嵌入式快速精准虚拟仿真平台设计和实现论文

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1、摘要随着手持设备和移动终端在人们生活中发挥越来越大的作用，嵌入式系统设计方法学也从原来的硬件与软件设计分开实现，走向了现代的电子系统级的软硬件协同设计。对于电子系统级设计来说，关键技术在于虚拟仿真平台的搭建、虚拟仿真工具的构建、虚拟仿真模型和数据库的构建等。而就虚拟仿真平台而言，阻碍虚拟平台技术不断完善的一大阻力就是仿真的快速性和精准性之间的合理均衡。目前国际电子系统高端设计技术的研究重点大多都聚集在对这一技术的攻克上。论文就自行研发设计SRP嵌入式系统过程中，针对构建虚拟仿真平台这一技术，提出了一种异构虚拟仿真平台的设计方法，即以跨平台的高速虚拟机Qemu

2、模拟SRP处理器核心，以具有硬件描述语言特征的SystemC语言库搭建系统总线和外部设备等外部模块，最后通过基于网络套接字的进程间通信模型进行了异构整合。文中描述的SRP微处理器模拟核心，采用动态二进制翻译技术，能精确到指令级运行，提高了仿真运行速度。总线描述中首先采用事务处理抽象层上进行建模，实现了总线协议中的单次读写和块读写操作，并设计了相应的主从设备模型：然后进行了通道分层，在事务处理级模型内嵌套了能够产生时钟精准信息的寄存器传输层模型。总线的两层模型各有分工，寄存器传输层负责与SRP处理器模拟核心进行通信，同时产生时钟精准信息；事务处理层负责抽象主设

3、备对从设备的访问请求接口，通过使用仲裁机制决定不同主设备访问请求的次序。该虚拟仿真平台模型兼顾到了仿真过程中的快速性和精准性问题。论文最后阐述了在SRP虚拟仿真平台上进行了一些仿真设计实践，验证了SRP虚拟仿真平台系统功能的正确性，并重点讨论了虚拟仿真系统总线的建立与调度、测试等技术，并对实验数据进行了对比与分析。从而验证了这一技术的精准性和快速性。关键字：软硬件协同设计SRP虚拟平台快速精准仿真QemuSystemCAbstractAsthehandhelddevicesandmobiledevicesplayallincreasingroleinpeop

4、le’Slives，embeddedsystemdesignmethodologiesarenolongerimplementedseparatelyfromoriginalhardwareandsoftwaredesign，buttoamodemelectronicsystem-levelhardwareandsoftwareCO-design．Forelectronicsystem·leveldesign，thekeytechnologyisthevirtualsimulationplatformstructures，whilethemajorbottl

5、eneckhinderthevirtualplatformtechnologycontinuestoimproveisthetradeoffbetweenthefastandaccuratesimulation．TheCO-simulationvirtualplatformweproposedcontainstwomajorkemels：aCPUemulatorbasedonQemuandaSystemCsimulator．TheCPUemulatorismodifiedtobeseenasaemulateISSofSRPsystem．Dynamicbina

6、rytranslationtechnologyisadoptedinQemutoconverttargetcodeintohostcode，greatlyimprovesthesimulationspeedofCPUmodel．Systembusandperipheraldevices(Master／Slave)aremodeledontransactionabstractionlayerbasedonSystemClanguagelibrary．Systembusthenisdividedintotwoparts：thetransactionabstrac

7、tionlayermodelcorrespondingmaster-slavedevicemodelandtheregistertransferlayermodelcorrespondingQemuemulator．Moreover,theregistertransferlayermodeltakescareofthecycle．accurateinformation．FromCO．simulationpointofview,everykemelscanbeseenasaprocessonthehostthatisexecutedconcurrently,t

8、herefore，theinter-processc