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Les outils de développement et le débogage mono-puce de microcontrôleur
Les outils de débogage principaux incluent:
- in-circuit émulateurs.
- logiciels de simulation.
- le développement du conseil (évaluation du conseil).
- Affiche le débogage.
- Émulateurs ROM.
Cette liste n'épuise pas tous les types d'outils de débogage existantes. En plus de cela, il existe des kits combo et des dispositifs qui vous permettent de compenser les désavantages d'actifs fixes, prises séparément.
En-circuit émulateurs.
Émulateur Circuit - un matériel et un outil logiciel qui peut remplacer le processeur est émulé dans le circuit réel. In-Circuit Emulator - est l'outil de débogage plus puissant et versatile.
En fait, le «bon» en circuit émulateur rend le processus de débogage du fonctionnement du contrôleur clair, c.-à- facilement contrôlé, géré et arbitrairement modifiables à la volonté du développeur.
Fonctionnels in-circuit émulateurs sont divisés en amarré à un ordinateur externe (habituellement, il est IBM PC), et fonctionne de manière indépendante. Autonome en circuit émulateurs ont des ressources informatiques individuels, des moyens d'entrée-sortie n'est pas requise pour ses connexions normales de fonctionnement avec les autres ressources informatiques, mais pour un utilisateur à avoir à payer des coûts plus élevés, ou des fonctionnalités réduites et les capacités de service en comparaison avec similaire modèles, à quai avec l'IBM PC.
En règle générale, en circuit émulateur avec un système d'amarrage est débogué en utilisant le câble d'émulation d'émulation avec une tête spéciale. D'émulation de microcontrôleur, au lieu de la tête est insérée dans le système en cours de débogage. Si le microcontrôleur ne peut pas être retiré du système en cours de débogage, l'utilisation de l'émulateur n'est possible que si l'appareil possède un mode debug dans lequel l'ensemble de ses conclusions sont dans la troisième condition. Dans ce cas, de se connecter l'émulateur utilise un adaptateur spécial, un clip ceinture, qui se connecte directement aux conclusions du microcontrôleur émulé.
Au minimum, l'émulateur a des blocs fonctionnels suivants:
- débogueur.
- accueillir émulation du microcontrôleur;
- Mémoire d'émulation;
- sous-système des points d'arrêt;
Modèles les plus avancés peuvent en outre contenir:
- Point d'arrêt CPU;
- traceur;
- profileur (code performances du logiciel de l'analyseur);
- horloge en temps réel;
- logiciels et du matériel, offrant la possibilité de lire et de modifier les ressources du processeur émulé "à la volée", c'est à dire pendant l'exécution du programme d'utilisateur en temps réel;
- matériel et des logiciels qui fournissent une commande synchrone nécessaire pour émuler dans les systèmes multiprocesseurs;
- environnement de développement intégré
Debugger
Le débogueur est un pont entre le développeur et l'outil de débogage. La composition et la quantité d'informations en passant par l'entrée-sortie, sa disponibilité à percevoir, contrôler, et, si nécessaire, de corriger et de modifier - dépendent directement sur les propriétés et la qualité du débogueur.
Un bon débogueur vous permet de:
- Télécharger le programme en cours de débogage dans le système de mémoire.
- de sortie pour surveiller l'état et le contenu de tous les registres et la mémoire, et, si nécessaire, à les modifier.
- processus de simulation de contrôle.
Débogueurs plus puissants, généralement appelés de plus haut niveau (High Level débogueurs), en plus, vous pouvez:
- à l'débogage symbolique, en raison du fait que le débogueur "connaît" les adresses de variables de caractères, les tableaux et toutes les structures (grâce à l'utilisation d'informations spécifiques fournies par le compilateur). L'utilisateur peut fonctionner de manière plus acceptable pour un homme les noms des personnages, pas la peine de se souvenir de leurs adresses.
- suivre et d'analyser non seulement démonter texte et code source écrit en langage de haut niveau, et même avec son propre commentaire.
Ce débogueur permet à l'utilisateur de surveiller simultanément l'état d'avancement du programme et de voir la correspondance entre le code source, les programmes en code machine, et l'état de toutes les ressources du microcontrôleur émulé.
Il convient de noter que de haut niveau débogueur fournit toutes ses fonctions que si vous utilisez un compilateur croisé fournit une information de débogage complet et précis (pas tous les compilateurs, en particulier leurs versions piratées, fournis cette information) et que le format de sa présentation devrait être " avec un débogueur ".
