Если ПЗУ подключить к системе, светоизлучающие диоды будут отображать данные, хранимые в ПЗУ по адресу, определяемому положениями тумблеров Ао-Ад. Но если ПЗУ отключить от системы, то появится возможность выполнять некоторые интересные проверки.

Когда ПЗУ удалено из системы, то на всех светоизлучающих диодах устройства тестирования будет наблюдаться свечение. И если теперь с помощью куска провода поочередно заземлять выводы панели, на которой установлено ПЗУ, обнаружим, что светоизлучающий диод, соответствующий проверяемому разряду шины данных, перестает светиться. Этот способ дает возможность убедиться в корректности соединения всех линий шины данных с выводами ПЗУ. Например, после выполнения установки сигналов на шине адреса и на шине управления и после соединения с помощью куска провода вывода 9 панели для установки ПЗУО с землей мы должны увидеть, что светоизлучающий диод Do перестал светиться. Повторим выполнение процедуры для выводов 9, 10, И, 13, 14, 15, 16 и 17. Таким способом убеждаемся в правильном соединении всех рассматриваемых выводов данных. Кроме того, мы установили, что при определенных состояниях линий шины адреса и шины управления выбор ПЗУ осуществляется правильно.

Рассмотренную процедуру необходимо выполнить для всех кодов выбора ПЗУ и для всех кодов выбора ОЗУ. При проверке ОЗУ также требуется подавать сигнал выбора кристалла в режиме чтения.

Правильность подачи сигнала разрешения записи для ОЗУ контролируется процедурой, которая подобна процедуре контроля ПЗУ. Основное отличие состоит в том, что по шине управ-ления будет подаваться сигнал BMEMW, а не сигнал BMEMR.

Теперь рассмотрим, каким образом проверяется правильность дешифрирования всех сигналов выбора кристалла и сигналов разрешения записи в память. Рассмотрим также способ определения правильности физического соединения выходов данных ОЗУ и ПЗУ с линиями данных микропроцессора.

Отметим, что с помощью устройства тестирования статическими сигналами можно записывать данные ОЗУ и читать данные из ОЗУ. Указанные действия можно выполнить с помощью следующей процедуры:

1. Установить с помощью адресных тумблеров нeкoтopьй допустимый адрес ОЗУ.

2. С помощью тумблеров Do-D7 на устройстве тестирования набрать код, определяющий данные, которые нужно записать по указанному адресу.

3. Установить тумблер, соответствующий сигналу упражпе-ния MREQ, в положение 0.

5.11. Запись и чтение данных из устройств ввода-вывода

Операции ввода-вывода для некоторых внешних устройств выполняются так же, как и операция записи и операция чтения данных из памяти. Для иллюстрации этого рассмотрим порядок записи данных в системный индикатор, схема которого представлена на рис. 5.8в.

Порты выхода в рассматриваемой схеме имеют коды F0, F1 и F2. Каждому указанному порту соответствует пара разт рядов отображаемого числа - младшие, средние и старшие разряды соответственно. Принцип работы этого индикатора подробно дан в гл. 4. Записывая данные на индикатор, можно проверить правильность его функционирования. Если при выводе информации на индикатор обнаруживается ошибка, то можно приостановить выдачу информации на индикатор и за-

4. Установить тумблер, соответствующий сигналу управления WR, в положение 0. При этом активизируется линия подачи сигнала разрешения записи в память.

5. Переключить тумблер, соответствующий сигналу управления WR в положение 1. Тем самым снимается сигнал разрешения записи в память.

Данные помещены в память. Операция записи данных в ОЗУ выполнена точно так, как ее выполнил бы микропроцессор Z80, работая по программе. Теперь, чтобы определить правильность выполнения операции записи, прочитаем данные, находящиеся в ОЗУ по заданному адресу. Для этого необходимо:

6. Установить все тумблеры на устройстве тестирования, определяющие подаваемые в систему данные, в состояние 0.

7. Установить тумблер, определяющий значение сигнала RD, в положение 0. После подачи этого сигнала будет активизирована линия выбора кристалла ОЗУ.

