В HTML      В PDF
микроэлектроника, микросхема, микроконтроллер, память, msp430, MSP430, Atmel, Maxim, LCD, hd44780, t6963, sed1335, SED1335, mega128, avr, mega128  
  Главная страница > Статьи > Средства разработки

реклама

 
радиационно стойкие ПЗУ Миландр

Продажа силового и бронированного кабеля и провода в Москве

текст еще



Буданов А.Н., RTSoft

Средства разработки и отладки программного обеспечения систем реального времени на базе 16/32 разрядных микропроцессоров.

Разработка программного обеспечения (ПО) систем реального времени является сложным и многогранным процессом. Спектр подобных программных продуктов простирается от достаточно простых мониторов для управления промышленными контроллерами, до сложнейших, обладающих искусственным интеллектом систем, которые без участия человека должны принимать решения в течении долей секунды.
    Традиционно основные задачи по управлению ресурсами систем реального времени возлагаются на операционные системы реального времени (ОСРВ). ОСРВ координирует распределение ресурсов компьютерной системы (микропропроцессор, память, порты ввода/вывода и т.п.) между конкурирующими по времени вычислительными процессами. И в этом случае применение ОСРВ оправдано и неоспоримо, ведь пользователь разрабатывает лишь прикладное программное обеспечение, а ОСРВ берет на себя основные заботы по распределению ресурсов, координации вычислительных процессов между собой, своевременной реакции на прерывания. И к настоящему времени существует сложившийся ряд операционных систем реального времени (OS-9, VxWorks, pSOS и т.п.), признанных лидеров в своей области.
    Но что делать пользователям, которые в силу определенных условий (специфика задачи, ограниченность или определенный характер ресурсов системы, стоимостные характеристики) не могут ( не хотят) применять стандартные ОСРВ. Вариант практически один - разрабатывать собственные управляющие программы (т.н. мониторы реального времени, координаторы, диспетчеры и т.д.). Эти управляющие программы, в силу своей специфичности и максимальной адаптированности к задаче, выполняемой вычислительной системой, показывают чудеса реактивности и компактности кода, компенсирующие титанические усилия опытнейших программистов по разработке, отладке и тестированию подобных программных продуктов.
    Для их создания искушенному программисту нужно иметь по крайней мере:

  • контроллер (система исполнения), для которого необходимо разработать ПО реального времени и который имеет необходимый набор вычислительных ресурсов (микропроцессор, память, часы и календарь реального времени, порты ввода/вывода). Энергонезависимая память системы исполнения должна хранить программный код монитора/отладчика, поддерживающего стандарт BDM, JTAG, OnCE;
  • компьютер (система разработки), на котором будет проводится разработка ПО системы исполнения. В идеальном случае, система разработки должна иметь интегрированную кросс-среду разработки и отладки программного обеспечения для системы исполнения, дополненную возможностями эмуляции подготовленного для исполнения кода;
  • физический канал связи системы исполнения и системы разработки (последовательный или параллельный).

Программное обеспечение обеих систем должно иметь функции поддержки обменов по каналу связи. Ведь разработанное и отлаженное в режиме эмуляции ПО системы исполнения необходимо как минимум загрузить в память и запустить в работу, а затем получать по этому каналу информацию о поведении системы (дампы памяти, содержимое регистров микропроцессора). После чего наступает этап отладки программных модулей системы исполнения в режиме эмуляции ее терминала системой разработки (трассировка исполняемого кода, установка и снятие контрольных точек и т.д.).
    Но разработка собственного ПО для микроконтроллеров, промышленных интеллектуальных контроллеров и т.п., не означает, конечно, написания его в машинных кодах. Для создания собственно исполняемого кода предлагается целый спектр редакторов, кросс-ассемблеров, кросс-компиляторов С и С++, сборщиков полученных кодов в единый загружаемый модуль. И когда все эти модули (т.н. система программирования) интегрированы в графическую среду отладки создаваемых программных продуктов, с возможностью эмуляции их работы на микропроцессоре системы исполнения, то в этом случае, пользователь получает идеальный инструмент для разработки и отладки собственного ПО систем реального времени.

Средства разработки и отладки ПО микропроцессоров фирмы SDS.

