При разработке конкретных микропроцессорных систем и устройств их характеристики и параметры зависят от эффективности взаимодействия аппаратного и программного обеспечения. Поэтому важную роль в процессе создания приложений играет обеспеченность разрабатываемого проекта средствами программирования и отладки. Объединение инструментальных средств разработки программного и аппаратного обеспечения является важным фактором, который не только существенно облегчает процесс разработки конкретного устройства, но и позволяет получить требуемые его характеристики и параметры. Наиболее высокий уровень обеспечения средствами программирования и отладки в настоящее время имеют микроконтроллеры. О них и пойдет речь ниже.
Языки программирования
Общие понятия. Работу любой микропроцессорной, в том числе и микроконтроллерной, системы можно рассматривать как исполнение последовательности поступающих на ее центральный процессор машинных команд в виде двоичных кодов, каждая из которых реализует некоторое элементарное действие.
Эффективный поиск невоспроизводимых ошибок — Андрей Лазарев. QA Fest 2017
Микроконтроллерная система управления функционирует по определенному алгоритму, представляющему собой строго регламентированную последовательность действий, или машинных команд. Набор команд, на котором можно задать алгоритм функционирования системы управления, составляет машинный язык, или язык кодовых комбинаций. Какие команды включить в машинный язык, решает разработчик при создании микроконтроллера (процессорного ядра), поэтому каждое семейство микроконтроллеров имеет свой набор команд или свой машинный язык. Обычно стремятся к упрощению машинных команд, что позволяет избежать сложных схемных решений и снизить затраты на изготовление контроллера. Так как большинство машинных языков примитивны, непосредственное использование их для описания алгоритма связано с известными трудностями.
Языки низкого уровня (Low-Level Language). Для микроконтроллера (процессора) единственно понятным является язык кодовых комбинаций, образующих систему его команд. Программирование на этом языке позволяет:
- • рационально использовать особенности архитектуры микроконтроллера и каждой его команды;
- • наилучшим образом выполнять адресацию;
- • задействовать для хранения программ минимальный объем памяти и, следовательно, снизить аппаратные затраты;
- • получить минимальное время исполнения программы.
Главный недостаток языка кодовых комбинаций – трудности составления программ, связанные с написанием, поиском ошибок и внесением исправлений. Поэтому он применялся на раннем этапе развития компьютерной техники.
Вместо языка кодовых комбинаций стал использоваться язык ассемблера, относящийся к языку низкого уровня, который представляет каждую машинную команду не в виде кода, а с помощью символьных (условных) обозначений, называемых мнемониками. Так как системы команд для каждой модели микроконтроллера различаются, каждой конкретной архитектуре соответствует свой язык ассемблера, и написанная на нем программа может быть использована только в этой среде.
КАК ДЕЛАТЬ ДИАГНОСТИКУ ЭЛЕКТРОНИКИ СВОИМИ РУКАМИ
Мнемоническая форма записи операций уменьшает указанные выше трудности при составлении программ. Составленная на языке ассемблера программа перед исполнением переводится на язык кодовых комбинаций и в таком виде помещается в память микропроцессорного устройства. Эта функция обычно выполняется с помощью программы трансляции, называемой ассемблером (отсюда и название языка), хотя ее можно выполнить и вручную. Язык макроассемблера, в котором предусмотрена возможность присвоения имени некоторой последовательности команд, позволяет в еще большей мере сократить запись программ и улучшить их обозримость. Язык ассемблера (макроассемблера) не является универсальным, т.е. каждому микроконтроллеру (микропроцессору) присущи свои особенности языка.
Язык ассемблера относится к машинно-ориентированным языкам и требует хорошего знания архитектуры микроконтроллера.
Достоинство языков низкого уровня (ассемблеров) – возможность создания эффективных и компактных программ благодаря тому, что разработчик имеет доступ ко всем ресурсам микроконтроллера.