8. Светоизлучающие диоды устройства тестирования будут индицировать данные, которые были записаны в память при выполнении шагов 1-5. Отметим, что операция чтения данных из ОЗУ с помощью устройства тестирования выполняется так же, как это делается при нормальной работе микропроцессорной системы Z80.

Рассмотренные приемы записи данных в ОЗУ и чтения данных из ОЗУ окажутся полезными при выявлении дефектов в ячейках или в кристалле ОЗУ. Так как мы можем подать на шииу адреса любой адрес и действительно выполнить запись данных в ОЗУ, а затем прочитать данные из ОЗУ, проверка подозреваемых-ячеек памяти окажется простым делом.

морозить систему в некотором состоянии. Когда система находится в статическом режиме, легко установить, какая схема дешифрирования в устройстве вывода неисправна.

Будем записывать на системный индикатор следующие числа: 1, 2, 3, 4, 5 и 6. При таком порядке записи цифра 1 будет записана в старший разряд, а цифра б-в младший разряд индикатора. Запись выполняется в соответствии со следующей процедурой:

1. Установить с помощью адресных тумблеров адрес старших двух разрядов, т. е. адрес 00F2i6.

2. Установить с помощью тумблеров, используемых для определения вводимых данных, число 12i6. Напомним, что при записи данных на индикатор одновременно записываются две цифры. Разряды Do-D3 шины данных используются для передачи одной ифры, а разряды D4-D7 - для передачи другой цифры.

3. Установить тумблер управления, соответствующий сигналу IORQ, в положение 0. Этот сигнал переведет систему в режим запроса ввода-вывода.

4. Установить тумблер управления, соответствующий сигна- лу WR, в положение 0. Этот сигнал разрешает выполнение записи данных на внешние устройства.

5. Установить тумблер управления, соответствующий сигналу WR, в положение,!. Тем самым сигнал управления записью на устройстве ввода-вывода будет снят. Когда сигнал WR примет значение логической 1, в старшие два разряда индикатора 5удут записаны цифры, определяемые положениями тумблеров Do-D7 на устройстве тестирования.

Если данные не записываются на индикатор, то, нарушив обычную последовательность проверки, можно выполнить детальный пошаговый контроль соответствующих аппаратных средств. Например, можно установить адрес 00F2i6 и проверить, перешла ли в активное состояние линия вубора порта F2. Когда сигнал WR примет логическое значение О, на выводе 1 схемы ICi типа 74LS374, предназначенном для подачи синхронизирующих импульсов, установится уровень логического 0.

Короче говоря, при тестировании можно проверить правильность установления состояний в различных точках системы, обусловленных определенным типом передачи данных, генерируемых устройством тестирования статическими сигналами. Шаги 1-5 рассмотреннной процедуры нужно повторить два раза для записи еще четырех цифр. Выполняя с помощью устройства тестирования описанный выше контроль, мы убедимся, что все схемы и все соединения в выходном индикаторе функционируют правильно.

5.12. Проверка функционирования схемы клавишного пупыа с помощью устройства тестирования

Теперь обсудим методы быстрого определения правильности функционирования клавишного пульта. Рассматриваемая процедура позволит нам убедиться в том, что все логические схемы работоспособны и все клавиши действуют нормально.

Для установки в состояние логического О одной из горизонтальных входных линий Ro-R4 клавишного пульта необходимо выполнить операцию ЗАПИСЬ. Затем должна быть выполнена операция ЧТЕНИЕ. После этого следует поочередно нажимать клавиши единственного на данный момент активного ряда. При этом будем следить за состояниями светоизлучающих диодов устройства тестирования. Светоизлучающий диод, соответствующий нажатой клавише, а значит, и определенной вертикальной линии матрицы клавиатуры, перестанет светиться. Мы описали идею построения процедуры проверки клавишного пульта. Полная же процедура будет состоять из следующих шагов:

1. Установить с помощью адресных тумблеров устройства тестирования код 0OFE. Этот адрес будет использоваться и при выполнении операции ЗАПИСЬ, и при выполнении операции ЧТЕНИЕ.

