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Entwicklungs-Tools und Debugging-Single-Chip-Mikrocontroller
Die wichtigsten Debugging-Tools gehören:
- In-Circuit Emulatoren.
- Software-Simulatoren.
- Entwicklungs-Board (Evaluation-Board).
- Zeigt das Debugging.
- ROM-Emulatoren.
Diese Liste erschöpft nicht alle Arten von vorhandener Debugging-Werkzeuge. Neben diesen gibt es Combo-Kits und Geräte, mit denen Sie die Nachteile von Gegenständen des Anlagevermögens, einzeln genommen kompensieren können.
In-Circuit-Emulatoren.
Circuit Emulator - ein Hard-und Software-Tool, das den Prozessor ersetzen kann, ist in realen Schaltung emuliert. In-Circuit Emulator - ist das leistungsfähigste und vielseitigste Debugging-Tool.
In der Tat macht die "guten" In-Circuit-Emulator, den Prozess der Fehlersuche im Betrieb der Steuerung klar, dh leicht kontrolliert, verwaltet und beliebig modifizierbar nach dem Willen des Entwicklers.
Funktionale In-Circuit Emulatoren werden in angedockt mit einem externen Computer (normalerweise ist es IBM-PC), und funktioniert unabhängig unterteilt. Stand-alone-In-Circuit Emulatoren verfügen über individuelle EDV-Ressourcen, dh der Input-Output ist nicht für ihre normale Funktion Verbindungen mit anderen IT-Ressourcen erforderlich, aber für einen Benutzer, um entweder zu deutlich höheren Kosten oder eingeschränkter Funktionalität und Service-Funktionen im Vergleich zu ähnlichen zahlen Modelle, mit dem IBM PC angedockt.
Typischerweise wird In-Circuit-Emulator mit einer Docking-System debuggen mit Emulation Emulations-Kabel mit einem speziellen Kopf. Emulation des Mikrocontrollers anstelle des Kopfes ist im System gedebuggt eingefügt. Wenn die Mikrosteuerung kann nicht aus dem System entfernt werden gedebuggt, ist die Verwendung des Emulators nur möglich, wenn die Vorrichtung einen Debug-Modus, in dem alle seine Schlussfolgerungen sind in der dritten Bedingung. In diesem Fall, um den Emulator verbinden verwendet einen speziellen Adapter, Gürtelclip, die direkt an die Schlussfolgerungen des emulierten Mikrocontroller.
Zumindest muss der Emulator die folgenden Funktionsblöcke:
- Debugger.
- Host-Emulation des Mikrocontrollers;
- Emulationsspeicher;
- Subsystem der Haltepunkte;
Höherwertige Modelle können zusätzlich noch:
- CPU-Haltepunkt;
- Tracer;
- Profiler (Performance Analyzer Software-Code);
- Echtzeituhr;
- Soft-und Hardware und bietet die Möglichkeit zum Lesen und Ändern die emulierten CPU-Ressourcen "on the fly", dh während der Programmausführung Benutzer in Echtzeit;
- Hardware und Software, die synchrone Steuerung benötigt wird, um in Multiprozessor-Systemen bildet bereitzustellen;
- integrierte Entwicklungsumgebung
Debugger
Der Debugger ist eine Brücke zwischen dem Entwickler und Debugging-Tool. Die Zusammensetzung und Menge der Informationen, die durch den Input-Output, seine Verfügbarkeit wahrzunehmen, zu kontrollieren und, falls notwendig, zu korrigieren und zu verändern - sind direkt abhängig von den Eigenschaften und der Qualität des Debuggers.
Ein guter Debugger ermöglicht Ihnen:
- Laden Sie das Programm im Speicher-System ausgetestet.
- Ausgabe an den Status und die Inhalte aller Register und Speicher, und, falls erforderlich, zu modifizieren.
- Prozessleitsysteme Simulation.
Weitere leistungsstarke Debugger, in der Regel als auf höherer Ebene (High-Level-Debugger), zusätzlich können Sie verwiesen:
- auf die symbolische Debugging, aufgrund der Tatsache, dass der Debugger "weiß" die Adressen aller Charakter Variablen, Arrays und Strukturen (durch den Einsatz von spezifischen Informationen, die der Compiler mitgeliefert). Der Benutzer kann arbeiten mehr akzeptabel für ein Mann, Namen von Charakteren, ohne sich zu erinnern, deren Adressen.
- überwachen und analysieren nicht nur zerlegen Text-und Quellcode in Hochsprache geschrieben, und sogar mit seinen eigenen Kommentar.
Dieser Debugger ermöglicht dem Benutzer, gleichzeitig überwachen den Fortschritt des Programms und sehen Sie die Übereinstimmung zwischen Quellcode, die Programme in Maschinen-Code, und der Status aller Ressourcen des Mikrocontrollers emuliert.
Anzumerken ist, dass High-Level-Debugger bietet alle Funktionen nur, wenn Sie einen Cross-Compiler verwenden, bietet eine vollständige und genaue Debug-Informationen (nicht alle Compiler, vor allem ihre Raubkopien, diese Informationen aus) und dass das Format der Präsentation sollte sein " mit einem "Debugger.
