适用于SoC系统级设计的处理器指令集仿真技术的初步研究

摘要

超大规模集成电路的发展最终促使在一块芯片上实现一个系统成为现实,这种技术被称为SoC即片上系统.SoC的出现对设计方法也提出了更高要求.这主要包括设计软件和设计方法的研究和提高,使设计工程师在设计阶段就能正确地仿真出电路系统的全部功能和真实性能指标.该文介绍了基于SoC系统级设计的ARM指令集仿真器的设计过程,从中分析了设计ISS所遇到的问题,以及如何解决等内容.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题的背景和意义

1.2国内外发展动态

1.3课题研究的主要内容及其意义

第二章ARM与SystemC的介绍

2.1 ARM介绍[6]

2.2 SystemC介绍[1]

第三章设计ARMISS的若干问题及其解决方法

3.1 ISS的实现方式

3.1.1动态库

3.1.2静态库

3.1.3实现方案

3.2 ISS与SystemC连接的问题

3.3独立运行时信号问题

3.4 ARM7流水线的相关问题

3.4.1支撑环境对ISS的要求

3.4.2 ARM7三级流水线组织[6]

3.4.3流水线相关问题及解决办法

3.5 ISS的调度和多周期指令执行

3.5.1调度问题和多周期指令的执行

3.5.2解决的方案

3.6 ISS的中断处理功能

3.6.1 ARM的运行模式

3.6.2 ISS的异常处理接口

3.7 ISS与调试器的接口

第四章ARMISS的实现

4.1总体结构设计

4.1.1ARM7核物理结构的实现

4.1.2 ARMISS控制结构的实现

4.1.3 ISS的执行结构

4.2指令集的实现

4.2.1 ARM7指令码解析

4.2.2译码结构的确定

4.2.3译码过程

4.2.4指令集的实现

4.3中断和异常处理的实现

4.3.1中断接口的实现

4.3.2中断的产生和检测

4.4时序的实现

4.4.1 ARM7核访存时序[7]

4.4.2 ISS访存时序的实现

4.5协处理器的相关实现

4.5.1 ARM的协处理器接口[6]

4.5.2 ISS中协处理器接口的实现

4.6与调试器的接口

第五章总结

5.1经验总结

5.2支撑环境的不足和需要改进的部分

5.3验证

致谢

参考文献

附录相关概念的说明