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ARM全系统模拟器中ⅡC模块的设计与实现

李婷  
【摘要】:目前大到航天系统,小到手机都有嵌入式系统的身影,正因得到如此广泛的应用,想深入学习和开发嵌入式系统软件的人也越来越多,其中包括对各种不同的操作系统的研究和对一些底层系统软件的研究。但是在现有情况下,提供给开发人员的研究经费是有限的,继而将为软件的开发带来一系列的问题,例如硬件开发板的不足,或者是软件开发环境的不完善。开发人员也常常因此没有办法去好好的学习和开发嵌入式系统的相关软件。与此同时,硬件开发环境的不稳定性会给一些较高层次软件的设计和开发带来意想不到的困难。为了克服软件开发中这一系列的难题,业界经过不懈努力先后提出了硬件仿真器和软件仿真器等解决方案。本文所开发的全系统仿真器ApSim是一个可用于运行、调试和验证嵌入式操作系统和应用软件的工具。该软件仿真器以纯软件的形式仿真出真实硬件的功能,为软件开发者提供了一套虚拟的开发环境,帮助开发者摆脱了难以控制的硬件环境,使其可以更好的学习和开发嵌入式软件。 串行通信总线IIC具有结构简单、连线少和扩展性强等优点,能够极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统,很好的解决了众多功能IC与CPU之间的输入输出接口,使其连接方式变得十分简单。IIC也凭借这些优点在嵌入式系统中得到越来越多的重视,因此我们十分有必要设计和实现一个可靠的IIC仿真模块。 本论文针对以上问题,提出了仿真平台的一个模块:IIC仿真模块的解决方案。根据技术手册上对IIC描述的规范标准,将模块划分为三个子模块,并使用有限自动机方法建立模型,将IIC的工作流程抽象成若干个状态的迁移过程,并提出对模型仿真的算法,使用C语言实现其所有功能。该模块采用统一的设备管理和预留接口便于以后升级和添加新型号的IIC。最后通过移植U-boot来对仿真模块进行测试,仿真系统为主设备,E2PROM为从设备,U-boot中的IIC命令在系统中的顺利运行表明了该仿真模块的正确性。


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