Особенности программирования микроконтроллеров и процессоров цифровой обработки сигналов.

Общие особенности.

Особенность написания и отладки программного обеспечения для однокристальных микро-ЭВМ (микроконтроллеров) и процессоров цифровой обработки сигналов (ЦПОС) состоит в том, что для этого, как правило, совершенно недостаточно иметь системы, состоящей только из программируемого микроконтроллера или ЦПОС. Это связано с тем, что,

• во-первых, как правило, ресурсов микроконтроллера (объема памяти, быстродействия) не достаточно для размещения и функционироввания даже простейших сервисных программ (редактора текста, транслятора и отладочного монитора) необходимых для написания и отладки программы, если она даже будет нвписана на Ассемблере;
• во вторых, некоторые архитектурные особенности (раздельные области памяти для хранения программ и данных, устройства защиты памяти программ) микроконтроллеров затрудняют или делают просто невозможным редактирование (написание, отладку) программ, по которым они работают.

Все это заставляет при разработке программ для микроконтроллеров использовать специальные средства - называемыми инструментальными средствами разработки и отладки .

В случае построения средств разработки и отладки на базе универсального компьютера становится возможным существенно облегчить разработку программ - использовать языки высокого уровня - C, Паскаль, построить дружественный интерфейс, использовать принципы объектного и визуального программирования и пр. Рассмотрим различные варианты построения инструментальных средств разработки и отладки.

Типы инструментальных средств разработки и отладки программ для микроконтроллеров и процессоров цифровой обработки сигналов.

К числу основных инструментальных средств отладки относятся:

• Внутрисхемные эмуляторы;
• Программные симуляторы;
• Платы развития;
• Мониторы отладки;
• Эмуляторы ПЗУ.

Данный список не исчерпывает всех типов существующих инструментальных средств отладки. Кроме указанных, существуют и комбинированные устройства и наборы, которые позволяют компенсировать недостатки основных средств, взятых порознь.

Внутрисхемные эмуляторы.

Принцип работы.

Внутрисхемный эмулятор - программно аппаратное средство, способное замещать собой эмулируемый (моделируемый) процессор в реальной схеме. Внутрисхемный эмулятор - это наиболее мощное и универсальное отладочное средство.

По сути дела, «хороший» внутрисхемный эмулятор делает процесс функционирования отлаживаемого контроллера прозрачным, т.е. легко контролируемым, произвольно управляемым и модифицируемым по воле разработчика.

Обычно стыковка внутрисхемного эмулятора с отлаживаемой системой производится при помощи эмуляционного кабеля со специальной эмуляционной головкой. Эмуляционная головка вставляется вместо микроконтроллера в отлаживаемую систему. Если микроконтроллер невозможно удалить из отлаживаемой системы, то использование эмулятора возможно, только если этот микроконтроллер имеет отладочный режим, при котором все его выводы находятся в третьем состоянии. В этом случае для подключения эмулятора используют специальный адаптер-клипсу, который подключается непосредственно к выводам эмулируемого микроконтроллера.