Emulationsspeicher
Die Anwesenheit von Emulationsspeicher macht es möglich, es in dem Verfahren der Debuggen anstelle ROM in das Zielsystem zu verwenden, und ferner ein Programm ohne Verwendung eines realen Systems oder das Layout Debuggen. Wenn nötig, Änderungen an dem Programm gedebuggt, es ist genug, um eine neue oder geänderte Programm in den Speicher des Emulators zu laden, anstatt auch auf Re-Programmierung der ROM zu engagieren. Es gibt Modelle von Emulatoren, die der Benutzer auf "Setzen" anstelle des ROM-Emulation Speicher erlauben ist nicht nur vollständig, sondern blockweise (bei einigen Modellen, die minimale Blockgröße kann bis zu einem Byte sein), in der Art und Weise durch den Benutzer angegeben. Dazu Benutzer geben einfach die Verteilung der Daten und Programmspeicher, wonach der Prozessor Zugriff zu Inhalt und dem Zielsystem ROM und den Inhalt des Speichers Circuit-Emulation-Emulator haben. Dieser Speicher wird üblicherweise als Speicher mit der Möglichkeit der Zuordnung.
Indikator
Im Wesentlichen ist der Tracer ein Logikanalysator, der synchron arbeitet mit dem Prozessor und zur Festsetzung der Strömung von Befehlen und Status der ausgewählten externen Signalen. Es gibt Modelle von In-Circuit-Emulatoren, mit denen Sie nicht nur die äußere Signale, sondern auch den Zustand der internen Ressourcen des Mikrocontrollers, wie Register verfolgen lassen. Diese Emulatoren nutzen spezielle Versionen von Mikrocontrollern (Emulation Kristalle).
CPU-Haltepunkt
Der Prozessor ermöglicht die Haltepunkte, den Programmablauf zu stoppen oder zu anderen Aktionen wie Starten und Stoppen des Routers, unter den Bedingungen vom Benutzer angegebenen durchzuführen. Im Gegensatz zum herkömmlichen Mechanismus der Haltepunkte, ermöglicht Haltepunkt Prozessor zu erstellen und zu überwachen, die Bedingungen von fast jeder Komplexität und damit der Prozess nicht emuliert wird aus Echtzeit abgeleitet.
Der Profiler
Profiler (da sonst die Wirksamkeit des Programms Code-Analyzer), gibt die Ergebnisse der Ausführung des Programms an die folgenden Informationen:
- Anzahl der Besuche in verschiedenen Teilen des Programms;
- Zeit in den verschiedenen Teilen des Programms.
Die Analyse der statistischen Daten vom Profiler zur Verfügung gestellt haben, können Sie leicht erkennen "tot" oder gespannte Abschnitte der Programme, und als Ergebnis der Optimierung der Struktur des Programms an.
Integrierte Entwicklungsumgebung
Der Satz von Software-Tools, die alle Phasen der Software-Entwicklung unterstützt vom Schreiben von Quellcode zu kompilieren und zu debuggen, und bietet eine schnelle und einfache Interaktion mit anderen Werkzeugen (Software-Debugger und Programmer-simulyatorm).
Die Anwesenheit des Shell-Programm Emulator Redakteur, Projektleiter und interne Kontrollsysteme eingebaut, können erheblich erleichtern die Arbeit der Entwickler und befreien ihn von vielen Routine-Operationen. Für den Entwickler der Linie zwischen dem Schreiben eines Programms, dessen Bearbeiten und Debuggen. Der Übergang von der Bearbeitung des Quellcodes für das Debugging und zurück ist "transparent" und synchron mit der Aktivierung von den Fenstern, ein Projekt-Manager startet automatisch die Zusammenstellung je nach Bedarf aktiviert und das entsprechende Kästchen an der Benutzeroberfläche.
Ebenso einfach ist die Umstellung auf ein Projekt mit einer vorhandenen Debugger, Simulator, Debuggen oder zur "Firmware" ROM etabliertes Programm fortzufahren.
Einige Modelle der In-Circuit-Emulatoren können Benutzern und anderen erweiterten Funktionen. Unter ihnen erwähnen wir ein, wenn auch ganz spezifische, aber in einigen Fällen von grundlegender Bedeutung sind: die Möglichkeit des Baus mnogoemulyatornyh Komplexe zum Debuggen von Multiprozessor-Systemen erforderlich. Eine Besonderheit dieser Anlage ist die Möglichkeit der gleichzeitigen Steuerung (mit einem Computer) ein paar Emulatoren.
Im Allgemeinen können die verschiedenen Modelle der In-Circuit Emulatoren bieten dem Benutzer die Möglichkeit zur Steuerung und Verwaltung des Betriebs der Debugging-Geräte, mit verschiedenen Einschränkungen. Zum Beispiel kann es nicht korrekt obrabatyvanie unterbricht im Single Step Modus, oder ein Verbot der Verwendung des seriellen Ports und so weiter sein. Es ist auch notwendig zu wissen, dass jeder echte Modell-Emulator hat seine eigene Reihe von unterstützten Compilern. Einige Firmen sind Hersteller von Emulatoren sind absichtlich, um die Anzahl der unterstützten Compiler zu begrenzen, in erster Linie ist es typisch für westliche Hersteller. In diesen Fällen kann der Emulator nur verwenden, um ein Zeichen-Format.
