基于SOPC的通用在线仿真器的设计与实现

发布时间：2020-03-19 10:09

【摘要】：在线仿真器(ICE)是嵌入式微处理器开发系统的重要组成部分，是嵌入式系统开发的强大工具。虽然ICE发展有20余年的历史，从INTEL公司的ICE-30″″I到现在普遍使用的在线调试器，仿真器已经经历了从完全替代嵌入式芯片进行仿真到采用片上调试逻辑仿真的过程，取得了丰硕的成果。但对通用仿真调试器的研究，即一套ICE设备可以完成多种嵌入式芯片仿真，仍然是一种较前沿的工作。国外的通用仿真器产品虽然技术较为成熟，并且稳定可靠，但价格却非常昂贵，难以适应国内绝大多数中小企业的实际需求。而限于资金投入和市场的原因，国内很少有通用在线仿真器方面的研究成果。本文在分析和研究国内外ICE技术、通用ICE理论基础和国外通用ICE产品的基础上，设计了一种通用ICE结构模型，并详细介绍了采用该模型的通用ICE的设计实现过程。该在线仿真器具有下载、断点、单步运行、连续运行、读写内存区域、对寄存器和I／O端口操作等基本仿真功能，并全部由FPGA来实现；对不同的MCU只需下载相应调试IPcore到FPGA中即可对其进行仿真调试，理论上可以仿真任意的MCU。文中，首先对嵌入式开发系统和在线仿真器进行了全面的介绍。然后对SOC开发技术以及硬软件协同开发平台QUARTURSII进行介绍。再后，分析了ARM7TDMI处理器的ICE片上调试逻辑。第六章开始提出了通用在线仿真器的体系结构，并叙述了ARM7TDMI调试IPcore的设计开发过程、SOPC软件的开发过程及PC集成环境的开发过程。该设计不仅应用了SOPC实现技术，还采用以太网实现宿主与ICE通信，并在ICE和目标机间专设串行通道提供回显。最后，介绍了本通用仿真器的特色和创新点，以及工作完成情况，并对将来的工作提出了一些建议。本仿真器在设计过程中有两大特色，一是强调仿真器的通用性，二是利用了SOPC技术来实现了整个系统。
【图文】：

逻辑单元,逻辑,扫描链,ARM7TDMI核

111入川目目图5一IARM7rrDMI片上调试逻辑ICE逻辑单元和TAP控制器。如图5一1所示。 5.2.2.1ARM7TDMI的扫描链ARM7TDMI核中实现了三个JTAG扫描链，编号分别为:0、1、2.其中扫描链0可以访问ARM7TDMI核的所有外围引脚信号，包括总线、控制总线、地址总线以及嵌入式ICE逻辑单元和ARM主处理器逻辑之间的控制信号，一共n3位。具体包括:数据总线的0一31位，，内核控制信号，地址总线的31一O位，EmbeddedICE一RT的控制信号。扫描链1则是扫描链0的子集，包括数据总线和BREA名于T信号共33位。通过扫描链1可以将指令和数据插入到CPU核中。扫描链2个有38位，它允许访问嵌入式ICE逻辑单元和中的寄存器。5… 2ARM7TDMI的嵌入式ICE逻辑单元嵌入式ICE逻辑单元为ARM7TDMI核提供了在片调试支持

调试器,微处理器,界面

BDIZOOO自身只提供telnet界面，不提供图形调试界面，但它能和流行的图形调试工具如DDD、Insight、Eelipse结合，这些工具是免费和开源的。BDIZ000支持的调试器和微处理器如图6一1所示:....区刃三直妞月...........瓜.塑口工刊四...日山..麟红亚鱼通叼甘匕..日..口甘12CPU16阴。tr。，，rk扩Hi，叮e阴etrowerks/HiwareMetrowerks/Hiware场奋、、、。ow云k如、碱茸幸如一:扣协Hi份自犷.XR人Y，C万U取。er“乌爪tJ奋e，服份ower耘Z币.公鱿幻协望和址，典娜如命世介任咚盯k盯堆，云，T蛤红脱Tor二“玩x别J二E，erte乌朋一CO班林4石尸rC6xx/7x北/82xx/74D0/7410、Mr口月50Metrow。rk:/Hiware卜恤‘
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP337

【引证文献】