嵌入式系统前端开发工具的实现

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1、嵌入式系统前端开发工具的实现刁红宇!李文馨"!南阳理工学院!河南南阳!"#$$$""许昌学院电气信息工程学院!河南许昌!%&$$$摘要!在嵌入式系统仿真开发环境中!为了能够对嵌入式系统的硬件环境和单片机’()进行仿真!就必然需要对硬件环境以及’()作形式化的描述#在硬件描述语言标准*+,-语言基础上!结合’..语言的语法规则!设计并实现了嵌入式系统前端开发工具/+,-语言#本文介绍了/+,-语言的设计思想及编译器实现的主要技术#首先介绍了/+,-语言的设计模型和程序结构!然后介绍/+,-语言编译器的主要实现技术#关键词!嵌入式软件"嵌入式系统仿真"硬件描述语言嵌入式软件的开发是当今计

2、算机软件发展的一个&’0)语言是对=’0)的扩充!其与=’0)最大的热点!并在智能电器领域具有广泛的应用前景"但嵌不同之处是其融合*77的语法规则"设计&’0)语言入式软件的调试不是件容易的事!目前调试嵌入式软主要目的之一是为了最终能够产生*77源代码!以便利件普遍使用在线仿真器!"#调试方法"随着嵌入式系用现有>?@?*77编译器"统越来越复杂!传统调试方法已遇到了一定的挑战&’)"#(%语言程序结构"为了缩短嵌入式软件开发周期!降低开发成本!用纯软因&’0)语言是基于=’0)语言模型!所以在程件方式实现嵌入式软件仿真开发环境是一种有效途序结构上应符合=’0)标准"无论是哪种硬件环

3、境!用径"为此我们成功研制了$%系统!即实时嵌入式软件&’0)语言所编写的描述程序的结构大体相同"它们仿真开发集成环境的程序结构如下"$A<3外部说明部分!"#$%语言的设计思想这里&外部’有两层意思"其一!它存在于设计实&’!"#(%语言设计模型体说明与构造之外%其二!在这一部分可以说明所有的&’()语言需提供对硬件环境及单片机*+,作形 描述程序将要使用的外部函数!这些函数的定义存在式化描述的能力!即需允许用户从硬件的逻辑行为#逻 于其它"77文件或程序库中!它们将在"77仿真程序编辑组成和硬件延时等三个方面对数字硬件设备进行描 译时被编译和连接"述-./"&’0)语言大体上至少

4、需具有以下几个特点 1.3设计实体说明部分$123支持自顶向下或自底向上的程序设计方法%1.3它实体说明部分所表现的是环境参数和各管脚信能够描述上至系统下至门级的各级逻辑电路%143具有描 息!它的形式$述电路中并行#并发关系及时序控制的能力%153支持对 BCDEDF实体名字EG硬件延时模型的描述%163具有控制面板描述的能力"在 HBCBIEJK环境参数说明3L用&’0)语言进行硬件描述程序完成后!将这个描述文 MNIDK管脚序列说明3O件进行翻译!生成仿真"77程序!再经*77编译器编译和 BCP实体名字O连接!生成可以在,8!9和:+&8;!80:;下面运行的 K43设计实体

5、构造部分仿真程序"构造&’0)语言的设计模型如图<"实体的构造部分真正对目标硬件环境进行描述"它的形式为$QIJREDBJDSIB构造体名字NT实体名字EG构造体说明部分UBHEC!*万方数据构造体描述部分件$一个电路都被看作是一个设计实体#在89:9!"#构造体名字455中"这样的设计实体被实现为一个实现类"这个类$实体的构造部分主要含有以下两个部分在仿真程序中被455内部语句"!>来运行#设计实体!!实体变量的说明类的首项工作就是初始化数据类"然后启动所有进程"存在于构造体的说明部分"它包括信号变量的说将数据类的成员作为每个进程启动的参数#这样就起明和通用变量的说明#信号变量被用

6、来表示信号"通到了共享数据类的作用#用变量是指作用于实体构造部分的普通变量"信号变0123编译器内部工作流程如图 ?#量与通用变量的作用域相同"它们对于设计实体外部无效#它们的作用均为联系$协调各个进程"这一点好象高级程序设计语言中全局变量"起到联系各个函数的作用#"进程语句部分存在于构造体描述部分"是对硬件环境进行形式描述的主要方式#它的语句形式为04程序的工作纯属于一个语言识别的过程!"!&&进程名%&’()!**+激发信号集为0123程序的预处理部分"我们使用了@ABC提供,内部说明部分的30C和D844工具来辅助实现工作#不必去操心-!./"0123源程序语法错误的检查"我们

7、关心的只是源程序内部语句部分的语义错误"0123大部分语义限制都与455相同#!"#&’()!**$’(’"&中采用的主要数据结构进程语句是0123语言中最重要的部分#在描述对于语言的编译来说"确定数据结构是第一重要程序中"每一个进程语句表示硬件环境中的一个有一的工作"实现某种语言的识别"合理的数据结构的设计定的独立功能的模块"一个程序可能需要诸多的进程不止一种EFG#04中所使用的主要数据结构分别是!标语句来表示硬件环境中的诸多模块#在仿真程序中识符节点