MPLAB ICD2 для продвинутых пользователей · 2019-09-04 · © 2005...

© 2005 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. Слайд 1

MPLAB® ICD2 дляпродвинутыхпользователей

© 2005 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. Class Слайд 2

Основы функционированияMPLAB® ICD2


Основы функционирования MPLAB® ICD2

l В основе работы ICD2 лежит аппаратный модуль теневой отладки -Background Debug Module (BDM) реализованный на кристаллемикроконтроллера

BDM


l Модуль BDM обеспечивает специальноенемаскируемое прерывание, недоступноепользователю, возникающее приследующих отладочных событиях:l Внешний остановl Точка остановаl Пошаговое выполнение

l Ядро контроллера работает внормальном режиме до тех пор, пока непроизойдет одно из отладочных событий



l В момент возникновения одного из отладочныхсобытий, модулем BDM генерируетсянемаскируемое прерываниеl Вектор прерывания может быть расположен в

памяти программ, доступной пользователюl Режим в который переходит ядро назовем INBUG

mode, в отличие от USER mode (обычного режимаработы)

l MPLAB® ICD 2 записывает в память программобработчик отладочного прерывания, называемый Debug Executive (DE).



l Обработчик отладочного прерывания DEвыполняет команды MPLAB® ICD2 до техпор, пока управление не будетвозвращено ядру контроллера.l Набор команд ICD2 в режиме INBUG mode:

l Чтение/запись регистраl Выполнение одиночного шагаl Возвращение управления ядруконтроллера (переход в USER mode)

l Обработчик прерывания DE требует дляработы часть пользовательских ресурсов



l Обмен обработчика прерывания DE и MPLAB®

ICD 2 осуществляется по последовательномуинтерфейсу с использованием линий ICDC иICDD.l Линии обмена так же обозначаются PGC-PGD и как

правило физически мультиплексированы свыводами RB6-RB7.

l Обычно эти же линии используются длявнутрисхемного программирования.

l Обработчик DE осуществляет низкоуровневыйобмен по линиям ICDC и ICDD.

l Не используйте выводы RB6-RB7 впользовательском приложении, так как вызоветнемаскируемое прерывание модуля BDM



l Когда ядро контроллера находиться врежиме INBUG mode, некоторые регистрыспециального назначения становятсядоступны ядру. l Эти регистры необходимы для:

l Определения причины прерыванияl Пошагового выполненияl Управления линиями ICDC и ICDD

l Эти регистры могут располагаться поадресам, используемым в пользовательскомрежиме USER mode



l Протокол обмена MPLAB® ICD2 иобработчика прерывания DE являетсяпротоколом типа «ведущий-ведомый»l MPLAB IDE инициирует обмен данными с

MPLAB ICD2.l MPLAB ICD2 инициирует обмен данными собработчиком прерывания DE.

l Реализация более сложных асинхронныхсистемы обмена потребовала бы большепользовательских ресурсов.



l MPLAB® ICD2 обеспечиваетвнутрисхемную отладку высочайшегоклассаl Используется целевой контроллер сцелевым окружениемl Реальная схема питания, реальнаясхема тактирования, реальныевременные параметры

l Возможностей MPLAB® ICD2 достаточнодля разработки большинства приложений



Особенности MPLAB® ICD2


Особенности MPLAB® ICD2:работа в различных режимах


l С точки зрения MPLAB® ICD 2 целевоймикроконтроллер может находиться в одном изтрех режимов:l Сброс (RESET): MCLR = Vill Внутрисхемное программирование (ICSP): MCLR =

Vppl Пользовательский (USER): MCLR = Vdd(пользовательский код)l Режим отладки (INBUG): MCLR = Vdd (обработчик

DE)l Сброс является состоянием по умолчанию.

MPLAB ICD2 переведет контроллер всостояние сброса в случае возникновениякаких либо проблем



--X-INBUG----USERXX-XICSP----RESET

ConfigEEDATAFile RegProgram

l MPLAB® ICD2 имеет доступ (чтение и запись) только к определенным областям памяти вкаждом из четырех режимов.



l Попытка доступа к области памяти, запрещенной для текущего режимавызовет ошибку:l ICD0157: Attempted target memory access

using an invalid type and mode combination. (Mem = %s) (Mode = %s) (Type = %s)

l Обработчик DE может получать доступ кпамяти программ, но при этом он будетзанимать больше программной памяти

l Переключение режимов всегдаосуществляется через режим сброса



Особенности MPLAB® ICD2:точки останова


l MPLAB® ICD2 устанавливает точку остановапутем записи адреса памяти программ врегистр специального назначения, доступныйтолько в режиме INBUG.