Features von "echten" In-Circuit-Emulator zum Beispiel illustrieren wir das Modell PICE-51.
PICE-51
In-Circuit Emulator 8-Bit Mikrocontrollern 8051
PICE-51 - eine neue Generation Simulator, durch den Einsatz neuer Technologien für die Entwicklung von Hard-und Software erstellt.
Die Verwendung von Hochleistungs-programmierbaren Matrizen hat es ermöglicht, die Größe der Emulator ohne Abstriche bei der Funktionalität zu reduzieren, um die Abweichung der elektrischen und Frequenzeigenschaften des Emulators auf die Eigenschaften des emulierten CPU zu minimieren und somit zu maximieren die Genauigkeit der Simulation bei Frequenzen bis zu 30 MHz bei Versorgungsspannungen von 3,3 V bis 5V.
Starten Sie die Hardware-Struktur des Emulators bietet Emulation von nahezu allen 8051-Mikrocontroller sowohl die inländische Produktion und Unternehmen: Intel, Philips, Siemens, Atmel, Dallas, Temic, OKI, AMD, MHS, und andere.
Leistungsstarke Software-Schnittstelle zwischen Windowsv, ist eine integrierte Entwicklungsumgebung, die alle Phasen der Software-Entwicklung unterstützt vom Schreiben von Quellcode zu kompilieren und zu debuggen. Das Programm konzentriert sich auf die Unterstützung für den Emulator, um Programme in einer High-Level-Source-Code zu debuggen.
Der Emulator besteht aus einer Hauptplatine Größe 80h76mm, Ersatz-Adapter für einen bestimmten Prozessor-Emulation und Ersatz-Köpfe für eine bestimmte Art der Unterbringung. Auf der Hauptplatine sind implementiert: den Tracer, der Prozessor Haltepunkt. Die Gebühr beinhaltet eine abnehmbare Adapter emuliert einen Prozessor für einen bestimmten Typ von Mikrocontroller. Heads bieten Emulation Emulator Setup DIP und PLCC-Pads auf der Karte Benutzer. Ernährung ist ein Emulator der Versorgungsspannung von +5 V, 0,5 A, oder direkt aus dem Gerät gedebuggt. Die Kommunikation mit dem Computer - für galvanisch über RS-232C mit einer Geschwindigkeit von 115 kbps isoliert ..
Daten Ausstattung
- Exakt Emulation - keine Beschränkung für die Verwendung des Anwenderprogramms Ressourcen des Mikrocontrollers.
- Bis zu 256 KB emulierten Programm-und Datenspeicher. Unterstützen bankirovannoy Speicher-Modell. Die Verteilung von Speicher zwischen dem Emulator und Gerät des Nutzers mit einer Genauigkeit bis zu 1 Byte.
- Bis zu 512K Hardware Breakpoints über den Zugang zu den Programm-und Datenspeicher.
- Hardware-Unterstützung für das Debuggen von Programmen über Hochsprachen.
- Route 8 beliebigen externen Signalen.
- 4 Ausgänge Synchronisationsgerät Benutzer.
- Verfolgen Sie die Real-Time mit der Puffergröße von 16K auf 64K Frames durch 64 Bit Zugriff "on the fly". Auf den Spuren der Adress-, Daten-, Steuer-Signale, Echtzeituhr und 8 externe Signale der Benutzer.
- Programmierbare Filter Spur.
- Hardware-Breakpoints Prozessor mit der Fähigkeit, komplexe Pause Bedingungen angeben, um die Kombination von Signalen Adress-, Daten-, Steuer-, 8 externe Signale, Echtzeituhr, Ereigniszähler und der Vorlaufzeit zu emulieren.
- Vier komplexe Breakpoints, die unabhängig voneinander oder in Kombination unter den Bedingungen der AND / OR / WENN-DANN verwendet werden können.
- 48-Bit-Echtzeit-Uhr.
- Transparente Emulation - Zugang "on the fly" auf dem emulierten Speicher, Breakpoints, Prozessor Breakpoints, Trace-Puffer, der Echtzeit-Timer.
- Managed Takt für den Prozessor emuliert. Ein reibungsloser Wechsel in der Taktfrequenz von 500 kHz bis 40 MHz.
- Galvanisch vom Rechner Kanal RS-232C mit Baudrate 115 kBaud isoliert.
- Built-in Self-Test-Hardware-Emulator.
