מודול ניפוי באגים עבור מיקרו-בקרים מסדרת MCS51

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מודול ניפוי באגים עבור מיקרו-בקרים מסדרת MCS51. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מיקרו-בקרים

הפיתוח של מכשירים המבוססים על מיקרו-בקרים (MCUs), ככלל, מתבצע על פי תוכנית פשוטה: ה-MCU בחיבור טיפוסי "נשקל" עם הציוד ההיקפי הנחוץ, ואז התוכנה נכתבת. במקרה זה יש להשתמש בכלים שונים שדואגים לעבודה השוטפת ומשאירים למתכנת לפתור בעיות יצירתיות.

המכשיר המתואר להלן הוא "מוצר מוגמר למחצה" של מערכת מיקרו-בקר, כלי לניפוי באגים שלה ומושא מחקר בו זמנית. הוא מיועד לרכישת מיומנויות תכנות וניפוי באגים עבור תוכניות MCS51, אך יכול לשמש גם כדגם של מערכת אמיתית, המאפשר לך לנפות באגים בתוכנת יישום יחד עם אובייקט הבקרה. אם יש מודול כזה, ייחסך המפתח את הצורך להשתמש לעתים קרובות במתכנת או באמולטור ROM, שאינם נגישים לרבים בשל העלות הגבוהה שלהם.

התרשים הסכמטי של מודול ניפוי הבאגים עבור המיקרו-בקר מסדרת MCS51 מוצג באיור. רוב הצמתים מיוצרים על פי מעגלים סטנדרטיים, והתקן הממשק עם היציאה הטורית של מחשב אישי (PC) מושאל מההתקן המתואר במאמר של S. Kulehov ו- Yu Zaumenny "מתכנת שבב ROM" (" רדיו", 1995, מס' 10, עמ' 22 -25). ניתן לחבר התקנים היקפיים שונים לפינים הפנויים של יציאות P1 ו-P3 של המיקרו-בקר DD1 (הם מסתיימים בחצים בתרשים). תקע XP1 מחובר באמצעות כבל לשקע של אחת היציאות הטוריות של המחשב שמתחתיו יפעל המודול.

(לחץ להגדלה)

לאחר הפעלת מתח האספקה, הקבל C3 נטען דרך הנגד R1. לפי אות האיפוס RES שנוצר על ידי אלמנט DD3.4, MK DD1 עובר למצב ההתחלתי שלו ומבצע פעולות הכנה, כולל הגדרת הרמה הלוגית ל-1 בכל הפינים של יציאה P3. הטריגר ברכיבים DD3.1, DD3.2 נמצא במצב שבו אות המוצא שלו מגדיר את חלוקת הזיכרון בצורה כזו שאזור הכתובות 0-7FFFH של זיכרון התוכנית תופס ROM (DD5), ו-8000H-0FFFFH תופס RAM ( DD6). תוכנית המוניטור הממוקמת ב-ROM מבוצעת. על ידי הקלדת פקודות צג במקלדת המחשב, המפעיל יכול לעבוד עם ה-RAM והציוד ההיקפי של המודול.

כדי להעביר את הטריגר למצב אחר, יש צורך לשלוח את הפקודה RESET Monitor המתוארת להלן ממחשב הבקרה, שקובע את האות MOD=0. הכתובות של ה-RAM וה-ROM של זיכרון התוכנית מוחלפות והתוכנית, שהוכנסה קודם לכן על ידי המפעיל ל-RAM של המודול, מתחילה לעבוד. זה מאפשר לך לחקות את פעולתו של מכשיר אמיתי ולבדוק תוכניות שתורגמו לכתובות זיכרון נמוכות, למשל, מוכנות לכתיבה ל-ROM. הלחצן SB1 משמש לאיפוס ה-MK למצבו המקורי מבלי לשנות את הקצאת הזיכרון. ניתן להפעיל מחדש את הצג רק על ידי לחיצה על לחצן SB2 או כיבוי והדלקה של המתח. זה מאפשר לתוכניות שניתוק באגים לפעול באופן חופשי עם המצב של יציאת P3 (לדוגמה, כאשר עובדים עם ציוד היקפי), ללא חשש משינוי בטעות בהקצאת זיכרון.

