Устройство для отладки микроэвм

Устройство для отладки микроэвм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для контроля и отладки аппаратной части микроЭВМ и отладки программ. Цель изобретения - увеличение производительности при отладке путем контроля аппаратной части микроЭВМ-достигается за счет зацикливания программы при неисправной аппаратуре и за счет анализа ретроспективных адресов и данных и подсчета времени выполнения программы. 1 ил.

союз соВетсКих.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (504 С 06 F 11 28

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4226313/24-24 (22) 08.04.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (72) В.И. Перемет, В.И. Анисимов, М.Б. Белудов, Л.P. Наймарк и И.С. Савостьянов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 962945, кл. G 06 F 11/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1138804, кл. С 06 F 11/28, 1983.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для контроля и отладки аппаратной части микроЭВМ и отладки программ.

Цель изобретения - увеличение производительности при отладке путем обеспечения контроля аппаратной части микроЭВМ за счет возможности зацикливания программы при неисправной аппаратуре и за счет возможности анализа ретроспективных адресов и данных и подсчета времени выполнения программы.

На чертеже приведена структурная схема устройства для отладки микроЭВМ.

Устройство содержит первый регистр 1, первую 2 и вторую 3 схемы сравнения, второй регистр 4, регистр

5 задания режима, первый 6 и второй

7 регистры индикации, блок 8 стековой памяти, регистр 9 адреса, счетчик

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЛАДКИ МИКРОЭВМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для контроля и отладки аппаратной части микроЭВМ и отладки программ.

Цель изобретения — увеличение производительности при отладке путем контроля аппаратной части микроЭВМ вЂ” достигается .за счет зацикливания программы при неисправной аппаратуре и за счет анализа ретроспективных адресов и данных и подсчета времени выполнения программы. 1 ил.

t0 импульсов, третий элемент ИЛИ 11, триггер 12, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16, пятый 17, шестой 18, седьмой 19, восьмой 20, девятый 21 и десятый 22 элементы И, первый 23, второй 24 и четвертый 25 элементы ИЛИ, адресный вход 26, вход

27 признака адреса, вход 28 признака данных, группу входов 29 управляющих сигналов, включающую в себя входы

27 и 28 сопровождения адреса и данных, выход 30 сигнала останова устройства, выход 3 1 сигнала прерывания устройства, вход 32 пуска устройства, тактовый вход 33 устройства, выход

34 синхронизации устройства, вход 35 чтения устройства, выход 36 начального пуска устройства.

Регистры 1 и 2 5 и 9 являются тумблерными реристрами устройства..

Устройство имеет режимы начального пуска, останова и прерывания и режим период, который используется только

1483457 в комбинации с режимом начального пуска.

В режиме начального пуска устройство работает следующим образом.

На выходе режима начального пуска регистра 5 присутствует "1". При появлении импульсного сигнала на вхо,де 32 пуска устройства триггер 12 устанавливается в "0", при этом на выходе 30 сигнала останова присутствует "0", а на выходе 36 сигнала начального пуска через элементы И 15 и ИЛИ 23 появляется сигнал и микроЭВМ начинает выполнять программу начального пуска. Кроме того, сигнал с входа 32 через элемент И 22 устанавливает в "0" счетчик 10, после чего, если на выходе признака отсчета времени регистра 5 присутствует "1", то на вход инкрементирования счетчика 10 через элементы И 17, ИЛИ 24 и И 18 поступает тактовая частота с тактового входа 33 и счетчик ведет отсчет времени выполнения программы. Если же 25 ча выходе признака отсчета времени

"0", то на вход элемента ИЛИ 24 через элемент И 16 поступают сигналы признака адреса. 27 и счетчик 10 ведет отсчет количества циклов обмена на магистрали микроЭВМ. Содержимое счетчика 10 индицируется на регистре

7 индикации. Единичные сигналы с входов 27, 28 через элемент ИЛИ 11 поступает на вход 8 записи стековой памяти, записывая состояния входов 26 адрес-данные устройства.

: В режиме останова устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в регистр 4 заносится комбинация признаков состояния входов 26 и входов 29. На выходе режима останова регистра 5 "1", При появлении на входах 26 и 29 заданной на регистре 4,комбинации сигналов (пуск микроЭВМ может быть выполнен, например, в режиме начального пуска) на выходе схемы 3 сравнения появляется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 11 устанав- 50 ливает в "1" триггер 12. На выходе 30 сигнала останова появляется единичный сигнал, вызывающий останов микроЭВМ. Нулевой сигнал с инверсного вьг хода триггера 12 запирает элемент

И 18, прекращая работу счетчика 10.