l Во время работы ядра в пользовательскомрежиме, модуль BDM сравнивает текущейадрес памяти программ с целевым адресом. При совпадении генерируется немаскируемоеотладочное прерывание.

l Ядро микроконтроллера задерживает переходна вектор отладочного прерывания до тех порпока текущая инструкция не закончитвыполнение.



l Счетчик памяти программ (PC) после переходана обработчик отладочного прерывания будетсодержать адрес следующей инструкцииl PC 16-битных контроллеров dsPIC/PIC24 доступный в

обработчике отладочного прерывания будет содержать адресPCh+2, где PCh – инструкция которая вызвала отладочноепрерывание по точке останова

l Установка точки останова на двухсловной инструкции вызоветпропуск 2-х инструкций. После перехода на векторотладочного прерывания PC = PCh + 3.

l Установка точки останова на инструкции перехода не вызоветотладочного прерывания. Использование инструкции NOP может помочь решить эту проблему.



l Переход на вектор отладочного прерывания поточке останова в режиме Animate не вызываетпропуск инструкций.l Режим Animate – автоматическое пошаговое

выполнение.l MPLAB® IDE сравнивает текущий адрес с адресом

точки останова до выполнения инструкции.l Различные семейства микроконтроллеров

имеют разное допустимое число точекостанова (ТО):l Baseline and Mid-Range 1 ТОl PIC18F 1 или 3 ТОl dsPIC/PIC24 1, 2 или 4 ТО



l Количество доступных точек остановаопределяет возможность выполненияоперации Step-Over («перешагнуть») l MPLAB® IDE временно использует

свободную точку останова для перехода наадрес следующий за пропускаемойфункцией.

l Если при выполнении операции Step-Over свободная точка останова отсутствует, MPLAB IDE переключается в режим Animateдо того момента пока пропускаемаяфункция не будет выполнена



Особенности MPLAB® ICD2:регистры


l Для обновления значения регистров, отображаемых в MPLAB® IDE, MPLAB ICD2 должен выполнить операцию чтения памятиданных при каждом входе в обработчикотладочного прерыванияl Операция чтения одного регистра выполняется за

определенное время.l Таким образом, чем больше данных (регистров

общего назначения, регистров специальногоназначения) отображается в среде MPLAB IDE тембольше времени потребуется для обновленияинформации.

l Рекомендуется использовать Watch Window вместоотображения панелей File Register и SFR.



l MPLAB® ICD2 не разделяет регистры общегоназначения и регистры специальногоназначения.l Чтение и запись регистров специального

назначения может привести к нежелательнымпоследствиям

l Например, чтение регистров косвенной адресацииможет вызывать инкремент указателя (POSTINC)…

l …поэтому отображение регистров косвеннойадресации в окнах Watch, File Register, или SFR может привести к тому, что при каждом переходе повектору отладочного прерывания информация вуказателях будет изменяться.



l Замечание: чтение регистров косвеннойадресации приводит к нежелательным, нопредсказуемым последствиям, поэтомуMPLAB® ICD2 пропускает запрос на чтениеэтих регистров.

l Однако чтение и запись других регистровспециального назначения так же можетпривести к непредсказуемым для работыпрограммы последствиям.l Например, чтение регистра RCREC – эта операция

сбрасывает флаг прерывания приемника USART.l Рекомендуется перемещение значения регистра

SFR в регистр общего назначения, с последующимего отображением в окне Watch.



Расширенные точки останова


l Microchip постоянно расширяет возможности, предоставляемые модулем BDE

l Новейшие контроллеры имеют не толькопростейшие точки останова по совпадениюпрограммного счетчика с заданным адресом

l Возможности, предоставляемые BDE зависятот семейства отлаживаемого контроллера

l Доступ к установке расширенных точекостанова (Advanced Breakpoints)обеспечивается в меню Debug среды MPLAB IDE



l Семейства PIC10F, PIC12F и PIC16F имеют только одну простую точкуостановаl Дополнительные расширенные точки

