2. задача проектирования микропроцессорных систем




Скачать 147.82 Kb.
Название2. задача проектирования микропроцессорных систем
страница1/2
Дата публикации26.03.2013
Размер147.82 Kb.
ТипЗадача
www.vbibl.ru > Информатика > Задача
  1   2

2. ЗАДАЧА ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ


2. ЗАДАЧА ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ 1

2.1. Понятия об организации и структуре МПС 1

2.2. Этапы проектирования 1

2.3. Методика выбора МП - средств 2



2.1. Понятия об организации и структуре МПС


Основу МПС составляют универсальные программируемые БИС: МП, порты ввода/вывода, таймеры, контроллеры прерываний и т. д., конкретизация функционирования которых осуществляется путем программирования, в связи с чем, полное описание МПС должно включать помимо принципиальных электрических схем также описание программного обеспечения, отражать взаимосвязи аппаратной части и программного обеспечении, временные диаграммы сигналов и протоколы обмена информацией. Указанные характеристики объединяются понятием организации МПС.

Организация МПС включает в себя несколько уровней описания.

На физическом уровне организация МПС отображается принципиальной электрической схемой, а также включает в себя характеристики и временные диаграммы сигналов управления аппаратных модулей МПС.

Организация МПС на логическом уровне (логическая организация) представляется архитектурой, отражающей модульный состав, функциональные связи в МПС. Она характеризует вычислительную среду, предоставляемую пользователю для разработки его прикладных программ. В общем случае архитектура отражает:

- совокупность программно-доступных компонентов МП и МПС (регистры, таймеры, счетчики, контроллеры прерываний и т.д.), связей между ними;

- способы представления и форматы данных;

- систему команд;

-режимы адресации;

-систему прерываний;

- форматы управляющих слов.
^

2.2. Этапы проектирования


Процесс проектирования микропроцессорных систем включает три этапа (рис. 2.1): 1) системный; 2) функционально- схемотехнический; 3) отладка и оценка характеристик.

Рис. 2.1 Этапы проектирования МПС

На этапе системного проектирования сначала проводится системный анализ задачи, поставленной перед МПС, выявляются назначение, основные свойства, потребности, идеи реализации, сумма финансирования и другие особенности, достаточные для принятия решения о путях проектирования. Затем формулируются функциональное поведение системы и требования к ней с позиций обеспечения совокупности выполняемых функций, необходимой производительности, выявления критических функций, определения состава периферийного оборудования системы, структуры входных и выходных данных, характеристик потоков данных и управляющей информации. Разрабатываются укрупненный алгоритм функционирования системы и формализованное описание алгоритма работы МПССледующим шагом на этапе системного проектирования является определение числа уровней иерархии МПС, связей между ними и внешней средой или системой. Определяются требования к архитектуре системы, осуществляется распределение функций, реализуемых аппаратными и программными средствами, обосновываются требования к интерфейсам. Необходимо сбалансировать требования к аппаратным и программным средствам системы с учетом заданного быстродействия и возможности уменьшении сложности и стоимости, сокращения сроков разработки. Чем больше функций реализуется аппаратно, тем выше быстродействие, но сложнее архитектура системы и дольше время разработки.

В настоящее время в связи с развитием возможностей БИС и СБИС наблюдается тенденция возложения на аппаратные средства таких функций, которые до недавнего времени выполнялись только программным способом. Интеграция программных возможностей в аппаратных конструкциях, главным образом в виде микропрограмм ПЗУ или «математических» кристаллов, - направление, которое находит все более широкое применение в микропроцессорных системах. Многие функции операционной системы уже начинают реализовываться аппаратным методом путем размещения программ в кристаллах. ПЗУ. Возможно, придет очередь и аппаратной реализации функций языков программирования.

Важным моментом системного этапа проектирования является выбор элементной базы, базового МПК, т.е. типа микропроцессорного семейства, и других БИС. . На основе этого этапа составляется техническое задание (ТЗ).

Этап системного проектирования в основном эвристический, и его результатом является структурная схема микропроцессорной системы и ТЗ, в котором указаны все требования, которым должна удовлетворять разрабатываемая МПС.