LED HL1 משמש כאמצעי הפשוט ביותר להצגת מידע והוא שימושי מאוד, במיוחד אם אין קשר למחשב מסיבה זו או אחרת. לאחר הפעלת המתח, הוא מהבהב בתדירות של כ-1 הרץ, מה שמציין שהצג פועל. דיודת הזנר מגנה על המכשיר מפני קוטביות הפוכה או מתח יתר של ספק הכוח +5 V.

תוכנית המוניטור (טבלה 1) מספקת שליטה על המודול והאינטראקציה שלו דרך היציאה הטורית RS-232C עם מחשב, שממנו מועברות פקודות ונתונים הדרושים לעבודה על משימה מסוימת. דרך אותה יציאה, המחשב מקבל ומציג את תוצאות פעולת המודול על המסך שלו. המחשב חייב להפעיל את תוכנית התקשורת "Telemax" מהמעטפת הנפוצה של Norton Commander 5.0, "Hyper Terminal" מ-Windows 95 OSR2 או דומה אחרת. כמוצא אחרון, אתה יכול להסתדר בלי תוכנית מיוחדת, פשוט לשלוח קבצים עם נתונים מוכנים ליציאה הטורית של המחשב באמצעות פקודת MS DOS.

(לחץ להגדלה)

בעת הגדרת תוכנית התקשורת, עליך למחוק את קווי האתחול של המודם, להגדיר את מצבי "הד מקומי" ו"שידור CR/LF", ובמידת הצורך, לבחור במסוף ANSI ובטבלת קודי ASCII. מצב ההפעלה של היציאה הטורית צריך להיות כדלקמן: מהירות - 4800 Baud, מספר סיביות לכל תו - 8, בקרת זוגיות מושבתת, מספר סיביות עצירה - 1. אם הכל תקין, הטקסט שהוקלד במקלדת המחשב יהיה נשלח למודול ניפוי הבאגים, ותגובותיו - יוצגו על המסך.

ניתן להקליד פקודות צג במקלדת אותיות גדולות וקטנות כאחד. כל התווים חייבים להיות בקידוד ASCII. מקש [BackSpace] מוחק את התו שהוזן לאחרונה ממאגר מודול ניפוי הבאגים. כל פקודה מורכבת משם ואופרנד. סוף שם מסומן באמצעות תו מפריד: רווח, טאב, הזנת שורה או החזרת כרכרה. להלן נסמן אותו באופן קונבנציונלי בקו תחתון (_), אך אתה יכול להזין כל אחד מהאמור לעיל.

לאחר קבלת המפריד, המוניטור משווה את ארבעת התווים הראשונים שהתקבלו בעבר הממוקמים במאגר עם התוכן של טבלת הפקודות ב-ROM. לאחר שמצא התאמה, הוא זוכר את הכתובת של מטפל הפקודות מאותה טבלה ומתחיל לקבל אופרנד - מספר הקסדצימלי אחד או יותר. בואו נסכים שהכתובות של אחד ושני בתים של הזיכרון הפנימי והחיצוני של ה-MK יסומנו XX ו-XXXX, בהתאמה, אורך הבלוק - YYYY, נתונים אחרים - ZZ או ZZZZ. לדוגמה, XXXX,YYYY הוא בלוק של זיכרון נתונים חיצוני שמתחיל בכתובת XXXX, באורך YYYY בתים. יש לכלול את כל האפסים המובילים. האופרנד חייב להסתיים גם במפריד, שעם קבלתו מתחיל מטפל הפקודות. מתעלם ממפריד שהוזן למאגר ריק.

RESET_ ZZZZ_ - מצב הקצאת הזיכרון השני מופעל, ה-MK מוחזר למצבו המקורי, השליטה מועברת לכתובת ZZZZ. לפעולה רגילה של הפקודה, נדרש זיכרון RAM עובד.

