DD253311A1

DD253311A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE TESTING OF MICRORECHNER CIRCUIT ARRANGEMENTS INCLUDING THE MICRORINE SELF

Info

Publication number: DD253311A1
Application number: DD29519086A
Authority: DD
Inventors: Gabriele Selig
Original assignee: Berlin Treptow Veb K
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1986-10-13
Publication date: 1988-01-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Pruefung von Mikrorechnern und Mikrorechnerschaltungsanordnungen von Anwendersystemen, deren Entwicklung und Erprobung mit Hilfe eines Emulators bzw. Entwicklungssystems durchgefuehrt wird und die in der Steuer- und Regelungstechnik Anwendung finden. Erfindungsgemaess ist zusaetzlich eine Koppelstelle zwischen Emulator und Anwendersystem fuer die Signale Adressen, Daten, Systemtakt, Befehlssynchronisationstakt, Interruptanerkennung und Adressen gueltig angeordnet. Der Emulator ist in bekannter Weise ueber eine Schnittstelle mit einem HOST-Rechner verbunden, dessen Programmteile seines Betriebssystems beim Pruefablauf direkt mit genutzt werden.The invention relates to a circuit arrangement for testing of microcomputers and microcomputer circuit arrangements of user systems whose development and testing is carried out with the aid of an emulator or development system and which find application in control engineering. According to the invention, a coupling point between the emulator and the user system for the signals addresses, data, system clock, command synchronization clock, interrupt recognition and addresses is additionally arranged. The emulator is connected in a known manner via an interface with a HOST computer whose program parts of its operating system are used directly in the Pruefablauf.

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von Mikrorechnerschaltungsanordnungen^inschließlich des Mikrorechners von Anwendersystemen, deren Entwicklung und Erprobung mit Hilfe eines Emulators durchgeführt wird und die in der Steuer- und Regelungstechnik Anwendung finden.The invention relates to a circuit arrangement for testing microcomputer circuit arrangements, including the microcomputer of user systems, whose development and testing is carried out with the aid of an emulator and which are used in control engineering.

Characteristic of the known technical solutions

Zur Entwicklung von Software werden Rechensysteme genutzt, die in ihren Betriebssystemen Großsoftware für verschiedene Mikrorechner haben, das heißt, es kann die Software zum Beispiel für einen U 8820 auf einem Rechensystem mit einem U 880 entwickelt werden. Die Hardwareentwicklung wird durch die Software unterstützt, in dem für gezielte Funktionsprüfungen der Hardware spezielle Programme, die Bestandteil des Endprogramms sein können, in Eprom's programmiert und auf die Schaltungsanordnung gesteckt werden. Diese schrittweise Vorgehensweise ist sehr langwierig durch das zusätzliche Erarbeiten der speziellen Programme und das notwendige Einprogrammieren der Programme in Eprom's. Die Funktionsprüfung mittels eines speziellen Eprom's wird durch RESET am Mikrorechner gestartet; die Startadresse kann nicht variiert werden; der Programmablauf erfolgt stets im Echtzeitbetrieb, d.h. eine Programmabarbeitung im Schrittbetrieb ist nicht möglich. Diese uneffektive, relativ getrennte Entwicklung von Soft- und Hardware wird durch den Einsatz eines Entwicklungssystems beseitigt. Entwicklungssysteme, auch Emulatoren genannt, sind Baueinheiten, mit welchen Funktionseinheiten von Original-Bausteinen, wie Mikroprozessoren, softwaremäßig teilweise oder vollständig nachgebildet werden können.For the development of software, computing systems are used which have large-scale software for various microcomputers in their operating systems, that is, the software can be developed, for example, for a U 8820 on a computing system with a U 880. The hardware development is supported by the software, in which specific programs that can be part of the end program are programmed in Eprom's for specific function tests of the hardware and plugged onto the circuit arrangement. This step-by-step approach is very tedious because of the additional development of the special programs and the necessary programming of the programs in Eprom's. The functional test by means of a special Eprom's is started by RESET on the microcomputer; the start address can not be varied; the program always runs in real time, i. Program execution in step mode is not possible. This inefficient, relatively separate development of software and hardware is eliminated by the use of a development system. Development systems, also called emulators, are building blocks with which functional units of original building blocks, such as microprocessors, can be partially or completely simulated by software.

