Введение:

С точки зрения особенностей МПС можно выделить следующие этапы, типичные для их создания:

1. формализация требований к системе;

2. разработка структуры и архитектуры системы;

3. разработка и изготовление аппаратурных средств и програм­много обеспечения системы;

4. комплексная отладка и приемосдаточные испытания.

На каждом этапе проектирования микропроцессорной системы могут быть внесены неисправности людьми и приняты неверный проектные решения. Кроме того, в аппаратуре могут возникнуть дефекты. Средства отладки и диагностирования призваны обнаружить эти ошибки на самых ранних этапах.

Под диагностикой будем понимать процесс определения причины появления ошибки по результатам тестирования, а под отладкой – процесс обнаружения ошибок и определение источников их появления по результатам тестирования при проектировании МПС.

Отладка аппаратуры предполагает проверку отдельных устройств микропроцессорной системы — процессора, ОЗУ, контроллеров — путем подачи тестовых входных воздействий и съема ответных реакций. Тестовые входные воздействия и ответные реакции определяются исходя из спецификаций на устройств, а также структурных схем устройств. При этом проверяются реальная аппаратура прототипа, спецификации, структурные схем, отлаживаются тесты.

Отладка программ микропроцессорной системы проводится, как правило, на тех же ЭВМ, на которых велась разработка программ, и на том же языке программирования, на котором написаны отлаживаемые программы. Она может быть начата даже при отсутствии аппаратуры микропроцессор­ной системы. При этом в системном программном обеспечении ЭВМ должны находиться программы (интерпретаторы или эмуляторы), моделирующие функции отсутствующих аппаратурных средств. Кроме того, при отладке программ может отсутствовать внешняя среда микропроцессорной системы, которую необходимо также моделировать.

   К традиционным методам комплексной отладки аппаратуры и программного обеспечения микропроцессорных систем можно отнести следующие:

1. схемная эмуляция, в том числе внутрисхемная, а также с использованием режима ONCE (у микроконтроллеров фирмы Intel);

2. эмуляция памяти программ;

3. использование внутренних специальных средств микропроцессорных БИС (например, BDM порта микроконтроллеров фирмы Motorola);

4. использование внешних относительно целевой БИС аппаратных средств, размещаемых на плате микропроцессорного контроллера;

5. использование супервизора отладки, присоединяемого к плате микропроцессорного контроллера на период отладки; (разрабатывается в последнее время в качестве метода комплексной отладки).

Средствами отладки являются приборы, комплексы и программы, которые должны:

1. управлять поведением системы или (и) ее модели на различных уровнях абстрактного представления.

2. собирать информацию о поведении системы или (и) ее модели, обрабатывать и представлять на различных уровнях абстракции;

3. преобразовывать системы, придавать им свойства контролепригодности

4. моделировать поведение внешней среды проектируемой системы.

Под управлением поведением системы или ее модели понимаются определение и подача входных воздействий для запуска или останова, для перевода в конкретное состояние последних.