基于USB接口MCU在線仿真器研究與設計.pdf

1、近幾年，MCU(Micro Controller Unit)微控制單元經(jīng)過不斷地研究和發(fā)展，歷經(jīng)4位，8位，到現(xiàn)在的16位和32位，甚至64位。產(chǎn)品的成熟度越來越高，應用也越來越廣，對于芯片的再次開發(fā)也變得越來越常見，但是MCU不能進行二次開發(fā)，需要借助一定的平臺對MCU重復開發(fā)，在線仿真器的出現(xiàn)會帶來很多方便。
　　從在線仿真器的仿真技術來看，國內(nèi)外市場上的在線仿真器產(chǎn)品采用的技術主要可以分為Bondout仿真技術、HOOKS仿

2、真技術、嵌入式仿真技術和商用CPU仿真技術。還有一種基于FPGA的通用仿真技術，雖然并沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品但是在自主開發(fā)當中仍占有一定的比例。目前，通用仿真器技術仍然沒有詳細的實現(xiàn)方案。
　　本文基于通用仿真器框架詳細設計了各個子模塊，經(jīng)過FPGA進行了驗證。首先設計了USB通信接口程序，并且根據(jù)在線仿真器的斷點，單步，停止，運行等命令設計了具有校驗功能的數(shù)據(jù)流協(xié)議，滿足了電腦和FPGA的通信需求。其次，采用自頂向下和自底向上相結合的模

3、塊化設計方法，設計出了處理交互數(shù)據(jù)流的調(diào)試模塊。調(diào)試模塊是在線仿真器硬件部分最重要的模塊，經(jīng)過一定的優(yōu)化處理生成了調(diào)試模塊的IP軟核。在線仿真器硬件另一重要部分為MCU軟核程序，網(wǎng)表文件可以從virtuoso中經(jīng)過驗證的原理圖中提取，提取出的網(wǎng)表文件經(jīng)過一定的修改之后才可以在FPGA平臺上實現(xiàn)仿真。最后，將USB接口程序、調(diào)試模塊程序、MCU軟核網(wǎng)表以及FPGA自己生成的RAM、ROM下載到FPGA中之后，整個在線仿真器的硬件部分在一塊