基于單片機軟硬件聯(lián)合仿真解決方案

　　縮略詞解釋?zhuān)?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/173277.htm

　　BFM：總線(xiàn)功能模塊。在HDL硬件語(yǔ)言仿真中，BFM完成抽象描述數據和具體的時(shí)序信號之間的轉換。

　　PLI：Verilog編程語(yǔ)言接口，是C語(yǔ)言模塊和Verilog語(yǔ)言模塊之間交換數據的接口定義。

　　TCL：字面意思是工具命令語(yǔ)言，是一種解釋執行語(yǔ)言，流行EDA軟件一般都集成有TCL。使用TCL用戶(hù)可以編寫(xiě)控制EDA工具的腳本程序，實(shí)現工具操作自動(dòng)化。

　　ISS：CPU指令集仿真器，可以執行CPU的機器碼。

　　TFTP：簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議，Windows的tftp.exe既是該協(xié)議的客戶(hù)端實(shí)現。

　　 MEDIA：一種存儲卡，常用于數碼相機、MP3。

　　DMA：直接內存訪(fǎng)問(wèn)。用于外部設備之間高速數據轉移。

　　MAC：媒體接入控制器。本文中是指網(wǎng)卡芯片。

　　前言

　　傳統的嵌入式系統中，設計周期、硬件和軟件的開(kāi)發(fā)是分開(kāi)進(jìn)行的，并在硬件完成后才將系統集成在一起，很多情況下，硬件完成后才開(kāi)始進(jìn)行實(shí)時(shí)軟件和整體調試。軟硬件聯(lián)合仿真是一種在物理原型可用前，能盡早開(kāi)始調試程序的技術(shù)。

　　軟硬件聯(lián)合仿真有可能使軟件設計工程師在設計早期著(zhù)手調試，而采用傳統的方法，設計工程師直到硬件設計完成才能進(jìn)行除錯處理。有些軟件可在沒(méi)有硬件支持的情況下完成任務(wù)的編碼，如不涉及到硬件的算法。與硬件相互作用的編碼在獲得硬件之前編寫(xiě)，但只有在硬件上運行后，才能真正對編碼進(jìn)行調試。通過(guò)采用軟硬件聯(lián)合仿真技術(shù)，可在設計早期開(kāi)始這一設計調試過(guò)程。由于軟件的開(kāi)發(fā)通常在系統開(kāi)發(fā)的后段完成，在設計周期中較早的開(kāi)始調試有可能將使這一項目提早完成，該技術(shù)會(huì )降低首次將硬件和軟件連接在一起時(shí)出現意外而致使項目延期完成所造成的風(fēng)險。

　　在取得物理原型前，采用軟硬件聯(lián)合仿真技術(shù)對硬件和軟件之間的接口進(jìn)行驗證，將使你不會(huì )花太多的時(shí)間在后期系統調試上。當你確實(shí)拿到物理原型開(kāi)始在上面跑軟件的時(shí)候，你會(huì )發(fā)現經(jīng)過(guò)測試的軟件部分將會(huì )正常工作，這會(huì )節省項目后期的大量時(shí)間及努力。

　　軟硬件聯(lián)合仿真系統由一個(gè)硬件執行環(huán)境和一個(gè)軟件執行環(huán)境組成，通常軟件環(huán)境和硬件環(huán)境都有自己的除錯和控制界面，軟件通過(guò)一系列由處理器啟動(dòng)的總線(xiàn)周期與硬件的交互作用。本文以一個(gè)Mini Web卡的開(kāi)發(fā)介紹一種軟硬件聯(lián)合仿真系統。

　　該方案的核心是采用一個(gè)51單片機仿真引擎GoldBull ISS51（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ISS51），ISS51是51單片機開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil uVision2的一個(gè)插件，ISS51具有連接Keil和硬件仿真環(huán)境Modelsim的接口，可以實(shí)現軟硬件同步仿真。在該系統中，Keil作為軟件調試界面，Modelsim作為硬件仿真和調試界面，ISS51負責軟件執行、監控軟件斷點(diǎn)、單步執行、內存和寄存器數據返回給Keil、CPU總線(xiàn)時(shí)序產(chǎn)生和捕獲、內部功能模塊（如定時(shí)器，串口）的運行等功能。