माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्राम डिबग कैसे करें? JTAG लिया जाता है, आस्टसीलस्कप कुछ दिनों / हफ्तों का होता है और प्रोग्राम डिबग किया जाता है। यह एक विशिष्ट उत्तर होगा, और ज्यादातर मामलों में यह सही होगा ... लेकिन हमेशा नहीं। माइक्रोकंट्रोलर बहुत अलग-अलग समस्याओं को हल करते हैं, और इस लेख में हम विचार करेंगे कि यदि आपको किसी भी बिजली के विद्युत उपकरण को नियंत्रित करने के लिए बोझिल निम्न-स्तरीय सॉफ़्टवेयर विकसित करने की आवश्यकता है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए आवृत्ति कन्वर्टर्स, ट्रेनों के लिए डीसी / डीसी बैटरी चार्ज कन्वर्टर्स, पावर करेक्टर्स, सर्वो और आदि उपकरण, जहां किलोमैपर प्रवाह और PWM किलोवाल्ट्स, जहां IGBT इन्वर्टर कुंजियों के प्रत्येक स्विचिंग को गिना जाता है, जहां माइक्रोकंट्रोलर की असामान्य स्थिति के प्रतिसाद समय को माइक्रोसेकंड में मापा जाता है, और उपकरण सील किए गए मामलों में यकुतिया के कारखानों में कहीं स्थापित और संचालित होते हैं।यदि आप जानना चाहते हैं कि डीबगिंग के तरीकों पर यह क्या है, तो बिल्ली में आपका स्वागत है।

डिबगिंग कंट्रोल सिस्टम की विशेषताएं

ऐसे कार्यों को करने वाले माइक्रोकंट्रोलर (एमके) डिबगिंग की विशेषताएं क्या हैं? सबसे पहले, जब एमके बिजली उपकरण के साथ काम करता है, तो इसे रोका नहीं जा सकता।एमके पीडब्लूएम की मदद से बिजली की चाबियों को नियंत्रित करता है, इसके गलियारों में कई मूल्यों को नियंत्रित करता है - मोटर चरणों की धाराएं, डीसी लिंक वोल्टेज, गति, काम करने वाले शरीर की स्थिति आदि। यदि आप ब्रेकपॉइंट पर काम करते समय एमके को रोकते हैं, तो सबसे अच्छी स्थिति में उपकरण हार्डवेयर सुरक्षा के कारण बंद हो जाएंगे, और सबसे खराब में, सब कुछ बस विस्फोट हो जाएगा (यदि पावर स्विच "एक" स्थिति में या एक कर्तव्य चक्र के साथ चालू रहें)। इसलिए, डिबगिंग का क्लासिक तरीका ऐसे कार्यों में "डीबगर के साथ चरणों के माध्यम से चलना" है। इसलिए आप केवल असली उपकरणों पर उनके पहले समावेश से पहले "पूरी तरह से कच्चे सॉफ्टवेयर मॉड्यूल" टेबल पर चल सकते हैं।

दूसरे, यह निम्न-स्तरीय सॉफ़्टवेयर की जटिलता है। .Text प्रोग्राम कोड सेक्शन का आकार प्रोग्राम कोड के लिए 50-200 Kbytes है जो विशेष रूप से हार्डवेयर को नियंत्रित करता है (उच्च-स्तरीय संचार ड्राइवरों आदि के बिना) - यह कुछ औद्योगिक सर्वो ड्राइव के माइक्रोकंट्रोलर के लिए एक विशिष्ट स्थिति है। इसलिए, मोटरकंट्रोल श्रृंखला के माइक्रोकंट्रोलर्स का उपयोग ऐसे कार्यों के लिए किया जाता है, जो एक ही समय में बहुत विकसित बाह्य उपकरणों, उच्च प्रदर्शन और अपेक्षाकृत बड़े (एमके के लिए) के आकार को मिलाते हैं। आयातित MK से एक उदाहरण के रूप में, NIIET OJSC के घरेलू K1921VK01T चिप से टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स C2000 सीरीज के 32-बिट MK इंस्ट्रूमेंट्स का हवाला दिया जा सकता है। ऐसे एमके के लिए सॉफ्टवेयर में आमतौर पर दसियों या सैकड़ों हजारों लाइनें होती हैंसही अनुकूलित C / C ++ कोड, जिसे केवल "एक एलईडी निमिष", "UART में प्रिंटफॉम" या किसी बाहरी आस्टसीलस्कप के पैरों के संचालन का अवलोकन करके डीबग नहीं किया जा सकता है।