Mémoire d'émulation
La présence de mémoire d'émulation, il est possible de l'utiliser dans le processus de débogage au lieu de la ROM dans le système cible, et, en outre, de déboguer un programme sans l'aide d'un système réel ou sa mise en page. Si nécessaire, apporter des modifications au programme en cours de débogage, il suffit de charger un programme nouveau ou modifié à la mémoire de l'émulateur, plutôt que de s'engager dans la reprogrammation de la ROM. Il existe des modèles d'émulateurs qui permettent à l'utilisateur de "exposer" au lieu de la mémoire d'émulation ROM est non seulement entièrement, mais bloc par bloc (dans certains modèles, la taille minimale du bloc peut être à un octet), de la manière spécifiée par l'utilisateur. Pour ce faire, il suffit aux utilisateurs de spécifier la distribution de la mémoire de données et mémoire de programme, selon lequel le processeur aura accès à des contenus et de la mémoire ROM du système cible, et le contenu de l'émulateur émulation de mémoire du circuit. Cette mémoire est généralement appelée mémoire avec la possibilité de la cartographie.
Traceur
En substance, le traceur est un analyseur logique qui fonctionne de manière synchrone avec le processeur cadencé et fixant le flux d'instructions et de l'état des signaux externes sélectionnés. Il existe des modèles de in-circuit émulateurs qui vous permettent de retracer non seulement les signaux externes, mais aussi l'état des ressources internes du microcontrôleur, tels que les registres. Ces émulateurs utilisent des versions spéciales de microcontrôleurs (cristaux d'émulation).
Point d'arrêt CPU
Le processeur permet aux points d'arrêt pour arrêter l'exécution du programme, ou pour effectuer d'autres actions telles que démarrer ou arrêter le routeur, dans les conditions spécifiées par l'utilisateur. En revanche le mécanisme classique de points d'arrêt, point d'arrêt du processeur vous permet de créer et de contrôler les conditions de presque toute la complexité, et donc émulé le processus n'est pas dérivé de temps réel.
Le profileur
Profiler (sinon l'efficacité de l'analyseur de code du programme), donne les résultats de l'exécution du programme en cours de débogage les informations suivantes:
- nombre de visites à différentes parties du programme;
- le temps passé dans les différentes parties du programme.
L'analyse des informations statistiques fournies par le profileur, vous pouvez facilement identifier les sections "morts" ou tendues de programmes, et par conséquent d'optimiser la structure du programme en cours de débogage.
Environnement de développement intégré
L'ensemble des outils logiciels qui prend en charge toutes les phases de développement de logiciels d'écrire du code source à compiler, et le déboguer, et fournit une interaction rapide et facile avec d'autres outils (logiciels débogueur et programmateur-simulyatorm).
La présence de l'émulateur programme shell intégré dans l'éditeur, gestionnaire de projet et systèmes de contrôle interne, peut grandement faciliter le travail du développeur, en la libérant des opérations de routine de nombreux. Pour le développeur de la ligne entre l'écriture d'un programme, son édition et de débogage. Le passage de l'édition du code source pour le débogage et le dos est "transparent" et en synchronisme avec l'activation des fenêtres, un gestionnaire de projet démarre automatiquement la compilation si nécessaire et active la case appropriée de l'interface utilisateur.
Tout aussi facile, c'est le passage à déboguer un projet en utilisant un débogueur existant, sur simulateur, ou de procéder à la «firmware» ROM établi programme.
Certains modèles de in-circuit émulateurs peuvent fournir aux utilisateurs et d'autres fonctionnalités avancées. Parmi eux, nous en mentionner un, bien que très spécifique, mais dans certains cas, sont d'une importance fondamentale: la possibilité de construire des complexes mnogoemulyatornyh requises pour le débogage des systèmes multiprocesseurs. Un trait distinctif de ce complexe est la possibilité de contrôle simultané (avec un ordinateur) un peu émulateurs.
En général, les différents modèles de in-circuit émulateurs peuvent fournir à l'utilisateur la possibilité de contrôler et de gérer le fonctionnement des dispositifs de mise au point, avec des restrictions diverses. Par exemple, il peut être interrompt obrabatyvanie incorrectes en mode seule étape, ou une interdiction de l'utilisation du port série et ainsi de suite. Il est également nécessaire de se rappeler que chaque modèle réel a émulateur son propre ensemble de compilateurs pris en charge. Certaines entreprises sont émulateurs fabricants sont délibérément de limiter le nombre de compilateurs pris en charge, en premier lieu, il est typique pour les fabricants occidentaux. Dans ces cas, l'émulateur ne peut utiliser un format de caractères.
Caractéristiques de "réel" en circuit émulateur par exemple, nous illustrons le modèle PICE-51.
PICE-51
In-Circuit Emulator microcontrôleurs 8-bits 8051
PICE-51 - un simulateur de nouvelle génération, créé en utilisant les nouvelles technologies pour le développement de matériel et de logiciel.