DATA_ XXXX:_ ZZ_ [ZZ_][XXXX:_ZZ_ [ZZ_]._ - מידע מוזן לתאים עוקבים של זיכרון הנתונים החיצוני, החל מהכתובת XXXX. אין צורך להזין סוגריים מרובעים; הם רק מציינים שמספר האופרנדים ZZ_ יכול להיות שרירותי. הזנת הנתונים מסתיימת בסמל נקודה. בשולחן איור 2 מציג דוגמה לשימוש בפקודות DATA ו-RESET כדי להזין תוכנית פשוטה ל-RAM ולהפעיל אותה.

READ_XX_ או READ_XXXX_ - מילה (שני בתים רצופים) נקראת מתאי זיכרון של RAM נתונים פנימיים או חיצוניים. התוצאה בצורת מספר הקסדצימלי (בייט בכתובת הגבוהה ביותר תחילה) מועברת ליציאה הטורית.

WRITE_XX,ZZ_, WRITE_XX,ZZZZ_, WRITE_XXXX,ZZ_ או WRITE_XXXX,ZZZZ_ - בייט ZZ או המילה ZZZZ נכתבים לכתובת XX או XXXX.

שימו לב שהוראות ה-READ וה-WRITE מיושמות באמצעות כתובת עקיפה, כך שהן לא יכולות לעבוד עם אוגרי פונקציות מיוחדות. כדי לגשת לרשמים, יש לכתוב נהלי החלפה עם כתובת ישירה במיוחד עבור כל אחד מהם. דוגמה לכך תהיה מטפל הפקודות SPEED. אם למודול יש MCU עם 256 בתים של זיכרון RAM פנימי, הפקודות READ ו-WRITE יוכלו לעבוד עם 128 בתים נוספים שלו בכתובות 80H-0FFH.

LOAD_XXXX,YYYY_ - מלא במידע שהתקבל דרך היציאה הטורית, בלוק זיכרון נתונים חיצוני.

SAVE_XXXX,YYYY_ - התוכן של בלוק זיכרון הנתונים החיצוני מועבר ליציאה הטורית.

CALL_ZZZZ_ - תת-השגרה שמתחילה בכתובת ZZZZ נקראת. כדי לחזור למוניטור, עליו להסתיים בפקודת RET. הפסקות מושבתות בזמן שתת-השגרה פועלת.

CHECK_XXXX,YYYY_ - סכום הבדיקה מחושב - הבתים הנמוכים של סכום כל הבתים של בלוק זיכרון הנתונים החיצוני.

FILL_XXXX,YYYY,ZZ_ - אזור זיכרון הנתונים החיצוני מלא בבייט ZZ וסכום הבדיקה שלו מחושב.

COPY_XXXX,YYYY,ZZZZ_ או COPY_PXXXX,YYYY,ZZZZ_ - בלוק זיכרון הנתונים החיצוני מועתק לכתובת ZZZZ. התו P מציין שהאזור המועתק נמצא בזיכרון התוכנית. במקביל, מחושב סכום הבדיקה.

TEST_XXXX,YYYY_ - יכולת השירות של בלוק ה-RAM החיצוני נבדקת. אם אין שגיאות, ההודעה "אישור" מוצגת, אחרת "XXXX: YY<>ZZ", כאשר XXXX היא הכתובת של התא הפגום, YY הוא הערך שנכתב אליו, ו-ZZ הוא הערך שנקרא. הפקודה אינה הורסת את תוכן ה-RAM.

SPEED_ZZ_ או SPEED_ZZ+_ - משנה את מהירות חילופי הנתונים דרך היציאה הטורית. כברירת מחדל, הוא 4800 Baud (נקבע על ידי בייט התוכנית Monitor בכתובת 2DH). ערך השווה לאופרנד ZZ ממוקם באוגר TH1 של המיקרו-בקר וקובע את מהירות הפעולה של מקלט המשדר שלו. סימן פלוס באופרנד גורם להכפלת המהירות על ידי הגדרת הביט PCON.7.

