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《基于sopc通用在線仿真器設計和實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中文摘要在線仿真器(ICE)是嵌入式微處理器開發(fā)系統(tǒng)的重要組成部分,是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的強大工具。雖然ICE發(fā)展有20余年的歷史,從INTEL公司的ICE-30””I到現(xiàn)在普遍使用的在線調(diào)試器,仿真器已經(jīng)經(jīng)歷了從完全替代嵌入式芯片進行仿真到采用片上調(diào)試邏輯仿真的過程,取得了豐碩的成果。但對通用仿真調(diào)試器的研究,即一套ICE設備可以完成多種嵌入式芯片仿真,仍然是一種較前沿的工作。國外的通用仿真器產(chǎn)品雖然技術較為成熟,并且穩(wěn)定可靠,但價格卻非常昂貴,難以適應國內(nèi)絕大多數(shù)中小企業(yè)的實際需求。而限于資金投入和市場的原因,國內(nèi)很少有通
2、用在線仿真器方面的研究成果。本文在分析和研究國內(nèi)外ICE技術、通用ICE理論基礎和國外通用ICE產(chǎn)品的基礎上,設計了一種通用ICE結構模型,并詳細介紹了采用該模型的通用ICE的設計實現(xiàn)過程。該在線仿真器具有下載、斷點、單步運行、連續(xù)運行、讀寫內(nèi)存區(qū)域、對寄存器和I/O端口操作等基本仿真功能,并全部由FPGA來實現(xiàn);對不同的MCU只需下載相應調(diào)試IPcore到FPGA中即可對其進行仿真調(diào)試,理論上可以仿真任意的MCU。文中,首先對嵌入式開發(fā)系統(tǒng)和在線仿真器進行了全面的介紹。然后對SOC開發(fā)技術以及硬軟件協(xié)同開發(fā)平臺QUART
3、URSII進行介紹。再后,分析了ARM7TDMI處理器的ICE片上調(diào)試邏輯。第六章開始提出了通用在線仿真器的體系結構,并敘述了ARM7TDMI調(diào)試IPcore的設計開發(fā)過程、SOPC軟件的開發(fā)過程及PC集成環(huán)境的開發(fā)過程。該設計不僅應用了SOPC實現(xiàn)技術,還采用以太網(wǎng)實現(xiàn)宿主與ICE通信,并在ICE和目標機間專設串行通道提供回顯。最后,介紹了本通用仿真器的特色和創(chuàng)新點,以及工作完成情況,并對將來的工作提出了一些建議。本仿真器在設計過程中有兩大特色,一是強調(diào)仿真器的通用性,二是利用了SOPC技術來實現(xiàn)了整個系統(tǒng)。關鍵詞:在線
4、仿真器,QuartuslI,知識產(chǎn)權核,ARM7TDMI,JTAG,NIOSAbstractIcE(In-circuitEmulators)isallimportantcomponentforthedesigningofembeddedsystems.Itisalsoastrongtoolfordevelopingembeddedsystems.AlthoughICEhasahistoryofabout20years,fromINTEL'sICE-30'’”ItoIn-circuitDebuger0CD)widelyuse
5、dnowadays,IcEhaspassedaprocessionoftotallyreplacementoftheMCUtoapplicationofOn-ChipDebuglogic.ButtheresearchoftheGenericIcE,whichmealⅢonedevicetoemulateseveralMCUs,stillcomestoalittleh-ont-linework.TheGenericICEproductsfromabroadarefinetechnicalandreliablebutexpen
6、sive.Asthereasonoffendandmarket,itisrarelytoseetheresearchreportininternaLInthisthesis,weintroducethetheorybasementandwholeprocessionofthegenericICEindetails.ThegenericICEhasthefollowingbasicperformance:download,breakpoint,step,run,readandwritememory,operstethereg
7、istersandI/Oports.AlltheseperformancesaredonebyonepieceofFPOA.ForavarietyofMCUs,theonlythingyoushoulddoisdownloadingtherelatedIPcoretothatFPGA.Sotheoretically,itisabletoemulateeveryMCUthathasanIPcore.Inthisthesis,firstofau,weintroducedthesystemofdevelopmentandIcE.
8、Then,westudiedaplatformofco-designforSOPC,whichisOuartursllwrittenbyAlteraInc.Afterthat,weanalysedtheOCDpartofARM7TDMIMCU.Fromchapter6.wementionedthestr