- •Микропроцессоры и микропроцессорные системы
- •Содержание
- •Введение
- •Успехи интегральной технологии и предпосылки появления микропроцессоров
- •Основные схемотехнологические направления производства микропроцессоров
- •Характеристики микропроцессоров
- •Поколения микропроцессоров.
- •Машина пользователя и система команд
- •Архитектура 16-разрядного микропроцессора
- •Система команд i8086
- •Общая структура мпс
- •Структура микропроцессора и интерфейсные операции
- •Внутренняя структура
- •Командный цикл микропроцессора.
- •Машинные циклы и их идентификация.
- •Реализация микропроцессорных модулей и состав линий системного интерфейса
- •Внутренняя структура
- •Машинные циклы i8086 в минимальном и максимальном режимах
- •Структура микропроцессорных модулей на базе микропроцессора i8086
- •Подсистема памяти мпс
- •Распределение адресного пространства
- •Регенерация динамической памяти
- •Подсистема ввода/вывода мпс
- •Подсистема параллельного обмена на базе буферных регистров
- •Контроллер параллельного обмена к580вв55
- •Последовательный обмен в мпс
- •Универсальныйпоследовательный приемопередатчик кр580вв51
- •Подсистема прерываний мпс
- •Внутренние и внешние прерывания
- •Функции подсистемы прерываний и их реализация
- •Контроллеры прерываний
- •Подсистема прямого доступа в память мпс
- •Контроллер прямого доступа в память к580вт57
- •Высокопроизводительный 32-разрядный контроллер пдп 82380
- •Архитектура контроллера 82380
- •Интерфейс с главным процессором.
- •Функции контроллера пдп
- •Программируемый контроллер прерываний
- •Программируемые интервальные таймеры
- •Контроллер регенерации динамического озу
- •Генератор с состоянием ожидания
- •Сброс центрального процессора
- •Размещение карты регистров
- •Интерфейс с микропроцессором
- •Сигналы сопряжения с микропроцессором 80386
- •Синхронизация шины контроллера 82380
- •Конвейеризация адресов
- •Организация мпс на базе секционированных бис
- •Арифметико-логические секции
- •Секции управления и устройства управления
- •Эволюция структур сфам.
- •Секции управления адресом микрокоманд серии к1804.
- •Организация управляющего автомата
- •Структура устройств обработки данных
- •Мпс с одно- и двухуровневым управлением
- •Расширение архитектурыAm2900
- •Базовый процессорный элемент к1804вм1
- •Организация основных блоков
- •Система инструкций
- •Однокристальные микроЭвм
- •Однокристальные микро-эвм к1816ве48/49/35
- •Структура омэвм
- •Элементы архитектуры омэвм
- •Порты ввода/вывода
- •Система команд омэвм
- •Расширение ресурсов омэвм
- •Однокристальная микроЭвм к1816ве51
- •Семейство однокристальных эвмmcs-51
- •Структура микро-эвм к1816ве51
- •Архитектурные особенности микро-эвм
- •Организация внутренней памяти данных.
- •Машинные циклы и синхронизация микро-эвм
- •Внешние устройства микро-эвм
- •Описание последовательного порта.
- •Таймеры-счетчики
- •Подсистема прерываний
- •Система команд
- •Системы проектирования и отладки мпс
- •Проблемы и особенности отладки мпс
- •Особенности отладки мпс на разных этапах ее существования.
- •Статические отладчики
- •Логические анализаторы
- •Сигнатурные анализаторы
- •Идея сигнатурного анализа
- •Оборудование сигнатурного анализа и требования к проверяемой схеме
- •Системы проектирования мпс
- •Внутрисхемные эмуляторы
- •Литература
Оборудование сигнатурного анализа и требования к проверяемой схеме
Для проведения сигнатурного анализа необходимо иметь:
источник тестовой последовательности;
сдвиговый регистр с обратными связями и сумматором по модулю 2, снабженный индикатором содержимого регистра;
сигналы, отмечающие начало и конец теста ("Пуск" и "Стоп") и синхросигнал, обеспечивающий прием в СА установившегося значения реакции. "Пуск" и "Стоп" ограничивают "измерительное окно" - интервал времени, в течении которого накапливается сигнатура.
Система, подвергающаяся сигнатурному анализу, должна отвечать определенным требованиям. В частности, она не должна содержать цепей обратной связи или они должны быть разомкнуты на период проверки системы с помощью СА. Несоблюдение этого требования приводит к невозможности локализовать неисправный элемент, входящий в контур, охваченный обратной связью. На Рис. 12 .116 приведен фрагмент цифровой схемы, содержащий замкнутый контур A-B-D-E-E'-A.
Рис.12.116. Сигнатурный анализ схемы с контуром обратной связи
Предположим, элемент D2 неисправен. Очевидно, в точке B будет получена неверная сигнатура. Тогда неверные сигнатуры будут получены и во всех других точках схемы, для которых сигнал в точке B является источником. На Рис. 12 .116 - это точки C,D,E,E', A. Таким образом, в выделенном контуре нет элемента, на входах которого были бы верные сигнатуры, что не позволяет локализовать неисправный элемент.
Если в контур, охваченный цепью обратной связи (ОС), входит небольшое число элементов, то иногда бывает достаточно средствами СА локализовать неисправность с точностью до контура (группа элементов), а отыскивать неисправный элемент обычным "ручным" способом, например с помощью осциллографа.
Если схему охватывают многочисленные цепи ОС, включающие в контура большое число элементов, то для контроля такой схемы методом СА требуется предусматривать дополнительные аппаратные средства, например переключатели, размыкающие ОС на период контроля схемы (переключатель «Тест – Работа» на Рис. 12 .116). Разумеется, что и при получении эталонных сигнатур на заведомо исправных системах эти переключатели так же должны быть разомкнуты.
МПС в целом охвачена цепью ОС по контуру программного управления. Для применения СА достаточно иметь возможность в режиме тестирования отключать шину данных от входа МП.
В качестве теста для получения сигнатур может применяться как специально написанная программа, так и какая-нибудь программа пользователя, если она, по мнению разработчика, использует в достаточной мере все устройства МПС. Тестовая программа может помещаться в специальном ПЗУ или в свободной области системного ПЗУ. Тестирование с помощью "встроенного" теста возможно лишь при исправном ядре МПС, причем сам СА в этом случае может быть "пассивным" - содержать только сумматор по модулю 2, сдвиговый регистр и индикатор.
При необходимости полного контроля МПС требуется т.н. "активный СА", содержащий, помимо перечисленного выше, генератор тестовых последовательностей. Схема испытания МПС с помощью такого прибора показана на Рис. 12 .117.
Обычно активный СА подключают к МПС прямо через панельку удаленного МП. При этом проблема размыкания цепей ОС по шине данных решается автоматически. Если снабдить активный СА средствами хранения эталонов и сравнения, то процесс контроля можно автоматизировать. Действительно, тестовое воздействие, а следовательно, и "окно" вырабатывается самим СА. Сигнатуры в точках МПС можно снимать не прибегая к помощи зонда, т.к. эти цепи заведены в прибор по тому же кабелю, по которому выдаются тестовые воздействия.