Entwicklungssysteme werden beispielsweise zum Austesten von Programmen von Mikroprozessoren verwendet, bevor das Programm endgültig und unabänderbar in den Programmspeicher einprogrammiert wird. Die Programmabarbeitung übernimmt der „USER-Mikrorechner", der sich auf dem Entwicklungssystem befindet. AllesPort-Leitungen— das sind alle Leitungen des Mikrorechners, an denen die Schaltungsanordnung des Anwenders angeschlossen werden kann —, werden vom Entwicklungssystem bereitgestellt. Dadurch ist eine geschlossene Entwicklung von Hard- und Software gegeben. Bei der Entwicklung und Erprobung der Schaltungsanordnung des Anwenders wird der Mikrorechner auf der Anwenderleiterplatte selbst ausgeschlossen, das heißt, der Anwender muß bei seiner Schaltungsentwicklung die Bedingung beachten, daß der Mikrorechner auf der Anwenderleiterplatte während der Arbeit mit dem Entwicklungssystem nicht aktiv sein darf. Diese Einschränkung gilt auch für den Speicher des Anwender-Mikrorechners. Nur die eventuell konfigurierten zusätzlichen Speicher, die an den PORT'S angeschlossen sind, dürfen aktiv bleiben. Mit den bekannten Entwicklungssystemen kann ein defekter Mikrorechnerschaltkreis auf der Anwenderleiterplatte nicht direkt und eindeutig nachgewiesen werden. Die Entwicklungssysteme zeichnen sich durch ein umfangreiches Kommandoangebot aus, das eine sehr effektive Software- und Hardwareentwicklung ermöglicht. So können durch Kommando zum Beispiel die Befehlsabarbeitung schrittweise oder im Echtzeitbetrieb erfolgen, Registerinhalte und Statusformationen abgefragt und manipuliert werden. Das Anwenderprogramm kann in dem RAM des Entwicklungssystems geladen oder aus dem Eprom abgearbeitet werden. Die Abarbeitung kann durch Kommando an beliebiger Stelle gestartet und gestopt werden. ,Development systems are used, for example, to debug programs of microprocessors before the program is permanently and unalterably programmed into the program memory. Program execution is handled by the "USER microcomputer" located on the development system, AllPort lines - all lines of the microcomputer to which the user's circuitry can be connected - are provided by the development system In developing and testing the user's circuitry, the microcomputer on the user board itself is eliminated, that is, the user must note in his circuit design the condition that the microcomputer on the user board will not work while working with the development system This limitation also applies to the memory of the user microcomputer, and only the possibly configured additional memory connected to the PORT'S may remain active s are not detected directly and clearly on the user PCB. The development systems are characterized by an extensive command offer, which enables a very effective software and hardware development. For example, commands can be used to execute commands step-by-step or in real-time mode, register contents and status information can be queried and manipulated. The user program can be loaded in the RAM of the development system or processed from the Eprom. The processing can be started and stopped by command at any point. .

Solche Entwicklungssysteme sind hinreichend bekannt (DD 230660). Der Original-Mikroprozessor-Schaltkreis wird durch das Entwicklungssystem selbst ersetzt. Damit wird der gravierende Nachteil sichtbar, daß nur die Hardware ab den User-Anschlußleitungen des Mikroprozessors, PORT'S, prüfbar ist, ohne den Mikroprozessor selbst. Dieser Nachteil trifft auch für die bekannten In-Circuit-Emulatoren zu (DE 3408257), die sich durch extrem kleine Bauform auszeichnen und direkt vor Ort in die Schaltungskonfiguration durch den kompatiblen Aufbau (PIN, Bauform) von Emulator und Original-Mikroprozessor eingesetzt werden können.Such development systems are well known (DD 230660). The original microprocessor circuit is replaced by the development system itself. Thus, the serious disadvantage is visible that only the hardware from the user lines of the microprocessor, PORT'S, can be tested without the microprocessor itself. This disadvantage also applies to the known in-circuit emulators (DE 3408257), which is characterized by characterized extremely small design and can be used directly on site in the circuit configuration by the compatible structure (PIN, design) of emulator and original microprocessor.

