指令集仿真器是目前嵌入式系統研究中一個極其重要的領域，一個靈活高效且準確度高的仿真器不僅可以實現對嵌入式系統硬件環境的仿真，而且是現代微處理器結構設計過程中性能評估的重要工具. 仿真器的性能已經成為影響整個設計效率的重要因素，在現有的指令集仿真技術中，編譯型仿真技術雖然可以獲得高的仿真速度，但其對應用的假設過于嚴格，限制了其在商業領域中的應用；解釋型仿真器雖被普遍使用，但其缺點也很明顯，由于模擬過程中需要耗費大量時間用于指令譯碼，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間，是提高仿真器的性能的關鍵。 本文旨在提出一個指令集仿真器的原型，重點解決指令解碼過程中的速度瓶頸，在其基礎可以進行擴充和改進，以適應不同硬件平臺的需要。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現規律，并在此基礎上進行了高級語言的描述，其后提出了改進版解釋型指令集仿真器的設計方案，包括為提高仿真器性能，減少譯碼時間，創新性的在流程設計中加入了預解碼的步驟，同時用自己設計的壓縮算法解決了因預解碼產生大量譯碼信息而帶來的內存過度消耗難題。接下來，描述了仿真器的實現，包括指令的取指、譯碼、執行等基本功能，并著重描述了如何通過劃分存儲域和存儲塊的方式模擬真實存儲器的讀寫訪問實現。 另外，需要特別指出的是，針對仿真器中普遍存在的調試難問題，本文從一線程序開發人員的角度，在調試模塊的設計中除了斷點設置、程序暫停、恢復等基本功能外，還添加了各類監視設備和程序跟蹤的功能，以期能提高本仿真器的實用性。 在文章的結尾，提出了仿真器的驗證方案，并按照該方案對仿真器進行了功能和性能上的驗證，最后對進一步的工作進行了展望。
上傳時間： 2013-08-02
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現在，下一代嵌入式微處理器和軟件面臨著不斷減小的產品壽命。而由此產生的縮短的研發周期則要求設計者能夠在更短的時間內開發出更為復雜的處理器和軟件。為了解決這個問題，嵌入式系統的仿真逐漸成為在新的可編程結構的開發中必不可少的工具。對于嵌入式系統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，人們就開始了對編譯型指令集仿真器的研究。但是，由于編譯技術的限制，它從來沒有能夠在商業產品中推廣。 ARM公司06年新推出的Cortex-M3系列芯片已經廣泛應用在無線傳感器網絡等領域。本文將針對基于ARM Cortex-M3的嵌入式系統設計出一個仿真平臺，以ARM Cortex-M3 所采用最新的Thumb-2 指令集作為目標指令集，設計了其仿真器，給出了一種優化的解釋型指令仿真機。 1.首先介紹了Thumb-2 指令集的編程模型，包括目標指令集支持的處理器的模式、寄存器和存儲器的組織。 2.其次建立了仿真平臺。在平臺的建立過程中，設計了結合編譯技術速度和解釋技術靈活性的仿真機；完成了Thumb-2 指令集體系結構的描述；實現了存儲器接口，從而可以滿足目標指令集對存儲器的訪問要求；介紹了ELF 文件格式，并設計了將ELF 文件中的指令和數據裝入存儲器的裝載程序。 3.最后以一個基于ARM Cortex-M3 處理器的機器小車嵌入式系統為例，對仿真平臺進行功能上的驗證。
上傳時間： 2013-07-19
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隨著通信技術和計算機技術的發展，多媒體的應用與服務越來越廣泛，視頻壓縮編碼技術也隨之成為非常重要的研究領域。運動估計是視頻壓縮編碼中的一項關鍵技術。由于視頻編碼系統的復雜性主要取決于運動估計算法，因此如何找到一種可靠、快速、性能優良的運動估計算法一直是視頻壓縮編碼的研究熱點。運動估計在視頻編碼器中承擔的運算量最大、控制最為復雜，由于對視頻編碼的實時性要求，因此運動估計模塊一般都采用硬件來設計。 本文的目的是在FPGA芯片上設計實現一種更優的易于硬件實現的塊匹配運動估計算法——二步搜索算法。全文首先討論了塊匹配運動估計理論及其主要技術指標，介紹了運動估計技術在MPEG-4中的應用，然后在對典型的運動估計算法進行分析比較的基礎上討論了一種性能和硬件實現難易度綜合指數較高的二步搜索算法。本文對已有的用于全搜索算法實現的VLSI結構進行了改進，設計了符合二步搜索算法要求的FPGA實現結構，并在對其理論分析之后，對實現該算法的運動估計模塊進行了功能模塊的劃分，并運用VerilogHDL硬件描述語言、ISE及Modelsim開發工具在Spartan-IIEXC2S300eFPGA芯片上完成了對各功能模塊的設計、實現與時序仿真。最后，對整個運動估計模塊進行了仿真測試，給出了其在FPGA上搭建實現后的時序仿真波形圖與占用硬件資源情況，通過對時序仿真結果可知本文設計的各功能模塊工作正常，并且能夠協同工作，整個運動估計模塊能夠正確的實現二步搜索運動估計算法，并輸出正確的運動估計結果；通過對占用硬件資源及時鐘頻率情況的分析驗證了本文設計的二步搜索運動估計算法的FPGA實現結構具備先進性和實時可實現性。
