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2023软硬件配置方案设计--第1页
2023软硬件配置方案设计
2023软硬件配置方案设计一
传统的嵌入式系统中,设计周期、硬件和软件的开发是分开进行的,并在硬
件完成后才将系统集成在一起,很多情况下,硬件完成后才开始进行实时软件和
整体调试。软硬件联合仿真是一种在物理原型可用前,能尽早开始调试程序的技
术。
软硬件联合仿真有可能使软件设计工程师在设计早期着手调试,而采用传统
的方法,设计工程师直到硬件设计完成才能进行除错处理。有些软件可在没有硬
件支持的情况下完成任务的编码,如不涉及到硬件的算法。与硬件相互作用的编
码在获得硬件之前编写,但只有在硬件上运行后,才能真正对编码进行调试。通
过采用软硬件联合仿真技术,可在设计早期开始这一设计调试过程。由于软件的
开发通常在系统开发的后段完成,在设计周期中较早的开始调试有可能将使这一
项目提早完成,该技术会降低首次将硬件和软件连接在一起时出现意外而致使项
目延期完成所造成的风险。
在取得物理原型前,采用软硬件联合仿真技术对硬件和软件之间的接口进行
验证,将使你不会花太多的时间在后期系统调试上。当你确实拿到物理原型开始
在上面跑软件的时候,你会发现经过测试的软件部分将会正常工作,这会节省项
目后期的大量时间及努力。
软硬件联合仿真系统由一个硬件执行环境和一个软件执行环境组成,通常软
件环境和硬件环境都有自己的除错和控制界面,软件通过一系列由处理器启动的
总线周期与硬件的交互作用。__以一个MiniWeb卡的开发介绍一种软硬件联合仿
真系统。
2023软硬件配置方案设计--第1页
2023软硬件配置方案设计--第2页
该方案的核心是采用一个51单片机仿真引擎GoldBullISS51(以下简称
ISS51),ISS51是51单片机开发环境KeiluVision2的一个插件,ISS51具有连
接Keil和硬件仿真环境Modelsim的接口,可以实现软硬件同步仿真。在该系统
中,Keil作为软件调试界面,Modelsim作为硬件仿真和调试界面,ISS51负责
软件执行、监控软件断点、单步执行、内存和寄存器数据返回给Keil、CPU总线
时序产生和捕获、内部功能模块(如定时器,串口)的运行等功能。
MiniWeb卡介绍
MiniWeb卡是一个运行在单片机上的Web服务器,提供网口连接,有大容量
文件系统,提供TFTP和HTTP服务。尽管软件系统比较复杂,但优化编译后,执
行代码还不足25K,为后续升级留下了足够空间。
51CPU采用SST89系列,这种CPU具有ISP功能,可以通过RS232串口,直
接将目标码下载到CPU。
DMA控制逻辑是一个可编程逻辑器件,采用的是ALTERA的CPLDEPM240,主
要功能是实现外围器件之间的DMA传递。因为51CPU进行IO访问是很低效的,
需要24个时钟周期才能进行一
次IO访问,在外围设备之间转移数据则需要更多的时钟周期,使用DMA控
制逻辑可以达到3个时钟周期就能转移一个字节。本系统中处理多种网络协议,
需要大量报文收发和文件系统访问,采用DMA可以极大地提高51单片机的数据
处理速度。DMA通道主要有MAC芯片与RAM之间的数据块转移,SMARTMEDIA和
RAM之间的数据块转移。
网卡芯片采用的是AX88796,主要的优点是可以和51CPU方便地接口;支持
100M以太网,速度高;有较大的接收报文缓存,能够平滑网络流量,减少因51CPU
处理速度慢导致
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