היציאה הטורית של המחשב יכולה לפעול בקצבי שידור של 110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 ומעלה. היכולת להגדיר בצורה מדויקת למדי את היציאה הטורית של MCU מסדרת MSC51 במהירויות שצוינו תלויה בתדירות מהוד הקוורץ בשימוש. לדוגמה, אם זה 12 מגה-הרץ, ניתן להגדיר את היציאה ל-300, 600, 1200, 2400 ו-4800 באוד עם הפקודה SPEED עם האופרנדים 98, CC, E6, F3 ו-F3+ בהתאמה. באמצעות מהוד 11 מגה-הרץ, ניתן היה להשיג מהירות של 9600 באוד. עם זאת, בעת העברת קבצים, הח"כ כנראה לא יוכל לעבד נתונים המגיעים במהירות גבוהה מדי.

ניתן להרחיב ולהוסיף את מערך הפקודות המתואר מבלי לתרגם מחדש את המוניטור ואפילו מבלי למחוק את ה-ROM. מטפל הפקודות החדש ממוקם באזור הפנוי שלו. שם הפקודה (ארבעת התווים הראשונים באותיות רישיות) נכתבת החל מכתובת 5ABH, ואחריה כתובת המטפל של שני בתים ובית 0FFH. על המטפל להסתיים במעבר לכתובת 23FH.

כל הכתובות של תא יחיד בתים המוזכרות להלן מתייחסות ל-RAM הפנימי של ה-MK. המוניטור משתמש בבנקי רישום 0 ו-2, כמו גם בתאים 20H-3FH. הערימה גדלה מכתובת 50H. כאשר אינו מקבל ומעבד פקודות, המיקרו-בקר מבצע ברציפות תת-שגרת הממוקמת ב-ROM בכתובת המצוינת בתאים 35H ו-36H. כברירת מחדל זה 063H. תת-שגרה זו, משנה מעת לעת את מצב פריקת ה-P3.4, נדלקת ומכבה את נורית HL1. תדירות ההבהוב תלויה בתוכן תא ה-3DH. אם ביט זה מיועד לשמש למטרות אחרות, יש להנפיק את הפקודה WRITE_35,006A_.

התאים 37H ו-38H מכילים את הכתובת של המטפל בפסיקות היציאה הטורית, המשמש למעשה כעמוד השדרה של המוניטור וקובע את תגובתו לפקודות המפעיל. כברירת מחדל, נכתב כאן 0, מה שמתאים לקריאה למטפל הסטנדרטי שנמצא ב-ROM בכתובת 081H.

על ידי כתיבת קוד שאינו 3 לכתובת 0BH, אתה יכול להפעיל את פונקציית "הד". המוניטור ישלח בחזרה את כל הנתונים שהתקבלו דרך היציאה הטורית. זה יאפשר לך לכבות את "הד מקומי" בתוכנית התקשורת, ובמידת הצורך לשמור את כל הפקודות שנשלחות למודול איתור הבאגים ואת התגובות שלהן בקובץ טקסט.

המספר בכתובת 3AH מציין את ההשהיה בין קבלת פקודה על ידי המוניטור לבין התגובה אליה, אשר נחוצה כדי להעביר חלק מתוכניות תקשורת משידור לקבלה (זה לא נדרש עבור "טלמקס"). זה שווה למשך ההפסקה בשניות כפול 50.

אחת התוצאות של הפקודות הפועלות על בלוקי זיכרון (LOAD, SAVE, CHECK, FILL, COPY) היא סכום הבלוק המוצב בתא 39H. ניתן להשתמש בו כדי לפקח על הביצוע הנכון של הפקודות המפורטות.

הצג יכול לקבל ישירות קבצים בפורמט Intel HEX שנוצרו על ידי מרכיבים רבים. מספיק לשלוח קובץ כזה ליציאה הטורית של המחשב באמצעות תוכנת תקשורת או פשוט עם הפקודה MSDOS COPY <שם קובץ> COM2. יש להגדיר את היציאה בשימוש מראש (במקרה זה COM2) עם הפקודה MODE COM2:4800,N,8,1. המידע ייכתב לזיכרון הנתונים החיצוני של מודול איתור הבאגים, ואם סכומי הבדיקה אינם תואמים, תונפק הודעה מתאימה.