Eigenschaften der Software
- Die Software zielt darauf ab, in einer Umgebung auf IBM-Windowsv somestimyh Computern mit Prozessoren wie 386/486/Pentium-Rechnern;
- Integrierter Multi-Editor für das Schreiben von Source-Programme konzipiert. Der Editor unterstützt Operationen mit Textblöcken, Suchen / Ersetzen, Syntax farbliche Hervorhebung von Assembler und C;
- Integrierte Projekt-Manager ermöglicht die automatische Erstellung von Programmen. Alle Optionen werden in Dialogform gesetzt. Der Übergang von der Bearbeitung des Quellcodes für das Debugging und zurück ist "transparent", dh Project Manager startet automatisch die Compilierung des Projekts, falls erforderlich;
- PICE-51 erlaubt symbolische Testen und Debuggen von Quellcode für Programme mit den folgenden Compilern erstellt:
- ASM51 Assembler Firma Intel;
- MCA-51 Assembler Firmen Fiton / Mikrokosmos;
- Compiler PL / M Firmen Intel;
- Assembler und C-Compiler Firma IAR Systems;
- Assembler und C-Compiler Firma Avocet Systems Inc. / HiTech;
- Assembler und C-Compiler Firma Keil Software Inc.;
- Automatisches Speichern und Laden von Konfigurations-Dateien, Geräte, Schnittstellen und Debugging-Optionen. Es ist kompatibel Konfigurationsdateien aus dem Simulator PDS-51. Portabilität von Projekten zwischen dem PICE-51 Emulator und Simulator PDS-51;
- Die Fähigkeit, Farben, Schriftarten und andere Einstellungen für alle Fenster auf einmal anpassen, für jedes Fenster separat;
Der Emulator ist mit gedruckten Bedienungsanleitung und elektronischen Kontext-Management, die im Detail ihre Grundregeln des Betriebes, die Befehle, Menüs, Hot Keys beschrieben sind.
Blockschaltbild PICE-51 Emulator
Mit PICE-51 Emulator ausgestattet werden
| Emulierte Mikrocontroller | Emulation des internen Programmspeicher | Lieferung | ||
| Die Hauptplatine | Ersatz-Adapter | Emulation Kopf | ||
| Intel: 80C31/32, 80S51/52, 80L/C51FA, 80C51RA; Philips: 80S31/32, 80C51/52, 80C51FA; 80C51RA +, 80CL410, 80C524/528/550/652/654/575/576/851; Atmel: 89C51, 89C52, 89C55, 89S8252, 89S53; Siemens: SAB501/502/504/505/511/513; MHS: 80C31, 80C51, 80C32, 80C52, 80C154; Oki: 80C31, 80C51, 80C154; AMD: 80C31, 80C51, 80C52; | Kein | PICE-51 | POD-51 bis 31 | ADP-51-DIP40 oder ADP-51-LCC44 |
| Intel: 80C31/32, 8XS51/52/54/58, 8XL/C51FA/FB/FC, 8XC51RA/RB/RC; Philips: 80S31/32, 8XC51/52/54/58, 8XC51FA/FB/FC; 8XC51RA + / RB + / RC + / RD +, 8XC524/528/550/652/654/575/576/851; 89C535/536/538; Atmel: 89C51, 89C52, 89C55, Siemens SAB501; MHS: 80C31, 8XC51, 80C32, 8XC52, 8XC154; Oki: 80C31, 8XC51, 8XC154; AMD: 80C31, 8XC51, 8XC52; | 64K | PICE-51 | POD-51-RX | ADP-51-DIP40 oder ADP-51-LCC44 |
| Atmel: 89C4051, 89C2051, 89C1051; | 4K | PICE-51 | POD-51-31 oder POD-51-RX | ADP-51-2051 |
| Philips: 80C451, 80C453, 87C451, 87C453 | 64K | PICE-51 | POD-51 bis 453 | ADP-51-LCC68 |
| Philips: 80C552, 80C562, 80C554 Philips: 80C552, 80C562, 80C554, 87C552, 87C562, 87C554 | Kein 64K | PICE-51 PICE-51 | POD-51 bis 552 POD-51 bis 554 | ADP-51-LCC68 ADP-51-LCC68 |
| Intel: 80C51GB | Kein | PICE-51 | POD-51-GB | ADP-51-LCC68 |
| Dallas: DS80C310, DS80C320, DS8XC520 | 64K | PICE-51 | POD-51-DS530 | ADP-51-DIP40 oder ADP-51-LCC44 |
| Dallas: DS8XC530 | 64K | PICE-51 | POD-51-DS530 | ADP-51-DS530 |
Vergleichende Merkmale einiger Emulatoren für die 8051 Mikrocontroller-Familie
| Modell, der Lieferant | EMUL-51 Nohau GmbH | USP-51 Signum Systems | ICEMASTER-8051 MetaLink | PICE-5 Fiton1 |
| Emulierte 8051 Mikrocontroller-Familie | Alle bekannten Arten | Alle wichtigen Arten von | Alle wichtigen Arten von | Alle wichtigen Arten von |
| Die maximale Frequenz von Emulation | 42 MHz | 40 MHz | 24 MHz | 33 MHz |
| Die maximale Größe des Speichers der emulierten | 320K | 256K | 128K | 512K |
| Merkmale Umverteilung zwischen dem Emulator und Gerät des Nutzers | 4K-Blöcke | In den Blöcken von 256 Byte | Blöcke von 16 Bytes | Mit einer Genauigkeit von bis zu 1 Byte |
| Trace-Puffer | Bis zu 16K Frames von 48 Bit | Bis zu 32K Frames von 80 Bit | Bis zu 4K-Frames von 48 Bit | Bis zu 64 Frames von 64 Bit |
| Der Zugang "on the fly" an den emulierten Speicher und Tracer | Ja | Ja | Ja | Ja |
| PC-Schnittstelle | Karte an den ISA-Steckplatz | RS-232C, bis zu 115 Kbaude | RS-232C, bis zu 115 Kbaude | Isolierte RS-232C, bis zu 115 Kbaude |
| Aufbau und Abmessungen | Zwei Karten im ISA-Format, Kabel, 2 Meter, Pody | Der Fall 260x260x64 mm, Kabel, POD | Der Fall 178x140x25 mm, Kabel, POD | Alle Emulator - in Emulation Kopfgröße 80x76x50 mm |
| Der Preis für eine vergleichbare Konfiguration beinhaltet: Unterstützung für 80S51, 25 MHz, 128 KB RAM, 16K Tracebuffer Volumen freymovm | 5.200 $ (Nohau Preisliste) | 5.300 $ (Signum Preisliste) | 4.000 $ (MetaLink Preisliste) | $ 990 |
Weitere Informationen sowie eine Demo-Version des Emulators, auf der Website vorgestellt: http://www.phyton.ru
Natürlich, wie eine breite Palette von Funktionen, die die Circuit-Emulatoren zugleich leistungsfähige und vielseitige Werkzeug für die Fehlersuche macht.
