки МПС
I. Отладка аппаратных средств (АС)
Основные режимы контроля функционирования и регистрации состояния МПС:
Основные этапы автоматизации программирования:
Основные режимы управления прототипом МПС при интеграции АС и ПО:
Средства обеспечения отладки АС.
Универсальные приборы, ручные средства и специализированные приборы.
Средства обеспечения отладки ПО.
Редакторы текста, трансляторы, компиляторы, отладчики.
Средства обеспечения комплексной отладки.
Внутрисхемные эмуляторы, комплексы диагностирования.
Внутрисхемный эмулятор – программно-аппаратное отладочное средство, которое подключается к отлаживаемой МПС системной магистрали и обеспечивает управление МПС путем подмены отдельных функциональных узлов прототипа МПС соответствующими узлами эмулятора.
Существуют внутрисхемные эмуляторы:
Функции эмулятора при отладке МПС:
При пошаговом методе после выполнения каждой команды выполнение программы останавливается и возобновляется после команды пуска с клавиатуры эмулятора. Можно отобразить состояние RR, ЗУ. При трассировке программ эмулятор в автоматическом режиме совершает одиночные шаги выполнения программы, запоминая и распечатывая содержимое каждого шага, иногда в дизассемблерном виде. Трассировка прерывается вручную или по условию останова. Оператор не может вмешаться в процессе трассировки в работу МПС и изменить содержимое RR и ЗУ
Программатор ППЗУ – осуществляет запись отлаженного ПО в БИС ПЗУ МПС.
Примеры эмуляторов микропроцессора.
Метод тестирования МПС статическими сигналами.
Суть метода: вместо микропроцессора в его панельку (или на системную шину устанавливается устройство, задающее в статическом режиме логические уровни сигналов системной шины для обеспечения диаграммы циклов МП (запись, чтение, прерывание) и регистрации последующей на них реакции.
Адрес устанавливается тумблерами Т1÷Т16. Шина данных является двунаправленной, поэтому она устанавливается при чтении тумблером Т17… и отключается с помощью сигнала управления с триггера Т. Состояние шины данных индицируется светодиодами. Сигналы шины управления устанавливаются тумблерами через антидребезговые триггеры. С помощью данного устройства можно последовательно развернуть временную диаграмму цикла МП и тем самым провести эмуляцию работы какого-либо функционального узла МПС (например, ОЗУ).
Структурная схема пульта МПЭ (эмулятор микропроцессора)
Комплексы диагностирования
Комплексы диагностирования объединяют возможности логических анализаторов и генераторов слов; способны подавать входные воздействия на диагностируемую систему, собирать и анализировать ответные реакции МПС. При этом в КД логический анализатор и генератор слов функционируют как единое целое под общим управлением микропроцессора, с общим программным обеспечением, с согласованными по времени распространения сигналами.
Комплексы диагностирования используют при проектировании АС МПС, а также для проверки работоспособного состояния (контроль) и диагностики неисправностей МПС при их производстве, ПСИ и эксплуатации (ремонт).
Обобщенная структура системы комплексного диагностирования.
μ-ЭВМ подготавливает тестовые наборы, настраивает режим работы генератора слов и логического анализатора, обрабатывает информацию о поведении ОД (объекта диагностирования), представляет информацию о её поведении на языках, используемых при проектировании, осуществляет диалог с человеком.
Пример комплекса диагностирования – система поэлементного контроля (СПК)
Сигнатурный анализ.
Аналоговые схемы проверяются путем подачи тестовых сигналов и контроля каждого узла в тракте распространения сигнала с помощью осциллографа (тест TV). При обнаружении нестандартного сигнала соответствующий узел исследуется более тщательно. Этот принцип можно распределить на цифровые системы. Однако они отличаются природой (видом) сигналов и большим количеством сигнальных входов.
При подаче в МПС тест набора входных воздействий в любом узле возникает фиксированная цифровая последовательность, и это свойство можно использовать для проверки правильной работы узла.
Измеряемая реакция узла на заданный тест набор называется сигнатурой (т.е. подписью). Этот принцип лежит в основе области цифрового контроля и называется сигнатурным анализом.
Сигнатурный анализ разработан на основе 2-х применявшихся способов контроля:
«Природа» цифровых сигналов.
Периодический сигнал синхронизации характеризуется частотой повторения (ƒ) и коэффициентом заполнения (k). Сигнал синхронизации можно измерить осциллографом или генератором.
ƒ=1/Тс
k=Т1/Тс
В узлах МПС осуществляется непериодический цифровой сигнал, для которого невозможно определить ƒ и k, а значит нельзя применять статические методы контроля.
