단일 칩 마이크로 컴퓨터의 개발 과정에서 하드웨어 설계에서 소프트웨어 설계에 이르기까지 거의 모든 개발자가 이 시스템의 특징에 따라 직접 완성했습니다. 이렇게 하면 시스템 비용을 절감하고 시스템 적응성을 향상시킬 수 있지만 각 시스템의 디버깅은 총 개발 시간의 2/3 을 차지하므로 디버깅 작업량이 더 크다는 것을 알 수 있습니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 시스템의 하드웨어 디버깅과 소프트웨어 디버깅은 분리 할 수 없으며 많은 하드웨어 오류가 소프트웨어 디버깅에서 발견되고 수정됩니다. 명백한 하드웨어 장애는 일반적으로 소프트웨어 디버깅과 함께 문제를 해결하기 전에 먼저 해결해야 합니다. 가시적인 하드웨어 디버깅이 기본이다. 하드웨어 디버깅에 실패하면 소프트웨어 설계를 시작할 수 없습니다. 이 글은 저자가 단일 칩 개발 중의 경험을 결합하여 하드웨어 디버깅 기교를 검토하였다.
하드웨어 설계가 배선에서 용접 설치까지 완료되면 하드웨어 디버깅 단계가 시작되며 대략 다음 단계로 나뉩니다.
1 하드웨어 정적 디버깅
1..1논리적 문제 해결
이런 고장은 종종 설계와 가공 과정의 공예 오류로 인해 발생한다. 주로 배선 오류, 개방 및 단락이 포함됩니다. 제외 방법은 가공된 PCB 를 구조도와 자세히 비교해서 일치하는지 확인하는 것이다. 특히 전원 시스템 점검에 주의를 기울여 전원 단락 및 극성 오류를 방지하며, 주로 시스템 버스 (주소 버스, 데이터 버스 및 제어 버스) 간 또는 다른 신호 케이블과의 단락을 검사합니다. 필요한 경우 디지털 멀티 미터의 단락 테스트 기능을 통해 디버깅 시간을 단축할 수 있습니다.
1.2 구성 요소 장애 제거
이런 오류가 발생한 데에는 두 가지 이유가 있다. 하나는 부품을 사오면 망가진다는 것이다. 다른 하나는 설치 오류로 인해 장치가 타 버리는 것입니다. 위젯의 모델, 사양 및 설치가 설계 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다. 제대로 설치되었는지 확인한 후 대체 방법을 사용하여 오류를 제거합니다.
1.3 전원 공급 장치 문제 해결
전원을 켜기 전에 전원 전압의 범위와 극성을 반드시 점검해야 합니다. 그렇지 않으면 복합 블록이 손상될 수 있습니다. 전원을 켠 후 각 플러그인에서 핀의 전위를 확인합니다. 일반적으로 VCC 와 GND 사이의 잠재력을 먼저 점검한다. 5V ~ 5V ~ 4.8V 사이라면 정상입니다. 고전압이 있을 경우 디버깅 시 온라인 시뮬레이터가 손상될 수 있으며, 경우에 따라 애플리케이션 시스템의 통합 블록이 열을 받아 손상될 수 있습니다.
2 온라인 시뮬레이션 디버깅
온라인 시뮬레이션은 시뮬레이션 개발 장비, 오실로스코프, 멀티 미터 등의 도구에 의존해야 합니다. 이러한 도구는 단일 칩 마이크로 컴퓨터 개발에서 가장 기본적인 도구입니다.
신호 케이블은 803 1 과 외부 장치 간의 링크입니다. 신호 케이블이 잘못 연결되었거나 타이밍이 잘못되면 주변 회로에 대한 읽기 및 쓰기 오류가 발생할 수 있습니다. 5 1 시리즈 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 신호 케이블은 대략 읽기 및 쓰기 신호 케이블, 칩 선택 신호 케이블, 클럭 신호 케이블, 외부 프로그램 메모리 읽기 선택 신호 (PSEN), 데이터 잠금 신호 (ALE), 재설정 신호 등으로 나눌 수 있습니다. 이러한 신호는 대부분 펄스 신호에 속하며, 일반적인 방법은 파동기 (여기서는 범용 오실로스코프) 를 통해 펄스 신호를 관찰하기 어려우므로, 반드시 일정한 조치를 취해야 관찰할 수 있다. 소프트웨어 프로그래밍을 통해 이뤄져야 한다. 예를 들어, 슬라이스 선택 신호의 경우 다음 애플릿을 실행하면 디코딩된 슬라이스 선택 신호가 정상인지 여부를 감지할 수 있습니다.
기본: MOVDPTR, #DPTR
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Mov xa @ DPTR
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NOP 적절한 지연
SJMPMAIN 전달
프로그램을 실행한 후 오실로스코프를 사용하여 칩의 칩 선택 신호 핀을 관찰할 수 있습니다 (오실로스코프를 사용하여 1μs/ 프레임 스캔 시간). 이때, 너는 주기가 몇 마이크로초인 음의 펄스 파형을 볼 수 있을 것이다. 만약 알아차리지 못한다면 디코딩된 신호는 잘못된 것이다.
액위 신호에 대해서는 더 쉽게 관찰할 수 있다. 예를 들어 오실로스코프는 리셋 신호를 직접 관찰하는 데 사용할 수 있습니다. Reset 키를 누르면 803 1 의 reset 핀이 고평으로 변하는 것을 볼 수 있습니다. 일단 해제되면 레벨이 낮아집니다.
결론적으로, 소프트웨어가 펄스에 의해 트리거되는 신호에 맞춰 프로그램을 사순환으로 만든 다음 오실로스코프로 관찰해야 한다. 평평한 트리거 신호의 경우 오실로스코프를 사용하여 직접 관찰할 수 있습니다.
다음은 자동 재료 제어 시스템의 키보드 및 표시 부분에 대한 디버깅 절차입니다. 이 시스템의 키보드와 디스플레이 부분은 모두 병렬 칩 8 155 로 확장되었습니다. 8 155 는 하드웨어와 소프트웨어를 구별하기 어려운 프로그래머블 장치입니다. 디버깅에서는 회로가 올바르게 설치되어 있더라도 작업을 안내하는 지침이 없어도 하드웨어 장애를 발견할 수 없습니다. 따라서 몇 가지 간단한 디버깅 프로그램을 사용하여 하드웨어 조립이 올바른지, 기능이 완전한지 확인해야 합니다. 이 시스템에서는 먼저 모니터를 디버깅한 다음 키보드를 디버깅합니다.