Читальный зал -->  Отладка микропроцессорных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

с увеличением плотности упаковки, например при переходе к 16-битным микропроцессорам, проблема тестирования становится еще более актуальной.

Когда микросхема спроектирована и изготовлена опытная партия, внутренняя топология микросхемы мо--жет вызвать эффект так называемой чувствительности к набору , заключающийся в том, что определенный двоичный набор приводит к неправильной работе. Мало вероятно, чтобы такой набор появился в тестах при производстве, его действие проявляется только в условиях эксплуатации. Драйверы выходных линий обычно размещаются на периферии кристалла, а по условиям работы они рассеивают большую мощность по сравнению с другими элементами схемы. Находящиеся вблизи драйверов маломощные схемы могут изменить свои характеристики в связи с повышением температуры. Следовательно, через некоторое время после подачи питания поведение микросхемы может стать непредсказуемым.

2.5. Системное ядро

Для поддержания работоспособности системы не должно быть отказов в некоторых ее компонентах. Эти важнейшие компоненты в совокупности называются системным ядром, и в него обычно входят ЦП, системный генератор синхронизации, шина управления и шина адреса.

Цифровой компьютер можно рассматривать как ядро, окруженное периферийными схемами, и ядро должно работать, чтобы можно было проверить остальные компоненты системы. К счастью, системное ядро проверяется довольно просто, если в системе предусмотрены средства, которые позволяют разорвать шину данных и Ёвести команду в ЦП. Обычно в ЦП вводится какая-нибудь разновидность холостой команды, например NOP или MOV А,А. Шину данных можно разорвать с помощью скользящих переключателей, отсоединяющих ЦП от шины данных. Вводимая в ЦП однобайтная команда определяется положениями одного или нескольких тестовых переключателей, с помощью которых задаются состояния линий данных, идущих в ЦП. После этого системное ядро можно перевести в режим СВОБОДНОГО СЧЕТА. Восемь скользящих переключателей, показанных на рис. 2.1 и обозначенных символом Si, позволя-

Hf-iQh

Сасгпекная синхронизация

йана упрабленил

Шина адреса

M/iadmaa Sam

tUuHa данных

Старший mm

5-8 снользящих переключатека.

Рис. 2.1. Системное ядро

ЮТ отключить ЦП от шины данных. Переключатель Sg замыкает старшую линию на землю, поэтому ЦП из любой ячейки памяти считывает шестнадцатеричный код UF. Показанную схему применяют для реализации свободного счета Б микропроцессорах 8080, 8085 и Z80.

Когда с помощью Si шина данных разорвана и S2 замкнут на землю, ЦП осуществляет операцию считывания из памяти для выборки следующей команды. Она всегда интерпретируется как команда типа NOP, что заставляет ЦП перейти к следующему адресу памяти и произвести еще одну операцию считывания. ЦП вынужден считывать команду нет. операции из каждой ячейки памяти, в результате чего на шине адреса формируются все возможные двоичные коды. При просмотре сигналов в каждой линии шины адреса можно установить факт ее отказа, проявляющийся в замыкании на землю или на питание, в обрыве линии или в замыкании на другую линию шины адреса.

Если по линиям шины адреса передаются правильные сигналы, можно считать, что системное ядро функционирует. Отказ в системном генераторе синхронизации или неисправная линия шины управления почти наверняка не дадут правильной работы в режиме свободного счета и заставят обслуживающий персонал исследовать различные части системного ядра. Тест свободного счета обеспечивает простой метод тестирования некоторых

важных компонентов микропроцессорной системы и применим к любому микропроцессору. Режим свободного счета имеет также большое значение для сигнатурного анализа, о котором речь пойдет в гл. 7.

2.6. Тестирование ЦП

Являясь одним из наиболее сложных компонентов в системе, микропроцессор оказывается и наиболее надежным. Как уже говорилось, такую сложную БИС, как микропроцессор, невозможно проверить полностью, что заставляет их изготовителей ограничиваться функциональным тестированием микросхем. Такое тестирование означает, что каждая функция проверяется с привлечением ограниченного множества двоичных наборов.

Простейший вид тестирования ЦП в условиях эксплуатации - перевод системы в режим свободного счета. Он показывает, что ЦП правильно считывает команду с шины данных, формирует адресные наборы на шине адреса и правильно реагирует на сигналы системной синхронизации. Контролируя сигналы в линиях системной шины, например в линии R/W, можно частично проверить шину управления.

Обычно при проверке в условиях эксплуатации ЦП считается работоспособным, и специальных проверок для него не производится, за исключением перевода системы в режим свободного счета. Почти всегда тестирование осушествляется с помошью некоторой стимулирующей программы, контролирующей систему, а это предполагает способность ЦП выполнять тест-программы.

Отказавший ЦП не может проверить самого себя, что заставляет разработчика системы, который должен предусмотреть возможность контроля ЦП, включить в систему второй ЦП только для проверки первого ЦП. Очевидно, общая сложность системы с появлением аппаратных средств второго ЦП резко возрастает, что приводит к ухудшению ее надежности. Данный подход в чистом виде применяется редко из-за возникающих проблем тестирования второго ЦП и его схем. Однако идея использования одной вычислительной системы для проверки другой оказалась жизнеспособной, и большинство сложных контрольно-измерительных приборов для проверки микропроцессорных систем сами имеют встроенные микропроцессоры.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.