Simulationen
Simulator - ein Software-Tool, das den Betrieb des Mikrocontrollers und dessen Speicher simulieren kann. In der Regel enthält der Simulator in seiner Zusammensetzung:
- ein Debugger;
- Modell der CPU und Speicher.
Weiter fortgeschrittene Simulatoren enthalten ein Modell der integrierten Peripherie wie Timer, Ports, ADC und System-Interrupts.
Der Simulator muss in der Lage, um die Programm-Dateien in allen gängigen Formaten downloaden, so vollständig wie möglich, um Informationen über den simulierten Mikrocontrollers Ressourcen anzuzeigen, sowie Möglichkeiten für die Simulation starten Sie das heruntergeladene Programm in verschiedenen Modi. Im Prozess der Fehlersuche in einem Modell "führt" ein Programm auf dem Computer-Bildschirm zeigt den aktuellen Status des Modells.
Nach dem Download des Programms im Simulator ist der Benutzer in der Lage zu laufen es Schritt für Schritt oder kontinuierlichen Modus, stellen Sie die bedingte oder unbedingte Haltepunkte, Kontrolle und frei verändern den Inhalt der Speicherplätze und registriert simulierte Mikroprozessor. Mit dem Simulator können Sie schnell überprüfen Sie die Logik des Programms, die Richtigkeit der Rechenoperationen.
Je nach Klasse, um den Debugger verwenden, können Simulatoren unterstützen eine Vielzahl von High-Level-symbolischen Debuggen von Programmen.
Einige Simulationsmodelle können eine Reihe zusätzlicher Software, wie zum Beispiel: die Schnittstelle von Umwelt, integrierte IDE.
In einem realen System, ist ein Mikrocontroller der Regel verantwortlich für das Lesen von Informationen aus den angeschlossenen externen Geräten (Sensoren), verarbeitet diese Informationen und die Ausstellung Kontrollmaßnahmen an den Antrieben. Um den Simulator-Interface, um Nicht-Arbeitsumgebung zu machen, um den Sensor zu simulieren, müssen Sie manuell ändern, den aktuellen Zustand des peripheren Modell, das in einem realen System angeschlossen ist. Wenn zum Beispiel beim Empfang von Bytes über die serielle Schnittstelle von einem Kasten gespannt ist, und er bekommt zu einem bestimmten Byte des Registers, müssen diese beiden Aktionen in einem Simulator von Hand gemacht werden. Die Anwesenheit der Schnittstelle Umwelt ermöglicht dem Benutzer das Erstellen und Verwenden eines flexiblen Modell der Umgebung des Mikrocontrollers, verhalten und interagieren mit dem Programm durch einen bestimmten Algorithmus korrigiert. Features von "echten" Debugger, Simulator, am Beispiel des Modells PDS-PIC dargestellt.
PDS-PIC
Simulator-Debugger für die Entwicklung und Debugging von Programmen auf der Basis von Mikrocontrollern PIC16/PIC17.
PDS-PIC - ein praktisches und flexibles Werkzeug für das Schreiben und Debuggen von Programmen auf PIC-Mikrocontroller Firma Microchip fokussiert.
Der Simulator hat:
- Eingebauter Editor für das Schreiben von Multi-Source-Programmen. Der Editor unterstützt Operationen mit Textblöcken, Suchen / Ersetzen, Syntax Hervorhebung Farbe Assembler-Sprache;
- Integrierte Projekt-Manager, der die automatische Erstellung von Programmen für den PASM-PIC-Makro-Assembler Firma Fiton MPASM Makro-Assembler für die Firma Microchip geschrieben unterstützt.