तीसरा, इलेक्ट्रिक ड्राइव कंट्रोल सिस्टम का नियंत्रक अक्सर बिजली कनवर्टर के अंदर खड़ा होता है, जिसके मामले को बंद कर दिया जाता है, और कभी-कभी सील भी किया जाता है। इसलिए, JTAG के माध्यम से पहुंच पहले से ही एक बड़ी समस्या है, यदि केवल फर्मवेयर के लिए (पावर ऑफ के साथ)। और एक और भी गंभीर समस्या है JTAG डिबगिंग ऑन पॉवर। यहां, आवश्यक रूप से गैल्वेनिक रूप से पृथक और शोर-प्रूफ जेटीएजी का उपयोग किया जाना चाहिए (हम एमके टीआई जेटा एसएआरआईएस के लिए निर्मित गैल्वेनिक अलगाव के साथ उपयोग करते हैं - महंगा, लेकिन यह काम करता है)।

चौथा, कोई ऑपरेटिंग सिस्टम नहीं!हम सोच सकते हैं कि कुछ लोगों को यह कैसे पता होगा कि "ठीक है, क्योंकि आपके पास इतना मुश्किल काम है, लिनक्स के साथ एक सामान्य माइक्रोकंट्रोलर डालें और इसके लिए नियमित रूप से एप्लिकेशन लिखें, फ्लैश ड्राइव से सॉफ़्टवेयर को अपडेट करें"। बिजली उपकरण नियंत्रण प्रणाली बहुत कठिन वास्तविक समय प्रणाली हैं। ऐसा नहीं है कि लिनक्स, सभी विशेष रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम भी ऐसे कार्यों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। उदाहरण के लिए, एनालॉग डेटा को पढ़ने और औसतन एडीसी की रुकावट 100 kHz तक की आवृत्ति के कारण हो सकती है। इसी समय, इसमें कोड की केवल एक दर्जन या दो लाइनें शामिल होंगी - एनालॉग चैनलों का डेटा संग्रह, उच्च गति की सुरक्षा के कुछ जोड़े और बाहर निकलना - सब कुछ, और कुछ नहीं। यदि आप कुछ OS टास्क शेड्यूलर के लिए इस तरह की रुकावट का निर्देश देते हैं, तो बस इसके खुद के निष्पादन में अधिक संसाधन लगेंगे। यह उल्लेख नहीं करने के लिए, विशेष रूप से,लिनक्स के लिए, एक एमके चिप के बजाय, आपको बोर्ड पर दो और लगाने की जरूरत है - बाहरी रैम और फ्लैश मेमोरी, उन पर कीमती क्रिस्टल पैरों का एक गुच्छा आवंटित करना, उचित तारों के लिए छह-परत बोर्ड का उपयोग करना, एक बड़ा एमके बूट समय प्राप्त करना (कभी-कभी जब बिजली की विफलता या वॉचडॉग टाइमर होता है इंजन बंद होने से पहले काम शुरू करें!), फ़ाइल सिस्टम की अखंडता के साथ समस्या है, और बहुत कुछ।

खैर, पांचवीं विशेषता - इलेक्ट्रिक ड्राइव और अन्य बिजली के उपकरणों के लिए निम्न-स्तरीय नियंत्रण प्रणाली (विभिन्न इंटरफेस, पीएलसी पर संचार कार्यों के विपरीत, सभी प्रकार के अलार्म, रिमोट, आदि के नियंत्रक) मुख्य रूप से स्वचालित नियंत्रण प्रणाली एल्गोरिदम को लागू करते हैं। अर्थात्: सॉफ्टवेयर आधे में पीआईडी नियंत्रक, संतृप्ति ब्लॉक, मृत क्षेत्र, एक पर निर्भरता की तालिकाओं, फिल्टर, पर्यवेक्षकों, तीव्रता समायोजकों, गति नियोजकों और अन्य के साथ विभिन्न प्रकार के बंद ढांचे होते हैं। ऐसे सॉफ़्टवेयर में गणना एक निश्चित आवृत्ति के साथ की जाती है - कहते हैं, 10 kHz की आवृत्ति पर, एक बाधा उत्पन्न होती है और सभी सूचीबद्ध ब्लॉकों की गणना करती है, जो एक साथ आवश्यक उपकरण नियंत्रण संरचना बनाते हैं। इस तरह के एल्गोरिदम में, चरण-दर-चरण डिबगिंग मदद नहीं करती है - सबसे अधिक बार, प्रत्येक चरण में, प्रत्येक मॉड्यूल क्या आउटपुट करता हैउससे क्या उम्मीद की जा रही है - वास्तव में, इन सभी फ़िल्टर, नियामकों, आदि को पहले ही वर्षों के लिए डीबग कर दिया गया है और वहाँ कुछ आश्चर्य की बात है।एक पूरे के रूप में पूरे ढांचे के संचालन के दौरान समस्याएं पैदा होती हैं - प्रत्येक इकाई व्यक्तिगत रूप से काम करती है, और वांछित नियामक प्रक्रिया अपेक्षा के अनुरूप नहीं होती है । और समस्याएं इन ब्लॉकों के सैकड़ों मापदंडों और गुणांक के समायोजन में बदल जाती हैं, साथ ही साथ उनसे इकट्ठे हुए ढांचे में - यह हो सकता है कि आपको एक नया स्थिरीकरण सर्किट जोड़ने की आवश्यकता है, एक भविष्यवाणी ब्लॉक, प्रतिबंध आदि जोड़ें। इसलिए, यह चरण-दर-चरण डिबगिंग और प्रिंटफ डिबगिंग संदेशों का एक और "बगीचे में पत्थर" है: आपको प्रोग्राम कोड ही नहीं, बल्कि इकट्ठे स्वचालित नियंत्रण संरचना की तुलना में अधिक बार डिबग करने की आवश्यकता है। अगर किसी को थोड़ा पता है कि यह क्या है (संरचना), तो यहां एक तुल्यकालिक मोटर के सेंसरलेस वेक्टर नियंत्रण की सबसे सरल संरचना है:

