【摘要】：目前,嵌入式系統(tǒng)的使用已經(jīng)非常普遍。消費(fèi)電子,手機(jī),汽車電子等各方面都會(huì)涉及嵌入式軟件的應(yīng)用。開發(fā)嵌入式軟件通常需要完整的開發(fā)工具鏈以及開發(fā)板硬件系統(tǒng),傳統(tǒng)的主機(jī)—目標(biāo)機(jī)模型的開發(fā)方法限制了軟件的開發(fā)效率,因?yàn)椴捎眠@種開發(fā)模型時(shí),軟件的調(diào)試需要在目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)上完成。為了解決這個(gè)問(wèn)題便產(chǎn)生了硬件仿真器,它仿真了目標(biāo)機(jī)系統(tǒng),嵌入式軟件開發(fā)者可以在不接觸真實(shí)的開發(fā)板硬件的情況下開發(fā)軟件。仿真器可以輔助軟件開發(fā),促進(jìn)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì),提高開發(fā)效率并有效縮短軟件開發(fā)周期。 嵌入式系統(tǒng)處理器類型多種多樣,Apollo處理器是面向數(shù)字多媒體處理而開發(fā)的一款SOC芯片,而ApSim仿真器的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)以Apollo處理器為核心的硬件目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)的仿真。本文首先介紹嵌入式仿真的相關(guān)技術(shù),并對(duì)全系統(tǒng)仿真器的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行闡述,接著,提出ApSim仿真器的整體設(shè)計(jì)方案,通過(guò)仿真器中對(duì)設(shè)備的管理和建立方法,分析串口仿真的組成部分,包括對(duì)CPU內(nèi)UART控制器的I/O接口和UART外設(shè)的仿真。最后,介紹UART外接控制臺(tái)終端及GDB通過(guò)串口的遠(yuǎn)程調(diào)試的仿真實(shí)現(xiàn)過(guò)程。U-boot,Linux系統(tǒng)及GDB通過(guò)串口遠(yuǎn)程調(diào)試在ApSim系統(tǒng)中的成功運(yùn)行,說(shuō)明了仿真的正確性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP368.12
【圖文】：

來(lái)有相同的代碼則重復(fù)利用。t Compl ied Simulation）同樣使用了編譯執(zhí)行策進(jìn)一步的優(yōu)化處理，在指令執(zhí)行前現(xiàn)對(duì)指令進(jìn)，則對(duì)指令進(jìn)行重新編碼，從而增加了靈活性顯著地優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在商業(yè)中有應(yīng)用。分析理器的工作過(guò)程，是指令集層的仿真。而全系真嵌入式系統(tǒng)的全部組成部分，包括 CPU，存是對(duì)真?zhèn)�硬件結(jié)構(gòu)功能的仿真，使得在嵌入式仿真器上運(yùn)行，而不做任何修改。系統(tǒng)真實(shí)的硬件環(huán)境與仿真器仿真的硬件環(huán)境-2 所示：

各模塊的作用：1) CPU 模塊：此模塊是對(duì)目標(biāo)機(jī)處理器的仿真，通常是對(duì)指令集仿真器的一些附加的擴(kuò)展，從而能夠成功與其他模塊通信。2) 地址映射模塊：在指令集仿真對(duì)指令進(jìn)行分析完畢后，此模塊通過(guò)對(duì)尋進(jìn)行分析映射，判斷指令尋址方式，根據(jù)指令的不同尋址方式，在不同的塊中尋址。3) 存儲(chǔ)模塊：此模塊是對(duì)內(nèi)存模塊的仿真，通過(guò)把目標(biāo)機(jī)的用戶程序讀入塊，CPU 通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)模塊的訪問(wèn)讀寫數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)模塊的一種仿真方式便是助 PC 機(jī)的內(nèi)存單元，開辟出仿真器需求的內(nèi)存大小，供仿真器使用。4) 二進(jìn)制文件裝載模塊：此模塊是對(duì)外部存儲(chǔ)模塊的仿真，用來(lái)裝載用戶存儲(chǔ)用戶編譯的目標(biāo)機(jī)二進(jìn)制文件。5) 外部設(shè)備模塊鏈：此模塊包含了仿真器中的所有外部設(shè)備仿真模塊，例RT 設(shè)備模塊，LCD 設(shè)備模塊，USB 設(shè)備模塊等等。外部設(shè)備模塊的組織方以一種鏈表的方式存在，目的是使 CPU 在尋址時(shí)可以方便的尋址到指定的備。