L'utilisation de grande capacité matrices programmables a permis de réduire la taille de l'émulateur sans compromettre sa fonctionnalité, à minimiser l'écart des caractéristiques électriques et la fréquence de l'émulateur sur les caractéristiques de la CPU émulé et ainsi optimiser la précision de la simulation à des fréquences jusqu'à 30 MHz à des tensions d'alimentation de 3,3 V à 5V.
Redémarrez la structure matérielle de l'émulateur fournit une émulation de la quasi-totalité des microcontrôleurs 8051 fois la production nationale et les entreprises: Intel, Philips, Siemens, Atmel, Dallas, Temic, OKI, AMD, MHS, et d'autres.
Interface logicielle puissante parmi les Windowsv, est un environnement de développement intégré qui prend en charge toutes les phases de développement de logiciels d'écrire du code source à compiler, et le déboguer. Le programme se concentre sur le soutien de l'émulateur pour déboguer des programmes dans un code source de haut niveau.
L'émulateur se compose d'une taille carte principale d'adaptateur de remplacement 80h76mm, pour une émulation de processeur particulier et têtes de rechange pour un type spécifique de logements. Sur la carte principale sont mises en œuvre: le traceur, le point d'arrêt de traitement. Taxe comprend un adaptateur amovible émule un processeur pour un type spécifique de microcontrôleur. Chefs de fournir DIP de configuration d'émulation de l'émulateur et plaquettes PLCC sur l'utilisateur de la carte. La nutrition est un émulateur de l'alimentation de +5 V, 0,5 A, ou directement depuis le périphérique en cours de débogage. La communication avec l'ordinateur - pour galvaniquement via RS-232C à une vitesse de 115 kbps ..
Matériel informatique
- L'émulation exacte - pas de restriction sur l'utilisation du programme utilisateur des ressources du microcontrôleur.
- Jusqu'à programme émulé 256K et mémoire de données. Soutenir un modèle de mémoire bankirovannoy. La distribution de la mémoire entre l'émulateur et le dispositif d'utilisateur avec une précision pouvant atteindre 1 octet.
- Jusqu'à 512K points d'arrêt du matériel sur l'accès à la mémoire de programme et de données.
- Prise en charge matérielle du débogage de programmes sur langages de haut niveau.
- Route 8 arbitraires des signaux externes.
- 4 utilisateur sorties équipements de synchronisation.
- Trace en temps réel avec la taille du buffer de 16K à 64K cadres par 64 bits de l'accès "à la volée." Retraçant l'adresse, de données, des signaux de commande, horloge temps réel et 8 signaux externes de l'utilisateur.
- Programmable caractéristique de filtre.
- Points d'arrêt du matériel processeur avec la possibilité de spécifier les conditions de rupture complexes pour émuler la combinaison de signaux d'adresse, de données, de contrôle, 8 signaux externes, horloge en temps réel, compteurs d'événements et le retard à la retombée.
- Quatre points d'arrêt complexes, qui peuvent être utilisés indépendamment ou en combinaison sous les termes de ET / OU / IF-THEN.
- 48 bits d'horloge en temps réel.
- L'émulation transparent - accès «à la volée" à la mémoire émulée, points d'arrêt, points d'arrêt du processeur, mémoire tampon de trace, la minuterie en temps réel.
- Géré horloge du processeur émulé. Un changement lisse de la fréquence d'horloge de 500 kHz à 40 MHz.
- Galvaniquement de la chaîne informatique RS-232C avec vitesse de transmission 115 kBaud.
- Built-in émulateur de matériel d'auto-test.
CARACTERISTIQUES DU LOGICIEL
- Le logiciel est destiné à travailler dans un environnement sur les ordinateurs IBM-somestimyh Windowsv avec les processeurs tels que 386/486/Pentium;
- Built-in multi-éditeur conçu pour écrire des programmes sources. L'éditeur prend en charge les opérations avec des blocs de couleur syntaxe du texte, rechercher / remplacer, mise en évidence de langage assembleur et C;
- Chef de projet intégré permet la compilation automatique de programmes. Toutes les options sont définies sous forme de dialogue. Le passage de l'édition du code source pour le débogage et le dos est "transparent", c.-à- Chef de projet démarre automatiquement la compilation du projet, si nécessaire;
- PICE-51 permet le débogage symbolique, et le débogage du code source des programmes créés avec les compilateurs suivants:
- ASM51 cabinet assembleur Intel;
- MCA-51 entreprises assembleur Fiton / microcosme;
- compilateur PL / M d'Intel entreprises;
- assembleur et du compilateur C société IAR Systems;
- assembleur et du compilateur C Systems Company Inc Avocet / HiTech;
- assembleur et du compilateur C cabinet Keil Software Inc;
- Sauvegarde et le chargement automatique des fichiers de configuration, les appareils, les interfaces et les options de débogage. Il est des fichiers de configuration compatibles du simulateur PDS-51. Portabilité des projets entre la PICE-51 émulateur et le simulateur de PDS-51;
- Possibilité de personnaliser les couleurs, les polices et d'autres paramètres pour toutes les fenêtres à la fois pour chaque fenêtre séparément;
L'émulateur est fourni avec manuel d'instructions imprimés et de gestion de contexte électronique, qui sont décrits en détail ses principes de fonctionnement, les commandes, les menus, des touches de raccourcis.