प्रत्येक बॉक्स कभी-कभी कुछ सूत्र होते हैं, और कभी-कभी एक दर्जन या कोड के दो पृष्ठों पर एक मॉड्यूल। मॉड्यूल में इनपुट / आउटपुट, साथ ही कुछ राज्य चर (उदाहरण के लिए, पीआई नियंत्रक का अभिन्न अंग और इसी तरह) हैं। जो लोग चाहते हैं, वे विकिपीडिया पृष्ठ पर एक समान संरचना भी देख सकते हैं । चूंकि नियंत्रण प्रणाली बंद है, एक इकाई (या इसकी गलत सेटिंग) का गलत संचालन पूरे ढांचे की अक्षमता की ओर जाता है। और वास्तव में यह जानना कि समस्या कहां है - वह एक और काम है।

इसे डीबग कैसे करें?

तो क्या करें, कैसे डिबग करें? एक बाहरी आस्टसीलस्कप? मदद नहीं करेगा। ऑसीलोस्कोप, बेशक, कुछ विशुद्ध रूप से हार्डवेयर समस्याओं को डीबग करने के लिए आवश्यक है, लेकिन वे केवल माइक्रोकंट्रोलर के इनपुट और आउटपुट मानों को देख सकते हैं, और संरचना के अंदर सैकड़ों चर पर्दे के पीछे बने रहेंगे। ठीक है, आप देखेंगे कि मोटर का चरण वर्तमान अजीब झटके, और इन्वर्टर आउटपुट वोल्टेज अजीब तरह से झटके। और क्यों - एमके सॉफ्टवेयर के अंदर कौन सा ब्लॉक इस (या एक मोटर या स्थिति सेंसर या कुछ और इस वक्र की ओर जाता है) की ओर जाता है - अस्पष्ट रहता है।

मॉडल? हां, यह एक अच्छी मदद है।सबसे अधिक बार, जटिल प्रबंधन संरचनाओं का विकास मॉडलिंग से शुरू होता है। TAU के संदर्भ में और अंतर समीकरणों के रूप में, नियंत्रण वस्तु का वर्णन किया गया है, प्रस्तावित नियंत्रण प्रणाली का निर्माण किया जाता है (उदाहरण के लिए ऊपर की आकृति में), और फिर यह सब महसूस किया जाता है ... ठीक है, जो प्यार करता है, लेकिन मानक डे वास्तव में सिमुलिंक मतलाब है। इसमें, आप कंट्रोलर ऑब्जेक्ट के एक मॉडल के साथ एक "ड्रॉ" कर सकते हैं, इंटीग्रेटर्स, योजक, संक्रमण फ़ंक्शन आदि के रूप में "ढीले" का उपयोग कर सकते हैं। आप मॉडलिंग सर्किट के लिए अपने पैकेज का उपयोग कर सकते हैं, जहां तैयार किए गए IGBT कीज़, इलेक्ट्रिक मोटर्स, रेसिस्टर्स, कैपेसिटर और बहुत कुछ हैं, जो कि मैटलैब प्रोग्रामर्स की दया पर अंतर समीकरणों के रूप में तैयार किए गए कार्यान्वयन को लागू करते हैं, और नियंत्रण संरचना को पहले से ही "ढीली-पत्ती" के रूप में तैयार करते हैं।और आप C में matlab के सभी आवश्यक ब्लॉक लिख सकते हैं। यह विधि सुविधाजनक है कि मैटलैब में डिबग्ड प्रोग्राम कोड को केवल माइक्रोकंट्रोलर में कॉपी किया जा सकता है। आमतौर पर यह चरण हमेशा "ड्राइंग" का अनुसरण करता है, जब मॉडलिंग पर अनुमानित शोध कार्य के बाद नियंत्रण प्रणाली की संरचना कम या ज्यादा बनती है। लेकिन अक्सर ऑब्जेक्ट के पैरामीटर एक अज्ञातता होती है, या उन्हें बहुत ही गलत तरीके से जाना जाता है - इससे पहले कभी भी मॉडल में काम करने वाले सॉफ़्टवेयर ने ऑब्जेक्ट पर भी अच्छी तरह से काम करना शुरू नहीं किया है। मॉडल में "सब कुछ" डालना असंभव है - क्षणिक स्विचिंग ट्रांजिस्टर, चुंबकीय सर्किट की संतृप्ति, एड़ी धाराओं, कैपेसिटिव कपलिंग, तापमान से अस्थायी पैरामीटर और उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए, यहां और वहां हस्तक्षेप ... और कभी-कभी विनियमन वस्तु इतनी जटिल है,सुविधा पर सीधे नियंत्रण संरचना का विकास करना आसान है।

