3. Автомат керування tap (tap-controller)

Можна виділити два важливих режими або стани TAP:

• Стан завантаження команд;

• Стан завантаження даних.

4. Jtag-ланцюг

Якщо на платі змонтовано декілька ІС, що підтримують JTAG, то вони об’єднуються в так званий ланцюг JTAG. Стандарт не вводить ніяких обмежень на кількість пристроїв у ланцюгу. В процесі обміну весь ланцюг представляє собою один регістр зсуву, кожній ІС буде відповідати певна кількість розрядів цього регістру. Ведучий пристрій повинен «знати» кількість розрядів для кожної ВІС.

5. Граничне Сканування (Boundary Scan Testing)

Стандарт JTAG визначає мінімально-необхідний набір засобів, котрий повинен бути включений до складу ВІС для того, щоб її можна було долучити до процесу тестування методом граничного сканування. Головна ідея методу – отримання ведучим пристроєм доступу до зовнішніх виводів ВІС через JTAG з можливістю:

• спостереження за виводами, без втручання в нормальну роботу пристрою, що тестується;

• пряме керування виводами ВІС.

Основу архітектурної підтримки методу комірки граничного сканування (BSC—Boundary Scan Cell). Послідовність з цих комірок розмежовує внутрішню логіку ВІС і її зовнішні виводи. З позицій обміну інформацією ця послідовність представляє собою один регістр даних, який включається в канал JTAG. Такий регістр називають регістром граничного сканування (Boundary Scan Register).

6. Можливості граничного сканування

Завдяки граничному скануванню ведучий пристрій може отримати доступ до любого виводу любої ВІС, що включена в JTAG-ланцюг.

Подаючи на одні виводи логічні рівні і, перевіряючи стан інших ведучий пристрій може робити висновки про наявність або відсутність зв’язків між виводами різних ВІС.

Перехоплюючи керування виводами можна формувати на виводах, що не охоплені ланцюгом, тестові комбінації і перевіряти коректність реакцій. Наприклад, керуючи виводами процесора, можна виконати тестування ОЗП.

Робити «знімки» станів контактів інтегральних схем цифрового пристрою, і на основі їх аналізу робити висновки про правильність їх функціонування.

 

Лекція 12

План лекції:

• Пакет LabView і його можливості;

12. Комп’ютерні віртуальні прилади

    1. Пакет LabView і його можливості

Розглядаючи комп’ютерні технології вимірювань взагалі та в телекомунікаціях зокрема не можна не згадати про віртуальні прилади. Що таке віртуальний прилад? Якщо коротко, то це персональний комп’ютер, оснащений засобами введення аналогової та цифрової інформації і відповідне програмне забезпечення, яке забезпечує оброблення і відображення вимірювальної інформації у реальному масштабі часу. Працюючи з віртуальним приладом Ви немов би маєте справу з реальним приладом – осцилографом, вольтметром, частотним аналізатором тощо. Відображення вимірювальної інформації у віртуальних приладах максимально наближене до її відображення у реальних вимірювальних приладах, проте функціональні можливості віртуальних приладів є значно вищими завдяки можливостям комп’ютера.

Яскравим прикладом віртуальних приладів є пакет LabView фірми National Instruments, започаткований цією фірмою у 80-х роках минулого сторіччя. На сьогоднішній день версія LabView 8 цього пакету є потужним інструментом, який застосовується в найрізноманітніших галузях науки і техніки практично в цілому світі. Цей пакет зайняв чільне місце у навчальному процесі провідних навчальних закладів світу. LabView – це не тільки віртуальні прилади, а й потужні засоби моделювання різноманітних процесів та оброблення даних. LabView широко впроваджується у навчальний процес і у вищих навчальних закладах України, зокрема в КПІ, Кременчукському університеті економіки, інформаційних технологій і управління, Національному авіаційному університеті і ін.

LabView (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench – середовище розробки лабораторних віртуальних приладів) є середовищем програмування, за допомогою якого Ви можете розробляти прикладення, використовуючи графічне представлення всіх елементів алгоритму, що відрізняє його від класичних мов програмування, таких як С, С++ чи Java, де програмують у текстовому режимі. Проте LabView дещо більше ніж просто алгоритмічна мова. Це середовище створення і виконання прикладень, у першу чергу призначене для дослідників – учених і інженерів, для яких програмування є лише частиною їх роботи. LabView працює на комп’ютерах під керуванням усіх поширених операційних систем: Windows, MacOS, Linux, Solaris і HP-UX.

Потужна графічна мова програмування LabView багатократно підвищує продуктивність праці при програмуванні різних вимірювань, аналізу даних і оформлення результатів.

Засобами LabView Ви можете легко створити потрібний Вам віртуальний прилад. Крім цього LabView має низку готових бібліотечних функцій, готових до застосування, наприклад, бібліотеки для введення/виведення з вбудовуваних апаратних засобів (Data Acquisition (DAQ) – пристроїв збору даних), керування пристроями через послідовнs портb RS-232, USB, програмні компоненти для аналізу, представлення і зберігання даних, взаємодії через мережу і Internet. Бібліотека аналізу (Analisis) містить багато корисних функцій, зокрема, генерування сигналу, його оброблення, різні фільтри, статистичне оброблення, лінійну алгебру, арифметику масивів тощо.

Розглянемо структуру віртуального приладу (ВП, Virtual Instruments – VI). Він складається з трьох основних частин:

• лицьової панелі (Front Panel), що представляє собою інтерактивний користувацький інтерфейс віртуального приладу і має таку назву, тому що імітує вигляд лицьової панелі традиційного приладу. На ній можуть знаходитися ручки управління, кнопки, графічні індикатори і інші елементи управління (Controls), які є засобами введення даних зі сторони користувача, і елементи індикації (Indicators) – вихідні дані з програми. Користувач вводить дані, використовуючи мишу і клавіатуру, а потім бачить результати роботи програми на екрані монітора;

• блок-діаграми (Block Diagram), що є вихідним програмним кодом ВП, створеним на мові графічного програмування LabView. Блок-діаграма представляє собою реальне виконуване прикладення, Компонентами блок-діаграми є: віртуальні прилади більш низького рівня, вбудовані функції LabView, константи і структури керування виконанням прогграми. Для того, щоб задати потік даних між певними об’єктами або, що те саме, створити зв'язок між ними, Ви повинні нарисувати відповідні провідники (Wires). Об’єкти на лицьовій панелі представлені на блок-діаграмі у вигляді відповідних терміналів (Terminals), через котрі дані можуть поступати від користувача у програму і назад;

• іконки (Icon) і з’єднувальної панелі (Connector), щоб можна було використовувати деякий ВП в якості підпрограми (під приладу) в блок-діаграмі іншого приладу. Віртуальний прилад, що використовується всередині іншого ВП, називається віртуальним під приладом (ВПП, SubVI), який є аналогічним до підпрограми в традиційних алгоритмічних мовах. Іконка є однозначним графічним представленням ВП і може використовуватися в якості об’єкту на блок-діаграмі іншого ВП. З’єднувальна панель представляє собою механізм передачі даних в ВП з іншої блок-діаграми, коли він використовується в якості під приладу – ВПП. За аналогією з аргументами і параметрами підпрограми, з’єднувальна панель визначає вхідін і вихідні дані віртуального приладу.