Weiterhin sind Schaltungsanordnungen zur Kopplung von Mikrorechnern unterschiedlicher innerer Struktur (DD 214473) bekannt, die vorrangig den Datenaustausch zwischen den gekoppelten Mikrorechnern ermöglichen. Die vorgeschlagene Koppeleinheit ist für die Entwicklung und Testung von Anwenderschaltungsanordnungen mit Mikrorechner geeignet, da die Minimalvoraussetzung, das Lesen der Registerinhalte des untergeordneten Mikrorechners ohne Nutzung der anwenderspezifischen PORT'S erfüllt wird. Zur Realisierung ist eine umfangreiche Steuersignalaufbereitung erforderlich, da die Daten- und Adreßbussteuerung, die die Bus-Systeme entsprechend verbinden, vom übergeordneten Mikrorechner gesteuert werden, ohne die direkte Nutzung der Steuersignale des untergeordneten Mikrorechners. Dadurch ist die Kontrolle und das Eingreifen des übergeordneten Mikrorechners in das Steuersignalspiel des untergeordneten Mikrorechners während des Programmablaufs nicht möglich. Das Maschinenzeitverhalten des untergeordneten Mikrorechners ist dem übergeordneten Mikrorechner nicht zugängig. Das Zeitverhalten der inneren Abläufe bei der Befehlsabarbeitung bleibt unsichtbar.Furthermore, circuit arrangements for the coupling of microcomputers of different internal structure (DD 214473) are known, which allow primarily the data exchange between the coupled microcomputers. The proposed coupling unit is suitable for the development and testing of user circuitry with microcomputers since the minimum requirement of reading the register contents of the subordinate microcomputer without using the user-specific PORT'S is satisfied. Extensive control signal conditioning is required for implementation, since the data and address bus control that connect the bus systems accordingly, are controlled by the parent microcomputer, without the direct use of the control signals of the slave microcomputer. As a result, the control and intervention of the superordinate microcomputer in the control signal play of the subordinate microcomputer during the program run is not possible. The machine time behavior of the subordinate microcomputer is not accessible to the higher-level microcomputer. The time behavior of the internal processes during command processing remains invisible.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den Hardware-und Software-Entwicklungsaufwand sowie den Hardwareaufwand für die Prüftechnik zu senken, die Effektivität zu erhöhen und Voraussetzungen zur Automation zu schaffen.The aim of the invention is to reduce the hardware and software development costs as well as the hardware costs for the testing technology, to increase the effectiveness and to create conditions for automation.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von Mikrorechnerschaltungsanordnungen einschließlich des Mikrorechners selbst zu erarbeiten, deren Entwicklung und Erprobung mit Hilfe eines Emulators erfolgt. Die Bedingung, daß durch diese zusätzliche Eigenschaft des Emulgators die bisherigen Funktionen nicht eingeschränkt werden, ist zu garantieren. Die Schaltungsanordnung soil für die. Automatisierung des Prüfvorgangs geeignet sein.The invention has for its object to develop a circuit arrangement for testing microcomputer circuitry including the microcomputer itself, their development and testing is done with the help of an emulator. The condition that this function of the emulsifier, the previous functions are not limited, is to be guaranteed. The circuit is intended for the. Automation of the inspection process to be suitable.

Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine zusätzliche Koppelstelle geschaffen ist, um auf den Emulator die Adreßleitungen, Datenleitungen des Anwendermikrorechners und dessen Steuerleitungen: Adressen gültig, Systemtakt, Befehlssynchronisationstakt und Interruptanerkennung zu führen.According to the invention the object is achieved in that an additional coupling point is created to lead to the emulator, the address lines, data lines of the user microcomputer and its control lines: addresses valid, system clock, command synchronization clock and interrupt recognition.