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कई उत्पाद भी हैं जो आपको माइक्रोकंट्रोलर के लिए सीधे "प्रोग्राम" बनाने की अनुमति देते हैं । एक ही Matlab सहित Simulink में मॉडल के आधार पर एमके प्रसिद्ध ब्रांडों के लिए सी-कोड उत्पन्न करने में सक्षम है। कथित तौर पर, आप मॉडल में कंप्यूटर पर नियंत्रण प्रणाली की खींची गई संरचना को आकर्षित और डिबग कर सकते हैं, और फिर इसे एमके पर अपलोड कर सकते हैं - और आप कर रहे हैं, चलो चलते हैं! और यहां तक कि ऐसे वातावरण आपको एमके के अंदर खींची गई नियंत्रण संरचनाओं को डिबग करने की अनुमति देते हैं, चर देखें, आदि, और ऐसे उत्पादों की साइटों पर सबसे जटिल प्रणालियों के लिए डेमो प्रोजेक्ट्स का एक गुच्छा है, इस तरह से "क्रमादेशित"। लेकिन जब से सभी वास्तविक परियोजनाओं को किसी कारण से "हाथ" के साथ प्रोग्राम किया जा रहा है, हम अनुमान लगा सकते हैं कि "ड्राइंग" के साथ कुछ गलत है। लेकिन यहाँ यह वर्णन करना मुश्किल है कि वास्तव में क्या है, जब ऐसा नहीं है, तो यह सब है। के खिलाफ मुख्य तर्क– । आप इस तरह के "अच्छा" वातावरण में एक बटन दबाते हैं और आशा करते हैं कि कोड जनरेटर आपके लिए बाकी काम करता है। कुछ सरल प्रणालियों के लिए, जहां एमके का प्रदर्शन "आंखों के पीछे" है, विकास समयरेखा बहुत तंग है, और किसी को नहीं पता है कि कंपनी को कैसे प्रोग्राम करना है जिसने परियोजना शुरू की ... फिर हाँ, आप शायद कार्यक्रम को "आकर्षित" करने की कोशिश कर सकते हैं। लेकिन अगर यह काम नहीं करता है जैसा कि इसे करना चाहिए, या इसमें कुछ बहुत विशिष्ट गड़बड़ होगी, तो इसे डिबग करने का कोई मौका नहीं होगा। और एक जटिल कार्य के लिए, यहां तक कि जब एमके प्रदर्शन के साथ हाथों से प्रोग्रामिंग करना हमेशा एक समस्या होती है, तो ड्राइंग केवल संसाधनों की कमी के कारण उपयुक्त नहीं है - किसी भी प्रोग्रामिंग भाषा की तुलना में यह उच्च-स्तरीय (ड्राइंग की तुलना में बहुत अधिक) कम इष्टतम मशीन कोड उत्पन्न करता है। और निम्न-स्तरीय अनुकूलन जो कि एक सी प्रोग्रामर करेगाऐसी प्रणाली करने में सक्षम नहीं होगी (अलग-अलग क्लॉकिंग के साथ एक ही संरचना के ब्लॉकों की गणना, साइन और कोसाइन के कैश्ड मूल्यों का उपयोग, पूर्व-तैयार मूल्य से गुणा द्वारा विभाजन कार्यों का प्रतिस्थापन, या बिल्कुल पेचीदा चीजें जैसेइस तरह , आदि)।

इस प्रकार, आपको अपना सॉफ़्टवेयर लिखना होगा, और C में लिखना होगा। और एक तरीका या कोई अन्य, आपको अपने सॉफ़्टवेयर को डीबग करने की आवश्यकता है, और यह ऑब्जेक्ट पर आवश्यक है। शायद, लेख में इस बिंदु पर हर कोई पहले से ही समझ गया था कि नियंत्रण संरचना को केवल आंतरिक चर के ऑसिलगोग्राम को देखकर डीबग किया जा सकता है , अर्थात। समय के साथ रेखांकन को देखने पर, C में यह या वह चर कैसे बदलता है - कहते हैं, "उस ब्लॉक का आउटपुट, बाईं ओर से पांचवां, साथ ही दाईं ओर से तीसरे के इनपुट के साथ"। इस तरह की तस्वीरें प्राप्त करना:

और यह केवल माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से ही किया जा सकता है। आप केवल बाहरी तेज़ संचार इंटरफ़ेस को नहीं ले सकते और डाल सकते हैं और कुछ चर के मूल्य को "ऊपर" भेज सकते हैं, जितनी जल्दी हो सके, और शीर्ष-स्तरीय प्रणाली में एक ग्राफ का निर्माण करें। क्योंकि कोई संचार इंटरफ़ेस एमके के पास आवृत्ति के साथ ऐसा करने का समय नहीं होगा जिसके साथ विनियमित ग्राहक होते हैं। और यदि आप सफल होते हैं, तो सभी एमके संसाधन इस संचार इंटरफ़ेस के रखरखाव में जाएंगे। इसलिए, वे ऐसा करते हैं - वे एमके की रैम में तरंग को रिकॉर्ड करते हैंबस एक सरणी में। आमतौर पर बहुत सारे बिंदु आवश्यक नहीं होते हैं - डेटा लिखने के लिए बस सही समय को पकड़ो: रिकॉर्डिंग की शुरुआत पर सही ट्रिगर डालें। और फिर आप देख सकते हैं कि नियंत्रण प्रणाली के ये या वे ब्लॉक विफलता के समय क्या दे रहे थे, यह कैसे विकसित हो रहा था, एमके क्या करने की कोशिश कर रहा था। बेशक, सभी चरों को तुरंत एक साथ ओसीलेट नहीं किया जा सकता है - लेकिन व्यवहार में, हमारे अनुभव में, पर्याप्त रूप से, कहते हैं, 256 बिंदुओं में से चार सरणियाँ - एमके टूल का उपयोग करके एक प्रकार का चार-चैनल आस्टसीलस्कप। यदि उपकरण सप्ताह में एक से अधिक बार खराबी करते हैं, तो डिबगिंग एक समस्या नहीं है - एक प्रयोग में हम इन 4 चर को देखते हैं, अगले में हम दूसरों के साथ आधा प्रतिस्थापित करते हैं, फिर से देखते हैं ... जब तक एक खराबी इकाई नहीं मिलती है, या हम उस पर होने वाली हर चीज को हटा देते हैं सभी ब्लॉकों और "फुटेज" को देखने के लिए मत छोड़ो, उस जगह को खरोंच कर जो सोचता है कि क्या ...

ऐसे ऑसिलगोग्राम कैसे शूट करें? क्या सॉफ्टवेयर यह कर सकता है? क्या संचार इंटरफेस यह आगे करता है? वास्तव में, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स इसलिए मोटरमोंट्रोल माइक्रोकंट्रोलर्स के उत्पादन में अग्रणी है, क्योंकि इसने इसके लिए सब कुछ किया: कोड कम्पोजर स्टूडियो (उनका विकास पर्यावरण) प्लस वास्तविक समय एमके। रियल-टाइम मोड तब है जब JTAG के माध्यम से विकास पर्यावरण एमके की रैम मेमोरी में डेटा को बिना रोक के अनुरोध और लिख सकता है। बिना रुके भी नहीं, लेकिन अपने काम में थोड़ी सी भी रुकावट के बिना। यह मोड सभी C2000 श्रृंखला एमके में उपलब्ध है, लेकिन इसका उपयोग करने के लिए महंगे और तेज JTAG की आवश्यकता होती है, जो इसका समर्थन करता है। लेकिन स्वयं मोड के अलावा, एमके को केबल के पीछे कुछ समान होना चाहिए: कोड कम्पोज़र स्टूडियो विकास पर्यावरण बॉक्स से बाहर तरंगों का निर्माण करने में सक्षम है।इसके अलावा, दोनों सबसे सरल मोड में, जब उपयोगकर्ता सी चर का नाम सेट करता है और ग्राफ़ पर समय में अपना परिवर्तन देखता है, और पर्यावरण उस आवृत्ति के साथ डेटा का अनुरोध करता है जो यह (आमतौर पर अच्छा हो सकता है, अगर हर्ट्ज 10), और स्मृति में सरणी को प्रदर्शित करने के मोड में। तरंग - अर्थात बस ऊपर वर्णित है। , , , Code Composer Studio JTAG .इसी समय, डिवाइस काम करना जारी रख सकता है जैसे कि कुछ भी नहीं हुआ था। इस उपकरण का दस से अधिक वर्षों के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है, और, वास्तव में, डिबगिंग की ऐसी विचारधारा (ऐसा लगता है, लेकिन मैं गलत हो सकता है) टेक्सास द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उनकी सभी डेमो परियोजनाओं में एक datalogger मॉड्यूल है (जो तरंगों के सरणियों को रिकॉर्ड करता है) और मैनुअल इसका उपयोग करने का वर्णन करते हैं। वैसे, यहां आपको एआरएम उद्यान में एक पत्थर फेंकने की आवश्यकता है। उनके पास एक वास्तविक समय मोड भी है, और इस वास्तुकला पर एमके हैं जो इलेक्ट्रिक मोटर्स को नियंत्रित कर सकते हैं। हालांकि, किसी भी विकास के माहौल में मैं एक रेखांकन समारोह में नहीं आया हूं, भले ही वास्तविक समय मोड का समर्थन किया गया हो। उदाहरण के लिए, सभी के द्वारा केइल के प्रिय में, यह सामान्य रूप से चल रहे एमके पर एक चर के मूल्य को बदलना भी असंभव है - यह लगातार जारी है,और विंडो में उपयोगकर्ता द्वारा दर्ज किया गया नया मान मिटा दिया गया है ... वहां किसी भी ग्राफ़ का उल्लेख नहीं करना है। शायद टिप्पणियों में कोई व्यक्ति काम करने का विकल्प सुझाएगा? या यह "किसी की ज़रूरत नहीं है", और इसलिए काम नहीं करता है?