После останова микроЭВМ трасса ,программы может быть просмотрена пу-, тем подачи единичных сигналов на вход

35 чтения устройства.

Далее контроль микроЭВМ может быть продолжен, т.е. назначена новая точка останова. При появлении единичного импульса на входе 32 устройства счетчик 10 обнуляется через элемент И 22, а триггер 12 устанавливается в "0", снимая сигнал останова 30 и тем самым разрешая микроЭВМ продолжить работу, а единичный сигнал с инверсного выхода триггера 12 поступает на элемент И 18, разрешая работу счетчика

10.

В режиме прерывания на выходе режима останова присутствует "0", в регистр 4 заносится информация о точке прерывания программы. Прерывающая программа должна быть предварительно занесена в память микроЭВМ.

При появлении, сигнала пуска на входе 32 обнуляются счетчик 10 и триггер 12, снимая сигнал останова на выходе 30.

При достижении микроЭВМ заданного на регистре 4 состояния на выходе 31 элемент И 14 появляется сигнал, вызывающий прерывание микроЭВМ.

Возможна работа устройства со следующими совместными признаками отладки "Начальный пуск-останов", "Начальный пуск-прерывание", "Начальный пуск-период", "Начальный пуск-прерывание-период".

При работе устройства в режиме

"Начальный пуск-останов" единичные сигналы присутствуют на выходах режима останова и режима начального пуска регистра 5. После пуска устройства микроЭВМ отрабатывает процедуру начального пуска и продолжает работу до появления условий, заданных на регистре 4, после чего оператор считывает содержимое стековой памяти

8. Работа устройства в этом режиме может производиться при задании на выходе признака отсчета времени регистра 5 как нулевого, так и единичного сигнала. При этом после появления сигнала останова на выходе 30 на регистре 7 индикации индицируется количество циклов обмена на магистрали микроЭВМ или время от момента пуска до момента останова соответственно. . С

В режиме Начальныи пуск-прерывание" на выходе режима останова задается нулевой сигнал, на выходе режима

457

5 1483 начального пуска регистра 5 — единич-. ный. При пуске микроЭВМ отрабатывается процедура начального пуска и при появленйи на магистрали состояния, .5 заданного на регистре 4, устройство выдает в микроЭВМ сигнал. прерывания на выходе 31, который вызывает заданную оператором программу, которая

l может быть, например, первичной или программой "подводящей" микроЭВМ к какой-либо программе, прошитой в, ПЗУ микроЭВМ.

В режиме "Начальный пуск-период" устройство работает следующим обра- 1б зом. На выходах режима начального пуска и режима период регистра 5 присутствую "1" в регистр 9 заносится код времени выполнения программы или код количества циклов обмена на ма- 20 гистрали микроЭВИ (при наличии "1" или "0" соответственно на выходе признака отсчета времени регистра 5).

В регистр 1 заносится код выдачи сигнала синхронизации.

При появлении сигнала "Пуск" на входе 32. на выходе элемента ИЛИ 25 через элемент И 20 появляется "1", которая производит запись содержимого регистра 9 в счетчик 10. На выходе З0

36 устройства появляется сигнал, вызывающий пуск микроЭВИ. На вход декрементирования счетчика 10 через эд мент И 19 с выхода элемента ИЛИ 24 поступают импульсы, которые представ35 ляют собой или сигналы сопровождения адреса с входа 27 (через элемент

И 16) или тактовые сигналы с входа

33 (через элемент И 17) в зависимо- сти от сигнала на выходе признака отсчета времени регистра 5.При выполнении микроЭВИ заданного числа циклов обмена или по истечении заданного времени на нулевом выходе счетчика 10 появляется единичный сигнал, 45 который через элемент И 21 и элемент

ИЛИ 25 вновь заносит в счетчик 10 содержимое регистра 9 и через элемент

ИЛИ 23 производит перезапуск микроЭВМ. Далее процесс повторяется.

Кроме того, при появлении на входах 26 адреса данных устройства и входах 29 управляющих сигналов комбинации сигналов, заданной на регист- 5 ре 1, на выходе схемы 2 сравнения образуется единичный сигнал, который поступает на выход 34 синхронизации устройства и может использоваться, например, для синхронизации осциллографа.

