指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個(gè)極其重要的領(lǐng)域,一個(gè)靈活高效且準(zhǔn)確度高的仿真器不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真,而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中性能評(píng)估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個(gè)設(shè)計(jì)效率的重要因素,在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中,編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度,但其對(duì)應(yīng)用的假設(shè)過于嚴(yán)格,限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點(diǎn)也很明顯,由于模擬過程中需要耗費(fèi)大量時(shí)間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見,如何減少仿真過程中的指令譯碼時(shí)間,是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個(gè)指令集仿真器的原型,重點(diǎn)解決指令解碼過程中的速度瓶頸,在其基礎(chǔ)可以進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn),以適應(yīng)不同硬件平臺(tái)的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實(shí)現(xiàn)規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高級(jí)語言的描述,其后提出了改進(jìn)版解釋型指令集仿真器的設(shè)計(jì)方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時(shí)間,創(chuàng)新性的在流程設(shè)計(jì)中加入了預(yù)解碼的步驟,同時(shí)用自己設(shè)計(jì)的壓縮算法解決了因預(yù)解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來,描述了仿真器的實(shí)現(xiàn),包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能,并著重描述了如何通過劃分存儲(chǔ)域和存儲(chǔ)塊的方式模擬真實(shí)存儲(chǔ)器的讀寫訪問實(shí)現(xiàn)。 另外,需要特別指出的是,針對(duì)仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題,本文從一線程序開發(fā)人員的角度,在調(diào)試模塊的設(shè)計(jì)中除了斷點(diǎn)設(shè)置、程序暫停、恢復(fù)等基本功能外,還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實(shí)用性。 在文章的結(jié)尾,提出了仿真器的驗(yàn)證方案,并按照該方案對(duì)仿真器進(jìn)行了功能和性能上的驗(yàn)證,最后對(duì)進(jìn)一步的工作進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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現(xiàn)在,下一代嵌入式微處理器和軟件面臨著不斷減小的產(chǎn)品壽命。而由此產(chǎn)生的縮短的研發(fā)周期則要求設(shè)計(jì)者能夠在更短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出更為復(fù)雜的處理器和軟件。為了解決這個(gè)問題,嵌入式系統(tǒng)的仿真逐漸成為在新的可編程結(jié)構(gòu)的開發(fā)中必不可少的工具。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)仿真核心的指令集仿真器,由于普遍使用的解釋型仿真器的性能較低,從十幾年前開始,人們就開始了對(duì)編譯型指令集仿真器的研究。但是,由于編譯技術(shù)的限制,它從來沒有能夠在商業(yè)產(chǎn)品中推廣。 ARM公司06年新推出的Cortex-M3系列芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。本文將針對(duì)基于ARM Cortex-M3的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)出一個(gè)仿真平臺(tái),以ARM Cortex-M3 所采用最新的Thumb-2 指令集作為目標(biāo)指令集,設(shè)計(jì)了其仿真器,給出了一種優(yōu)化的解釋型指令仿真機(jī)。 1.首先介紹了Thumb-2 指令集的編程模型,包括目標(biāo)指令集支持的處理器的模式、寄存器和存儲(chǔ)器的組織。 2.其次建立了仿真平臺(tái)。在平臺(tái)的建立過程中,設(shè)計(jì)了結(jié)合編譯技術(shù)速度和解釋技術(shù)靈活性的仿真機(jī);完成了Thumb-2 指令集體系結(jié)構(gòu)的描述;實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)器接口,從而可以滿足目標(biāo)指令集對(duì)存儲(chǔ)器的訪問要求;介紹了ELF 文件格式,并設(shè)計(jì)了將ELF 文件中的指令和數(shù)據(jù)裝入存儲(chǔ)器的裝載程序。 3.最后以一個(gè)基于ARM Cortex-M3 處理器的機(jī)器小車嵌入式系統(tǒng)為例,對(duì)仿真平臺(tái)進(jìn)行功能上的驗(yàn)證。
標(biāo)簽: Cortex-M ARM txt 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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利用matlab里面的simulink 工具箱進(jìn)行濾波器的設(shè)計(jì)和仿真
標(biāo)簽: MATLAB_Simulink 數(shù)字 仿真
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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模電中常用的電路,在強(qiáng)大的EDA軟件Multisim下仿真實(shí)例,學(xué)習(xí)的好資料,機(jī)不可失!