Schéma de principe du PICE-51 émulateur
Être équipé d'PICE-51 émulateur
| Microcontrôleur émulé | L'émulation de la mémoire de programme interne | Livraison | ||
| La carte principale | Adaptateur de remplacement | La tête d'émulation | ||
| Intel: 80C31/32, 80S51/52, 80L/C51FA, 80C51RA; Philips: 80S31/32, 80C51/52, 80C51FA; 80C51RA +, 80CL410, 80C524/528/550/652/654/575/576/851; Atmel: 89C51, 89C52, 89C55, 89S8252, 89S53; Siemens: SAB501/502/504/505/511/513; MHS: 80C31, 80C51, 80C32, 80C52, 80C154; Oki: 80C31, 80C51, 80C154; AMD: 80C31, 80C51, 80C52; | Aucun | PICE-51 | POD-51-31 | ADP-51-DIP40 ou ADP-51-LCC44 |
| Intel: 80C31/32, 8XS51/52/54/58, 8XL/C51FA/FB/FC, 8XC51RA/RB/RC; Philips: 80S31/32, 8XC51/52/54/58, 8XC51FA/FB/FC; 8XC51RA + / RB + / RC + / RD +, 8XC524/528/550/652/654/575/576/851; 89C535/536/538; Atmel: 89C51, 89C52, 89C55; Siemens SAB501; MHS: 80C31, 8XC51, 80C32, 8XC52, 8XC154; Oki: 80C31, 8XC51, 8XC154; AMD: 80C31, 8XC51, 8XC52; | 64K | PICE-51 | POD-51-RX | ADP-51-DIP40 ou ADP-51-LCC44 |
| Atmel: 89C4051, 89C2051, 89C1051; | 4K | PICE-51 | POD-51-31 ou POD-51-RX | ADP-51-2051 |
| Philips: 80C451, 80C453, 87C451, 87C453 | 64K | PICE-51 | POD-51-453 | ADP-51-LCC68 |
| Philips: 80C552, 80C562, 80C554 Philips: 80C552, 80C562, 80C554, 87C552, 87C562, 87C554 | Aucun 64K | PICE-51 PICE-51 | POD-51-552 POD-51-554 | ADP-51-LCC68 ADP-51-LCC68 |
| Intel: 80C51GB | Aucun | PICE-51 | POD-51-GB | ADP-51-LCC68 |
| Dallas: DS80C310, DS80C320, DS8XC520 | 64K | PICE-51 | POD-51-DS530 | ADP-51-DIP40 ou ADP-51-LCC44 |
| Dallas: DS8XC530 | 64K | PICE-51 | POD-51-DS530 | ADP-51-DS530 |
Caractéristiques comparées de certains émulateurs pour la famille 8051 des microcontrôleurs
| Modèle, le Fournisseur | EMUL-51 Nohau Corporation | USP-51 Systèmes de Signum | Icemaster-8051 MetaLink | PICE-5 Fiton1 |
| Émulé 8051 la famille de microcontrôleurs | Toutes les espèces connues | Tous les grands types de | Tous les grands types de | Tous les grands types de |
| La fréquence maximale de l'émulation | 42 MHz | 40 MHz | 24 MHz | 33 MHz |
| Le montant maximum de la mémoire de l'émulation | 320K | 256K | 128K | 512K |
| Caractéristiques réaffectation entre l'émulateur et le dispositif de l'utilisateur | Blocs 4K | Dans les blocs de 256 octets | Des blocs de 16 octets | Avec une précision allant jusqu'à 1 octet |
| Trace de tampon | Jusqu'à 16K cadres par 48 bits | Jusqu'à 32K cadres par 80 bits | Jusqu'à 4K cadres de 48 bits | Jusqu'à 64K cadres par 64 bits |
| L'accès «à la volée" à la mémoire émulée, et le traceur | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Interface PC | Carte de la slot ISA | RS-232C, jusqu'à 115 Kbaude | RS-232C, jusqu'à 115 Kbaude | Isolé RS-232C, jusqu'à 115 Kbaude |
| Construction et dimensions | Deux cartes au format ISA, câbles, 2 mètres, PODy | Le cas 260x260x64 mm, le câble, le POD | Le cas 178x140x25 mm, le câble, le POD | Tout émulateur - en taille de la tête d'émulation 80x76x50 mm |
| Le prix pour une configuration comparable inclut: soutien à 80S51, 25 MHz, RAM de 128K, 16K freymovm volume de tampon de trace | 5200 $ (liste de prix Nohau) | 5300 $ (liste de prix Signum) | 4000 $ (liste de prix MetaLink) | 990 $ |
Plus d'informations, ainsi qu'une version de démonstration de l'émulateur, présenté sur le site Web: http://www.phyton.ru
Bien sûr, un tel éventail de fonctionnalités qui rendent les émulateurs circuit l'outil le plus puissant et polyvalent pour le débogage.
