Пособие по изучению симулятора Visual Micro Lab (VMLAB)
Подождите немного. Документ загружается.
Пример: P1 NRZ(20u) pb0 KEY_1 "01000110xx0000100111"
P2 NRZ(40u) myNode KEY_1 "01000110xx000"
+ KEY_2 "11100011100011100011111"
+ KEY_A "10100001xxxx11110100"
+ RESET "101"
Несколько генераторов кода могут быть активизированы одновременно
одним ключом. Это может быть полезно при генерировании специальных сигналов.
Одна и та же кнопка может использоваться и для других целей, например,
основной выключатель. В этом случае оба компонента будут активизированы
одновременно.
Примечания: Если линейка данных очень длинная, то рекомендуется
использовать знак продолжения линии '+'.
2.9 Operational amplifier (OPAMP) (Операционный усилитель)
Синтаксис: X[<instName>] OPAMP <nodePlus> <nodeMinus> <nodeOut>
Пример: Xop OPAMP node_a node_b node_c
Примечания: Макромодель усилителя весьма проста и является идеальной,
то есть ограничение полосы пропускания и уровня, и т.д не моделируются.
2.10 Comparator (COMP) (Компаратор)
Синтаксис: X[<instName>] COMP <nodePlus> <nodeMinus> <nodeOut>
Пример: Xcomp COMP node_a node_b node_c
Примечание: Макромодель компаратора весьма проста и является
идеальной, то есть ограничение полосы пропускания и уровня, и т.д не
моделируются. Выходное напряжение компаратора связано с VDD и VSS
напряжениями питания.
2.11 2 inputs NAND gate (ND2) ( Элемент 2И - НЕ)
Синтаксис: X[<instName>] ND2 <input1> <input2> <output>
Пример: X ND2 node_a node_b node_c
2.12 8 bits Digital to Analog Converter (D2A8)
(Цифро-аналоговый преобразователь (8 бит))
Синтаксис: X[<instName>] D2A8 <i7> <i6> <i5> <i4> <i3> <i2> <i1> <i0> <nodeOut>
Пример: XD2A D2A8 pa7 pa6 pa5 pa4 pa3 pa2 pa1 pa0 ana_out
Компонент может использоваться, чтобы контролировать значение порта 8
битов микроконтроллера в аналоговом виде.
2.13 Interactive TTY (RS232 диалоговый интерфейс основан на TTY)
Диалоговый TTY - визуальный компонент. После помещения этого
компонента в проект измениться вид Control Panel, см. рис. 2.5.
21
Рисунок 2.5 – Внешний вид контрольной панели с компонентом TTY
Этот компонент представляет собой:
– два окна TX/RX, в которые будут выводиться принятые и посланные
данные по шине RS232;
– кнопку конфигурации, которая позволяет изменять параметры шины,
такие как: скорость передачи данных; число информационных бит в
посылке; число стоп битов; тип отображения данных (см. рис. 2.6).
Эти параметры можно задать и в файле проекта (способ задания описан
ниже). Существуют два вида TTY панели: “TTY” и “TTY2”, отличие только в том,
что TTY2, имеет большое окно RX.
Рисунок 2.6 – Внешний вид панели установки параметров TTY
22
Синтаксис:
X[<instName>] TTY(<baudRate> [<7 or 8 bits> <parity> <oddParity>
+ <stopBits> <RxDisplayAs>]) <nodeTx> <nodeRx>
X[<instName>] TTY2(<baudRate> [<7 or 8 bits> <parity> <oddParity>
+ <stopBits> <RxDisplayAs>]) <nodeTx> <nodeRx>
Параметры: Все кроме первого параметра являются дополнительными.
Если дополнительные параметры не указаны, берутся значения по умолчанию:
– <baudRate>: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 28800, 38400,
57600, 76800, 115200. No default (mandatory field)
– <7Or8bits>: 7, 8. Default = 7.
– <parity>: 0: no parity, 1: parity. Default = 0.
– <oddParity>: 0: even, 1: odd. Default = 0.
– <stopBits>: 1, 2. Default = 1.
– <RxDisplayAs> RX display option: 1, 2, 3, 4. Default = 1.
Последний параметр <RxDisplayAs> позволяет определять формат показа в
окне RX. Это может быть:
1: 8 bits ASCII-ANSI code (Использовать для Windows). По умолчанию.
2: Classic 7 bits ASCCI code; codes > 127 будет показан как hexadecimal.
3: Десятичный код.
4: 16-теричный код.
