基于SystemC的周期精確級(jí)全系統(tǒng)仿真和非侵入式調(diào)試.pdf

1、摩爾定律持續(xù)有效，片上系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的復(fù)雜性急劇提高，功能的驗(yàn)證和調(diào)試也面臨巨大挑戰(zhàn)。 嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的仿真和調(diào)試需要遵循苛刻的原則。本文提出的周期精確級(jí)仿真和非侵入式調(diào)試構(gòu)成嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)可驗(yàn)證的充分條件。 本文在對(duì)虛擬機(jī)分類的基礎(chǔ)上，論證了周期精確級(jí)全系統(tǒng)仿真的重要意義。本文對(duì)傳統(tǒng)的調(diào)試方法進(jìn)行了分類，并根據(jù)調(diào)試的Heisenberg(海森堡)原則進(jìn)行了評(píng)判，指出Simulator-based debu

2、gging是實(shí)時(shí)系統(tǒng)調(diào)試的合理的出發(fā)點(diǎn)；強(qiáng)調(diào)了實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真和調(diào)試的特殊要求；在此基礎(chǔ)上，提出中間解析層的概念來(lái)解決傳統(tǒng)虛擬機(jī)在調(diào)試其上操作系統(tǒng)的進(jìn)程時(shí)對(duì)被調(diào)試系統(tǒng)的侵入。 本文論述了軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)思想的起源，通過(guò)對(duì)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的比較引入SystemC這一軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)工具；討論了在單處理器系統(tǒng)或多處理器系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)仿真的思想演變和實(shí)現(xiàn)方案，按照逐步精化的方法論證了SystemC本身設(shè)計(jì)思想的正確性和完整性，

3、定義了SystemC的嚴(yán)格語(yǔ)義；在此基礎(chǔ)上，給出了基于SystemC的設(shè)計(jì)方法。 本文展示了采用SystemC軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)工具對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行周期精確級(jí)仿真的完整設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，獨(dú)自建立了與ARM7TDMI處理器核以及AMBA總線(ahb總線和apb總線)等價(jià)的周期精確級(jí)模型，詳細(xì)描述了仿真包含ARM7TDMI處理器核、AMBA總線(ahb總線和apb總線)、處理器的總線wrapper、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘以及外設(shè)的SoC芯片的過(guò)程以