Недостатки – требование знания архитектуры и понимания функционирования микроконтроллера, трудности написания и отладки больших программ, невозможность использования созданной программы на другой модели микроконтроллера.
Областями применения языка ассемблера являются микроконтроллеры, небольшие системные приложения, драйверы устройств, модули стыковки с нестандартным оборудованием, библиотеки, т.е. когда важнейшими требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам.
Языки высокого уровня (High-Hevel Language) создавались с ориентацией на облечение труда программистов, поэтому в них используются термины, которые ближе к словам естественного языка или к математическим формулам, чем к командам ассемблера. Языки высокого уровня позволяют пользователю составлять программы, не имея представления о тех действиях, которые осуществляет микроконтроллер (процессор) во время выполнения программы. Особенности конкретных архитектур в них не учитываются, поэтому создаваемые программы на уровне исходных текстов легко переносятся на другие платформы, для которых создан транслятор этого языка. Разрабатывать программы на языках высокого уровня с помощью понятных и мощных команд значительно проще, а ошибок при их создании допускается гораздо меньше. Каждая команда языка высокого уровня эквивалентна нескольким командам в машинных кодах, поэтому программы, написанные на языках высокого уровня, более компактны.
Языки высокого уровня предназначены для решения общих задач (проблем), и поэтому их часто называют проблемно-ориентированными языками. Благодаря указанным выше достоинствам они находят широкое применение при программировании микроконтроллерных систем управления.
Источник: studme.org
Отладка и тестирование программы
Процесс поиска и исправления ошибок в программе называется отладкой. Ошибки могут возникнуть при наборе, в результате нарушения правил записи программ на языке программирования – так называемые синтаксические ошибки.
Обнаружить и исправить их помогают специальные инструментальные программы (программы синтаксического контроля), входящие в состав системы программирования (см. § 4.1). Система анализирует программу и выдает сообщение о месте и характере ошибки. Часто ошибки связаны с тем, что некоторая синтаксически правильная конструкция не может быть выполнена (например, деление на нуль или попытка присвоить величине целого типа вещественное значение). В этом случае также появляется сообщение о причине отказа и указывается, какая именно команда не может быть выполнена.
Гораздо сложнее отыскать ошибки, допущенные при составлении алгоритма, которые, в конечном итоге, приводят к неправильной работе программы: отсутствие результата, зацикливание, неверный результат. В этом случае полезен бывает пошаговый контроль выполнения программы.
Важным этапом процесса отладки является тестирование программы, т.е. испытание ее путем введения теста – определенного набора исходных данных, для которого результат работы отдельных блоков или программы в целом известен заранее.
Часто в рамках разработки информационной модели накладываются ограничения на исходные данные. В этом случае программа должна реагировать на ввод неверных значений: останавливать работу или запрашивать повторный ввод. Как правило, в программе предусматривается защита от ввода неверных данных или от других непредусмотренных действий пользователя. Тогда в процессе тестирования проверяется качество такой защиты.
Умение удачно подобрать такой тест, при котором ошибка (если она есть) наиболее вероятна, и предусмотреть разнообразные варианты хода вычислительного процесса, а также действия пользователя (порой весьма непредсказуемые), и, следовательно, защитить работу программы от всяких неожиданностей – большое искусство программиста.
Простейший пример теста: если программа содержит ветвление, т.е. требуется выбор способа действий в зависимости от выполнения условия, надо проверять ее работу с теми исходными данными, при которых условие выполняется, и с теми, при которых оно не выполняется.
До последнего времени 4, 5 и 6 этапы были необходимыми этапами решения задачи с помощью ЭВМ. При этом языки и системы программирования были теми программными инструментами, с помощью которых создавались новые программы для решения задач пользователя. Однако с расширением круга задач, для решения которых используется компьютер, растет число людей, которые, не будучи профессиональными программистами, применяют компьютер в своей работе.