Примеры: Xpeter TTY(9600 7 0 0 1 2) tx_peter tx_paul
Xpaul TTY(9600) tx_paul tx_peter
Кнопка TX File позволяет передавать содержание файла. Файл нужно
вызвать как название случая, с TX расширением. В вышеупомянутых примерах, это
был бы PETER.TX или PAUL.TX. Этот файл должен быть расположен в рабочем
справочнике, с остальной частью ваших файлов: prj, программным кодом, и т.д.
Формат файла управляется 4 параметрами в первой строке. Наведем пример
управляющей строки с указанием ее параметров:
1.0e-3 5.0e-3 TEXT CR ; строка определения параметров;
– параметр 1: межзнаковая задержка, в секундах (время между стоп битом и
следующим старт битом). По умолчанию = 0;
– параметр 2: задержка между строками, в секундах. То же самое, для
перерывов линии. По умолчанию = 0;
– параметр 3: формат переменных: TEXT или BIN. По умолчанию = ТЕХТ;
– параметр 4: как интерпретировать знак конца линии в тексте.
Возможные варианты: CR, LF, CRLF, NULL, NONE. NULL пошлет 0x00
байт; NONE, не будет игнорировать перерыв линии. Этот параметр игнорируется,
если работаем в BIN режиме. По умолчанию = CR.
Если будет обнаружена любая ошибка в линии параметров, то выдается
предупреждающее сообщение, и принимаются параметры по умолчанию.
23
Для режима BIN, байты должны быть написаны в шестнадцатеричном
формате, числа разделены пробелами. Перерывы линии игнорируются.
Пример: 1.0e-3 5.0e-3 BIN ; пример для режима BIN
0A DF 12 E3 98 08
18 FF FA FB
Receiving to a File
Если установлена галочка RX to file, содержание окна RX может быть
скопированным в файл, названном <instName>.RX. В вышеупомянутых примерах,
PETER.RX, PAUL.RX. Этот файл будет помещен в рабочий справочник.
Примечания:
1. В окнах TX/RX запрещены команды копировать, вставить, переместить.
Для очистки окна используется специальная кнопка.
2. Если TTY формируется как 7 битные данные, а Вы выбираете режим 8
битных, то сообщение в окне Messages предупреждает об
использовании 8 битного Windows/ANSI стандарта, вместо MS DOS
OEM.
3. Имеется возможность изменить TX/RX параметры во время
моделирования, используя кнопку Set Parameters.
4. Не забывайте соединять TX и RX терминалы! То есть, TX вывод
микроконтроллера должен быть связан с TTY RX терминалом и
наоборот.
2.14 LCD module (модуль ЖКИ)
При использовании LCD дисплея внешний вид Control Panel изменится, и
появится дополнительная панель (см. рис. 2.7), вид которой будет определяться
параметрами ЖКИ индикатора, описанными в проектном файле.
Синтаксис:
X[<instName>] LCD(<chars> <lines> <osc_freq>) <RS> <RW> <E> <D7>...<D0>
Компонент LCD моделирует контроллер ЖКИ типа HD44780 фирмы
Hitachi. Доступные комбинации знаков и строк: 8x1, 8x2, 16x1, 16x2, 16x4, 20x1,
20x2, 20x4, 24x2 и 40x2.
24
Рисунок 2.7 – Внешний вид контрольной панели с компонентом LCD
Параметр частоты генератора позволяет осуществить реалистическое
моделирование задержки действий. Все команды и особенности работы LCD точно
моделируются, кроме знакогенератора (шрифты не совпадают со шрифтами
реальных LCD, и нет возможности их изменить).
Пример: X1 LCD(24 2 250K) PD2 PB0 PD3 PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0
Модуль LCD допускает работу как с 8 битным, так и с 4 битным
интерфейсами данных. Используйте 4-ый битный интерфейс, чтобы экономить
выводы портов. Рекомендуется использовать окно с логфайлом, чтобы отслеживать
данные переданные в LCD и действия в окне сообщений.
Примечание: Для описания команд LCD, и т.д., см. любую из многих
публикаций, связанных с контроллером ЖКИ HD44780.
2.15 I2C monitor (I2C диалоговый монитор)
Монитор I2C позволяет моделировать и делать отладку программ,
основанных на популярной I2C шине передачи данных (TM of Philips
Semiconductors). Включение этого модуля к вашему проекту позволит видеть
данные, записывать их, посылать/получать по шине данные как в режиме “Master”
так и в режиме “Slave”.
