8.5.5. Интегрированные среды разработки (оболочки)

Рассмотрим состав и функции интегрированной среды разработки на примере SingleStep фирмы SDS ("Software Development System", США), которая является наиболее распро- страненным средством программирования систем на базе 32-разрядных микропроцессоров и микроконтроллеров Motorola.

Широкое применение среды SingleStep определяется рядом факторов. Во-первых, среда SingleStep обеспечивает как автономную отладку программного обеспечения с помощью симуляторов, так и комплексную отладку систем с применением схемных эмуляторов, плат развития и логических анализаторов. Во-вторых, эта среда является открытой, что позволяет использовать для отладки систем большое количество программных и аппаратных средств, созданных не только SDS, но и многими другими фирмами. В-третьих, среда обеспечивает широкие возможности создания систем реального времени на базе программного обеспечения, создаваемого разработчиком, или с использованием ядра ОСРВ из име- ющегося набора.

Интегрированная среда SingleStep служит для программирования и отладки систем, ре- ализованных на базе семейств М680х0, Мб8Зхх, МРС6хх, МРС5хх, МРС8хх, МСР5ххх. В ка- честве инструментального компьютера могут использоваться персональные компьютеры IВМ-РС, работающие в среде Windows, рабочие станции фирм SUN Microsystems или Hewlett-Packard c UNIX-подобными операционными системами. Для трансляции исходных текстов используются компиляторы CrossCode фирмы CDS или компиляторы ряда других произ водителей: Microtec Research,Cygnus,GreenHills и др.

В состав среды SingleStep кроме симнольного отладчика входят следующие программные средства (рис. 8.5):

• графические средства разработки, обеспечивающие с помощью инструментального ком- пьютера многооконный графический интерфейс;

• симуляторы процессоров указанных выше семейств микропроцессоров и микроконт- роллеров, а также модели некоторых периферийных устройств-таймеров, последовательных портов UART;

Рис. 8.5. Состав программных средств интегрированной среды SingleStep

• резидентные мониторы-отладчики, загружаемые в память плат развития при их исполь- зовании для комплексной отладки систем;

• мониторы-драйнеры, обеспечивающие в процессе комплексной отладки управление схем- ными эмуляторами, платами развития, логическим анализатором.

Возможны два варианта применения среды SingleStep

В режиме автономной отладки программного обеспечения реализуется прогон программы на симуляторе со скоростью до 100 тыс, команд в секунду. При этом для большинства используемых микропроцессоров и микроконтроллеров обеспечивается точное воспроиз-ведение числа тактов, требуемых для выполнения команд и программных модулей. Таким образом, в процессе отладки можно достаточно точно определять время выполнения про- грамм. При отладке заполняется память трассы емкостью до 1 млн команд, которая дос- тупна пользователю для просмотра и коррекции. Наличие моделей периферийных устройств позволяет имитировать выполнение программы в реальных условиях, когда требуется учи- тывать состояние других устройств системы.

В режиме комплексной отладки интегрированная среда контролирует работу отлаживаемой системы с помощью схемного эмулятора или путем подключения к плате развития служащей в качестве прототипной системы для контроля состояния системы в процессе отладки может использоваться логический анализатор. При этом в память системы загружается резидентный монитор-отладчик, а инструментальный компьютер управляет схемным эмулятором, платой развития и логическим анализатором с помощью мониторов-драйверов. Среда ОСРВ обеспечивает поддержку отладки с помощью режима BDM и внутренних средств эмуляции введенных в семействах МРС5хх и МСF52хх (установка контрольных точек, точек наблюдения и др.), тестирование с применением средств JTAG. Средства SingleStep позволяют данной среде эффективно работать с рядом схемных эмуляторов (visionlCE,BDM-эмуляторы серии 300 фирмы EST) и плат развития, включая IDP,MVME162, 1603, 1604, ADS,QUADDS фирмы "Motorola",SBC фирм "Arnewsh" и "GreenSpring" и ряд других. Реализуется также совместная работа с эмуляторами ПЗУ типов PROMICE,NetROM) и логическими анализаторами фирм "Tektronix"," Hewlett-Packard ".

В состав среды SingleStep входят специальные средства для разработки систем, ра- ботающих в реальном режиме времени. В этом случае пользователю предоставляется две возможности.

1. Включение в состав программного обеспечения системы ядра реального времени аналогичного тем, которые используются в современных ОСРВ. Возможно введение ядер таких распространенных ОСРВ, как pSOS,VxWorks,OSE,RTXC и ряда других. Включение ядра в программное обеспечение пользователя производится с помощью имеющихся в SingleStep модулей адаптации. Использование готовых ядер значительно сокращает время разработки программного обеспечения, дает гарантии надежного функционирования системы в реальном масштабе времени.

2. Разработка собственного монитора реального времени с помощью имеющегося в составе среды SingleStep набора средств адаптации. Этот способ решения проблемы более трудоемкий и применяется в тех случаях, когда ГОтовые адра не удовлетворяют предъяв- ляемым требованиям, чаще всего по объему необходимой памяти или времени отклика на внешние события.

Интегрированная среда SingleStep может эффективно использоваться для программи- рования и комплексной отладки систем, реализованных на базе 32-разрядных микропро- цессоров и микроконтроллеров Motorola, обеспечивая при этом широкие возможности раз- работки программного обеспечения для работы в режиме реального времени.

8.6. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ КОМПЛЕКСНОЙ ОТЛАДКИ МП-СИСТЕМ