Die für die Entwicklung, Erprobung und Prüfung notwendige Software wird in einem RAM als Anwenderspeicher, der Bestandteil des Emulators ist, mit aufgabenspezifischen Anwenderprogrammen geladen und in beliebigen Betriebsarten abgearbeitet. Im konkreten Fall sind die Signalleitungen des Anwendermikrorechners auf den Emulgator in folgender Weise geführt:The software required for development, testing and testing is loaded in a RAM as a user memory, which is part of the emulator, with task-specific user programs and executed in any operating mode. In this specific case, the signal lines of the user microcomputer are routed to the emulsifier in the following manner:

— die Datenleitungen auf den Datenmultiplexer^- the data lines to the data multiplexer ^

— die Steuerleitung—Adressen gültig As—auf den Programmzähler und das Lese-Breakpointregister und den I-Coderegister;The control line addresses valid As-the program counter and the read-breakpoint register and the I-code register;

— die Adreßleitungen auf den Adreßmultiplexer;The address lines on the address multiplexer;

— die Steuerleitung — Interruptanerkennung IACK — auf den PORT-Eingang des Monitormikrorechners;- the control line - interrupt recognition IACK - to the PORT input of the monitor microcomputer;

— die Steuerieitung — Befehlssynchronisationstakt SYNC — auf die Go-ZTrace-ZStop-Logik, den Programmzähler — und das Lese-Breakpointregister, den Anwenderspeicher, das I-Coderegister sowie die Dekodiersteuerlogik und- the control line - command synchronization clock SYNC - to the Go-ZTrace ZStop logic, the program counter - and the read-breakpoint register, the user memory, the I-code register and the decoder control logic and

— die Signalleitung — Systemtakt SCLK — auf das I-Coderegister und den Datenmultiplexer.The signal line - system clock SCLK - to the I-code register and the data multiplexer.

Um eine getrennte Stromversorgung des Entwicklungssystems und der Anwenderschaltungsordnung zu ermöglichen, sind die Massen der Versorgungsspannung des Anwendermikrorechners und eines Monitormikrorechners zu verbinden. Durch den Anschluß der Anwenderschaltungsordnung an die oben beschriebene Koppelstelle wird das Ziel der Erfindung erreicht.In order to allow a separate power supply of the development system and the user circuit arrangement, the masses of the supply voltage of the user microcomputer and a monitor microcomputer are to be connected. By connecting the user circuitry to the coupling point described above, the object of the invention is achieved.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erklärt werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Für den in den Prüfvorgang einzubeziehenden Anwendermikrorechner 15 wird das Betriebsprogramm in einem EPROM 14 auf dem Anwender abgelegt. Eine zusätzlich geschaffene Koppelstelle enthält für den Anwendermikrorechner 15 die Signale: Adressen AO bis A10, Daten DO bis D7, Adressen gültig AS, Systemtakt SCLK, Befehlssynchronisationstakt SYNC, Interruptanerkennung IACK und Masse.For the user microcomputer 15 to be included in the test procedure, the operating program is stored in an EPROM 14 on the user. An additionally created coupling point contains the signals for the user microcomputer 15: addresses A0 to A10, data D0 to D7, addresses valid AS, system clock SCLK, command synchronization clock SYNC, interrupt acknowledge IACK and ground.