上傳時間： 2013-05-27
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高性能濾波器是現代信號處理的一種基本電路，傳統的設計思想和方法運算量大，存在優化復雜的缺點。本文采用Pspice 的仿真優化工具對二階低通濾波器基于通帶寬度的目標進行了優化和仿真，結果表明優化目標和仿
上傳時間： 2013-06-25
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近年來，人們對無線數據和多媒體業務的需求迅猛增加，促進了寬帶無線通信新技術的發展和應用。正交頻分復用 (Orthogonal Frequency Division Multiolexing，OFDM)技術已經廣泛應用于各種高速寬帶無線通信系統中。然而 OFDM 系統相比單載波系統更容易受到頻偏和時偏的影響，因此如何有效地消除頻偏和時偏，實現系統的時頻同步是 OFDM 系統中非常關鍵的技術。 本文討論了非同步對 OFDM 系統的影響，分析了當前用于 OFDM 系統中基于數據符號的同步算法，并簡單介紹非基于數據符號同步技術。基于數據符號的同步技術通過加入訓練符號或導頻等附加信息，并利用導頻或訓練符號的相關性實現時頻同步。此算法由于加入了附加信息，降低了帶寬利用率，但同步精度相對較高，同步捕獲時間較短。 隨著電子芯片技術的快速發展，電子設計自動化 (Electronic DesignAutomation，EDA) 技術和可編程邏輯芯片 (FPGA/CPLD) 的應用越來越受到大家的重視，為此文中對 EDA 技術和 Altera 公司制造的 FPGA 芯片的原理和結構特點進行了闡述，還介紹了在相關軟件平臺進行開發的系統流程。 論文在對基于數據符號三種算法進行較詳細的分析和研究的基礎上，尤其改進了基于導頻符號的同步算法之后，利用 Altera 公司的 FPGA 芯片EP1S25F102015 在 OuartusⅡ5.0 工具平臺上實現了 OFDM 同步的硬件設計，然后進行了軟件仿真。其中對基于導頻符號同步的改進算法硬件設計過程了進行了詳細闡述。不僅如此，對于基于 PN 序列幀的同步算法和基于循環前綴 (Cycle Prefix，CP) 的極大似然 (Maximam Likelihood,ML)估計同步算法也有具體的仿真實現。 最后，文章還對它們進行了比較，基于導頻符號同步設計的同步精度比較高，但是耗費芯片的資源多，另一個缺點是沒有頻偏估計，因此運用受到一定限制。基于 PN 序列幀的同步設計使用了最少的芯片資源，但要提取 PN 序列中的信號數據有一定困難。基于循環前綴的同步設計占用了芯片 I/O 腳稍顯多。這幾種同步算法各有優缺點，但可以根據不同的信道環境選用它們。
上傳時間： 2013-04-24
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Cadence 軟件是我們公司統一使用的原理圖設計、PCB 設計、高速仿真、自動布線的EDA 工具。本篇 Cadence 使用手冊是一本基于Allegro SPB V15.2 版本的Cadence 軟件的基礎使用手冊，包括原理圖設計、 PCB 設計、高速仿真、約束管理器、自動布線五個方面的內容，是一個入門級的教材。通過這本手冊旨在 讓新進員工能掌握Cadence 的基本使用方法，能獨立進行原理圖及PCB 的設計，了解自動布線、約束管理 器的使用，熟悉高速仿真的過程，并對公司的EDA 流程有全面的了解。
上傳時間： 2013-04-24
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LCD仿真器是一種電子產品的輔助開發工具。目前LCD（液晶屏）在各種電子產品的使用越來越廣泛，開發人員在開發帶LCD的產品時會用到各種各樣的LCD，這些LCD或是現有的，或是定制，現有的LCD不一定能完全滿足設計需要，定制LCD需要時間，需要資金，做好后還有修改的可能性，造成不必要的浪費。傳統的做法是用LED（發光管）＋驅動電路來仿真LCD，其弊端有四，一、電路復雜，功耗大，100多點的LCD電流將達1A左右。二、圖案逼真性差，不直觀。三、制作、修改困難，靈活性差。四、通用性不強。 LCD仿真器完全克服了以上存在的問題，她采用軟硬件結合的方法，充分發揮軟件在作圖、運算方面的優勢，使仿真的圖案與目標LCD圖案完全一致，仿真LCD特性與目標LCD特性幾乎一樣，并提供強大的LCD圖形編輯工具，對于不 同的LCD產品，LCD仿真器硬件不必更換，只需制作不同的LCD圖案，她的靈活性、通用性將是您開發LCD產品的理想選擇。 LCD仿真器由采樣板、仿真軟件和LCD圖形編輯軟件組成，采樣板通過USB口與PC機通信。 LCD仿真器可以方便地與HT1621、Winbond、SAMSUNG，中穎、十速HOLTEK、義隆等帶LCD DRIVER的單片機連接。
上傳時間： 2013-06-22
