Основні етапи проектування МПС

 

Для визначення ролі та місця засобів програмування та відлагодження МПС розглянемо загальний процес і особливості їх проектування, Основні етапи проектування МПС показані на рис. 4.2.

На етапах визначення специфікацій і розробки системних вимог до МПС із загальної проблеми формулюються конкретні технічні вимоги до системи і режимів роботи. Крім того розглядають низку основних вимог, таких як швидкодія, габаритномасові, технологічні і вартісні [2].

На етапі системно-алгоритмічного проектування МПС, розробляється загальна структура алгоритму функціонування і виділяють функції, які реалізовуються апаратурно. Це дозволяє вести далі паралельну розробку.

Проектування апаратурних засобів МПС виконується традиційно, як для всякої електронної апаратури, а програмних засобів - співпадає з етапами розробки прикладних програм для ЕОМ і включає в себе: аналіз вимог до ПЗ; формалізацію задачі, тобто визначення входів і виходів, конкретних процесів обробки; проектування програми; кодування або власне програмування, які завершуються одержанням завантажування модуля в машинних кодах цільового мікропроцесора; тестування і автономне відлагодження.

Хоча апаратурні та програмні засоби окремо проходять етапи випробувань і відлагодження, комплексне відлагодження є найважчим етапом, оскільки тут досліджується взаємодія та взаємозв’язок обох частин. Інтеграція ПЗ і АЗ вважається закінченою, а МПС повністю відлагодженою тільки тоді, коли МПС виконує всі необхідні функції і має всі необхідні характеристики і всі значення параметрів на реальних носіях інформації з реальними об’єктами і в реальному часі.

На завершальних етапах готується скоректована технічна документація на ПЗ і АЗ та виготовлення дослідних взірців МПС.

 

Рисунок 4.2 Основні етапи проектування МПС

 

Загальні засади і особливості програмування МПС

 

Етапи розробки ПЗ МПС, за виключенням етапу інтегрування ПЗ і АЗ та відлагодження в реальних умовах, співпадають з етапами програмування ЕОМ, одначе мають низку особливостей. З метою їх аналізу розглянемо спочатку основні структури керуючих систем на базі мікропроцесорів і мікроЕОМ.

МПС можуть будуватись на базі вмонтованих мікропроцесорних пристроїв або контролерів та на основі керуючих ЕОМ. Вмонтовані МПС - це пристрої керування на основі мікропроцесорів або однокристальних мікроЕОМ, що забезпечують визначення характеристик об’єктів, функціонують в їх складі і є їх апаратурно-програмним компонентом. Вимірювальна система на базі ЕОМ є автономною відносно об’єкта системою, яка зв’язана з ним через відповідні пристрої спряженням. Системи цих двох класів мають суттєві відмінності за структурою, функціонуванням і методами проектування. Керуюча ЕОМ має постійний склад і характеристики апаратурних засобів для різноманітних об’єктів дослідження; всі виконувані функції і операції реалізуються під дією прикладної програми. ЕОМ має повний набір периферійних пристроїв і системних програмних засобів для керування апаратурними засобами, процесом виконання операції та режимами роботи ЕОМ (операційна система), прикладна програма розміщується на зовнішньому магнітному диску (ГМД), в складі ЕОМ є необхідний набір резидентних апаратурних і програмних засобів програмування, цільовим об’єктом програмування є сама ЕОМ. Складена та відлагоджена на ЕОМ прикладна програма виконується на тій же ЕОМ.

Вмонтована МПС по суті є спеціалізованою для кожного об’єкта керування або групи близьких об’єктів, функції реалізовується МПС в результаті інтеграції ПЗ і АЗ, керуюча програма записана в ПЗП. В МПС відсутні периферійні пристрої і системні програмні засоби (операційна система), а також резидентні апаратурні і програмні засоби програмування МПС цільовим об’єктом програмування є МПС. Програмування МПС здійснюється на інструментальній ЕОМ, а виконання в МПС.

 

Системи програмування

 

Систему програмування МПС можна визначити як сукупність програмних засобів інструментального обчислювального комплексу, яка застосовується для автоматизації проектування та відлагодження мікропроцесорних програм (МП-програма).

Для забезпечення модульного принципу програмування в систему програмування включені засоби редагування зв’язків і компоновки. Редактор зв’язків виконує об’єднання окремих об’єктних модулів, формує завантажувальний модуль МП-програми, придатний для виконання в цільовому МП. Значне підвищення ефективності розробки МП-програм досягає наявність в системі програмування бібліотеки стандартних програм (програми арифметичних операцій підвищеної точності, тригонометричних функцій, операцій плаваючою комою, тощо). Автоматизоване підключення необхідних стандартних програм забезпечується засобами редагування зв’язків і компоновки з використанням спеціальних команд виклику в прикладній МП-програмі. Проте, бібліотека стандартних програм є не обов’язковим елементом в системах програмування МПС загальної структури.

 

 

Контрольні запитання до теми «Загальні засади створення МПС»

 

1. Що таке МПС і які її особливості?

2. Навести типову узагальнену структуру мікропроцесорної системи.

3. Що таке програмні засоби МПС?

4. Для чого потрібні апаратурні засоби МПС?

5. які є основні етапи проектування МПС?

6. В чому особливість кожного етапу проектування МПС?

7. В чому особливості програмування МПС?

 

Перелік використаних джерел

 

1 Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд. 6-е, перераб. и доп.-М.:ИНФРА-М, 1995.-432 с.

2 Когутяк М.І. Мікропроцесорна техніка. Курс лекцій для студентів спеціальності 7.092501 – “Автоматичне управління технологічними процесами і виробництвами” МВ 02070855-539-99 - Івано-Франківськ.: Факел, 2001. – 225 с.

3 Пресс Барри. Ремонт и модернизация ПК. Библия пользователя.: Пер. с англ. – К.: Диалектика, 1997. – 672 с.

4 Абрамов С.А., Гнездилова Г. Г., Капустина Е.Н., Селюн М.И. Задачи по программированию – М.: Наука. Гл. ред. физ. – мат. Лит., 1988. – 224 с.

5 В. Пасько, А. Колесников. Самоучитель работы персональном компьютере – К.: Издательская группа ВНV, 2000. – 656 с.

6 Проектирование микропроцессорной электронно-вычислительной аппаратуры: Справочник / В.Г. Артюхов, А.А. Будняк, В.Ю. Лапий и др. - К.: Техника, 1998. - 263 с.

7 Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 224 с.

8 Микропроцессорные комплекты интегральных схем. Состав и структура: Справ./Под ред. А.А.Васенкова,В.А.Шахнова.-М.:Радио и связь,1982-192с.

9 Григорьев В.Л. Програмное обеспечение микропроцессорных систем.

10 - М.:Энергоатомиздат,1983.-208 с.

11 Токхайм Р. Микропроцессоры:Пер. с англ. /Под ред. В.Н. Грасевича.- М.:Энергоатомиздат,1987.-336 с.

12 Скэнлон Л. Персональные ЭВМ ІВМ РС и ХТ.

13 Программирование на языке ассемблера: Пер. с англ.-2-е изд., стереотип.-М.:Радио и связь. 1991.-336 с.