Durch die realisierte Kopplung können der eingelötete Mikrorechner 15 und die über die PORT-Schnittstelle 17 angeschlossene Anwenderschaltungsordnung 16 vom Monitormikrorechner 5 des Entwicklungssystems aus gesteuert werden. Das ermöglicht das Prüfen aller internen Funktionseinheiten des eingelöteten Mikrorechner 15, es sind zum Beispiel die PORT-Treiber, die Aritmethisch-Logische-Verarbeitungseinheit, der Programmzähler, die interne Steuerlogik bei der Befehlsabarbeitung, die Steuerregister, der interne RAM, die Interruptsteuerung, die interne Takterzeugung, die Befehlssteuerung, die interne Resetlogik, die internen Zeitgeber-/Zähler- und seriellen Ein-/Ausgabe-Funktionseinheiten, und dessen Takterzeugung 13 bei der Programmabarbeitung oder durch Kommandos des Entwicklungssystems. Das Anwenderprogramm kann in den Anwenderspeicher, dem RAM 10 des Entwicklungssystems abgelegt werden. Dadurch ist eine enggekoppelte Hard- und Softwareentwicklung gegeben. Programmänderungen können gleich im RAM vorgenommen und die Wirkungen bei Programmabarbeitung an der Anwenderschaltungsordnung 16festgestellt werden. Durch die Nutzung des Anwenderspeichers 10, in der sehr schnell und problemlos Programme von Datenträgern vom übergeordneten HOST-Rechnersystem 1 geladen werden können, kann die Anwenderschaltungsordnung 16 zügig durch eine unbegrenzte Anzahl von Prüfprogrammen getestet werden. Die Prüfprogramme brauchen nicht mehr in Eproms geladen und auf die Anwenderschaltung gesteckt werden. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Prüfvorganges erhöht. Die Prüfprogramme sind leicht modifizierte Programmteile desAs a result of the realized coupling, the soldered microcomputer 15 and the user circuit arrangement 16 connected via the PORT interface 17 can be controlled by the monitor microcomputer 5 of the development system. This makes it possible to check all the internal functional units of the microcomputer 15 being soldered in, for example the PORT driver, the arithmetic logic processing unit, the program counter, the internal control logic in the instruction execution, the control registers, the internal RAM, the interrupt control, the internal Clock generation, command control, internal reset logic, internal timer / counter and serial input / output functional units, and its clock generation 13 during program execution or through development system commands. The user program can be stored in the user memory, the RAM 10 of the development system. This results in tightly coupled hardware and software development. Program changes can be made in RAM the same, and the effects of program execution on user circuitry 16 can be determined. By using the user memory 10, in which programs of data carriers can be loaded from the higher-level HOST computer system 1 very quickly and without problems, the user circuitry 16 can be tested quickly by an unlimited number of test programs. The test programs no longer need to be loaded into EPROMs and plugged into the user circuit. This increases the reliability of the test procedure. The test programs are slightly modified parts of the program

Betriebsprogramms; sie brauchen nicht mehr unter der Bedingung, minimalen Speicherplatz zu benutzen, geschrieben werden. Das Prüfprogramm kann die Möglichkeiten des übergeordneten HOST-Rechnersystems 1 nutzen. Zum Beispiel kann das Prüfprogramm Zustände und Bitmuster der Register des Anwendermikrorechners 15 selbst auswerten und das Ergebnis über die serielle Schnittstelle 2 an das HOST-Rechnersystem 1 weiterleiten, der die Umsetzung vornimmt, so zum Beispiel eine Ausschrift auf den Monitor erzeugt: „Funktion 1 geprüft" „Fünktionsbaugruppe 2 defekt"Operation program; they no longer need to be written under the condition of using minimal space. The test program can use the possibilities of the higher-level HOST computer system 1. For example, the test program can evaluate states and bit patterns of the registers of the user microcomputer 15 itself and forward the result via the serial interface 2 to the HOST computer system 1, which carries out the conversion, such as an output generated on the monitor: "Function 1 checked "" Function module 2 defective "

und so weiter. So entsteht selbständig über das HOST-Rechnersystem 1 ein Prüfprotokoll, das ausgedruckt werden kann und die Anwenderschaltungsordnung 16 zum Reparaturplatz begleitet, der den gleichen Aufbau hat.and so on. Thus arises independently on the HOST computer system 1, a test protocol that can be printed and the user circuitry 16 accompanied the repair site, which has the same structure.