останова отсутствуют



l Контроллеры PIC18F имеют только однурасширенную точку остановаl Останов по совпадению данныхl Пропускl Останов по ошибке стека



l Семейство PIC18F Extended имеет трирасширенных точки останова



l Семейство PIC18F “J”имеет еще большевозможностейl Остановка по

срабатываниюсторожевого таймера

l Остановка повхождению в SLEEP

l Аппаратный счетчикциклов Stopwatch

l Отображение данныхв реальном времени



l Контроллеры 16-битных семействdsPIC30F, dsPIC33F, PIC24 имеютдополнительныевозможностиКомбинационный

останов



Внутреннее устройство


l Драйверы линий тактирования и данныхl Драйвер сигнала MCLRl Драйвер питания устройства

Внутреннее устройство


Внутреннее устройство: драйверы линийтактирования и данных

l Для работы с уровнями от 2 до 5 Виспользуется конвертер уровней

l Двунаправленный буферl Подтягивающий резистор на GND настороне целевого устройстваl Это необходимо иметь в виду приразработке схемы подключения ICD2 кцелевому устройству




74AHC/VHC126 DC Characteristics Symbol Parameter Conditions Min Typ Max Units VCC DC Supply Voltage 2.0 5.0 5.5 V VIH HIGH-level input voltage VCC=2.0

VCC=3.0 VCC=5.5

1.5 2.1 3.85

V

VIL LOW-level input voltage VCC=2.0 VCC=3.0 VCC=5.5

0.5 0.9 1.65

V

VOH HIGH-level output voltage VCC=2.0 VCC=3.0 VCC=4.5

1.9 2.9 4.4

2.0 3.0 4.5

V

VOL LOW-level output voltage VCC Range 0 0.1 V

74AHCT/VHCT126 DC Characteristics Symbol Parameter Conditions Min Typ Max Units VCC DC Supply Voltage 4.5 5.0 5.5 V VIH HIGH-level input voltage VCC=4.5 to 5.5 2.0 V VIL LOW-level input voltage VCC=4.5 to 5.5 0.8 V VOH HIGH-level output voltage VCC=4.5 4.4 4.5 V VOL LOW-level output voltage VCC=4.5 0 0.1 V

l Характеристики буферов



l Cчетверенный аналоговый ключ (DG411) предназначен для коммутациинапряжений на выходе MCLRl VPP, VDD, Gnd, Hi-Z

l Защита от короткого замыкания(самовосстанавливающийся полимерныйпредохранитель).

Внутреннее устройство: драйвер MCLR


l MPLAB® ICD2 обеспечивает ток 250 мА пошине питания устройства

l Защита от короткого замыкания спомощью самовосстанавливающегосяпредохранителя.l Предохранитель разомкнет цепь питания

VDD при превышении потребляемого токаl Все операции MPLAB ICD 2 будутзапрещены, если сработала защита отперегрузки.

Внутреннее устройство: драйвер питанияустройства


Рекомендации по использованию


Рекомендации по использованию: помехи

l MPLAB® ICD 2 соединяется с целевымустройством с помощью цифровыхсигналов ICDC и ICDD

l Помехи могут вызвать потерюсинхронизации между MPLAB ICD 2 иустройством


l При передачи цифровых сигналов по линиисвязи можно столкнуться со следующимипроблемами:- Взаимная интерференция сигналов.- Кондуктивные, электрические и магнитные помехи.- Эффекты линии связи (отражение сигнала, и т. п.)

l Эффекты линии связи являютсядоминирующими в данном контексте. Их можноизбежать, правильно разработав схемуподключения ICD2 к целевому устройству.l Блокирующие конденсаторы 22-47 пФ на линиях.l Резистор 100 Ом между ICD2 и выводом PGD.





Рекомендации по использованию: версииаппаратного обеспечения

l Производитель имеет право вноситьлюбые изменения в схему и топологиюпечатной платы ICD2.

l Возможны следующие отличия: l Маркировка компонентовl Изменение номиналов компонентов,

добавление, удаление компонентовl Изменение топологии печатной платы

l Даже если вы имеете старую версиюICD2, возможно, она обеспечит все вашипотребности


l Rev 16 – первые значительные измененияв схеме MPLAB® ICD 2.l Защита цепи MCLRl Защита цепей PGD и PGC

l Rev 19 – расширен диапазон напряженияVPP для поддержки новых кристаллов.

Рекомендации по использованию: версииаппаратного обеспечения

Date post:	18-Mar-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	2 times
Download:	0 times

MPLAB ICD2 для продвинутых пользователей · 2019-09-04 · © 2005...

Documents