Реферат: Комплекс средств для создания программного обеспечения процессорных модулей, реализованных на базе микроконтроллеров семейства PowerPC®

И.И. ШАГУРИН, Ю.Н. ТИХОНОВ, А.В. СМИРНОВ, С.Ю. СЕДОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


Комплекс средств для создания программного обеспечения процессорных модулей, реализованных на базе микроконтроллеров семейства PowerPC®


Описывается комплекс программного обеспечения для разработки и реализации ПО специализированных микроконтроллеров, используемый на кафедре микроэлектроники МИФИ.


Средства разработки и отладки программного обеспечения для специализированных микроконтроллеров имеют значительную стоимость, а предоставляемые ими возможности зачастую являются избыточными при выполнении локальных проектов. Для таких случаев на кафедре Микроэлектроники был разработан программно-аппаратный комплекс для создания программного обеспечения процессорных модулей, реализованных на базе микроконтроллеров PowerPC®[1], который использует свободно распространяемые программные средства GNU.

Комплекс состоит из аппаратного блока (адаптера), служащего для физической связи с целевой платой, и программного блока, используемого для проектирования и отладки целевого программного обеспечения. Хост-система представляет собой персо-нальный компьютер, работающий под управлением операционной системы Linux.

Подключение к целевой плате осуществляется через параллельный порт компьютера (IEEE 1284) с помощью адаптера, как показано на рис. 1. Со стороны целевой платы адаптер может выборочно работать с двумя интерфейсами: интерфейсом для тестирования по стандарту JTAG и отладочным интерфейсом BDM[2]. На данный момент программное обеспечение комплекса поддерживает работу только через интерфейс BDM. В целях обеспечения большей безопасности целевой платы, питание адаптера осуществляется со стороны целевой платы.

Программный состав комплекса включает компилятор GCC-2.95, консольный отладчик GDB-5.0 с графической оболочкой DDD-3.0 (или отладчик Insight-5.0, имеющий в своём составе как пакет GDB-5.0, так и графический интерфейс), ассемблер и линковщик из пакета Binutils-2.9.1, библиотеку Newlib-1.8.1 и базовое программное обеспечение (БПО).

БПО включает в себя набор драйверов низкого уровня, обеспечивающих начальную загрузку процессорного модуля, выполнение операций самотестирования, инициализацию подсистем внешней памяти процессорного модуля и поддержку наиболее широко распространённой периферии контроллеров семейства PowerPC (Memory, Ethernet, Serial Communications, Timers и других).

Подсистема отладки комплекса позволяет загружать в память целевой платы (как в энергонезависимую, так и в оперативную) исполняемый код, осуществлять пошаговое выполнение программы, чтение регистров контроллера и внешней памяти платы, выполнять установку контрольных точек останова и наблюдения.

Разработанный комплекс показал себя как эффективное средство для проектирования и отладки программного обеспечения, относящегося к классу встроенных систем. С использованием данного комплекса было разработано и отлажено программное обеспечение процессорных модулей, реализованных на базе коммуникационных контроллеров MPC860EN, MPC860T, MPC866 семейства PowerPC®.


Список литературы


1. IBM corp. PowerPC Architecture Book, Version 2.02, 2003

2. Freescale Semiconductor, MPC860 PowerQUICCTM Family User's Manual Rev. 3, 2004