Simulations
Simulateur - un outil logiciel qui permet de simuler le fonctionnement du microcontrôleur et sa mémoire. En règle générale, le simulateur contient dans sa composition:
- un débogueur;
- modèle de processeur et la mémoire.
Simulateurs les plus avancés contiennent un modèle de périphériques intégrés tels que des minuteries, des ports, ADC, et les interruptions du système.
Le simulateur doit être en mesure de télécharger les fichiers du programme dans tous les formats populaires, aussi complètement que possible d'afficher des informations sur les ressources du microcontrôleur simulés, ainsi que des possibilités pour la simulation d'exécuter le programme téléchargé dans les différents modes. Dans le processus de débogage d'un modèle "effectue" un programme sur l'écran d'ordinateur affiche l'état actuel du modèle.
Après avoir téléchargé le programme dans le simulateur, l'utilisateur est capable de fonctionner étape par étape ou en mode continu, définissez les points d'arrêt conditionnels ou inconditionnels, de contrôle et de modifier librement le contenu d'emplacements de mémoire et enregistre microprocesseur simulé. Avec le simulateur, vous pouvez vérifier rapidement la logique du programme, la régularité des opérations arithmétiques.
Selon la classe à utiliser le débogueur, simulateurs peuvent soutenir une variété de programmes de haut niveau de débogage symboliques.
Certains modèles de simulation peuvent contenir un certain nombre de logiciels supplémentaires, comme par exemple: l'interface de l'environnement, IDE intégré.
Dans un système réel, un microcontrôleur est habituellement responsable de la lecture des informations à partir des périphériques externes connectés (capteurs), traite cette information et les actions de contrôle d'émission sur les actionneurs. Pour rendre l'interface simulateur pour non-environnement de travail afin de simuler le capteur, vous devez modifier manuellement l'état actuel du modèle périphérique, qui, dans un capteur de système réel est connecté. Si, par exemple, lors de la réception octets via le port série d'une boîte est armé, et il arrive à un octet certaine du registre, à la fois de ces actions doit être fait dans un simulateur à la main. La présence de l'environnement de l'interface permet à l'utilisateur de créer et d'utiliser un modèle flexible de l'environnement du microcontrôleur, de se comporter et d'interagir avec le programme en cours de débogage par un algorithme donné. Caractéristiques de "vrai" débogueur, simulateur, illustré par l'exemple du modèle PDS-PIC.
PDS-PIC
Débogueur simulateur pour développer et déboguer des programmes sur la base de microcontrôleurs PIC16/PIC17.
PDS-PIC - un outil pratique et flexible pour l'écriture et le débogage des programmes axés sur la société PICmicro microcontrôleur Microchip.
Le simulateur a:
- Construit-dans l'éditeur pour écrire des programmes multi-sources. L'éditeur prend en charge les opérations avec des blocs de couleur du texte, rechercher / remplacer la syntaxe, en soulignant en langage assembleur;
- Construit dans le gestionnaire de projet, qui prend en charge la compilation automatique des programmes écrits pour le PASM-assembleur PIC macro cabinet Fiton MPASM assembleur macro pour la société Microchip.