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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關(guān)于proteus仿真完全學(xué)習(xí)資料,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)proteus仿真的全面了解,掌握!
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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較高性能的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)更新電機(jī)參數(shù),文章中采用一種在線辨識(shí)永磁同步電機(jī)參數(shù)的方法。這種基于最小二乘法參數(shù)辨識(shí)方法是在轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行的,通過MATLAB/SIMULINK對(duì)基于最小二乘法的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明這種電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地更新電機(jī)控制參數(shù)。 關(guān)鍵詞:永磁同步電機(jī);參數(shù)辨識(shí);最小二乘法
標(biāo)簽: 最小二乘法 參數(shù)辨識(shí) 仿真研究
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界越來越廣泛的重視。分析了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式操作系統(tǒng)的仿真環(huán)境TOSSIM 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu);并與基于通用網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境ns-2 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真方法進(jìn)行了對(duì)比;指
標(biāo)簽: TOSSIM 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 仿真環(huán)境
上傳時(shí)間: 2013-05-29
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Multisim10仿真教程Multisim10仿真教程
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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雷達(dá)顯控終端作為對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)的直觀表述,是各種雷達(dá)系統(tǒng)中的重要組成部分。該文對(duì)Direct3D 和雷達(dá)顯示器進(jìn)行介紹,并在此基礎(chǔ)上,提出一種新的基于VC++和Direct3D 的雷達(dá)P 型顯示器仿真模型
標(biāo)簽: Direct3D PPI VC 雷達(dá)
上傳時(shí)間: 2013-06-19
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自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來,我國著名學(xué)者、現(xiàn)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無窮級(jí)數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的應(yīng)用物理中的逆問題,例如費(fèi)米體系逆問題、信號(hào)處理等,開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年得到了世界著名的《NATURE》雜志的整版專評(píng)與高度評(píng)價(jià)。華僑大學(xué)蘇武潯、張渭濱教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對(duì)稱方波和三角波等)的傅立葉級(jí)數(shù)的逆變換運(yùn)算,得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號(hào)的各種常用波形的信號(hào)展開;并求得了與各種常用波形信號(hào)函數(shù)族相正交的函數(shù)族,以用于各展開系數(shù)的計(jì)算與信息的解調(diào);而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中,提出了一種新的通信系統(tǒng),即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 在新型通信系統(tǒng)中,把這種正交函數(shù)族應(yīng)用于系統(tǒng)的相干調(diào)制解調(diào)中,取代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中調(diào)制解調(diào)所采用的三角正交函數(shù)族。正是這種正交函數(shù)族使得通信系統(tǒng)的傳輸性能大大提高,保密性加強(qiáng),而且正交函數(shù)族產(chǎn)生很方便。 本文從軟件仿真和硬件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面對(duì)Chen-Mobius通信系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。首先,利用MATLAB軟件構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng),通過計(jì)算機(jī)編程,對(duì)Chen-Mobius單路、四路和八路的數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,對(duì)該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯(cuò)誤概率進(jìn)行了計(jì)算,并繪出了信噪比-錯(cuò)誤概率曲線;其次,在QuartusⅡ軟件平臺(tái)上,利用VHDL語言文本輸入和原理圖輸入的方法構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng),對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,包括設(shè)計(jì)綜合、引腳分配、仿真驗(yàn)證、時(shí)序分析等;再次,在QuartusⅡ軟件仿真的基礎(chǔ)上,在Altera公司的Stratix GX芯片上,實(shí)現(xiàn)了硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn);最后,從MATLAB軟件仿真和硬件實(shí)現(xiàn)的結(jié)果出發(fā),通過分析系統(tǒng)的性能,簡單展望了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景。 本文通過軟件仿真得到了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的信噪比-錯(cuò)誤概率曲線,從理論上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的強(qiáng)的抗干擾能力;利用FPGA完成了系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn),從實(shí)際上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性。從兩方面都可以說明,Chen-Mobius通信系統(tǒng)雖然只是一個(gè)新的起點(diǎn),但它卻預(yù)示著光明的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ChenMobius MATLAB FPGA 數(shù)字通信系統(tǒng)
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