ARMv5TE指令集仿真器的设计与实现
发布时间：2021-05-15 06:37
随着信息技术的飞速发展,嵌入式系统的应用越来越广泛,从传统的通信设备到消费电子,再到工业领域,可谓是无处不在。嵌入式系统的更新换代越来越快,这就对开发工具提出了更高的要求。传统的软硬件协同开发模式中,软件设计和硬件开发相互牵制,没有硬件无法进行软件的调试和测试,没有软件的硬件系统无法实现相应的功能,软件的调试还经常被硬件干扰引起的异常所影响,这就意味着硬件的开发可能成为整个系统开发的瓶颈。在仿真平台上开发嵌入式系统是解决这个难题的一个有效方法。用仿真软件模拟嵌入式系统的真实运行情况,软件开发和系统集成都提前在仿真平台上进行,在真实的目标板制造完成前就完成系统模型验证,避免软硬件开发相互等待,对于提高开发效率和质量有重要意义。指令集仿真器是嵌入式软件仿真平台的核心部件,对仿真平台的性能有着决定性的作用。软件仿真器的研究从上个世纪60年代就开始了,根据仿真的精确程度可将指令集仿真器分为功能仿真器和机制仿真器两种,功能仿真器以获取正确的运行结果为目的,忽略了指令执行的具体流程;依据实现策略的不同,又可以分为解释型指令集仿真器和编译型指令集仿真器两类。编译型指令集仿真器的运行速度较快,但是只适...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外研究现状
1.3 课题来源
1.4 章节安排
第二章 指令集仿真器的相关技术
2.1 软件仿真技术
2.1.1 基于事件驱动的仿真技术
2.1.2 基于电路行为的仿真技术
2.2 嵌入式系统仿真
2.2.1 传统的嵌入式系统开发方式
2.2.2 嵌入式系统仿真的目的和意义
2.3 指令集仿真技术
2.3.1 指令集仿真器的分类
2.3.2 解释型指令集仿真器
2.3.3 编译型指令集仿真器
2.3.4 两种仿真策略的对比
2.3.5 解释执行的优点
2.4 本章小结
第三章 ARMv5TE 体系结构
3.1 ARM 处理器简介
3.2 ARMv5TE 体系结构
3.3 ARM 处理器模式
3.4 ARM 寄存器结构
3.4.1 通用寄存器
3.4.2 程序状态寄存器
3.5 ARM 指令集
3.5.1 数据处理指令
3.5.2 Load/Store 指令
3.5.3 程序状态寄存器处理指令
3.5.4 跳转指令
3.5.5 协处理器指令
3.5.6 异常产生指令
3.6 Thumb 指令集
3.7 ARM 寻址方式
3.8 本章小结
第四章 指令集仿真器的设计与实现
4.1 仿真平台架构
4.2 指令集仿真器整体设计
4.3 关键数据结构
4.4 指令流水线的仿真
4.5 仿真指令的运行
4.6 Thumb 指令的仿真
4.7 异常中断的仿真
4.7.1 仿真器对异常的响应
4.7.2 对各类异常的具体处理
4.8 外设的仿真
4.9 本章小结
第五章 指令集仿真器的测试
5.1 建立交叉开发环境
5.2 编译U-boot
5.3 移植Linux 内核
5.4 仿真软件运行结果
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本论文研究总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
作者攻硕期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux平台RTOS通用仿真环境的设计与实现[J]. 李霞,亓雪冬. 微计算机信息. 2006(05)
[2]一种基于虚指令集技术构建快速的可重用的指令集仿真器的方法[J]. 钱斌,付宇卓. 计算机工程与应用. 2005(12)
[3]ARMv4指令集模拟器设计及优化技术[J]. 严迎建,刘明业. 小型微型计算机系统. 2005(02)
[4]一种高速灵活的指令仿真器[J]. 邢文峰,姚庆栋,史册,高磊. 计算机工程. 2004(22)
[5]两种嵌入式软件仿真环境的分析与比较[J]. 李明. 电子产品世界. 2003(13)
[6]指令集仿真器自动生成技术的研究[J]. 王晓红,王旭,王雷,金茂忠. 计算机工程与应用. 2003(02)
[7]嵌入式系统中的JTAG接口编程技术[J]. 何希顺,张跃,何荣森. 电子技术应用. 2001(12)
[8]嵌入式软件仿真开发系统的研究[J]. 陈定君,郭晓东,张应辉,余克清,刘积仁. 电子学报. 2000(03)
硕士论文
[1]嵌入式CPU指令系统通用仿真研究与实现[D]. 黄南戈.厦门大学 2009
[2]通用嵌入式微处理器仿真平台的研究与实现[D]. 陈波.厦门大学 2009
[3]嵌入式MCU仿真的研究与实现[D]. 江乐斌.电子科技大学 2007
[4]一个汇编模拟器的设计与实现[D]. 盛信一.苏州大学 2007