Информация о коде, заносимом в регистре 9 (точка возврата), и о коде, заносимом в регистр 1 (точка синхронизации), выбирается оператором в результате анализа работы микроЭВМ (анализа стековый памяти 8) в режиме

"Начальный пуск-останов". При этом точка возврата должна обеспечивать выход микроЭВМ на неверно выполняемую часть программы, а точка синхронизации может представлять собой, например, код адреса последней правильйЬ считанной команды.

Таким образом, на осциллографе могут быть просмотрены все внутренние сигналы микроЭВМ и выявлена причина, вызывающая неправильное функционирование.

Режим "Начальный пуск-прерываниепериод" отличается от предыдущего режима тем, что в регистр 4 предварительно заносится код прерывания и при появлении на магистрали микроЭВМ комбинации сигналов, соответствующих ходу в регистре 4, на выходе 31 прерывания устройства появляется единичный сигнал, вызывающий переход к программе, предварительно занесенной в ОЗУ. Эта прерывающая программа является "подводящей" к неправильно выполняемой части программы.

Этот режим применяется в том случае, если сбои фиксируются в той части программы, переход к которой совершается по каким-либо сложным устройствам, или если сбойная часть -rfpoграммы не располагается непосредственно за программой начального пуска микроЭВИ.

Предложенное устройство позволяет вести отладку как программной, так и аппаратной части микроЭВМ, так как позволяет зациклировать работу устройства при неисправной аппаратной части и наблюдать ход функционирования в различных контрольных точках на экране осциллографа с необходимой разрешающей способностью. Необходимо отметить, что преобладающее количество неисправностей аппаратной части микроЭВМ проявляется при начальном пуске, что не позволяет правильно выполнять команды, а значит не позволяет зацикливать работу устройства программным путем.

1483457

Кроме того, устройство позволяет по заданному событию определить ретроспективные адреса и данные на магистрали микроЭВМ и производить конт"

5 роль длительности выполнения заданной части программы, что увеличивает производительность при отладке.

Формула изобретения

Устройство для отладки микроЭВМ содержащее первый и второй регистры, регистр числа команд, регистр задания режима, первую и вторую схемы срав- 5 кения, счетчик импульсов, десять элементов И, четыре элемента ИЛИ, причем информационные выходы первого и второго регистров соединены с первыми входами соответственно первой и вто- 2О рой схем сравнения, адресный вход устройства соединен с вторыми входами первой и второй схем сравнения, вы.ход равенства второй схемы сравнения

1 соединен с первым входом первого эле 25 мента И, выход признака останова регистра задания режима соединен с ин» версным входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, ЗО выходы четвертого и пятого элементов

И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента

ИЛИ, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при отладке, в него введены

35 блок стековой памяти, первый и второй регистры индикации, причем адресный вход устройства соединен с информационным входом первого регистра индикации и с информационным входом блока стековой памяти, вход признака данных устройства соединен с тактовым входом второй схемы сравнения и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи блока стековой памяти, вход признака адреса устройства соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с тактовым входом первой схемы сравнения, с прямым входом четвертого элемента

И, выход признака останова регистра задания режима соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера,,выход равенства второй схемы сравнения соединен с прямым входом второго элемента И, выход которого является выходом прерывания устройства, вход пуска устройства соединен с первым входом третьего элемента И и с первым входом триггера, прямой и инверсные выходы которого соединены соответственно с выходом останова устройства и с первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом счетчика импульсов, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом шестого элемента И и с первьж входом седьмого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика импульсов, выходы регистра числа команд соединены с информационными входами счетчика импульсов, информационные выходы которого соединены с информационными входами второго регистра индикации, вход чтения устройства соединен с входом чтения блока стековой памяти, выход признака начального пуска регистра режима соединен с вторым входом третьего элемента И, выход признака периодического контроля регистра задания режима соединен с вторым входом седьмого элемента И, первыми входами восьмого и девятого элементов И и с инверсным входом десятого элемента И, выход которого соединен r входом сброса счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с вторым входом девятого элемента И, вход пуска устройства соединен с прямым входом десятого элемента И и с вторым входом восьмого элемента И, выходы восьмого и девятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом счетчика импульсов и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход признака контроля времени регистра задания режима соединен с первым входом пятого элемента И и инверсным. входом четвертого элемента И, тактовый вход устройства соединен с вторым входом пятого элемента И, выход равенства первой схемы сравнения является выходом синхронизации устройства, выход первого элемента ИЛИ является выходом начального пуска устройства.

1483457

28

/27

Л1 28

Составитель Сигалов

Техред Л. Сердюкова

Корректор И. Муска редактор О. Спесивых

Заказ 2834/46 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101