В МПС, оперирующей данными в параллельном формате, линия содержит только часть информации в фиксированный момент t. Эта часть изменяется для внешнего наблюдения случайным образом: программно и аппаратно инициируются асинхронные события (условные переходы, вызовы п/п, запросы прерываний, операции ПДП).
В обычных рабочих условиях охарактеризовать сигнал в отдельном узле (линии) невозможно из-за воздействия неожиданных событий.
Счет переходов (СП).
Не обнаружение однобитовых ошибок возможно
Для m-битовой последовательности вероятность не обнаружения
Коды циклического избыточного контроля (ЦИК).
Передаваемый двоичный поток делиться на порождающий полином и получающийся остаток добавляется в передаваемый поток. В результате деления на приемной стороне остаток должен быть равен 0.
Сигнатурный анализатор.
Принцип сигнатурного анализа: при воздействии стимулирующего теста, в течение «временного окна» по сигналам синхронизации выделяется периодическая последовательность и делится на характеристический полином, и регистрируется остаток – сигнатура. Идея сигнатурного анализа построена на циклических кодах, для построения которых разработан сигнатурный полином: X16+X9+X7+X4+1. По нему выражается обратная связь: реализуется генератор псевдослучайной последовательности или сигнатурный регистр.
Вероятность обнаружения ошибки для 16-ти разрядного сигнатурного регистра:
P = 1 – 216 = 1 – 0,00001526 = 0,999985
Простой сигнатурный анализатор.
На входе желательно использовать чисто резисторный коммутатор с пороговыми уровнями 0,8В и 2,0В, что соответствует стандартным ТТЛ – уровням.
Схема задержки сигналов пуска и останова, а также синхронизации для устранения "гонок" состязаний фронтов сигналов.
Применения сигнатурного анализатора.
Ограничения.
Сигнатурный анализатор регистрирует только те события, которые синхронны с сигналом синхронизации.Однако:
Усовершенствованной формой сигнатурного анализа является трассовый анализ, который локализует отказ в окне пуска-останова за счет формирования последовательности промежуточный сигнатур.
Для сигнатурного анализа важно:
Рис. 1. Структурная схема платы сигнатурного анализатора и компонентов системы поэлементного контроля.
Структурная схема щупа.
Основные функции платы СА:
Контактный щуп СА предназначен для съема электрического сигнала в контролируемой точке схемы ОД путем зондового контактирования, преобразования физического сигнала в логический цифровой и подачи его на вход последовательного сигнатурного регистра. С помощью кнопки, и 2-х светодиодов, расположенных непосредственно на щупе, оператор может управлять и фиксировать режим работы систем ПК, например переходить к контролю последующий точки в соответствии с деревом поиска неисправностей.
Принцип работы СПК:
Аппаратно-программные средства обеспечения функции №2 отладки МПС «Автоматизация программирования МПС (разработка ПО)»
Средства разработки и корректировки программ МПС – программные средства отладки, функционирующие на базовом вычислительном комплексе
Отладочные программные средства:
Основные функции ОПС:
Программные компоненты ОПС:
Аппаратно-программные средства обеспечения функции №3 отладки МПС
«Управление прототипом МПС при интеграции АС и ПО»
Оценочные комплексы.
Оценочные комплексы предназначены для отладки МПС на программном уровне. Оценочные комплексы – это микро-ЭВМ в минимальном составе, на базе которой создается проектирование МПС, с возможностью подключения аппаратуры пользователя.
Преимущества оценочных комплексов:
Недостатки оценочных комплексов:
Обобщенная структура оценочного комплекса.
ПО оценочного комплекса ограничивается
Примером оценочных комплексов может быть:
Отладочные комплексы.
Отладочные комплексы предназначены для отладки МПС на программном уровне описания. Отличаются от оценочных комплексов развитым программным обеспечением, увеличенным ЗУ и усложнённым интерфейсом.
Преимущества отладочных комплексов:
Недостатки отладочных комплексов:
Комплексы развития.
Комплексы представляют собой набор функциональных узлов как в «конструкторе».
Мониторы отладки.
Монитор отладки – специальная программа, загружаемая в память отлаживаемой системы. Она вынуждает процессор МПС производить кроме штатной задачи, еще и отладочные функции:
Программа монитор обязательно должна работать в связке с внешним компьютером или пассивным терминалом, на которых и происходит визуализация и управление процессом отладки проектируемой и изготовленной МПС в реальном времени.
Достоинство – малые аппаратные затраты
Недостаток – отвлечение ресурса МП на отладочные процедуры (программные прерывания и дополнительная память) и связные процедуры (последовательный канал). При этом объем отвлекаемых ресурсов зависит от искусства разработчика отладочного монитора.