- Toutes les options sont spécifiées en tant que monteur conversations amicales. Le passage de l'édition du code source pour le débogage et le dos est "transparent", c.-à- Chef de projet s'exécute automatiquement l'assembleur en cas de besoin;
- De nombreuses occasions pour les programmes de débogage: suivi de la mise en œuvre du programme dans son texte original, afficher et modifier les valeurs de toutes les variables, intégré dans l'efficacité analyseur de points d'arrêt de code sur la condition et l'accès aux emplacements de mémoire, voir les routines de pile d'appel, construite en assembleur, un calcul précis des intervalles de temps et beaucoup plus;
- Possibilité d'exécuter le programme "retour" pour un grand nombre d'étapes, ainsi que dans le mode continu. Dans ce modèle l'état du microcontrôleur est pleinement rétabli;
- Le modèle exact du comportement des microcontrôleurs. Opération simulée de tous les périphériques du microcontrôleur intégré dans: temporisateurs, ADC, les interruptions du système, les ports, etc;
- Les outils de simulation développés, «l'environnement», c.-à- dispositifs connectés au microcontrôleur. Vous pouvez facilement régler différents signaux périodiques et apériodiques externes aux jambes du microcontrôleur, de simuler le travail de la logique externe. Grâce à la technologie d'affichage graphique permet de visualiser une série d'indicateurs, établir des calendriers, de simuler le clavier;
- La fenêtre de configuration du système et enregistrer les paramètres. Vous pouvez sauvegarder et restaurer un nombre illimité de fichiers de configuration;
- Possibilité de personnaliser les couleurs et les polices de caractères et d'autres paramètres pour toutes les fenêtres à la fois pour chaque fenêtre séparément;
- Contextuelle système d'aide. De n'importe quel menu ou boîte de dialogue, vous pouvez obtenir de l'aide liée à ce menu, une fenêtre ou un dialogue;
- PDS-PIC fonctionne sur Windowsv.
A caractéristiques plus détaillées du simulateur sont présentés dans le tableau, compilé à partir des résultats d'une analyse comparative de deux simulateurs: MPlabSIM-entreprise Microchip, et le PDS-PIC - cabinet Fiton. Les principales caractéristiques et les différences MPlabSIM et le PDS-PIC en raison du fait que leur conception a été utilisé des interfaces utilisateur conceptuellement différents environnements et pour la simulation.
| MPlabSIM | PDS-PIC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| * Gestion | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Points d'arrêt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Les événements simulés | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| CPU | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Modélisation des influences externes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Caractéristiques supplémentaires | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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* MPlabSIM utiliser le menu en tant que module sur commandes de frappe minuscules contrôler le processus de simulation de la capacité de mémoriser et exécuter les séquences de commandes linéaires. Par exemple, pour modifier le contenu de ce registre doivent être effectués comme suit:
- Choisissez dans le menu la section "Windows" - sélectionnez le menu option "Modifier" - choisir "ce que" (pile, données ou de code) (dans ce cas, "DATA") vont changer - pour spécifier l'adresse - pour entrer une nouvelle valeur - Lorsque vous confirmez qu'il présente dans la fenêtre inscrire drisse de décharge, vous verrez le résultat d'un changement, mais dans la boîte, rien ne va changer (seulement via le menu - un analogue de la ligne de commande).
Utilisation de la PDS-PIC, vous pouvez modifier la valeur de ragistra appuyant sur deux touches. Il est également simple à réaliser toutes les autres actions pour déboguer le programme.
Par exemple, un paquet ** MPLAB-SIM pour 16c54, lorsqu'il est exécuté sur la configuration recommandée MICROCHIP P90/16RAM.
Une caractéristique évidente de la simulation logicielle, c'est le fait que l'exécution des programmes chargés dans le simulateur est une échelle de temps différente de la réalité. Cependant, des prix bas, la capacité de débogage, même en l'absence d'une mise en dispositif de diagnostic, mettre des moyens de simulations de logiciels extrêmement efficaces de débogage. Par ailleurs, il faut souligner qu'il ya toute une classe de bugs qui ne peuvent être détectés par le simulateur.
Débogage Moniteur
Debug Monitor - Un programme spécial est chargé dans le système de débogage mémoire. Il oblige l'utilisateur à produire un processeur autre qu'un problème appliquée, plus de fonctionnalités et de débogage:
- calcul appliqué aux codes d'utilisateur libres de la mémoire de moniteur
- des points d'arrêt
- démarrage et l'arrêt du programme est chargé en temps réel
- passage de la phase de programme d'utilisateur par l'étape
- afficher, modifier le contenu des registres de mémoire et de contrôle.
Les moniteurs du programme ont pour fonctionner en conjonction avec un ordinateur externe ou d'un terminal passif, sur lequel est la visualisation et le contrôle du processus de débogage. Nous répétons que les moniteurs de débogage utiliser le processeur, qui est déjà à bord de l'utilisateur. L'avantage de cette approche sont très bas coût tout en conservant la possibilité de déboguer en temps réel. Le principal inconvénient est le détournement des ressources du microcontrôleur à des procédures de débogage et de la communication, par exemple, le moniteur prend une certaine quantité de mémoire, des interruptions, un canal de série. Le volume détourné des ressources dépend de l'affichage d'art du développeur. Il ya des articles récents qui prennent presque pas de matériel CPU, ils seront discutés ci-dessous dans la section "ROM émulateurs."
