16位-32位MCU軟件仿真器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、在PC機和普適計算盛行的今天，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為計算機工業(yè)最熱門的領(lǐng)域之一，16位/32位高端MCU由于具有功能強大、處理速度快、能耗低等優(yōu)點，逐漸成為研究與開發(fā)的熱點。在嵌入式應(yīng)用的軟件開發(fā)中，傳統(tǒng)交叉開發(fā)方式制約了系統(tǒng)開發(fā)的效率，硬件對軟件的牽制嚴(yán)重影響軟件的調(diào)試和測試，延誤開發(fā)進(jìn)度，致使軟件質(zhì)量難以保整。軟件仿真是擺脫困境的一種有效途徑，利用仿真技術(shù)模擬硬件系統(tǒng)的運行，使軟件開發(fā)和系統(tǒng)測試在虛擬平臺上進(jìn)行，避免軟硬件開發(fā)的相

2、互等待，提高開發(fā)效率，降低風(fēng)險成本。 本文通過研究16位/32位MCU軟件仿真的相關(guān)技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一種具有良好擴展性和通用性的MCU軟件仿真器。本文實現(xiàn)的仿真器采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，參照MVC模式，把仿真器的結(jié)構(gòu)分為兩層：用戶接口層和指令仿真層。接口部分采用構(gòu)件技術(shù)實現(xiàn)，使得仿真器具有良好的擴展性，指令仿真層采用虛指令技術(shù)，使得仿真器具有良好的通用性。 首先，本文通過對MCU硬件體系結(jié)構(gòu)的分析，提出了在構(gòu)造MCU軟

3、件仿真器時引入構(gòu)件技術(shù)，設(shè)計了基于構(gòu)件的MCU軟件仿真器模型，并實現(xiàn)各個子構(gòu)件的設(shè)計，通過動態(tài)集成方式將分離的構(gòu)件組合起來，構(gòu)成一個完整的MCU軟件仿真器，實現(xiàn)動態(tài)配置仿真器的功能，使其具有良好的擴展性。其次，為實現(xiàn)對不同體系MCU指令集的仿真，本文提出采用虛指令技術(shù)來設(shè)計指令的仿真，研究了虛指令的設(shè)計與翻譯，設(shè)計了虛指令函數(shù)并對翻譯的虛指令進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)了體系無關(guān)的通用型指令仿真的設(shè)計。再次，為便于用戶進(jìn)行軟件開發(fā)，本文設(shè)計實現(xiàn)了基于