嵌入式系统软件仿真技术的研究与实现

摘要

仿真技术也是实现仿真平台的关键.软件仿真技术的研究早已开始,系统仿真包括基于电路级和基于行为描述两种仿真方式,事件驱动是最常用的仿真方法.在参考现有嵌入式开发平台和技术成果的基础上,本文提出仿真运行环境SSRE原型的设计思路和实现技术.SSRE原型由仿真构件和管理构件、维护环境运行的辅助工具组成,它们以对象的形式交互作用,通过消息驱动模拟硬件环境的运行行为.硬件平台的时序控制和信号传送是仿真的难点,本论文用时钟仿真和信号路由两种算法予以解决.针对器件的物理特性,SSER原型给出简洁的构件模型SCM.SCM的逻辑结构由构件的外部特征、物理功能和交互接口组成,按照SCM实现的仿真构件接口标准、功能明确.嵌入式系统的核心是微控制器,其逻辑复杂,软件仿真是个难题.文中综合两种仿真方式的优点提出一种通用的微控制器仿真模型SMCU,研究了模型结构和工作原理.微控制器仿真结合SCM和SMCU两种模型实现,目前已完成了MC68HC908JL3仿真器,它不但实现该微控制器芯片的逻辑功能,还具有仿真配置和调试支持能力,经过测试其性能远远优于Motorola工具包集成的同款仿真器.SSRE原型提供一组辅助工具支持用户对仿真构件的操作.其中,库管理器是浏览查询构件的窗口,环境配置器是搭建虚拟硬件环境的平台,环境管理器则是帮助仿真环境正常运行的

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2仿真运行环境SSRE原型的提出

1.3课题来源

1.4章节安排

第二章嵌入式系统软件仿真的相关技术

2.1嵌入式系统开发技术

2.1.1开发平台分析

2.1.2开发方式比较

2.1.3仿真开发技术

2.2软件仿真技术

2.2.1基于事件驱动的仿真技术

2.2.2基于电路行为的仿真方法

2.3构件技术

2.3.1构件概述

2.3.2构件模型

2.3.3构件设计

2.3.4基于构件技术开发的现状

2.4基于软件体系结构的可复用构件集成

2.4.1传统软构件集成方式

2.4.2一种具有动态连接特性的集成方法

2.5小结

第三章仿真运行环境SSRE原型研究

3.1体系结构

3.2工作原理

3.3驱动方式

3.4时序控制

3.5通信机制

3.6运行流程

3.7关键实现技术

第四章仿真构件模型研究

4.1仿真构件模型SCM

4.1.1逻辑结构

4.1.2实现原理

4.2基于SCM的可扩展性设计

4.3基于SCM的设计实例

4.3.1 Y2002遥控器构件设计原理

4.3.2 Y2002遥控器构件实现技术

第五章微控制器构件设计与实现

5.1微控制器软件仿真模型SMCU

5.1.1典型微控制器结构分析

5.1.2 SMCU体系结构

5.1.3 SMCU基本特征

5.1.4 SMCU工作流程

5.2 MC68HC908JL3微控制器构件

5.2.1体系结构

5.2.2工作流程

5.2.3实现原理

5.2.4数据结构

5.2.5性能评价

第六章辅助工具设计与实现

6.1仿真环境管理器

6.1.1体系结构

6.1.2工作流程

6.1.3实现原理

6.1.4接口与数据结构

6.2仿真环境配置器

6.2.1体系结构

6.2.2实现原理

6.2.3接口与数据结构

6.3构件库管理器

6.3.1体系结构

6.3.2实现原理

6.3.3交互接口

6.3.4构件库目录组织

第七章SSRE原型验证

7.1关键技术

7.2性能指标

7.3实现总结

7.4仿真效果

7.5不足与展望

第八章结束语

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

一.个人简历

二.在学期间的研究成果

三.发表的学术论文