- Alle Optionen werden als Monteur freundliche Gespräche festgelegt. Der Übergang von der Bearbeitung des Quellcodes für das Debugging und zurück ist "transparent", dh Project Manager führt automatisch die Assembler, wenn nötig;
- Viele Möglichkeiten zum Debuggen von Programmen: Tracking der Umsetzung des Programms in seiner ursprünglichen Text, Anzeigen und Ändern der Werte aller Variablen, built-in-Analysator Effizienz der Code-Breakpoints auf den Zustand und den Zugriff auf Speicherbereiche, die Aufrufliste anzeigen Routinen, built-in Assembler, eine genaue Berechnung von Zeitintervallen und viel mehr;
- Möglichkeit, das Programm "zurück" zu einer großen Anzahl von Schritten ausgeführt werden, sowie im kontinuierlichen Modus. In diesem Modell wird der Zustand des Mikrocontrollers ist vollständig restauriert;
- Das genaue Modell des Verhaltens von Mikrocontrollern. Simulierter Betrieb aller eingebauten Mikrocontroller-Peripherie: Timer, ADC, System-Interrupts, Ports, etc.;
- Das entwickelte Simulations-Tools, "die Umwelt", dh Geräte mit dem Mikrocontroller verbunden. Sie können sehr leicht verschiedene periodische und aperiodische Signale außerhalb des Mikrocontrollers Beinen, um die Arbeit der externen Logik simulieren. Mit eingebauten grafischen Display visualisieren können eine Vielzahl von Indikatoren, Zeitplänen zu bauen, die Tastatur zu simulieren;
- Die Systemkonfiguration Fenster, und speichern Sie die Einstellungen. Sie können speichern und wiederherstellen eine unbegrenzte Anzahl von Konfigurations-Dateien;
- Возможность настройки цветов и шрифтов и других параметров для всех окон одновременно и для каждого окна в отдельности;
- Kontext-sensitive Hilfe-System. Von jedem Menü oder Dialogfeld, können Sie Hilfe zu diesem Menü-Fenster oder Dialog;
- PDS-PIC läuft auf Windowsv.
Fiton Firma - MPlabSIM-Firma Microchip, und PDS-PIC: Eine detaillierte Funktionen des Simulators sind in der Tabelle, aus den Ergebnissen einer vergleichenden Analyse der beiden Simulatoren zusammengestellt präsentiert. Die wichtigsten Merkmale und Unterschiede MPlabSIM und PDS-PIC aufgrund der Tatsache, dass ihr Design konzeptionell unterschiedliche Benutzeroberflächen und Umgebungen wurde für die Simulation verwendet.
| MPlabSIM | PDS-PIC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Management * | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Haltepunkte | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Die simulierten Ereignisse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Ресурсы процессора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Modellierung von äußeren Einflüssen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Zusätzliche Funktionen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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* MPlabSIM benutzen Sie das Menü als Add-on Kleinbuchstaben Eingabe von Befehlen steuern die Simulation Prozess mit der Fähigkeit, auswendig zu lernen und Durchführen eines linearen Sequenzen von Befehlen. Zum Beispiel muss, um den Inhalt des Registers ändert sich wie folgt hergestellt werden:
- Aus dem Menü Abschnitt "WINDOWS" wählen - wählen Sie den Menüpunkt "Steuern" - wählen Sie das "Was" (Stack, Daten oder Code) (in diesem Fall "DATA") werden sich verändern - um einen neuen Wert eingeben - -, um die Adresse angeben, wenn Sie es dies zu bestätigen im Fenster Register-Dump Fall sehen Sie das Ergebnis einer Änderung, aber in der Box, wird sich nichts ändern (nur über das Menü - ein Analogon von der Kommandozeile).
Mit der PDS-PIC, können Sie ändern den Wert von ragistra Drücken von zwei Tasten. Es ist auch einfach, um alle anderen Aktionen, um das Programm zu debuggen durchzuführen.
Zum Beispiel, ** ein Paket MPLAB-SIM für 16c54, wenn auf der empfohlenen Konfiguration MICROCHIP P90/16RAM laufen.
Eine offensichtliche Funktion der Software Simulation ist die Tatsache, dass die Ausführung der Programme in den Simulator geladen eine Zeitskala unterscheidet sich von der real ist. Allerdings, niedriger Preis, die Fähigkeit des Debugging, auch in Abwesenheit eines Debug-Gerät Layout, Software-Simulationen machen äußerst wirksames Mittel zur Fehlersuche. Separat muss betont werden, dass es eine ganze Reihe von Fehlern, die nur vom Simulator erkannt werden können.
Debugging Monitor
Debug Monitor - Ein spezielles Programm wird in den Speicher-Debugging-System geladen. Es zwingt den Benutzer, um einen Prozessor mit Ausnahme einer angelegten Problem mehr und Debugging-Funktionen zu erzeugen:
- Belastung des freien Benutzer-Codes aus dem Monitor-Speicher
- Setzen von Breakpoints
- Starten und Stoppen des Programms in Echtzeit geladen
- Passage des Anwenderprogramms Schritt für Schritt
- anzeigen, bearbeiten den Inhalt des Arbeitsspeichers und Steuerregister.
Das Programm überwacht haben, um in Verbindung mit einem externen Rechner oder passiv Terminal, auf dem die Visualisierung und Steuerung der Debugging-Prozess ist zu betreiben. Wir wiederholen, dass die Debug überwacht der Prozessor, der bereits On-Board-Benutzer zu verwenden. Der Vorteil dieses Ansatzes sind sehr geringen Kosten unter Beibehaltung der Möglichkeit, in Echtzeit zu debuggen. Der größte Nachteil ist die Umleitung von Ressourcen des Mikrocontrollers zu Debugging-und Kommunikationsverfahren, zum Beispiel, nimmt der Monitor eine gewisse Menge an Speicher, Interrupts, einen seriellen Kanal. Das Volumen umgeleitet Ressourcen hängt von der Entwickler-Art-Display. Es gibt neuere Artikel, die bis zu fast keine CPU-Hardware, werden sie weiter unten im Abschnitt diskutiert werden "Emulatoren ROMs."