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Proteus 是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，真的很不錯。可以仿真51 系列、AVR，PIC 等常用的MCU 及其外\\r\\n圍電路（如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC 器件，...）
上傳時間： 2013-08-20
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Proteus6.7是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，真的很不錯。可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU及其外圍電路（如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件，...） 其實proteus與multisim比較類似，只不過它可以仿真MCU！
上傳時間： 2013-09-29
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EDA （Electronic Design Automation）即“電子設計自動化”，是指以計算機為工作平臺，以EDA軟件為開發環境，以硬件描述語言為設計語言，以可編程器件PLD為實驗載體(包括CPLD、FPGA、EPLD等)，以集成電路芯片為目標器件的電子產品自動化設計過程。“工欲善其事，必先利其器”，因此，EDA工具在電子系統設計中所占的份量越來越高。下面就介紹一些目前較為流行的EDA工具軟件。 PLD 及IC設計開發領域的EDA工具，一般至少要包含仿真器（Simulator）、綜合器（Synthesizer）和配置器（Place and Routing, P&R）等幾個特殊的軟件包中的一個或多個，因此這一領域的EDA工具就不包括Protel、PSpice、Ewb等原理圖和PCB板設計及電路仿真軟件。目前流行的EDA工具軟件有兩種分類方法：一種是按公司類別進行分類，另一種是按功能進行劃分。 若按公司類別分，大體可分兩類：一類是EDA 專業軟件公司，業內最著名的三家公司是Cadence、Synopsys和Mentor Graphics；另一類是PLD器件廠商為了銷售其產品而開發的EDA工具，較著名的公司有Altera、Xilinx、lattice等。前者獨立于半導體器件廠商，具有良好的標準化和兼容性，適合于學術研究單位使用，但系統復雜、難于掌握且價格昂貴；后者能針對自己器件的工藝特點作出優化設計，提高資源利用率，降低功耗，改善性能，比較適合產品開發單位使用。 若按功能分，大體可以分為以下三類。 (1) 集成的PLD/FPGA開發環境 由半導體公司提供，基本上可以完成從設計輸入（原理圖或HDL）→仿真→綜合→布線→下載到器件等囊括所有PLD開發流程的所有工作。如Altera公司的MaxplusⅡ、QuartusⅡ，Xilinx公司的ISE，Lattice公司的 ispDesignExpert等。其優勢是功能全集成化，可以加快動態調試，縮短開發周期；缺點是在綜合和仿真環節與專業的軟件相比，都不是非常優秀的。 (2) 綜合類 這類軟件的功能是對設計輸入進行邏輯分析、綜合和優化，將硬件描述語句（通常是系統級的行為描述語句）翻譯成最基本的與或非門的連接關系（網表），導出給PLD/FPGA廠家的軟件進行布局和布線。為了優化結果，在進行較復雜的設計時，基本上都使用這些專業的邏輯綜合軟件，而不采用廠家提供的集成PLD/FPGA開發工具。如Synplicity公司的Synplify、Synopsys公司的FPGAexpress、FPGA Compiler Ⅱ等。 (3) 仿真類 這類軟件的功能是對設計進行模擬仿真，包括布局布線（P&R）前的“功能仿真”（也叫“前仿真”）和P&R后的包含了門延時、線延時等的“時序仿真”（也叫“后仿真”）。復雜一些的設計，一般需要使用這些專業的仿真軟件。因為同樣的設計輸入，專業軟件的仿真速度比集成環境的速度快得多。此類軟件最著名的要算Model Technology公司的Modelsim，Cadence公司的NC-Verilog/NC-VHDL/NC-SIM等。 以上介紹了一些具代表性的EDA 工具軟件。它們在性能上各有所長，有的綜合優化能力突出，有的仿真模擬功能強，好在多數工具能相互兼容，具有互操作性。比如Altera公司的 QuartusII集成開發工具，就支持多種第三方的EDA軟件，用戶可以在QuartusII軟件中通過設置直接調用Modelsim和 Synplify進行仿真和綜合。 如果設計的硬件系統不是很大，對綜合和仿真的要求不是很高，那么可以在一個集成的開發環境中完成整個設計流程。如果要進行復雜系統的設計，則常規的方法是多種EDA工具協調工作，集各家之所長來完成設計流程。
上傳時間： 2013-11-19
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