लेकिन इस डिबगिंग विधि के साथ एक समस्या है, यहां तक कि कोड कम्पोज़र स्टूडियो के माध्यम से भी। और यह समस्या JTAG की है। जैसा कि कहा गया था, इसका कनेक्टर हमेशा उपलब्ध नहीं होता है, और अक्सर रनिंग उपकरण पर और बिल्कुल भी उपलब्ध नहीं होता है। और, स्पष्ट रूप से, यह मेगावाटर कनवर्टर से कुछ मीटर की दूरी पर बैठने के लिए बहुत आरामदायक नहीं है, इसके ऑसिग्लोग्राम्स को देखते हैं, और माउस के साथ माइक्रोकंट्रोलर के "स्टॉप" बटन के चारों ओर जाने के लिए बहुत केंद्रित और केंद्रित है, अगर उंगली रास्ते में कांपती है तो क्या होगा? क्या आप जानते हैं कि शक्तिशाली पीडब्लूएम का उपयोग करते समय टचपैड छोटी गाड़ी कैसे होती है? और अगर पर्यावरण विफल हो जाता है? JTAG के बारे में क्या? सब कुछ, व्यापक?

बाबाख साधारण

इसके अलावा, विकास के माहौल में ऑसिलगोग्राम को सी में "जैसा है" मूल्यों में प्रदर्शित किया जाता है, बिना किसी स्केलिंग के, बिना माप की अलग-अलग खिड़कियों में, माप की कस्टम इकाइयों के बिना (याद रखें कि इस ग्राफ में 0.342 वोल्ट हैं, उन्हें मन से गुणा करना चाहिए 540 भौतिक इकाइयों को प्राप्त करने के लिए, और यहां 1.2 800 ए के पैमाने के साथ एम्पीयर हैं)। और असहज और डरावना। और फिर भी, सभी एमके और विकास वातावरण ऑसिलगोग्राम नहीं देख सकते हैं! अचानक तुम्हारा टेक्सास नहीं है? इसलिए, हमने एक और तरीका ईजाद करने का फैसला किया।

हमारा निर्णय

वास्तव में, अगर हमें कदम-दर-चरण डिबगिंग की आवश्यकता नहीं है, तो समस्या क्या है? हम सब कुछ है कि हम JTAG के माध्यम से किसी भी अन्य संचार इंटरफेस के साथ बदलने के लिए और अपने खुद के शीर्ष स्तर के खोल बनाते हैं, जो ग्राफ़ को हमारे इच्छित तरीके से बनाता है। लाभ!

तो हमने किया। संचार इंटरफ़ेस हमने कैन, प्रोटोकॉल - कैनोपेन को चुना। क्यों? CAN एक बहुत अच्छा औद्योगिक संचार इंटरफेस है, शोर-प्रतिरोधी है, हार्डवेयर मध्यस्थता, बस के लिए गैर-विनाशकारी पहुंच, पैकेजों की हार्डवेयर पुष्टि, और एक ही समय में - केवल दो तार और जमीन है। यह सभी आरएस से बेहतर है, और ईथरनेट की तुलना में कम राक्षसी (जो कि मोटरकंट्रोल एमके पर विदेशी है)। कैनोपेन क्यों? दरअसल, CAN के लिए दो सामान्य प्रोटोकॉल हैं, ये हैं J1939 ("ऑटोमोटिव") और कैनोपेन (मशीन टूल्स, ऑटोमेशन, सेंसर, आदि)। उनके बीच बहुत अंतर नहीं है, लेकिन कैनोपेन हमें अधिक लचीला लग रहा था, इसलिए हमने इसे अपने स्वयं के स्टैक (ड्राइवर) में लागू किया। कैनोपेन के बारे में कौन नहीं जानता - एमके के लिए कई प्रोटोकॉल की तरह इसका मुख्य कार्य, एक विशिष्ट पते पर वस्तुओं के शब्दकोश (सी एमके में चर की सूची) तक पहुंच प्रदान करना है। इसे दो मुख्य तरीकों से किया जा सकता है:अनुरोध-प्रतिक्रिया प्रकार के एसडीओ संदेश, साथ ही टाइमर या घटना से निरंतर भेजने के मूल्यों के रूप में पीडीओ संदेश (क्या भेजना है और कब के ऊपरी स्तर सेट करता है)। विभिन्न सेवा सेवाएं भी हैं जैसे आपातकालीन संदेश, नेटवर्क पर उपकरणों की उपस्थिति के बारे में संदेश (दिल की धड़कन), आदि। नेटवर्क पर एक विज़ार्ड की आवश्यकता नहीं है: जो कोई भी चाहता है - भेजता है, जिसे वे चाहते हैं - स्वीकार करता है।

