
- •Ввод-вывод на уровне технических средств компьютера. Программируемы ввол-вывод. Фрагмент программы управления скоростью двигателя. Пояснения
- •Прямой доступ к памяти (пдп – dma). Компоновка схемы пдп с использованием внешнего контроллера. Временная диаграмма пдп. Пояснения.
- •Побитное отображение устройств. Побитая карта устройств ввода-вывода в управляющем слове для выделенной памяти. Рисунок, пояснения
- •Обработка прерываний на уровне технических средств компьютера. Основные понятия и определения. Поддержка прерываний командами процессора.
- •Процесс обработки прерываний в системе с единственным прерыванием. Рисунок, пояснения.
- •Программируемый контроллер прерываний. Назначение. Рисунок, пояснение.
- •Обработка нескольких прерываний с использованием внешнего контроллера прерываний. Рисунок, пояснения. Фрагмент кода обслуживания на псевдоассемблере для 2х адресной архитектуры.
- •Согласование устройство и цп с помощью прерываний. Контроллер единственного периферийного устройства. Рисунок, пояснения.
- •Согласований устройство и ца с помощью прерываний. Несколько контроллеров соединенные с цп через пкп (программируемый контроллер прерываний)
- •Прерываемые инструкции. Сторожевые таймеры (Watchdog Timers)
- •Основы разработки встроенных систем. Типовая среда разработки с использованием кросс-платформы. Рисунок, пояснения.
- •Обзор компоновщиков и процесса компоновки. Создание файла образа для целевой системы. Рисунок, пояснения.
- •Основные функции компоновщика. Взаимосвязь между таблицей символов и таблицей перемещений (переадресации). Рисунок, пояснения.
- •Форматы исполняемых и компонуемых файлов. Рисунок, пояснения.
- •Форматы исполняемых и компонуемых файлов. Раздел заголовка и заголовок программы. Листинг, таблица типов разделов, пояснения.
- •Размещение исполняемых образов в памяти целевой встроенной системы. Командный файл компоновщика. Упрощенная схема и карта памяти целевой системы. Рисунок, пояснения.
- •Директивы компоновщика section и memory. Форматы директив, примеры использования
- •Инициализация встроенной системы. Общие положения.
- •Инструменты целевой системы передача образа. Общий вид целевой встроенной системы, размещенной на плате.
- •Встроенный загрузчик.
- •Встроенный монитор и целевое средство отладки.
- •Последовательность загрузки и выполнения образа после его перемещения из пзу в озу. Рисунок, пояснения
- •Последовательность загрузки и выполнения образа из озу после его передачи из хост системы. Рисунок, пояснения.
- •Инициализация программного обеспечения целевой системы. Программные компоненты целевой системы. Рисунок, пояснения.
- •Процесс инициализации программного обеспечения. Рисунок, пояснения.
- •Инициализация ос рв целевой системы.
- •Внутрисхемная отладка (отладка на чипе) целевой системы.
Последовательность загрузки и выполнения образа из озу после его передачи из хост системы. Рисунок, пояснения.
В следующем сценарии загрузки, отладочная программа на целевой машине переносит образ приложения с ведущей системы в ОЗУ для дальнейшего выполнения. Эта практика распространена на поздних этапах разработки, когда большая часть драйверов устройств написана и отлажена. А система может правильно обрабатывать прерывания и исключительные ситуации. На этом этапе, целевая система обеспечивает стабильную среду для дальнейшей разработки приложения, позволяя разработчику для встроенных систем сосредоточить свое внимание на проектировании и реализации приложения, а не на низкоуровневых аппаратных деталях. Отладочная программа разработана для использования с операционной системой реального времени и умеет работать с объектами и сервисами, предоставляемыми системой. Отладочная программа может взаимодействовать с отладчиком на ведущей системе и передавать через него образы для целевой системы. Отладочная программа может также работать как самостоятельная управляющая программа – монитор. Разработчик может обращаться к командной строке отладчика на целевой системе, используя простую терминальную программу и последовательное соединение. Используя командную строку, разработчик может давать команды отладочной программе для того, чтобы указать, где на ведущей системе находится образ целевой системы, и для запуска процесса передачи образа. Сначала, отладочная программа скачивает образ во временный участок ОЗУ. После завершения передачи и проверки целостности образа, отладочная программа инициализирует образ в соответствии с информацией, представленной в таблице заголовков программных разделов. Этот сценарий загрузки показан на Рисунке 15.2.
Рисунок 15.2: Последовательность загрузки выполнения образа из ОЗУ после передачи с ведущей системы. Процесс загрузки осуществляется следующим образом:
- Образ приложения скачивается с ведущей системы разработчика. - Проверяется целостность образа.
- Если необходимо, образ распаковывается.
- Отладочная программа загружает разделы образа в соответствующие им адреса выполнения в ОЗУ.
- Отладочная программа передает управление загруженному образу.
Существует причина, почему память, используемая отладочной программой, затем не используется заново. В этом примере, переданный образ содержит ОС реального времени. Одним из главных компонентов ОС РВ является планировщик, который обеспечивает одновременное существование и выполнение нескольких программ, называемых задачами или потоками.
Планировщик может сохранить информацию времени выполнения отладочной программы и затем, используя эту информацию, восстановить работу отладчика. Таким образом, отладочная программа может продолжать взаимодействовать с отладчиком ведущей машины, в то время как переданный образ выполняется, обеспечивая интерактивную, визуальную отладку на уровне исходных кодов.
Инициализация программного обеспечения целевой системы. Программные компоненты целевой системы. Рисунок, пояснения.
Образ целевой системы, который часто упоминается в последнем разделе, является сочетанием сложных программных компонентов и модулей, как это показано на Рисунке 15.3.
Программные компоненты включают: пакет поддержки платформы (Board Support Package, BSP), который содержит полный набор драйверов аппаратных компонентов и устройств; ОС РВ, которая обеспечивает основные сервисы, необходимые встроенным приложениям, такие как сервисы синхронизации ресурсов, сервисы ввода-вывода и сервисы планирования; а также другие компоненты, которые предоставляют дополнительные сервисы, такие как сервисы файловой системы и сетевые сервисы.
Эти программные компоненты выполняют полную инициализацию системы после того, как образ целевой системы принимает управление от загрузчика.
Если предположить, что структура образа целевой системы, такая как на Рисунке 15.3, то Рисунок 15.4 демонстрирует шаги, необходимые для инициализации большинства целевых систем.
Основные шаги: Инициализация аппаратной части, Инициализация ОСРВ, Инициализация приложений.
Обратите внимание, что эти шаги – не все, что требуется для инициализации целевой системы. Скорее, эта краткая сводка дает общий пример, от которого можно отталкиваться. Каждый этап обсуждается более детально в следующих разделах.