Разработка систем отладки ПО для систем реального времени - задача, решению которой посвятили свою деятельность многие фирмы. Одна из них - фирма SDS (Software Development System) основана в 1984 году в США. В настоящее время имеет отделения практически во всех развитых странах мира и является признанным лидером в разработке графических средств создания и отладки ПО систем реального времени.
    Мощные, ориентированные на максимальное удобство пользователя, графические среды, используемые для этих целей, работают под управлением операционных систем SunOS, Solaris, HP-UX, MS-DOS, Windows 3.1, Windows 95 и Windows NT.
    SDS предлагает пользователям:

  • набор оптимизирующих компиляторов С и С++ (CroseCode), с помощью которых можно разрабатывать ПО для наиболее часто используемых в системах реального времени микропроцессоров фирмы Motorola - MC680x0, MC683xx, ColdFire и PowerPC;
  • семейство кросс-ассемблеров (UniWare), создания программного обеспечения 8/16 битовых микропроцессоров фирмы Motorola и Zilog;
  • SingleStep, мощная интегрированная среда разработки и отладки ПО систем реального времени на базе микропроцессоров серий MC68k, ColdFire и PowerPC. Этот программный продукт - последняя и наиболее мощная разработка фирмы SDS.

Традиционный подход к разработке и отладке специализированного ПО, основанный на использовании стандартных редакторов, ассемблеров или компиляторов, встроенных отладчиков созданного кода, практически себя исчерпал. Появление большого числа микропроцессоров (часто специализированных), наличие в них кэшей данных и инструкций, специализированных интерфейсных контроллеров, повышающих пропускную способность локальных шин микроконтроллера и т.п., послужило мощным стимулом к разработке качественно новых средств отладки их программного обеспечения. SingleStep - программный продукт из этой серии.
    Основные особенности SingleStep:

  • эмуляция (simulation technology) работы микропроцессора, для которого отлаживается ПО, в среде системы разработки (мощный графический интерфейс, стандартная операционная система). Гарантируется эмуляция до 100 000 команд отлаживаемого кода в секунду на стандартных персональных компьютерах. Появление новых моделей микропроцессоров Pentium, Pentium Pro, SPARC, делает скорость эмуляции еще выше;
  • отладка ПО микроконтроллеров, поддерживающих стандартные протоколы отладчиков BDM, BDM+ (серии МС683хх и ColdFire), JTAG (серия PowerPC 6xx и PowerPC 403), OnCE (PowerPC505, 821, 860);
  • поддержка в процессе отладки интерфейса с логическими анализаторами фирм HP, Tektronix, DLI;
  • возможность создания собственных мониторов реального времени, настроенных на управление микропроцессорами PowerPC, ColdFire, MC680x0 или MC683xx.

SingleStep имеет модульную структуру и может применяться как для разработки и отладки ПО простых микроконтроллеров (часто для этого достаточно иметь кросс-компилятор или кросс-ассемблер и BDM отладчик), так и для применения при разработке ПО сложных систем реального времени (SDS предлагает согласующийся между собой набор компиляторов, эмуляторов инструкций, встроенных отладчиков, в сочетании с интерфейсными средствами к собственным мониторам или наиболее известным системам реального времени (pSOS+, VxWorks, OSE, Nucleus и т.д.). На рисунке представлена комплекс программных продуктов фирмы SDS и их взаимосвязь между собой в процессе разработки и отладки ПО микпропроцессоров.

Заключение

Прошло то время, когда для отладки ПО микропроцессоров программист мог полагаться только на поддержку отладчиков, предоставляющих относительно скромные средства получения информации о поведении отлаживаемой системы и управления собственно процессом отладки.
    Появление интегрированных графических средств разработки и отладки (подобных SingleStep фирмы SDS) переводит процесс программирования микропроцессоров на более высокий уровень, предоставляя разработчику мощный, гибкий, чрезвычайно дружественный и эффективный инструмент для решения этой задачи.





 
Впервые? | Реклама на сайте | О проекте | Карта портала
тел. редакции: +7 (495) 514 4110. e-mail:info@eust.ru
©1998-2016 ООО Рынок Микроэлектроники