口便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些芯片的訪問(wèn)。在嵌入式系統(tǒng)中常用的 I2C 接口的擴(kuò)展有 EEPROM，RAM，LCD，時(shí)鐘芯片和音調(diào)發(fā)生器等。5) 其他常用的接口LCD 接口通常完成液晶顯示模塊與處理器之間的通訊；Touch Screen 接口連接觸摸屏等外部設(shè)備；Memory 接口通常連接嵌入式系統(tǒng)中的 SDRAM 等。Nand Flash 接口用來(lái)連接嵌入式系統(tǒng)中的 Nand Flash 設(shè)備。還有一些常用接使用可以參考具體處理器的芯片手冊(cè)。嵌入式系統(tǒng)外部接口眾多，以上介紹了幾個(gè)常用的接口在嵌入式系統(tǒng)方面用擴(kuò)展功能，ApSim 仿真器將力求仿真盡可能多的，并且在仿真器中有實(shí)際需求的硬件接口模塊。2 ApSim 的總體設(shè)計(jì)ApSim 是一個(gè)完整的開發(fā)板仿真器，它的結(jié)構(gòu)圖如圖 4-1 所示：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張進(jìn),姜威;u-boot的啟動(dòng)流程分析及移植步驟[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2005年07期

2 嚴(yán)迎建;徐勁松;陳韜;劉軍偉;;基于指令集模擬器的處理器建模與驗(yàn)證[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年05期

3 張磊;竇文華;;基于Locale的Linux控制臺(tái)國(guó)際化技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2007年01期

4 龔偉;;GDB事件機(jī)制的深入分析[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2007年07期

5 劉磊;張鳳荔;秦志光;;基于U-boot構(gòu)建嵌入式Linux的Bootloader[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2007年12期

6 宋靖;吳慶波;;嵌入式系統(tǒng)仿真運(yùn)行環(huán)境SkyEye應(yīng)用研究[J];微處理機(jī);2007年02期

7 季雄;段吉海;胡媛媛;袁柯;于海生;;基于VerilogHDL的UART設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2006年17期

8 于婷;龍翔;高小鵬;;基于模擬器遠(yuǎn)程調(diào)試系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2008年02期

9 劉智國(guó);張海春;;基于S3C2410的嵌入式串口通信設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2009年11期

10 閆守孟,周興社,李志剛;面向嵌入式驅(qū)動(dòng)軟件開發(fā)的設(shè)備仿真技術(shù)研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄧春梅;嵌入式系統(tǒng)軟件仿真技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2004年

2 陳虎;基于GPRS的可靠通信方案的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2004年

3 譚華;嵌入式系統(tǒng)軟件仿真器的研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2005年

4 柯化成;嵌入式系統(tǒng)全系統(tǒng)模擬器框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2006年

5 姚永;嵌入式系統(tǒng)中的藍(lán)牙應(yīng)用研究[D];江蘇大學(xué);2006年

6 陳實(shí);嵌入式軟件仿真開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2007年

7 毛立哲;ARM全系統(tǒng)模擬器中模擬串口和網(wǎng)卡的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2007年

8 王曉軍;基于linux的終端仿真程序的研究與開發(fā)[D];南京理工大學(xué);2007年

9 韓亞?wèn)|;基于GPRS技術(shù)的無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2009年

10 黃南戈;嵌入式CPU指令系統(tǒng)通用仿真研究與實(shí)現(xiàn)[D];廈門大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2767236