[5]Freescale S08系列MCU软件仿真器的设计开发[D]. 廖桂华.苏州大学 2007
[6]基于SOPC的通用在线仿真器的设计与实现[D]. 李舸.电子科技大学 2007
[7]可重配置的时钟精确嵌入式处理器仿真平台的研究[D]. 金方其.浙江大学 2006
[8]嵌入式仿真开发平台体系结构的研究和实现[D]. 高恒国.电子科技大学 2006
[9]嵌入式仿真开发平台SoC仿真[D]. 何海涛.电子科技大学 2006
本文编号：3187145
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外研究现状
1.3 课题来源
1.4 章节安排
第二章 指令集仿真器的相关技术
2.1 软件仿真技术
2.1.1 基于事件驱动的仿真技术
2.1.2 基于电路行为的仿真技术
2.2 嵌入式系统仿真
2.2.1 传统的嵌入式系统开发方式
2.2.2 嵌入式系统仿真的目的和意义
2.3 指令集仿真技术
2.3.1 指令集仿真器的分类
2.3.2 解释型指令集仿真器
2.3.3 编译型指令集仿真器
2.3.4 两种仿真策略的对比
2.3.5 解释执行的优点
2.4 本章小结
第三章 ARMv5TE 体系结构
3.1 ARM 处理器简介
3.2 ARMv5TE 体系结构
3.3 ARM 处理器模式
3.4 ARM 寄存器结构
3.4.1 通用寄存器
3.4.2 程序状态寄存器
3.5 ARM 指令集
3.5.1 数据处理指令
3.5.2 Load/Store 指令
3.5.3 程序状态寄存器处理指令
3.5.4 跳转指令
3.5.5 协处理器指令
3.5.6 异常产生指令
3.6 Thumb 指令集
3.7 ARM 寻址方式
3.8 本章小结
第四章 指令集仿真器的设计与实现
4.1 仿真平台架构
4.2 指令集仿真器整体设计
4.3 关键数据结构
4.4 指令流水线的仿真
4.5 仿真指令的运行
4.6 Thumb 指令的仿真
4.7 异常中断的仿真
4.7.1 仿真器对异常的响应
4.7.2 对各类异常的具体处理
4.8 外设的仿真
4.9 本章小结
第五章 指令集仿真器的测试
5.1 建立交叉开发环境
5.2 编译U-boot
5.3 移植Linux 内核
5.4 仿真软件运行结果
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本论文研究总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
作者攻硕期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux平台RTOS通用仿真环境的设计与实现[J]. 李霞,亓雪冬. 微计算机信息. 2006(05)
[2]一种基于虚指令集技术构建快速的可重用的指令集仿真器的方法[J]. 钱斌,付宇卓. 计算机工程与应用. 2005(12)
[3]ARMv4指令集模拟器设计及优化技术[J]. 严迎建,刘明业. 小型微型计算机系统. 2005(02)
[4]一种高速灵活的指令仿真器[J]. 邢文峰,姚庆栋,史册,高磊. 计算机工程. 2004(22)
[5]两种嵌入式软件仿真环境的分析与比较[J]. 李明. 电子产品世界. 2003(13)
[6]指令集仿真器自动生成技术的研究[J]. 王晓红,王旭,王雷,金茂忠. 计算机工程与应用. 2003(02)
[7]嵌入式系统中的JTAG接口编程技术[J]. 何希顺,张跃,何荣森. 电子技术应用. 2001(12)
[8]嵌入式软件仿真开发系统的研究[J]. 陈定君,郭晓东,张应辉,余克清,刘积仁. 电子学报. 2000(03)
硕士论文
[1]嵌入式CPU指令系统通用仿真研究与实现[D]. 黄南戈.厦门大学 2009
[2]通用嵌入式微处理器仿真平台的研究与实现[D]. 陈波.厦门大学 2009
[3]嵌入式MCU仿真的研究与实现[D]. 江乐斌.电子科技大学 2007
[4]一个汇编模拟器的设计与实现[D]. 盛信一.苏州大学 2007
[5]Freescale S08系列MCU软件仿真器的设计开发[D]. 廖桂华.苏州大学 2007
[6]基于SOPC的通用在线仿真器的设计与实现[D]. 李舸.电子科技大学 2007
[7]可重配置的时钟精确嵌入式处理器仿真平台的研究[D]. 金方其.浙江大学 2006
[8]嵌入式仿真开发平台体系结构的研究和实现[D]. 高恒国.电子科技大学 2006
[9]嵌入式仿真开发平台SoC仿真[D]. 何海涛.电子科技大学 2006
本文编号：3187145
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