187034. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés mikroprocesszoros rendszerek fejlesztésére és/vagy ellenőrzésére
1 187.034 2 A találmány szerint a buszkapcsoló a gazdakészülék busza és a célkészülék közé kapcsolódó kétirányú jelkapcsolót, a gazdakészülék buszára kapcsolódó programozható vezérlőt, a célkészülék buszán lévő cínivonalakra kapcsolódó címfigyelőt, a célkészülék buszára kapcsolódó leállási feltétel figyelőt, továbbá a vezérlő és a kétirányú jelkapcsoló között vezérlővezetékeket, a vezérlő és a gazdaprocesszor között működés engedélyező vezetéket, a vezérlő és a célprocesszor között működés engedélyező vezetéket, a címfigyelő és a vezérlő között gazda/cél eszköz kijelző vezetéket, a leállási feltétel jelző vezetéket, a vezérlő és a gazdakészülék busza között gazda-eszköz tiltó vezetéket tartalmaz. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előkészítés módban, processzor emulációs módban, célprocesszor módban vagy szabadonfutó módban működhet A találmány kapcsolási elrendezés mikroprocesszoros készülékek fejlesztésére és/vagy ellenőrzésére, ahol a fejlesztendő ellenőrzendő célrendszer buEEervezésű többkártyás rendszer, vagy annak része, Mikroprocesszoros műszerek, mérő- adatfeldolgozó és vezérlő berendezések egységei általában funkcionális modulok formájában realizálódnak. A funkcionális modulok buszrendszeren (sínrendszeren) kéréstől kapcsolódnak össze. A buszrendszer kialakítása és alkalmazása számos előnyt jelent a gyártó és a felhasználó számára. A buszrendszer biztosította fő előnyök: a moduláris felépítés, az ebből következő gazdaságosság és flexibilitás, a tervezői hatékonyság, egyszerű továbbfejleszthetőség, az egységesítés fokának olyan növelése, amely nem busz struktúrájú rendszerekben nem valósítható meg. A buszrendszer biztosítja a fejlesztés, a gyártásközi és végellenőrzés és a szerviz egységes, gazdaságos kialakításának lehetőségét is. Mikroprocesszoros készülékek fejlesztésének és ellenőrzésének (gyártásközi- és végellenőrzésének, szervizének) elterjedt módszere az emuláció. Az emuláció során a fejlesztendő vagy ellenőrzendő célkészüléket (target) összekapcsoljuk a fejlesztő vagy ellenőrző gazdakéEÜlékkel (Kost). Ebben az összekapcsolt elrendezésben a gazdakészülék szerepe kettős. Egyrészt általános számítástechnikai erőforrásaival (programjaival, memóriájával és perifériáival) és speciális moduljaival, (törésponti egység, nyomkövető tár) a valósidejű fejlesztést vagy ellenőrzést hatékonnyá és kényelmessé teszi, másrészt képes a célrendszer még meg nem lévő vagy működésében letiltott funkcionális moduljainak emulálására (helyettesítésére). Az emulációval megvalósítható mind a fejlesztésben, mind az ellenőrzésben a fokozatos rendszerépítés módszere és az ellenőrzött programfuttatás módszere. A fokozatos rendszerépítés módszere hatékonyabbá teszi a fejlesztést és ellenőrzést, mivel lehetőséget ad arra, hogy először a célrendszer egy kis részét próbáljuk ki, ha ez helyesen működik, akkor hozzáveszünk egy újabb kis blokkot és együttes próbát vézünk. Folytatva a fokozatos bővítést, végül a teljes rendszert isleeUenőrizziik. Az ellenőrzött program futtatás módszere azt jelenti, hogy a célkészülék mikroprocesszorának programja indítható és beállítható. Az indítás előtt tetszőleges memória- és regisztertartalom beállítható, s maga az indítás tetszőleges címtől történhet. A leállítás az előre definiált feltételek (program- vagy adatcím, program- vagy adattartalom, egyéb feltétel) teljesülése esetén a célkészülék valós idejű futását automatikusan felfüggeszti és lehetővé teszi a leállítás pillanatára jellemző adatokhoz való hozzáférést. Az emulációs technikát sámos cég használja mikroprocesszor fejlesztő és/vagy hibakereső készülékében. Ezek mindegyik az in-circuit (áramkörön belüli) emuláció módszerét valósítja meg. Az in-círcuit emuláció alkalmazása technikailag azt jelenti, hogy a célkészülékből ki kell venni a mikroprocesszort és helyébe a gazdakészülék megfelelően kialakított kábelvégződését kell dugni. A gazdakészülék mindenképpem emulálja a célkészülék processzorét az igényeknek megfelelően emulálhat memóriát és/ vagy perifériát és erőforrásaival támogatja a fejlesztést vagy ellenőrzést. Az in-circuit emulációnak kétségtelenül előnyös tulajdonságai mellett az alább részletezett hátrányai vannak. 1. Fejlesztés és/vagy ellenőrzés közben a célkészüléket mindenképpen meg kell bontani, ki kell venni belőle a processzort, s azt a gazdakészülék emuláló processzoréval helyettesíteni. Tehát a célrendszer komplett megjelenési formájában nem fejleszthető és nem ellenőrizhető. 2. A gazdakészülék a célkészüléket csak a mikroprocesszor foglalaton keresztül látja, így a célkészülék egy sor fontos működési állapotáról nem értesül, azokba nem képes beavatkozni. 2.a. A célkészülékben általában a processzor felületén megjelenőnél bonyolultabb (pl. több szintű) megszakítás rendszert építenek ki. Erről a megszakításrendszerről a gazdakészülék az in-circuit emulátoron keresztül nem értesül, így nem képes pL megszakítást» perifériát emulálni. 2.b. A célkészülék processzorénak felületén a DMA (közvetlen memória hozzáférési) folyamatok általában nem látszanak, mert a cím- és vezérlőjelet a processzorból egyirányú jelkapcsolók kapcsolják a rendszerbuszra, amelyen a DMA folyamatok zajlanak. 3. A célkészülék fejlesztése és/vagy ellenőrzés közben az ideális az lenne, ha a célkészülék nem venné észre az emulációt. Ehhez az emuláló és a célprocesszor funkcionális ekvivalenciáján túl eleldronikus ekvivalencia is szükséges lenne. Az elektronikus ekvivalencia (sebesség, terhelés, meghajtóképesség megegyezése) a gazda- és a célkészülék távolsága miatt csak jelentős költségtöbblettel teljesíthető, s ez a költségtöbblet annál nagyobb, minél korszerűbb, nagysebességű és kisfogyasztású processzor emuiálása a feladat Az említett hátrányokat el kell viselni, ha más emulációs technikát nem lehet megvalósítani Ez a helyzet áll fenn a kisméretű mikroprocesszoros célkészülék esetén, ahol rendszerint nem építenek ki jól meghatározott- és a mikroprocesszorétól különböző, annál többet tudó - buszrendszert, s «y az egyedüli felület, ahol a célrendszert meg lehet figyelni és működésébe be lehet avatkozni, a célprocesszor felülete. Azonban, ha a célkészülék buszEervezésű, akkor az in-circuit emuláció- hátrányai elkerülhetők. A találmány szerinti megoldásban olyan emulációs technikát alkalmazunk, amely busz szervezésű célkészüléknél lehetővé teszi az in-circuit emuláció említett hátrányainak kiküszöbölését 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