Функционально-схемотехнический этап разделяется на три направления: разработка аппаратных средств, разработка программных средств и разработка вспомогательных средств, которые в свою очередь содержат и аппаратную, и программную части. Отличительные особенности выполнения этого этапа следующие:

1) необходимость совместной разработки и отладки технических средств и программного обеспечении, ориентированного на конкретную структуру технических средств;

2) использование принципиально новых методов и средств разработки и отладки микропроцессорных систем, таких как внутрисхемные эмуляторы, логические и сигнатурные анализаторы, отладочные комплексы и средства автоматизации программирования;

3) сильная взаимосвязь и даже интеграция этапов проектирования, при которой разработчик должен одновременно обладать опытом проектирования микропроцессорных систем, а также разбираться в конкретной области их применения.

На этапе функционально-схемотехнического проектирования на основе структурной схемы МПС разрабатываются функциональные и принципиальные схемы технических средств, алгоритмы и модули прикладных программ. Этот этап характеризуется широким использованием типовых схемных и программных решений и сильной взаимозависимостью технических и программных средств, разработка которых должна осуществляться параллельно на всех этапах. Заканчивается этап объединением аппаратных и программных средств, которым начинается этап отладки всей МПС в целом..

Отладка МПС представляет собой наиболее трудоемкий этап, поэтому разработке средств встроенного контроля и методики использования стандартных отладочных средств должно уделяться такое же внимание, как и разработке аппаратных и программных средств. Для отладки требуются встроенные средства, программные и аппаратные, а также специальные приборы типа логических и сигнатурных анализаторов, отладочные комплексы, внутренние эмуляторы. Встраивание средств - диагностики и контроля несколько растягивает и удорожает разработку системы, но значительно облегчает ее отладку и дальнейшую эксплуатацию.

Проектирование системы завершается опытными испытаниями разработанной МПС в системе, для которой она предназначалась, оценкой полученных характеристик. Если результаты оценки не удовлетворяют требованиям ТЗ, то выполняется анализ причин и на его основе – перепроектирование отдельных модулей МПС или всей системы в целом.

Проектирование заканчивается разработкой методического обеспечения, содержащего рекомендации по рациональному использованию проектируемой МПС и всю необходимую документацию.

Рассмотренные этапы выполняются, как правило, в виде научно-исследовательской работы при участии относительно небольшого числа высококвалифицированных специалистов.

Дальнейшие стадии проектирования выполняются обычно в виде опытно-конструкторских работ и требуют привлечения большого числа исполнителей.
  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

2. задача проектирования микропроцессорных систем icon2. задача проектирования микропроцессорных систем
Мпс должно включать помимо принципиальных электрических схем также описание программного обеспечения, отражать взаимосвязи аппаратной...

2. задача проектирования микропроцессорных систем iconПроектирование информационных систем (вопросы для экзамена)
Основные принципы проектирования информационных систем Задачи проектирования ис

2. задача проектирования микропроцессорных систем iconМетодические указания к выполнению лабораторной работы №4 по дисциплине...
«Автоматизация проектирования сложных систем» Анализ сложных систем методами теории полумарковских процессов. Часть Анализ систем...

2. задача проектирования микропроцессорных систем iconЛекции 2 Инструментальные средства проектирования, разработки и отладки...
Лекции 2 Инструментальные средства проектирования, разработки и отладки экспертных систем

2. задача проектирования микропроцессорных систем iconДиагностика является стандартной всех микропроцессорных систем ф...
Контроль за работой сложных систем и узлов. Все усложняющаяся конструкция двигателя делает возможности самодиагностики весьма важными...

2. задача проектирования микропроцессорных систем icon1. общие положения
Базовых цен на техническое обслуживание микропроцессорных систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

2. задача проектирования микропроцессорных систем icon1. Элементная база микропроцессорных систем
Дисциплины, выносимые кафедрой ЭВМ на междисциплинарный экзамен по специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы...

2. задача проектирования микропроцессорных систем iconМетодические рекомендации по выполнению курсового проекта по дисциплинам...
Целью его является закрепление практических навыков в области проектирования информационных систем

2. задача проектирования микропроцессорных систем iconМетодические указания Санкт-Петербург 2002 Утверждено на заседании...
С о с т а в и т е л и: доц. В. М. Гришкин, доц. А. В зубов, доц. В. Б. Ор-лов, доц. В. А. Петрова

2. задача проектирования микропроцессорных систем iconВ. А. Геодакян Окружающий нас мир состоит из разных систем: наша...
Первая задача — описание поведения систем. Вторая — объяснение поведения. Третья — предсказание поведения. Четвертая — управление...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.vbibl.ru
Главная страница