Синтаксис: X[<instName>] I2C(<master_clock> <slave_address>) <SDA> <SCL>
Параметры:
– <master_clock>: является частотой, которая будет использоваться
Мастером для передачи данных. Максимальная доступная частота - 400KHz.
– <slave_address>: является адресом, который будет иметь устройство в
режиме Slave. Этот адрес должен быть в десятичном формате (0-127).
25
– <SDA>, <SCL> узлы в которых необходимо разместить подтягивающие
резисторы в SDA и SCL линиях.
Рисунок 2.7 – Внешний вид контрольной панели с компонентом I2C monitor
Пример: Xone I2C(100K 24) PC1 PC0 ; slave address = 24 (decimal)
R1 VDD PC0 10K ; pull up resistors are
R2 VDD PC1 10K ; necessary
Управление монитором I2C осуществляется двумя кнопками Master TX и
Master RX:
– кнопка “Master TX” включает передачу по установленному адресу, и
данные передаются в два редактируемых окна, с правой стороны от кнопки. Байты
данных должны быть в шестнадцатеричном формате отделенные 1 пробелом,
подобно: 0A 3С 45 6A 78 ... .
– кнопка “Master RX” включает прием (получение данных) от адреса,
который установлен в его окне.
В режиме “Slave RX”, ячейка полностью пассивна, и поэтому нет
необходимых кнопок управления. Но есть окно редактирования, которое позволяет
увидеть данные, которые были переданы по шине, когда к ячейке обращаются как к
“Slave” (адрес указан в параметре). Все события на линии связи (Start, Stop, Data RX,
etc, и т.д.) регистрируются в окне событий.
Примечание: Несколько I2C ячеек могут быть подключены к одним и тем
же сигналам SDA SCL, что позволит обмениваться данными друг между другом.
2.16 4x4 keypad matrix (Диалоговая вспомогательная клавиатура 4x4)
Компонент KEY4X4 представляет собой типичную матрицу кнопок 4 ряда
на 4 колонки. Управление матричной клавиатурой в интерактивном режиме
осуществляется 16-ю выключателями, расположенных на пульте управления.
Пульта будет, чтобы управлять.
26
Синтаксис: X[inst_name] KEY4X4 <r0> <r1> <r2> <r3> <c0> <c1> <c2> <c3>
– <r0> является узлом или рядом 0 (самый верхний), и т.д;
– <c0> является узлом для колонки 0 (крайний левый), и т.д;
Кнопка 0 на пульте управления будет подключена к узлам <r0> и <c0>, а
кнопка 1, – к узлам <r0>, <c1>, и т.д
Пример: XkeyPad KEY4X4 PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7
Примечания:
1. Не подключайте узлы питания (VDD/VSS/GND) к матрице кнопок
KEY4X4. Для этой цели, используйте вариант с одной отдельной
кнопкой Kx.
2. Допускается использование только одной матрицы KEY4X4 , тогда 16
кнопок доступны в Пульте управления.
3. Если совместно с матрицей KEY4X4 используется другой компонент,
активизированный кнопками (например, NRZ цифровой генератор), то
нажатие соответствующей кнопки, вызывает два действия,
происходящих одновременно.
3 Редактор текста VMLAB
VMLAB содержит встроенный редактор текста (похож на Microsoft Office
Word), обеспечивающий стандартные функции Windows, а так же много
дополнительных возможностей. Одновременно можно открыть много файлов, и
много окон. Окна редактора могут быть разделены (горизонтально или
вертикально), позволяя показать две различных секции вашего файла (команды
разделения, доступны по нажатию на правую кнопку мыши).
Классические действия “Copy/Cut/Paste” (Копировать/Вырезать/Вставить)
могут применяться к выделенным фрагментам текста. Выделение позволяет
очищать выбранные строки текста, или перемещать текст. Чтобы воспользоваться
“Copy/Cut/Paste” нажмите правую кнопку мыши (вызов меню).
Число строк неограниченно. Компьютерная память - единственный предел.
Но все же рекомендуется разделять код на несколько модулей, когда файл очень
большой. Это облегчает процесс отладки и прикладное обслуживание.
В VMLAB редакторе нет придела отмены выполненных операций. После
данной операции значение будет возвращено в предыдущее.
Файлы, определенные директивами “.PROGRAM” и “.SOURCE” в
проектном файле расположены в специальном окне “Code Notebook”. Это –
специально выделенное окно, которое позволяет легко следить за всеми модулями
вашего кода без потребности переключения между окнами. Любой файл из окна
“Code Notebook” может быть открыт и в дополнительном окне текстового
редактора.
