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《仿真器概念及實現(xiàn)技術》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、仿真器概念及實現(xiàn)技術自從二十多年前MICROTEK推出首臺具有劃時代意義的仿真器(Micro-controllerIn-CircuitEmulator)以來，隨著IC和軟件集成平臺的飛速發(fā)展，仿真器也不斷賦予新的內容和新的挑戰(zhàn)，因為它的發(fā)展必須與CPU同步，要想在總線速度為150Mhz*64bit的情況下實現(xiàn)TRACE已經成為不可能。MICETEK繼承了MICROTEK多年的經驗，相繼推出了EasyPack8052/8xc196/PIC16F,MICEpack186/251/68302,PowerPack386/486/Pentium/PentiumII/Pen
2、tiumIII,HitoolforARM/PowerPC等多系列仿真器。因此，介紹仿真器的技術實現(xiàn)有利于研發(fā)工程師的使用和選擇。仿真器與示波器，邏輯分析儀是研發(fā)工程師的三大法寶。一.仿真器的基本實現(xiàn)方式由于仿真器屬于一種高科技含量的開發(fā)工具，其實現(xiàn)的方式比較復雜。1.商用CPU這是一種最簡單的實現(xiàn)方式，直接采用最普通的商用CPU去設計仿真器。一般來說，CPU都有一些資源，如非屏蔽中斷，NMI，TRAP指令，Ready信號等等。在用商用CPU去設計仿真器時，基本上都會采用這些指令式信號，以達到單步Step，全速運行Go，斷點Breakpoint的功能。用商用CPU
3、去設計仿真器，一般來說其CPU的速度不能很快，如像8051,196等是可以采用這種方式的。若CPU的速度很快，則無法去實現(xiàn)。因為仿真器要在CPU的地址，數據總線上截取或插入某些資訊。CPU的速度太快，則根本無法在時序上去做截取或插入資訊的動作。用商用CPU去做仿真CPU，一般來說會碰到I/O管腳重整的困難，就像最簡單的8051或83C196，其A/D總線都可復用成I/O。而仿真器是要提供所有有關CPU的資料給用戶。所以，實際上CPU是以地址/數據總線的方式在運行。如用戶的設計是用I/O方式的話，仿真器就一定要重新整合一套I/O線路出來。這一點是最麻煩的地方，往往
4、有些簡單的仿真器就不能做到這一點。1.采用特殊的仿真模式有的商用CPU會提供一些特殊的仿真模式，其CPU還是采用商用CPU。但當CPU在上電或復位時，如果在CPU的某些管腳上灌一些特殊的電平或序列，則CPU就會進入一種特殊的仿真模式，如Philips的8051CPU，就是有一種叫“Hooks”的模式。進入這種模式之后，CPU會在地址數據總線上分時地提供一些用于I/O重建的信息。有了這種特殊的仿真模式，仿真器進行I/O重建相對來說比較簡單一些，但往往會存在著一些時序方面的問題。畢竟進入仿真模式之后的CPU的時序與普通CPU是有所不同的。如果用戶的設計非?？量痰脑?，
5、有時會存在連不上目標板的問題，并且，這時的CPU在跑很高的時鐘頻率會遇到困難。1.使用專用仿真CPU–BondoutSilicon一般來說，當CPU的速度很快時，往往就需要專用的仿真CPU了。這時仿真器在控制方面，相對來說設計起來就比較簡單。但此時仿真器的性能，已在很大程度上取決于仿真CPU了。仿真CPU設計得好，則相對來說仿真器的功能及穩(wěn)定度都會比較好。但是，由于仿真CPU是一款專用的CPU，對于芯片廠商來說生產的數量非常少，往往其測試程度不會很高，專用的仿真CPU或多或少都會有些問題，就像目前國內仿真器普遍采用的W78958仿真CPU。這是Winbond為8
6、051做的一種仿真CPU，其在中斷，I/O的驅動能力等存在著問題。2.利用BDM,JTAG方式當CPU越來越復雜，速度越變越快時，以上方式都已不能滿足要求了。像PowerPC或Pentium，其內部有MMU,Cache，并且可亂序執(zhí)行，以往傳統(tǒng)的總線方式都不可行了。JTAG的提出，最初是給測試用的，主要目的是為了測試器件是否焊好，是否存在短路或斷路。后來，一些CPU的廠商把這一概念引進到了用于CPU內部。把JTAG的移位寄存器全部連到CPU內部的控制狀態(tài)寄存器，并增加一些仿真器專用的寄存器，如控制Memory的讀寫等。這時，仿真器在硬件上面已變得很簡單了，用戶設
7、計目標板時，只要把幾個控制管腳電平設計正確，就可以實現(xiàn)在線實時控制。目前，32位元以上的CPU普遍支持這種調試方式。1.ROM-Monitor絕大多數CPU廠商在新推出他的新一代CPU的同時，會相應的推出他的參考設計原型，這就是大家所熟知的ADS開發(fā)板，配上第三方的集成開發(fā)環(huán)境，就可以實現(xiàn)對相應CPU的軟件開發(fā)，這就是ROM-Monitor仿真器的實現(xiàn)構成。如Motorola的DragonBallEZ/VZ328CPU的開發(fā)就是一例，需要MC68EZ/VZ328ADS板，集成開發(fā)環(huán)境CodeWarriorfor68k,Monitor-MetroTRK協(xié)議--建立
8、MC68EZ/VZ328