Conseils de développement
Développement du Conseil, ou comme c'est la coutume de les appeler dans la littérature étrangère - Cartes d'évaluation (Evaluation Boards), sont les concepteurs originaux pour les systèmes d'application de prototypage. Ces dernières années, avec la sortie d'un nouveau modèle d'un cristal du microcontrôleur, le fabricant doit payer les questions pertinentes et de développement. Ceci est habituellement carte de circuit imprimé avec le microcontrôleur installé, ainsi que toutes les mesures nécessaires de l'attacher à une norme. Sur ce conseil a également mis le régime en raison à un ordinateur externe. En règle générale, il ya un champ libre pour les schémas d'installation des utilisateurs d'applications. Parfois, il est prêt câblé pour l'installation de dispositifs supplémentaires recommandés par le cabinet. Par exemple, ROM, RAM, écran LCD, un clavier, ADC, etc En outre à des fins éducatives, ou la disposition, les frais d'utilisation n'a été finalisé bénéfique (heure arrêts) à utiliser comme contrôleurs seul conseil d'administration, noyées dans une production en petits lots (5 .. 20 pcs. .)
Pour plus de commodité, le conseil a terminé le développement et le débogage outil le plus simple basée sur le moniteur de débogage. Toutefois, il a émergé deux approches différentes: l'une est utilisée pour les microcontrôleurs avec bus externe et le second - pour les microcontrôleurs qui n'ont pas le bus externe.
Dans le premier cas, le moniteur de débogage est fourni par la société comme une puce ROM est inséré dans une prise spéciale sur le développement mère. Le conseil a également une mémoire pour les programmes utilisateur et le lien à un ordinateur externe ou d'un terminal. Un exemple de ceci est le prix d'un processeur Intel microcontrôleur 8051.
Dans le second cas, la carte mère a intégré dans le programme de développement des circuits de la mémoire ROM interne du microcontrôleur, qui sont contrôlées par un ordinateur externe. Dans ce cas, le programme surveille simplement le microcontrôleur est stocké dans la ROM en collaboration avec le code utilisateur de l'application. Une application avec un spécialement préparé pour être: à sa place d'insérer les appels appropriés pour les routines Debug Monitor. Puis, un essai. Pour apporter des corrections au programme, l'utilisateur doit effacer la ROM et de ré-enregistrer. Le programme d'application fini est obtenu à partir bon fonctionnement en éliminant tous les appels pour surveiller les fonctions de l'écran et de débogage. Les exemples incluent les frais de l'entreprise pour ses contrôleurs Microchip PIC. Le même principe et le conseil pour le débogage microcontrôleur 80S750 Philips ou 89C2051 Atmel.
Il est important de noter que, plus le moniteur, parfois, le conseil de développement doté de programmes de plus en debug qui s'exécutent sur un ordinateur externe en conjonction avec le moniteur. Ce programme a notamment été plus complexe et sont souvent ensemble hautement qualifiée de fonctions de débogage, comme un débogueur, un simulateur, ou divers éléments inhérents à une forme pure d'un environnement de développement intégré. La composition des paquets fournis et les programmes peuvent inclure une nature appliquée, les plus fréquemment rencontrées dans la pratique.
Les possibilités de débogage fourni un ensemble de «frais, ainsi que le développement de l'écran" certainement pas aussi polyvalent que possible en circuit émulateur, et une partie des ressources du microprocesseur dans le processus de débogage sélectionné pour le moniteur. Néanmoins, la présence d'un ensemble complet de ready-made outils logiciels et matériels de procéder sans perte de temps pour l'installation et le débogage du système d'application, dans de nombreux cas le facteur décisif. Surtout quand on considère que le coût de ce paquet est un peu moins que le coût d'un émulateur universel.
ROM émulateurs.
Émulateur ROM - un logiciel et le matériel le permet, remplacer la ROM sur la carte cible, et de l'étendre à la RAM, qui peut être téléchargé le programme depuis votre PC via un des canaux de communication standard. Ce dispositif permet à l'utilisateur afin d'éviter des cycles répétés de reprogrammer la ROM. ROM fait émulateur de sens que pour les microcontrôleurs, qui sont en mesure d'accéder à la mémoire de programme externe. Cette unité est comparable à la complexité et le coût des cartes de développement. Il a un gros avantage: la polyvalence. Émulateur ROM peut travailler avec tous les types de microcontrôleurs.