Development Boards
Foren-Entwicklung, oder wie es üblich ist, sie in der ausländischen Literatur nennen - Evaluation Boards (Evaluation Boards), sind original Designer für das Prototyping Anwendungssysteme. In den letzten Jahren mit der Veröffentlichung eines neuen Modells eines Kristalls des Mikrocontrollers, muss der Hersteller trägt die relevanten Themen und Entwicklung. Dies wird normalerweise Platine mit dem Mikrocontroller installiert ist gedruckt, sowie alle erforderlichen binden ihn mit einem Standard. Auf diesem Board auch den Plan aufgrund eines externen Computers. In der Regel gibt es eine klare Feld für die Installation Anwendung Benutzer-Schemata. Manchmal gibt es eine für die Montage mit Zusatzeinrichtungen von der Firma empfohlen verdrahtet. Zum Beispiel, ROM, RAM, LCD-Display, Tastatur, ADC, etc. Zusätzlich zu pädagogischen Zwecken, oder das Layout, werden von der Nutzungsgebühr finalisiert wurde profitabel (Saving Time) als Controller, SBCs, in einer Kleinserienfertigung eingebettet (5 .. 20 Stück verwenden. .)
Für zusätzlichen Komfort ist der Board-Entwicklung und Debugging-Tool, das einfachste auf der Debug-Monitor basiert abgeschlossen. Allerdings gibt es entstanden zwei unterschiedliche Ansätze: Die eine ist für Mikrocontroller mit externem Bus und dem zweiten verwendet - für Mikrocontroller, die nicht über den externen Bus.
Im ersten Fall ist die Debug-Monitor wird von der Firma als einem ROM-Chip, der in einem speziellen Sockel auf dem Motherboard Entwicklung eingesetzt wird mitgeliefert. Das Board hat auch einen Speicher für Anwenderprogramme und den Link zu einem externen Computer oder Terminal. Ein Beispiel dafür ist der Preis von einem Intel-8051-Mikrocontroller.
Im zweiten Fall ist die Hauptplatine in der Schaltung-Entwicklungsprogramm internen ROM der Mikrocontroller, der von einem externen Rechner gesteuert werden. In diesem Fall wird das Programm einfach überwacht der Mikrocontroller in dem ROM in Verbindung mit der Anwendung Benutzercode gespeichert. Eine Anwendung mit einer speziell präparierten zu sein: an ihre Stelle setzen Sie die entsprechenden Aufrufe an die Debug-Monitor-Routinen. Führen Sie dann eine Prüfung. Zu Korrekturen an dem Programm zu machen, muss der Benutzer löschen Sie die ROM und die Aufnahme zu wiederholen. Das fertige Anwenderprogramm wird von gut funktionierenden, indem Sie alle Anrufe, die Funktionen des Monitors und Debug-Monitor erhalten. Примерами могут служить платы развития фирмы Microchip для своих PIC контроллеров. Такой же принцип и у плат для отладки микроконтроллеров 80С750 Philips или 89C2051 Atmel.
Es ist wichtig anzumerken, dass, plus der Monitor, manchmal das Entwicklungs-Board mit mehr und Debug-Programme, die auf einem externen Rechner laufen in Verbindung mit dem Monitor ausgestattet. Dieses Programm wurde vor allem immer komplexer und sind oft hoch qualifizierte Gruppe von Debugging-Funktionen, wie beispielsweise ein Debugger, Simulator, oder verschiedenen Elementen innewohnenden in einer reinen Form einer integrierten Entwicklungsumgebung. Die Zusammensetzung der gelieferten Pakete und Programme kann einen angewandten Charakter, die am häufigsten in der Praxis anzutreffen.
Chancen für die Fehlersuche sieht eine Reihe von "Gebühr, plus die Entwicklung des Bildschirms" sicher nicht so vielseitig wie möglich In-Circuit-Emulator, und einige der Ressourcen des Mikroprozessors in den Prozess der Fehlersuche für den Monitor ausgewählt. Dennoch ist die Anwesenheit von einem kompletten Satz von vorgefertigten Software-und Hardware-Tools, um ohne Zeitverlust für die Installation und Debuggen der Applikation, System, in vielen Fällen der entscheidende Faktor fortzufahren. Besonders wenn man bedenkt, dass die Kosten für dieses Paket etwas weniger als die Kosten eines universellen Emulator ist.
Emulatoren ROMs.
ROM Emulator - ein Software-und Hardware ermöglicht, ersetzen Sie das ROM auf dem Target Board, und erweitern Sie den Arbeitsspeicher, der das Programm heruntergeladen werden von Ihrem PC werden über einen Standard-Kommunikationskanäle. Diese Vorrichtung ermöglicht es dem Benutzer wiederholten Zyklen der Neuprogrammierung der ROM zu vermeiden. ROM Emulator macht nur Sinn für Mikrocontroller, die in der Lage, externe Programmspeicher zugreifen können. Dieses Gerät ist vergleichbar in der Komplexität und Kosten der Entwicklungs-Boards. Es hat einen großen Vorteil: Vielseitigkeit. ROM Emulator kann mit allen Arten von Mikrocontrollern arbeiten.