हमने न केवल एमके के लिए, बल्कि लाइब्रेरी के रूप में कंप्यूटर के लिए भी कैनोपेन स्टैक बनाया। और पहले से ही इसके आधार पर, विंडोज ने अपना खुद का शीर्ष-स्तरीय वातावरण लिखा। सबसे पहले, उन्होंने बस ऑब्जेक्ट शब्दकोश के चर तक पहुंच बनाई, ताकि नियंत्रण प्रणाली की सेटिंग्स को देखने और बदलने के लिए संभव था (और वैसे, उनमें से सैकड़ों हैं!), फिर उन्होंने नेटवर्क पर ऑब्जेक्ट पैरामीटर को समय-समय पर क्वेरी करके ग्राफ बनाया और फिर एमके से तरंगों के लोडिंग को जोड़ा। (इसके अलावा, कोश के आरेख से क्या पसंद किया जाता है, यह शब्दकोष की परिवर्तनीय वस्तुओं से भी बनाया गया है)। हमें सब कुछ वही मिला जो जेटीएजी के माध्यम से डिबगिंग देता है। या नहीं? नहीं, क्योंकि मुझे CAN के माध्यम से सॉफ़्टवेयर को अपडेट करने के कार्य की भी आवश्यकता थी। टेक्सास एमके में एक बूटलोडर की उपस्थिति के बावजूद, हमने अपना खुद का बनाने का फैसला किया, क्योंकि मानक एक कैनोपेन नहीं था और नेटवर्क पर अन्य उपकरणों के संचालन में हस्तक्षेप कर सकता था जबकि हम एक सिलाई कर रहे थे, साथ ही डिवाइस फर्मवेयर के साथ हस्तक्षेप कर सकते थे। इसके अलावा, त्रुटि सुधार और संदेश हानि के साथ समस्याएं थीं (हालांकि कैन बहुत अच्छा है, कभी-कभी यह दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है, और एक टूटी हुई टुकड़ी भेजने के लिए सत्यापन या पुनर्प्रयास न करने के लिए फर्मवेयर बहुत महत्वपूर्ण चीज है)। इसलिए, हमने CAN नेटवर्क पर अपना "प्रोग्रामर" लागू किया , लेकिन CANOpen प्रोटोकॉल के ढांचे के भीतर। अब यह सब है। अब हम JTAG को पूरी तरह से छोड़ने में सक्षम थे, इसका उपयोग केवल एक बार, एक नए एमके को प्रोग्राम करने के लिए।

उसी समय, इस दृष्टिकोण ने नए डिबगिंग क्षितिज खोले जो हमने पहले नहीं देखे थे। चूँकि हमने न केवल प्रोग्रामर, बल्कि "आम लोगों" पर भी एक नज़र के साथ शीर्ष-स्तरीय वातावरण बनाया, हमने सभी मापदंडों को रूसी-भाषा के नाम दिए और प्रत्येक पैरामीटर के लिए इंस्टॉलर के लिए प्रलेखन बनाया (प्रलेखन पर्यावरण नहीं है, लेकिन डिवाइस, निश्चित रूप से)। और यह फायदेमंद था - अब अगर ड्राइव में कोई समस्या है, तो आपको डेवलपर को "खींचना" नहीं होगा- कुछ मामलों में ग्राहक सेवा कर्मचारी स्वतंत्र रूप से समस्याओं का निदान कर सकते हैं। अब हम एक ई-मेल प्राप्त कर सकते हैं जैसे “हमारी ड्राइव कभी-कभी अजीब सी आवाजें करने लगी, मैंने स्थिति सेंसर के ऑसिलोग्राम को देखा, यही मैंने देखा (चित्र)। मैंने स्क्रीन ग्राउंडिंग की जाँच की, यह गिर गया, मैंने सोल्डर किया और सब कुछ उसी तरह काम करना चाहिए जैसा कि करना चाहिए! " और पूरी तरह से कहीं भी जाने या उड़ान भरने की आवश्यकता नहीं है! दूसरी "खोज" - यदि कोई समस्या है, तो हम ग्राहक को कंप्यूटर को उपकरण से कनेक्ट करने और इंटरनेट पर रिमोट डेस्कटॉप नियंत्रण देने के लिए कहते हैं - हम अपने शीर्ष-स्तरीय वातावरण को लॉन्च करते हैं, हम खुद को सब कुछ दोलन करते हैं, हम मापदंडों / फर्मवेयर को सही करते हैं / हम कहते हैं कि यह टूट गया - लाभ! फिर, आपको कहीं भी नहीं जाना है (मुख्य बात यह है कि इंटरनेट सुविधा पर होना चाहिए, कम से कम सेलुलर नेटवर्क के माध्यम से)।