В связи с этим созданы разнообразные программные средства, которые являются основой информационных технологий, применяемых для решения разнообразных практических задач, таких, как обработка текстов и электронных таблиц, создание графических изображений, доступ к информации, хранящейся в базе данных, решение математической задачи, расчет технической конструкции и многое другое. Для их решения в распоряжении пользователя ЭВМ имеется обширное программное обеспечение.
В процессе построения информационной модели задачи пользователь определяет, какие действия ему потребуется выполнить для достижения результата, и в соответствии с этим решает, каким программным средством воспользоваться. Если в его распоряжении имеется программа, подходящая для решения данной задачи, то пользователь выбирает ее в качестве инструмента (СУБД, табличный процессор, математический пакет и др.). Если же готовым прикладным программным средством воспользоваться нельзя, придется использовать технологию программирования.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки, 7 букв
Ответ на вопрос в сканворде (кроссворде) «Этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки», 7 букв (первая — о, последняя — а):
(ОТЛАДКА) 1 0
Другие определения (вопросы) к слову «отладка» (26)
- Действие по глаголу отлаживать
- Настройка механизма
- Регулировка
- Доводка механизма, настройка
- Настройка чего-либо, устранение ошибок в программе
- Настройка четкости работы механизма
- Регулировка прибора
- Поиск ошибок в программе
- Доводка механизма до нужной кондиции
- Наладка, приведение в рабочее состояние, регулировка
- Настройка промышленного оборудов
- Регулировка оборудования
- Регулировка механизма
- Заключительная часть ремонта оборудования
- Процесс настройки системы
- Настройка и доводка оборудования
- Обслуживание станков и оборудования
- Этап устранения ошибок в программе
- Доведение оборудования до рабочего состояния
- Настройка системы
- Регулировка, наладка
- То же, что настройка
- «Ловля жуков» в программе
- Настройка промышленного оборудования
- Устранение ошибок в компьютерной программе
- Окончательная регулировка
- (при разработке компьютерной программы) этап, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки
Определение 1
ОТЛА́ДКА, -и, ж. Спец. Действие по значению глагола отладить—отлаживать. Отладка оружия. Отладка механизмов.
Определение 2
ОТЛА́ДИТЬ, -ла́жу, -ла́дишь; причастие страдательное прошедшего времени отла́женный, -жен, -а, -о; совершенный вид, переходный глагол (несовершенный вид отлаживать). Специальное Отрегулировать работу какого-либо механизма, приготовить механизм к действию. Отладить спуск у капкана. ◆ Я хорошо отладил и смазал свой максим, и он работал довольно исправно. Дегтярев, Моя жизнь.
Отладка программы
Отла́дка — этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки. Чтобы понять, где возникла ошибка, приходится:
- узнавать текущие значения переменных;
- выяснять, по какому пути выполнялась программа.
Существуют две взаимодополняющие технологии отладки:
- Использование отладчиков — программ, которые включают в себя пользовательский интерфейс для пошагового выполнения программы: оператор за оператором, функция за функцией, с остановками на некоторых строках исходного кода или при достижении определённого условия.
- Вывод текущего состояния программы с помощью расположенных в критических точках программы операторов вывода — на экран, принтер, громкоговоритель или в файл. Вывод отладочных сведений в файл называется журналированием.
Что искали другие
- Австрийский дирижер
- Представитель субкультуры, слушающий регги
- Боковые полосы на форменных брюках генеральского состава
- «северный человек» в масштабах Африки
- Кто был злодеем в сказке Корнея Чуковского «Краденое солнце»
Случайное
- Громкое исполнение в музыке
- Стойкость, твёрдость
- Скандинавы прежде
- Восточный маг, фокусник (разг.)
- Самый грубый рубанок
- Поиск занял 0.017 сек. Вспомните, как часто вы ищете ответы? Добавьте sinonim.org в закладки, чтобы быстро искать их, а также синонимы, антонимы, ассоциации и предложения.
Источник: sinonim.org