2. Установить тумблер управления, соответствующий сигналу IORQ, в положение 0.

3. Набрать с помощью тумблеров Do-D7 код FE. В соответствии с этим кодом в активное состояние будет переведена линия Ro.

4. Установить тумблер управления, соответствующий управ-ляющеТлу сигналу WR, в положение 0.

5. Установить тумблер управления, соответствующий сигналу WR, в положение 1, Теперь фиксатор, выходы которого соединены с горизонтальными линиями матрицы клавиатуры, будет содержать корректные данные.

6. Переключить тумблер соответствующий сигналу управления RD, в положение 0.

6а. Все светоизлучающие диоды должны светиться, так как в данный момент нет ни одной нажатой клавиши. Заметим, что не следует принимать во внимание диоды Ds, Dq и D7, так как в клавиатуре эти разряды не используются. В программе, описанной в гл. 4, было предусмотрено маскирование этих разрядов.

7. Теперь надо поочередно нажимать клавиши первого ряда клавиатуры. Эти клавиши имеют следующие обозначения: RoCo. R0C1, R0C2, R0C3, R0C4. Пока клавиша нажата, убеждаемся в том, что соответствующий светоизлучающий диод перестает светиться. Например, при нажатии клавиши RoCo должен погаснуть светоизлучающий диод Do.

<I68

Глава 5

7a. Если вопреки ожиданиям диод продолжает светиться, то для отыскания неисправности следует использовать стандартные методы поиска неисправностей в цифровых схемах.

8. Шаги 3-7 надо выполнить для каждой горизонтальной линии клавиатуры. При этом каждый раз надо вводить данные, определяющие активность следующей горизонтальной линии клавиатуры.

9. После проверки клавиш некоторго ряда следует пере-ключить тумблер управления, соответствующий сигналу RD, в положение 1.

Эта процедура проверки функционирования клавишного пульта очень эффективна. После ее выполнения можно быть уверенным в правильности работы клавишного пульта системы. Если при проверке клавиатуры обнаруживается неисправность, то ее локализация в системе проводится рассмотренными нами методами тестирования статическими сигналами.

5.13.

Выводы

Мы рассмотрели метод полной отладки аппаратных средств микропроцессорной системы Z80. Он получил название метод тестирования статическими сигналами . Были представлены методики проверки всех системных шин, памяти и устройств ввода-вывода.

Применение метода тестирования статическими сигналами не ограничено новыми системами, которые еще не работали. Он может эффективно использоваться для поиска неисправностей в системах, которые были в эксплуатации и отказали. Метод тестирования статическими сигналами также можно использовать для отладки интерфейса новых устройств ввода-вывода, которые могли быть спроектированы в дополнение к уже существующей системе.

Можно предположить, что, поскольку метод статического тестирования проверяет систему только в статическом режиме, нельзя гарантировать правильность работы системы при ее номинальной скорости. Было установлено экспериментально, что системы, выдержавшие статическое тестирование, с большой вероятностью будут нормально работать и при номинальной системной скорости. Этот вывод прежде всего относится к системам, которые уже работали, но по каким-либо причинам отказали.

В новых проектах микропроцессорных систем отказы могут возникать из-за разнообразных причин, в частности из-за шумо-.вых помех, источниками которых могут быть линии питания. В таких случаях метод тестирования статическими сигналами не пригоден, и поэтому приходится применять другие методы поиска неисправностей.

Можно С уверенностью говорить, что.если при тестировании в системе обнаруживаются неисправности, то она определенно не будет работать при номинальной скорости. Устройство тестирования статическими сигналами особенно полезно для определения правильности работы логических схем системы. Оно позволяет заморозить систему в некоторый момент времени, что облегчает выполнение поиска некоторых неисправностей. В настоящей главе приведен достаточный материал для тех, кто только начал применять устройство тестирования статическими сигналами. По мере приобретения опыта использования устройства тестирования статическими сигналами оно будет становиться все более полезным инструментом, пригодным для решения многих проблем поиска неисправностей в аппаратных средствах микропроцессорных систем.