Отладка кода подобна пошаговой отладки (расстановка контрольных
точек), возможность просмотра переменной в ходе выполнения программы.
Контрольные точки расставляются в исходном коде. Просмотреть переменную
27
можно двойным щелчком на ней или навести курсор на нее, и нажать правую
кнопку мышки, в появившемся меню выбрать пункт “Watch”.
Текстовый редактор позволяет просматривать ход выполнения машинных
команд. Логарифмический индикатор времени выполнения программы,
отображается в виде желтой линии, проходящей непосредственно через строку
команды.
Зарезервированные слова, константы (числа, строки), комментарии и
директивы могут быть окрашены или вынесены на первый план согласно
пользовательскому предпочтению. См. меню “Options | Editor | Colors”.
Если Вы предпочитаете работать с другим редактором текста, VMLAB
позволяет это. Продолжайте использование редактора VMLAB для отладки: набора
контрольных точек, ссылок рассматривающих переменных, и т.д. Чтобы работать с
внешним редактором, используйте команды: “File | Reload / Reload All”.
Когда файл был изменен с другим редактором, и необходимо обновить его в
редакторе текста VMLAB, то используйте следующую команду: “File | Automatic
Reload”.
Если установлен режим “Automatic Reload”, то когда будет обнаружено
различие в любом файле, он автоматически будет обновляться в редакторе VMLAB.
При использовании другого редактора текста рекомендуется всегда использование
“Automatic Reload”.
4 Рабочие столы и окна VMLAB
Специфическую комбинацию расположения рабочих окон на экране
монитора называют рабочим столом. На рабочем столе можно открыть несколько
рабочих окон, установить необходимые размеры, а также выбрать удобное их
взаимное расположение. При закрытии проекта конфигурация рабочих столов
сохраняется, что очень удобно при работе с VMLAB.
4.1 Как использовать рабочие столы?
VMLAB формирует в проекте 5-ть постоянных настраиваемых рабочих
столов. Когда новый проект создан, и нет определенных столов, то будут
использоваться рабочие столы по умолчанию. Выбор нужного настроенного
рабочего стола можно выполнить с помощью кнопки “Toolbar” , или используя
комбинацию клавиш клавиатуры ALT+<desk_number>. Ключевая комбинация
”ALT+1” открывает рабочий стол №1, комбинация ”ALT+2” – стол №2, и т.д.
Каждый пользователь может настроить нужное количество рабочих столов,
каждый из которых оптимален для выполнения конкретной задачи. Например,
чтобы редактировать код полезно иметь большое окно “Code Notebook, и хорошо
видимое окно “Messages”, тогда как другие окна могут быть закрыты. Чтобы видеть
процесс моделирования, необходимо видеть больше окон одновременно, например:
“Control panel”; “Scope”; “Registers/Flags”; “I/O Ports”; “Peripherals”; “Watch”,
“Program Memory” и т.д. При очередной загрузке проекта не потребуется выполнять
настройку рабочих столов, так как формат настроенных столов сохраняется при
выходе из проекта. Выполняя различные задачи разработки, отладки или
28
исследования проекта необходимо просто вызывать на экран удобный для данной
процедуры рабочий стол. Количество столов достаточно для выполнения любого
проекта и нет никакой необходимости, экономить на конфигурации рабочих столов.
Собственный набор рабочих столов необходимо формировать до загрузки
или открытия очередного проекта. Сохраненные после настройки конфигурации
окон и будут вашими рабочими столами по умолчанию.
4.2 Окно Project File
Окно “Project File” – специальное окно VMLAB (см. рис. 4.1), в котором
отображается и доступен для редактирования проектный файл. В этом окне
пользователь формирует описание функциональной схемы проекта и устанавливает
его основные параметры.
Рисунок 4.1 – Вид окна Project File” с директивами и компонентами
4.3 Окно Code Notebook
Окно “Code Notebook” - специальное окно редактора (см. рис. 4.2), в
котором отображаются файлы, прописанные в проектном файле как программный
код, будь то HEX или ASM файлы.
29
Рисунок 4.2 – Вид окна “Code Notebook” с директивами и командами
VMLAB автоматически загружает файлы в окно “Code Notebook” если они
были прописаны в директиве “.PROGRAM”. Это окно позволяет редактировать
ассемблерный код, и тут же моделировать работу процессора.
4.4 Окно Scope
Окно “Scope” – это окно осциллографа (см. рис. 4.3), показывающее эпюры
напряжения аппаратных средств проекта. В окне регистрируется как работа
микроконтроллера, так и работа других устройств и узлов, описанных в проектном
файле.
30