Внутрисхемные эмуляторы

ВСЭ включается вместо отлаживаемой МП БИС и должен выполнять все ее функции. Кроме того, с целью облегчения отладки МПС, ВСЭ выполняет в составе СПМ следующие дополнительные функции:

· управление ходом вычислительного процесса в МПС, т.е. инициализация начального состояния регистров, запуск программы по шагам или до выполнения заданного условия;

· сбор информации о ходе вычислительного процесса в отлаживаемой МПС и передачу ее (информацию) в СПМ для преобразования, анализа, отображения и документирования;

· задание программных воздействий на макетный образец непосредственно из ОЗУ СПМ.

ВСЭ включает в себя следующие блоки:

· замещаемый МП или его функциональный аналог, реализованный на СИС или в виде БИС с дополнительными выводами;

· устройство, повторяющее определенные внутренние узлы эмулируемой БИС, которое делает эти узлы доступными управлению и контролю со стороны СПМ;

· специальные схемы распознавания событий, формирующие запросы на прерывание программы пользователя;

· память логических последовательностей (ПЛП), предназначенную для фиксации состояний шин МПС в режиме реального времени;

· средства связи с шиной СПМ;

· буферные и мультиплексирующие схемы.

Схемы распознавания событий ничем принципиально не отличаются от схем формирования запуска ЛА, кроме того, что их выходной сигнал не только прекращает регистрацию в ПЛП, но и формирует запрос на прерывание рабочей программы, передавая управление ЦП СПМ.

ВСЭ может работать в следующих режимах:

1) опроса;

2) пошагового выполнения программы пользователя;

3) то же с автоматическим контролем состояния МПС;

4) эмуляция выполнения программы пользователя в реальном времени.

1) В режиме опроса управление передается ЦП СПМ, который выполняет диагностические программы, индицирует и изменяет состояния внутренних регистров эмулируемой МП БИС. Кроме того, может быть проанализировано состояние ПЛП. В режиме опроса оператор может задать новые условия прерывания программы пользователя.

2) В пошаговом режиме ВСЭ переходит в режим опроса после выполнения каждой команды программы пользователя.

3) В режиме пошагового исполнения с автоматическим контролем результаты опроса ВСЭ после каждого шага анализируются ЦП по заранее составленной программе. Программа может предусматривать индикацию состояния МПС (регистров ВСЭ и ВУ, ячеек ОЗУ) в удобной форме после каждого шага (команды) или при выполнении определенных условий.

Режим (3) практически может разрешить почти все проблемы совместной отладки, кроме проблем реального времени. Ошибки, связанные с нарушением временных соотношений между электрическими сигналами, вырабатываемыми различными командами, могут остаться необнаруженными.

Для испытания программы пользователя в реальном времени используется режим эмуляции исполнения программы пользователя. В этом режиме процессор ВСЭ выполняет программу пользователя в автоматическом режиме. Прекращение эмуляции происходит по достижению заданного события - выполнения заданного числа шагов, появление заданного кода на шине или заданной последовательности кодов.

Литература

1. Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Микропроцессоры и МПС. М.:Радио и связь, 1981. -327с.

2. Микропроцессоры. В трех книгах. Под ред. Преснухина Л.Н. М.:Высшая школа, 1986.

3. Алексенко А.Г., Галицин А.А., Иванников А.Д. Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на микропроцессорах. М.: Радио и связь, 1984. -272с.

4. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования МПУ автоматики.- М.: Энергоатомиздат, 1987. -303с.

5. Хвощ С.Т., Варлинский В.В., Попов Е.А. Микропроцессоры и микро-ЭВМ /Справочник. - Л.: Машиностроение, 1987. -640с.

6. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем /Справочник в 2 томах. Под редакцией Шахнова В.А. - М.: Радио и связь, 1988. - Т1-368с.,Т2-368с.

7. Большие интегральные схемы запоминающих устройств /Справочник. Под редакцией Гордонова А.Ю. и Дьякова Ю.Н. М.: Радио и связь, 1990. -288с.

8. Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы.-М.: Радио и связь, 1989.-288с.

9. М. Рафикузаман. Микропроцессоры и машинное проектирование МПС: в 2-х кн. Кн.1 - 312с., Кн.2 - 288с.М.: Мир, 1988.

10. Микропроцессорный комплект К1810: Структура, программирование, применение: Справочная книга/ Ю.М.Казаринов, В.Н.Номоконов, Г.С.Подклетнов, Ф.В.Филиппов; Под редакцией Ю.М.Казаринова.- М.: Высш. шк., 1990. - 269 с.: ил.

11. Микропроцессорный комплект Z80: справочное пособие. В 7-ми книгах. Кн. 1. "Центральный процессор Z80CPU". Минск, УКИК "Центр", 1991.- 99с.

12. Дж. Фрир Построение ВС на базе перспективных МП. М.: Мир, 1990. -413с.

13. Архитектура микропроцессора i80286 для системных программистов.-М.:МП "Магнон", 1992.23с.

14. П.Брамм, Д.Брамм Микропроцессор 80386 и его применение. М.: Мир, 1990. -448с.

15. Шагурин И.И., Бродин В.Б., Мозговой Г.П. 80386 : описание и система команд.-М.:МП "Малип", 1992.60с.

16. Петрухин В.С., Степченков Ю.А., Филин А.В. Персональные ЭВМ на основе архитектуры INTEL 80386. В двух книгах. Обнинск: "ИНВЕСКО", 1993. Кн. 1 - 336с., Кн. 2 - 256с.

17. Дж. Мик, Дж.Брик Проектирование микропроцессорных устройств с разрядно-модульной организацией. В 2-х книгах.-М.: Мир, 1984.-Кн.1 253с., Кн2 223с.

18. Проектирование цифровых систем на комплектах микропрограммируемых БИС / С.С.Булгаков, В.М.Мещеряков, В.В.Новоселов, Л.А.Шумилов. М.: Радио и связь, 1984. -240с.

19. Комплекты БИС серии К1804 в процессорах и контроллерах./ Под. ред. Смолова В.Б., М.: Радио и связь, 1990

20. Дж. Коффрон Технические средства МПС: практический курс. М.: Мир, 1983. -344с.

21. Микропроцессоры: системы проектирования и отладки/ Под ред. Мясникова В.А., Игнатьева М.Б. М.: Энергоатомиздат 1985. -272с.

22. Майоров С.А.,Новиков Г.И. Структуры ЭВМ. Л.:Машиностроение, 1979. -384с.

23. Применение интегральных микросхем памяти. Справочник. Под ред. Гордонова А.Ю., Дерюгина А.Л. М.: Радио и связь, 1994 [681.3(031) П-764]

24. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. М. : Радио и связь, 1993 [681.031 Ш-373]

25. Федорков Б.В., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП : функционирование, параметры, применение. М.: Энергоатомиздат, 1990 [621.3 Ф-332]

26. Сопряжение датчиков и устройств ввода/вывода данных с IBM PC. Под ред. У.Томпинса, Дж. Уэбстера, М.: Мир, 1992 [681.3 С-647]

[1] При IEN= 0 все внутренние регистры находятся под управлением инструкции, иначе все регистры, кроме R, и стек блокированы (R управляется по RE).

[2] Если CC = 0, то условие выполнено.

[3] Если не выполняются инструкции 8, 9 и IEN = 0.