Frühe ROM-Emulatoren ermöglichen nur das Programm herunterladen, starten und stoppen sie mit einem gemeinsamen zurückgesetzt. Dann kam das komplizierte Modell mit einem Hardware-Signal Spur über die Ausarbeitung einer bestimmten Adresse auf einem Oszilloskop. Emulierten Speicher in solchen Produkten wurde für die Anzeige und Änderung zur Verfügung, aber es ist sehr wichtig für die Kontrolle der internen Kontrolle Register des Mikrocontrollers Erst kürzlich möglich.
Aber es gibt Modelle von intelligenten ROM-Emulatoren, mit denen Sie "Peek" in den Mikrocontroller auf dem Board und dem allgemeinen Benutzer, die Debug-Steuerung, waren ähnlich wie die In-Circuit-Emulator ermöglichen. Das Unternehmen verfügt sogar über ein Kaktus ist eigentlich ein intelligenter Emulator ROMs, wie In-Circuit-Emulator Reihe von Mikroprozessoren, so ist es unmöglich, die Arbeit der beiden zu unterscheiden ist. In der Tat ist der Prozessor nicht ersetzt, und nutzte die eine, die durch den Vorstand steht.
Intelligente ROM Emulatoren sind eine Mischung aus konventionellen Emulator ROM-Monitor-Debugging und-pläne, um schnell von einem Bus zum anderen wechseln. Dadurch entsteht ein Effekt, als ob der Debug-Monitor auf den Benutzer Bord installiert wurde, und es wird kein Nein Microcontroller Hardware-Ressourcen, bis auf einen kleinen Bereich der Programmschritte, etwa 4K. Zum Beispiel, ein Gerät von "Fiton" für alle gegenwärtigen und zukünftigen Mikrocontroller, die den Kern des 8051 sind jedoch zusätzlich mit einer Vielzahl von Eingabegeräten \ output gesättigt entwickelt. Dieses Gerät unterstützt viele verschiedene Mikrocontroller von Philips, Siemens, OKI.
Die integrierte Entwicklungsumgebung.
Streng genommen ist die integrierte Entwicklungsumgebung nicht auf die Anzahl der Debugging-Tools beziehen, aber ignorieren Sie diese Klasse von Softwarewerkzeugen, die wesentlich erleichtert und beschleunigt den Prozess der Entwicklung und Fehlerbehebung von Mikroprozessor-Systemen wäre falsch.
In der traditionellen Ansatz wird die Anfangsphase der ein Programm schreiben, wie folgt aufgebaut:
- Исходный текст набирается при помощи какого-либо текстового редактора. По завершении набора, работа с текстовым редактором прекращается и запускается кросс компилятор. Как правило, вновь написанная программа содержит синтаксические ошибки, и компилятор сообщает о них на консоль оператора.
- Вновь запускается текстовый редактор, и оператор должен найти и устранить выявленные ошибки, при этом сообщения о характере ошибок выведенные компилятором уже не видны, так как экран занят текстовым редактором.
И этот цикл может повторяться не один раз. Если программа не слишком мала и тривиальна, собирается из различных частей, подвергается редактированию или модернизации, то даже этот начальный этап может потребовать очень много сил и времени программиста, и существенно притушить энтузиазм разработчика.
Избежать большого объема рутины и существенно повысить эффективность процесса разработки и отладки, позволяют появившиеся и быстро завоевывающие популярность т.н. интегрированные среды (оболочки) разработки (Integrated Development Environment, IDE).
Как правило, "хорошая" интегрированная среда позволяет объединить под одним крылом имеющиеся средства отладки (внутрисхемный эмулятор, программный симулятор, программатор), и при этом обеспечивает работу программиста с текстами программ в стиле "турбо".
Работа в интегрированной среде дает программисту:
- Возможность использования встроенного много файлового текстового редактора, специально ориентированного на работу с исходными текстами программ.
- Диагностика выявленных при компиляции ошибок, и исходный текст программы, доступный редактированию, выводятся одновременно в многооконном режиме.
- Возможность организации и ведения параллельной работы над несколькими проектами. Менеджер проектов позволяет использовать любой проект в качестве шаблона для вновь создаваемого проекта. Опции используемых компиляторов и список исходных файлов проекта, устанавливаются в диалоговых меню и сохраняются в рамках проекта, устраняя необходимость работы с неудобными batch-файлами.
- Перекомпиляции подвергаются только редактировавшиеся модули.
- Возможность загрузки отлаживаемой программы в имеющиеся средства отладки, и работы с ними без выхода из оболочки.
- Возможность подключения к оболочке практически любых программных средств.
В последнее время, функции интегрированных сред разработки становятся принадлежностью программных интерфейсов наиболее продвинутых эмуляторов и отладчиков-симуляторов. Подобные функциональные возможности, в сочетании с дружественным интерфейсом, в состоянии существенно облегчить жизнь разработчику и ускорить его работу.
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