Система разработки

Практически каждый микроконтроллер любой фирмы сопровождается некоторой аппаратно-программной поддержкой. Микроконтроллер MC68HC11E9 не является исключением. В данном практикуме используется так называемая Evaluation board, что можно перевести как система для опробирования или система для макетирования. В методических пособиях будет использовать­ся термин "Система Разработки" (СР), так как, на наш взгляд, он более точно отражает назначение этой системы.

Аппаратная часть СР представляет собой печатную плату размером примерно 80x170 мм. Около половины платы занимает собственно микроконтроллер MC68HC11E9 и некоторое его окружение - система питания, цепи формирования сигнала сброса, формирователь уровней RS232, разъемы расширения и т.д.

Вторая половина платы свободна. В ней проделаны отверстия для установки микросхем. Это позволяет сначала отмакетировать разрабатываемое устройство на СР, разработать и отладить програм­мное обеспечение, а уже потом перенести схемо­технические решения в целевое устройство.

Для создания рабочего места кроме СР необходим компьютер типа IBM PC или Macintosh и любая из программ - эмуляторов терминала, например Microsoft Kermit. Компьютер (в данных лабораторных работах - IBM PC совместимый) соединяется с СР посредством стандартного интерфейса RS232.

В состав программного обеспечения входят прошитый в ПЗУ микро­контроллера отладочный монитор BUFFALO, позволяю­щий произвести загрузку и отладку программного обеспечения, и кросс-ассемблер для разработки этого программного обеспече­ния.

Монитор buffalo

В ПЗУ микроконтроллера зашита программа монитора BUFFALO (Bit User's Fast Friendly Aid to Logical Operation - небольшой быстрый дружественный помощник пользователя в логических операциях).

Монитор позволяет осуществлять:

· загрузку программного обеспечения с хост-компьютера

· запуск программы на исполнение

· просмотр и изменение регистров процессора

· просмотр и изменение содержимого памяти

· просмотр программы в дизассемблированном виде

· изменение программы с помощью встроенного строкового ассемблера

· пошаговое исполнение программы

· установку точек останова

Список команд монитора BUFFALO и детали их выполнения приведены в прил.3.

Также, монитор BUFFALO содержит ряд подпрограмм, значительно облегчающих разработку пользовательского программного обеспечения. Эти подпрограммы реализуют следующие функции:

· ввод/вывод символов и строк на терминал

· преобразование ASCII символов 0-9, A-F в цифры и наоборот

· разбор входных строк и выделение пробельных и раздели­тельных символов

Адреса и назначение подпрограмм монитора приведены в прил.4. Поскольку имеется исходный текст монитора, исполь­зуемые подпрограммы могут быть впоследствии добав­лены к разработанному программному обеспечению для работы на микроконтроллерах, не содержащих прошивку BUFFALO.

Поскольку для работы монитора необходима некоторая часть ОЗУ, размер памяти, доступной для пользовательского програм­много обеспечения несколько меньше, чем содержится в микро­контроллере. При наличии BUFFALO свободными остаются 328 байт ОЗУ и все ЭСПЗУ. Необходимо также отметить, что BUFFALO не поддерживает изменения адресов ОЗУ и регистров ввода/вывода и требует ОЗУ в адресном пространстве $0000-$01FF, а регистры ввода/вывода - по адресам $1000-$103F.

Карта памяти приведена в табл.5.

Таблица 6. Карта памяти монитора BUFFALO.

Адреса	Назначение
$0000-$0047	Доступно пользователю. По умолчанию, BUFFALO устанавливает содержимое указателя стека пользовательской програм­мы равным $47.
$0048-$0065	Область стека BUFFALO.
$0066-$00C3	Область переменных BUFFALO.
$00C4-$00FF	Псевдо-векторы.
$0100-$01FF	Доступно пользователю.
$1000-$103F	Область регистров ввода/вывода.

Как описано выше, векторы прерываний процессора находятся в ПЗУ по адресам $FFD6-$FFFF. Монитор BUFFALO, прошитый в ПЗУ, направляет эти векторы в ОЗУ начиная с адреса $00C4 с шагом в 3 байта. Эту область называют областью псевдовекторов. Карта области псевдовекторов приведена в табл.7.

Если пользователь желает обрабаты­вать какое-либо прерыва­ние, он должен положить в соответ­ствующий псевдовектор команду перехода на свой обработчик. Например, если надо обрабатывать прерывания IRQ, необходимо проделать следующую последовательность действий:

1. Поместить код команды JMP ($7E) по адресу $00EE.

2. Поместить адрес пользовательского обработчика преры­ваний по адресам $00EF и $00F0.

Во время инициализации BUFFALO проверяет первый байт каждого псевдовектора. Обнаружение кода $7E означает, что соответ­ствующее прерывание будет обрабатываться пользо­ва­телем. В противном случае BUFFALO проделывает выше­описан­ную процедуру, устанавливая свой собственный обработ­чик. При возникновении не обрабатываемого пользо­вателем прерыва­ния внутренний обработчик BUFFALO остано­вит процес­сор командой STOP.

Таблица 8. Область псевдовекторов BUFFALO.

Источник прерывания	Вектор	Псевдовектор
SCI	$FFD6	$00C4
SPI	$FFD8	$00C7
Счетчик импульсов (событие)	$FFDA	$00CA
Счетчик импульсов (переполнение)	$FFDC	$00CD
Переполнение таймера	$FFDE	$00D0
IC4/OC5	$FFE0	$00D3
OC4	$FFE2	$00D6
OC3	$FFE4	$00D9
OC2	$FFE6	$00DC
OC1	$FFE8	$00DF
IC3	$FFEA	$00E2
IC2	$FFEC	$00E5
IC1	$FFEE	$00E8
Периодическое прерывание	$FFF0	$00EB
Параллельный ввод/вывод или IRQ	$FFF2	$00EE
XIRQ	$FFF4	$00F1
Программное прерывание	$FFF6	$00F4
Несуществующая команда	$FFF8	$00F7
COP Watchdog таймаут	$FFFA	$00FA
Исчезновение тактовой частоты	$FFFC	$00FD