כל שורה בקובץ Intel HEX מתחילה בנקודתיים, ואחריה ללא רווחים בתים הקסדצימליים הדו ספרתיים הבאים:

מספר בתים של נתונים הכלולים בשורה;
הבתים הגבוהים והנמוכים של הכתובת של הראשון מבין בתים הנתונים;
null byte;
בתים של נתונים (מספרם ניתן על ידי הביט הראשון של המחרוזת);
סכום בדיקה
בייט נמוך של הסכום הרגיל של כל בייטים של המחרוזת, נלקח עם סימן מינוס.

קובץ HEX מסתיים תמיד בשורה המכילה אפס נתונים ובתי כתובות אחרי נקודתיים, ואחריו דגל שורה אחרונה (01) וסכום ביקורת השווה ל-FF. טבלה 3 מציגה דוגמה לקובץ כזה המכיל את אותם נתונים שהוזנו על ידי הפקודה Monitor DATA לפי טבלה 2.

מחבר: V. Ogleznev, Izhevsk

ראה מאמרים אחרים סעיף מיקרו-בקרים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מערכת פוטוסינתזה מלאכותית לייצור מתאן 23.12.2013

פנסוניק עושה יותר מסתם לייצר מוצרים אלקטרוניים. אחד מתחומי הפעילות שלה הוא גם הבטחת אנרגיה חלופית. במשך זמן רב, היצרן היפני עובד על חקר פוטוסינתזה מלאכותית. ובתחילת דצמבר הוכתרה היצירה בהצלחה משמעותית. חוקרים המציאו מערכת המסוגלת לייצר מתאן ממים ופחמן דו חמצני באמצעות אנרגיה סולארית.

במסגרת תערוכת הטכנולוגיות הירוקות Eco-Products 2013, הציגה פנסוניק את הפיתוח שלה לקהל לראשונה. פרטי החידוש אינם נחשפים, אם כי המקור פרסם תמונה של המערכת המציגה כמה מחלקיה העיקריים. נכון להיום, יעילות ההתקנה היא 0,04% (היחס בין האנרגיה הכוללת של מתאן מסונתז לאנרגיה הסולארית הנצרכת). כדי למסחר את הפיתוח, מספיק להעלות ערך זה ל-1%. יש לציין כי מוקדם יותר לפנסוניק כבר הייתה ניסיון מוצלח בתכנון מערכת פוטוסינתזה מלאכותית לייצור חומצה פורמית.

פרויקט Panasonic הוא אינדיקטיבי ומשקף בבירור את מדיניות ממשלת יפן שמטרתה לתמוך בטכנולוגיות ירוקות בכל דרך אפשרית. בשנת 2012 נפתחו ביפן כמה פרויקטים ממשלתיים בזה אחר זה כדי להאיץ את המחקר והפיתוח של פוטוסינתזה מלאכותית.

הפרויקטים מתואמים על ידי מנהל המרכז לחקר הפוטוסינתזה באוניברסיטת טוקיו.

עוד חדשות מעניינות:

▪ התחמם עם הנשימה

▪ פרפרים עפים כמו ציפורים

▪ מוליך למחצה רב עוצמה בעובי אטום אחד

▪ הולכי רגל בטוחים יותר עם מכוניות רובוט

▪ חיישן שדה מגנטי של יהלום

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של חומרי ריגול באתר. בחירת מאמרים

▪ מאמר גל הלם. יסודות חיים בטוחים

▪ כתבה איזו מדינה קיבלה במשך זמן רב את רוב ההכנסות ממכירת בולי דואר? תשובה מפורטת

▪ מאמר אורז קמח ודגנים. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר מחלק תדרים עם מקדם חלוקה מתכוונן. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מפסק אוטומטי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר