MC8051_IP核简单指令的仿真步骤.pdf

1. MC8051 IP 核简单指令的仿真步骤 (作者：老邹 zouzhibin@ MC8051 IP核下载地址 http://oregano.at/ip/8051.htm) 为了能够比较仔细的观察、分析、验证 MC8051 IP 核，我让MC8051 IP 核运行一个简单 的程序，利用ModelSim仿真，然后和工业标准的8051微控制器指令集对比结果，查看MC8051 IP Core 和工业标准 8051是否兼容。 1.1仿真步骤 整个仿真过程步骤如下： 1、设计程序，输出 hex 文件 利用 Keil 公司的 C51 开发工具 uVision3 建立工程，编写仿真程序，编译工程，输出以 Intel HEX 文件格式保存下来的 hex 文件。Intel HEX 文件是由一行行符合 Intel HEX 文件 格式的文本所构成的 ASCII 文本文件。Intel HEX由任意数量的十六进制记录组成。每个记 录包含 5 个域，它们按以下格式排列：:LLAAAATT[DD...]CC 每一组字母对应一个不同的域，每一个字母对应一个十六进制编码的数字。每一个域由 至少两个十六进制编码数字组成，它们构成一个字节，就像以下描述的那样： : 每个Intel HEX 记录都由冒号开头. LL 是数据长度域,它代表记录当中数据字节(DD)的数量. AAAA 是地址域,它代表记录当中数据的起始地址. TT 是代表 HEX 记录类型的域,它可能是以下数据当中的一个: 00–数据记录 01-文件结束记录 02–扩展段地址记录 04–扩展线性地址记录 DD 是数据域,它代表一个字节的数据.一个记录可以有许多数据字节.记录当中数据字 节的数量必须和数据长度域(LL)中指定的数字相符. CC 是校验和域,它表示这个记录的校验和.校验和的计算是通过将记录当中所有十六进 制编码数字对的值相加,以 256 为模进行以下补足. 2、 导入 ROM 文件 利用工具 hex2dual.exe（在目录 mc8051_design\msim 中有 hex2dual.c，编译可得 exe 文件）将 hex 文件转换成程序 ROM 数据格式 dua 文件，将此文件更名为 mc8051_rom.dua， 拷贝到” mc8051_design\msim”目录中即可。 3、ModelSim 仿真 第一步：启动 ModelSim，将工作目录设置到 mc8051_design\msim 中，因为此目录是 MC8051 的仿真目录，里面存储了很多用于仿真的文件。 第二步：建立 work 库。点击菜单选项 File-New-Library，在弹出的新建对话框中输 入 Library Name:work和Library Physical Name:work。也可以使用 ModelSim 的命令： vlib work和 vmap work work，完成建库过程。 第三步：建立编译环境。因为 ModelSim 支持批处理文件，可以将想要编译的程序文件 写在一个 do文件中，比如：vcom mc8051_p.vhd，就表示编译 mc8051_p.vhd 文件。 第四步：建立仿真环境。ModelSim仿真的结果都是通过 WAVE 的方式输出的，所以一般 在仿真之前都会编写一个仿真 do 文件，将要观察的信号添加到 WAVE 窗口中。 第五步：运行仿真批处理文件，开始仿真，同时可以在 WAVE 窗口中观察仿真结果。另 外，在 ModelSim 中也支持调试。可以在源程序中设置断点，单步跟踪，不过要求代码是行 为描述方式的。 1.2仿真程序源码解析 1.2.1 源程序解析 在 uVision3工程中输入的源程序 test.asm 如下： mov 20h,#10h ;将10H送入空间地址 20H 处 mov a,20h ;将地址 20H的值送入寄存器 a mov a, #56h ;将56H 送入寄存器 a subb a, #10h ;寄存器a减 10H，结果保存在寄存器 a addc a, #23h ;寄存器a加 23H，结果保存在寄存器 a end 本仿真主要测试 MOV、SUBB和 ADDC 三条指令，所以写了一个简单的程序。 1.2.2 hex 文件解析 uVision3 编译输出