Émulateurs ROM premières permettent seulement de télécharger le programme, lancez-le et arrêtez d'utiliser une réinitialisation commune. Puis vint le modèle compliqué avec une trace de signal matériel sur l'élaboration d'une certaine adresse sur un oscilloscope. Mémoire émulée de ces produits a été disponible pour la visualisation et la modification, mais il est très important pour le contrôle des registres de contrôle interne du microcontrôleur n'a pas été possible jusqu'à tout récemment.
Mais il existe des modèles d'émulateurs ROM intelligents qui vous permettent de "coup d'oeil" dans le microcontrôleur sur la carte et l'utilisateur général, le contrôle de débogage, étaient semblables à l'émulateur en circuit. La société fournit même un cactus est en fait un émulateur ROM intelligents, comme la série émulateur en circuit de microprocesseurs, de sorte qu'il est impossible de distinguer le travail des deux. En fait, le processeur n'est pas remplacé, et utilisé celui qui est par le conseil.
Émulateurs ROM intelligents sont un hybride de débogage émulateur moniteur classique ROM et les régimes de passer rapidement d'un bus à un autre. Cela crée un effet comme si le moniteur de débogage a été installé sur la carte utilisateur, et il ne prendra pas pas des ressources matérielles du microcontrôleur, à l'exception d'une petite zone de pas de programme, environ 4K. Par exemple, un dispositif mis au point par "Fiton" pour tous les microcontrôleurs actuels et futurs, qui sont le noyau de la 8051 mais en plus saturé avec une variété de périphériques d'entrée \ sortie. Ce dispositif prend en charge plusieurs microcontrôleurs différents de Philips, Siemens, OKI.
L'environnement de développement intégré.
Strictement parlant, l'environnement de développement intégré ne se rapporte pas au nombre d'outils de débogage, encore ignorer cette classe d'outils logiciels qui facilite et accélère grandement le processus de développement et le débogage de systèmes de microprocesseurs serait erroné.
Dans l'approche traditionnelle, la phase initiale de l'écriture d'un programme est construit comme suit:
- Le code source est tapé à l'aide d'un éditeur de texte. À la fin de la série, en collaboration avec un éditeur de texte s'arrête et commence un compilateur croisé. En règle générale, ré-écrit le programme contient des erreurs de syntaxe, et le compilateur de les signaler à l'opérateur de la console.
- Encore une fois, lancer un éditeur de texte, et l'opérateur doit trouver et éliminer les erreurs identifiées, et le message sur la nature des erreurs dérivées par le compilateur n'est plus visible, parce que l'écran est occupé par un éditeur de texte.
Et ce cycle peut être répété plus d'une fois. Si le programme n'est pas trop petit et insignifiant, passant de différentes parties, sous réserve de modification ou de mise à niveau, même cette première étape peut nécessiter beaucoup de temps et programmeur, et de manière significative refroidir l'enthousiasme du développeur.
Évitez de grandes quantités de routine et d'accroître sensiblement l'efficacité du processus de développement et de débogage, activez les pays émergents et gagne rapidement en popularité de la soi-disant environnement intégré (coque) de développement (Integrated Development Environment, IDE).
En règle générale, «bon» environnement intégré vous permet de combiner dans une aile des outils de débogage disponibles (en circuit émulateur, un simulateur logiciel, programmeur), et fournit ainsi le programmeur avec les textes des programmes dans le style de "turbo".
Travailler dans un environnement intégré permet au programmeur:
- Possibilité d'utiliser un éditeur de fichier beaucoup de built-in, spécialement orientée pour travailler avec les sources de programme.
- Les erreurs de diagnostic ont découvert lors de la compilation, et le code source disponible pour modifier sont affichées simultanément en mode multi-.
- Capacité d'organiser et de mener des travaux menés en parallèle sur plusieurs projets. Chef de projet vous permet d'utiliser n'importe quel projet comme un modèle pour le projet nouvellement créé. Options utilisées par les compilateurs et la liste des fichiers sources du projet sont installés dans le menu de dialogue et enregistrés dans le projet, ce qui élimine la nécessité de travailler avec la lourdeur des fichiers par lots.
- Recompilation ne sont modifier des modules.
- Possibilité de télécharger le programme en cours de débogage dans les outils de débogage existantes, et de travailler avec eux sans avoir à quitter le shell.
- Possibilité de se connecter à presque tous les logiciels de la coque.
Ces dernières années, les fonctions des environnements de développement intégrés sont émulateurs API accessoires les plus avancés et des débogueurs, des simulateurs. Ces caractéristiques, combinées avec une interface conviviale, est capable de rendre la vie plus facile pour les développeurs et accélérer ses travaux.
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