वर्षों से, इस शीर्ष-स्तरीय कार्यक्रम ने छोटे कार्यों को प्राप्त किया है, जैसे कि मशरूम (उनके द्वारा उपयोग किए जाने वाले सॉफ़्टवेयर के लिए एक प्राकृतिक प्रक्रिया)। इसमें डिवाइस क्रैश लॉग के साथ काम करना, और कंप्यूटर पर फ़ाइल के लिए सभी मापदंडों की एक डली को सहेजना / लोड करना, और डिवाइस के कंट्रोल पैनल को ला "कंट्रोल पैनल" को कॉन्फ़िगर करना और फ़ाइल में नेटवर्क लॉग बनाए रखना और टीसीपी / आईपी पर नेटवर्क ट्रैफ़िक को वापस करना शामिल है। और स्वचालित एकाधिक फर्मवेयर / नेटवर्क पर समान उपकरणों का पैरामीटर (यदि दर्जनों डिवाइस हैं, तो अपने हाथों से सब कुछ चमकाना आलसी है, आपको स्क्रिप्ट की आवश्यकता है), आदि।

खैर, अब कुछ विज्ञापन। अब यह पहले से ही एक बहुत ही शक्तिशाली उपकरण है (हमने इसे यूनीकॉन के रूप में कहा जाता है), जो कुछ कार्यों में प्रसिद्ध ड्राइव से समान सॉफ्टवेयर की तुलना में अधिक कार्यात्मक दिखता है ताकि उनकी ड्राइव और डिवाइस की स्थापना हो सके। इसके अलावा, यह एक विशिष्ट उपकरण से बंधा नहीं है - आप कम से कम एक इलेक्ट्रिक ड्राइव, कम से कम एक स्टोव, कम से कम चार्जर को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं - केवल वस्तुओं का शब्दकोश बदल जाता है। अब हमारी कंपनी में हम अपने Canopen डिबगिंग टूल के बिना एक नई जटिल परियोजना को सफलतापूर्वक पूरा करने का अवसर नहीं देखते हैं। यूनीकॉन के साथ काम करने के लिए, आपको केवल एमके में हमारे कैनोपेन स्टैक को एम्बेड करना होगा, जिसके बाद एमके एक डिजिटल प्रयोगशाला में बदल जाता है। हमें यकीन है कि एमके पर गंभीर नियंत्रण प्रणाली बनाने वाली सभी फर्मों के समान डीबगिंग टूल हैं। लेकिन हम एक स्वतंत्र सॉफ्टवेयर उत्पाद के रूप में अपने कैनोपेन समाधान की पेशकश करते हैं, क्योंकि यह डिवाइस के कार्यों से स्वतंत्रता के संदर्भ में सार्वभौमिक रूप से लागू होता है। वर्तमान में, हमने टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स C2000 एमके, उनके एआरएम माइक्रोकंट्रोलर्स (उदाहरण के लिए, कॉन्सर्टो परिवार) और एनआईईईटी ओजेएससी के K1921VK01T के लिए वर्णित उन्नत कार्यों के साथ कैनोपेन स्टैक को लागू किया है । इसलिए, यदि आपको इलेक्ट्रिक ड्राइव या अन्य जटिल नियंत्रण ऑब्जेक्ट के लिए एक नियंत्रण प्रणाली विकसित करने की आवश्यकता है, तो हम आपको सहयोग करने के लिए आमंत्रित करते हैं।

PS
टिप्पणियों में, हम फ़ॉर्म की आलोचना करने के लिए तत्पर हैं "तो वहाँ *** है - यह सभी समान और मुफ्त में करता है।" चूंकि हम लंबे समय से कार्यक्षमता के लिए एआरएम के लिए समान डीबगिंग टूल की खोज कर रहे हैं, इसलिए हमने प्रसिद्ध विकास वातावरणों पर भी ठोकर खाई।

UPD: Indemsys , olekl और LeonidLenin की टिप्पणियों के लिए धन्यवाद हमने SWD के माध्यम से काम करते समय ARM केइल और STMStudio के लिए विकास के वातावरण में चार्टिंग कार्य पाया। हालांकि, वे यह नहीं जानते कि एमके मेमोरी से डेटा की एक सरणी को ग्राफ के रूप में कैसे प्रदर्शित किया जाए, जो कि नियंत्रण प्रणालियों की तेजी से आगे बढ़ने वाली प्रक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए आवश्यक है (लेकिन STMStudio डेटा कैशिंग का उपयोग करते हुए लगभग सेमी के नमूने समय के साथ ग्राफ़ प्रदर्शित कर सकता है)। यह भी दिलचस्प है NXP फ्रीमास्टर उपकरण - विवरण और उद्देश्य में यह हमारे यूनीकॉन विकास के समान है, लेकिन अपनी विशेषताओं के साथ। इसके अलावा, सेगर जे-लिंक का अपना तरंग प्रदर्शन उपकरण है ।

एक इलेक्ट्रिक ड्राइव में माइक्रोकंट्रोलर सॉफ्टवेयर डिबगिंग के लिए तरीके

डिबगिंग कंट्रोल सिस्टम की विशेषताएं

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