试析16位32位mcu软件仿真器的设计与实现

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1、苏州大学硕士学位论文16位/32位MCU软件仿真器的设计与实现姓名：徐怀亮申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：朱巧明2009050116位／32位MCU软件仿真器的设计与实现中文摘要16位／32位MCU软件仿真器的设计与实现中文摘要在PC机和普适计算盛行的今天，嵌入式系统的应用已经成为计算机工业最热门的领域之一，16位／32位高端MCU由于具有功能强大、处理速度快、能耗低等优点，逐渐成为研究与开发的热点。在嵌入式应用的软件开发中，传统交叉开发方式制约了系统开发的效率，硬件对软件的牵制严重影响软件的调试和测试，延误开发

2、进度，致使软件质量难以保整。软件仿真是摆脱困境的一种有效途径，利用仿真技术模拟硬件系统的运行，使软件开发和系统测试在虚拟平台上进行，避免软硬件开发的相互等待，提高开发效率，降低风险成本。本文通过研究16位／32位MCU软件仿真的相关技术，设计并实现了一种具有良好扩展性和通用性的MCU软件仿真器。本文实现的仿真器采用面向对象的设计思想，参照MVC模式，把仿真器的结构分为两层：用户接口层和指令仿真层。接口部分采用构件技术实现，使得仿真器具有良好的扩展性，指令仿真层采用虚指令技术，使得仿真器具有良好的通用性。首先，本文通过对MCU硬件

3、体系结构的分析，提出了在构造MCU软件仿真器时引入构件技术，设计了基于构件的MCU软件仿真器模型，并实现各个子构件的设计，通过动态集成方式将分离的构件组合起来，构成一个完整的MCU软件仿真器，实现动态配置仿真器的功能，使其具有良好的扩展性。其次，为实现对不同体系MCU指令集的仿真，本文提出采用虚指令技术来设计指令的仿真，研究了虚指令的设计与翻译，设计了虚指令函数并对翻译的虚指令进行优化，实现了体系无关的通用型指令仿真的设计。再次，为便于用户进行软件开发，本文设计实现了基于构件的仿真调试平台，提供多种调试方式和部分时序分析的功能。

4、最后，本文对MCU软件仿真器进行测试，结果表明仿真器模型和虚指令的设计都能较好的满足仿真器的要求。关键词：MVC模式，构件技术，MCU软件仿真器，虚指令集，仿真调试作者：徐怀亮指导老师：朱巧明TheDesignandImplementof16／32—-bitMCUSoftwareSimulatorAbstractWiththeprevalenceofPCandubiquitouscomputing，embeddedsystemapplicationbecomesoneofthehottestareasofcomputerindu

5、stry．Speciesof16／32-bitMCUisbecomingthekeyandhotspot,fortheadvantageofpowerful，fastandlowenergyconsumption．Inthesoftwaredevelopmentofembeddedapplication，thetraditionaldevelopmentmodereducestheefficiencyofdevelopment．Hamperfromhardwaretosoftwarehasseriousimpactonsoftw

6、aredebuggingandtesting，delaysthedevelopmentprogress，andmakesthequalityofsoftwarehardtoguarantee．Simulationdevelopmentisaneffectivewaytobreakthemass．Withsimulationtechnologysimulatingtherunningofhardwaresystem，softwaredevelopmentandsystemtestingCanbeimplementedonavirt

7、ualplatform，whichavoidsmutualwaitbetweenhardwaredevelopmentandsoftwaredevelopment，improvesthedevelopmentefficiencyandlowersthecostsandrisk．Throughtheanalysisof16／32一bitMCUsimulationtechnology,ageneralMCUsimulatorwithgoodexpansibilityisdesignedandimplemented．Usingthei

8、deaofobject．orientedandreferringtotheMVCpatten，theMCUsimulatorisdividedintotwotiers：userinterfaceandinstructionsimulation．Theinterf