"单片机软硬件联合仿真解决方案"
本文介绍了一种嵌入式系统仿真方法,通过一种特殊设计的指令集仿真器ISS将软件调试器软件Keil uVision2和硬件语言仿真器软件Modelsim连接起来,实现了软件和硬件的同步仿真。
1. 软硬件联合仿真解决方案的必要性:
在传统的嵌入式系统中,设计周期、硬件和软件的开发是分开进行的,并在硬件完成后才将系统集成在一起。软硬件联合仿真是一种在物理原型可用前,能尽早开始调试程序的技术。软硬件联合仿真有可能使软件设计工程师在设计早期着手调试,而采用传统的方法,设计工程师直到硬件设计完成才能进行除错处理。
2. 软硬件联合仿真系统的组成:
软硬件联合仿真系统由一个硬件执行环境和一个软件执行环境组成,通常软件环境和硬件环境都有自己的除错和控制界面,软件通过一系列由处理器启动的总线周期与硬件的交互作用。
3. ISS51的作用:
ISS51是51单片机开发环境Keil uVision2的一个插件,ISS51具有连接Keil和硬件仿真环境Modelsim的接口,可以实现软硬件同步仿真。在该系统中,Keil作为软件调试界面,Modelsim作为硬件仿真和调试界面,ISS51负责软件执行、监控软件断点、单步执行、内存和寄存器数据返回给Keil、CPU总线时序产生和捕获、内部功能模块(如定时器,串口)的运行等功能。
4. Mini Web卡的介绍:
Mini Web卡是一个运行在单片机上的Web服务器,提供网口连接,有大容量文件系统,提供TFTP和HTTP服务。尽管软件系统比较复杂,但优化编译后,执行代码还不足25K,为后续升级留下了足够空间。
5. DMA控制逻辑的作用:
DMA控制逻辑是一个可编程逻辑器件,采用的是ALTERA的CPLD EPM240,主要功能是实现外围器件之间的DMA传递。因为51CPU进行IO访问是很低效的,需要24个时钟周期才能进行一次IO访问,在外围设备之间转移数据则需要更多的时钟周期,使用DMA控制逻辑可以达到3个时钟周期就能转移一个字节。
6. 网卡芯片的选择:
网卡芯片采用的是AX88796,主要的优点是可以和51CPU方便地接口;支持100M以太网,速度高;有较大的接收报文缓存,能够平滑网络流量,减少因51CPU处理速度慢导致的报文丢弃和重发。
7. SMART MEDIA的作用:
SMART MEDIA是一个移动存储卡,主要用于存储文件,Mini Web卡支持8M到256M的SMD卡。文件系统是Mini Web卡的新开发模块,文件系统的测试主要通过TFTP来进行,为此Mini Web卡上的TFTP服务程序进行了特殊设计,支持格式化SMART MEDIA,获取剩余空间,获取文件名列表,上传、下载和删除文件。