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嵌入式CPU指令系统通用仿真研究与实现

黄南戈  
【摘要】: 嵌入式系统的软件仿真可以使开发者对嵌入式系统架构的正确性及性能进行验证,从而大大降低开发成本和时间,是保证和提高嵌入式开发软件可靠性的重要手段。但目前市场上大多数的嵌入式系统软件仿真平台中对CPU指令模块的仿真都是从编译后的机器语言入手,这样就造成对嵌入式处理器生产厂家的编译器的依赖,阻碍了软件仿真的发展。为此本文提出了基于源代码分析的指令仿真技术,即对嵌入式应用软件代码的仿真采取直接从汇编源代码仿真执行入手,而不需要通过具体的机器语言,并提出用基于编译原理的“三个分析”方法来实现对源代码的功能仿真。 在目前现有的嵌入式系统软件仿真工具中,还未出现针对凌阳SPCE061A单片机的软件仿真器。另外在主流软件仿真器中,也主要是对某一款具体处理器型号的单一仿真,还未做到嵌入式系统软件仿真平台的通用。针对这种情况,本文基于凌阳SPCE061A处理器对CPU的运行原理和仿真实现方法进行了探索性的研究,目的是找出针对不同CPU结构的通用仿真方法。 本文初步实现了基于SPCE061A的通用嵌入式软件指令仿真工具USMIC,该工具主要是以基于面向对象技术的Visual C++6.0为开发工具,其功能主要实现对开发者按照汇编语法规则输入的汇编源程序进行识别、仿真执行并给出仿真结果,仿真的整个过程均在可视化窗口中实现。对USMIC工具进行的初步测试结果表明USMIC工具已基本实现对凌阳SPCE061A汇编源程序的功能性仿真。


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