Diese beschriebene Mehrrechnerkonfiguration mit der erfindungsgemäßen Kopplung des Emulators mit dem Anwender ist zur automatischen Prüfung von Leiterplatten mit Mikrorechnerschaltungsanordnungen, dessen Betriebsprogramm in externen Speichern abgelegt ist, besonders geeignet, da durch den Emulator die Registerinhalte des Anwendermikrorechners 15 gelesen und ausgewertet werden können. Es können zum Beispiel Prüfprogramme erstellt werden, durch die in Abhängigkeit der ermittelten Fehler, durch Analyse der Registerinhalte des Mikrorechners 16, der Monitormikrorechner 5 des EMU das Nachladen von Prüfprogrammen vom HOST-Rechnersystem 1 initialisiert und startet.This described multi-computer configuration with the inventive coupling of the emulator with the user is particularly suitable for the automatic testing of printed circuit boards with microcomputer circuitry whose operating program is stored in external memories, since the register contents of the user microcomputer 15 can be read and evaluated by the emulator. For example, test programs can be created by which the reloading of test programs from the HOST computer system 1 is initialized and started as a function of the determined error, by analyzing the register contents of the microcomputer 16, the monitor microcomputer 5 of the EMU.

Die Schaltungsanordnung des an sich bekannten Emulators, bestehend aus: Monitormikrorechner 5, Monitoreprom 3, Decodiersteuerlogik 6, Takterzeugung des Monitormikrorechners 4,serielle Schnittstelle 2 zwischen Emulator und HOST-Rechensystem, Adfeßmultiplexer 7, Go-/Trace-/Stop-Logik 8, Programmzähler/Lese-ZBreakpointregister 9, Anwenderspeicher 10,1-Coderegister 11 und Datenmultiplexer 12, wird bei der Nutzung der erfindungsgemäßen Kopplung funktionell erweitert. Dadurch sind alle Kommandos des Emulators auch während des Prüfvorgangs ohne Einschränkung nutzbar. Dieser Vorteil ist bedeutsam bei der Prüfung und Reparatur, das heißt bei der Fehlerlokalisierung bei defekten Anwenderschaltungsanordnungen. Damit ist eine Einheit von Soft- und Hardwareentwicklung bis zur Reparatur von Schaltungsanordnungen ohne zusätzlichen Hardwareaufwand gegeben.The circuit arrangement of the known emulator, consisting of: monitor microcomputer 5, Monitor 3, decoder control logic 6, clock generation of the monitor microcomputer 4, serial interface 2 between the emulator and HOST computing system, Adfeßmultiplexer 7, go / trace / stop logic 8, program counter / Read ZBreakpointregister 9, user memory 10,1-code register 11 and data multiplexer 12 is functionally extended when using the coupling according to the invention. As a result, all commands of the emulator can be used without restriction even during the test process. This advantage is significant in testing and repair, that is, in fault location with defective user circuitry. This provides a unit from software and hardware development to the repair of circuit arrangements without additional hardware complexity.

Die umfangreichen Funktionen des Entwicklungssystems bleiben durch die erfindungsgemäße Kopplung des Emulators mit der Anwenderschaltungsanordnung erhalten und kennzeichnen diese Konfiguration als universelles komfortables Entwicklungsund Prüfgerät für Mikrorechnerschaltungsanordnungen.The extensive functions of the development system are retained by the inventive coupling of the emulator with the user circuitry and characterize this configuration as a universal comfortable development and testing device for microcomputer circuitry.

Claims

A microcomputer circuit arrangement testing apparatus including a microcomputer connected thereto through a PORT interface and developed and tested by means of an emulator linked to a HOST processor through another interface, characterized in that between the Emulator and the user microcomputer (15) a coupling point for the signals addresses valid AS, interrupt recognition IACK, command synchronization clock SYNC, system clock SCLK and addresses (AO ... A10) and data (DO ... D7) is created, and that a RAM as User memory (10) is arranged for specific user programs on the emulator.

2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the signal lines of the user microcomputer (15) are guided on the emulator, that

- the control line - addresses valid AS - with the Programmerzähler and read-breakpoint register (9) and the I-code register (11);

- The control line - Interruptanerkennung IACK with the PORT input of the monitor computer (5);

The control line - command synchronization clock SYNC - with the go / trace / stop logic (8), the program counter and read breakpoint register (9), the user memory (10), the I-Coderregister (11) and the decoder control logic (6 );

The signal line - system clock SCLK - with the I-code register (11) and the data multiplexer (12);

- The data line (DO ... D7) with the data multiplexer (12) and the EPROM (14) of the user and

- The address lines (AO ... A10) with the address multiplexer (7) and the EPROM (14) of the user are connected.