嵌入式调试技术习题253页.pptVIP

指令集模拟器的结构*合肥工业大学计算机与信息学院*01指令集模拟器是一个纯软件系统02内部有一个反映目标处理器硬件的数据结构03以时序状态机的方式工作04可以根据目标机指令集定义执行目标指令05按照实现方法的不同指令集模拟器分为06解释型07编译型指令集模拟器的运行*合肥工业大学计算机与信息学院*指令集模拟器的操作界面与IDE类似模仿目标机的取指、译码和执行操作将中间执行结果或者最终执行结果存入目标机映像数据结构调试人员可以观察目标机映像寄存器或者映像存储器的单元，了解目标代码的执行结果指令集模拟器主要用途*合肥工业大学计算机与信息学院*215指令集模拟器主要用在以下几种场合：没有目标机开发板模块代码的先行调试，以加快调试速度4调试的程序模块不需要在实际开发板上执行，例如学习ARM汇编语言程序3有目标机开发板，但使用目标机开发板成本较高流行的ARM指令集模拟器*合肥工业大学计算机与信息学院*有两种比较流行的指令集模拟器：ARMulatorSkyEye还有一些研究中的ARM指令集模拟器ARM公司推出的ARMulator*合肥工业大学计算机与信息学院*ARMulator是业界著名的指令集仿真器运行在PC平台上ARM体系结构的指令集模拟器集成在SDT2.51和ADS1.2上的插件由四个部分组成：处理器核模型、存储器接口、处理器接口、操作系统接口。指令模拟精度的级别*合肥工业大学计算机与信息学院*指令模拟精度有三个级别指令级周期级时序（节拍）级ARMulator完全实现了指令级和周期级模拟精度，但是没有完全实现时序级精度。12345指令集模拟器ARMulator对ARM程序运行

进行指令周期数统计的结果快照Armulator的指令周期统计结果说明*合肥工业大学计算机与信息学院*SkyEye*合肥工业大学计算机与信息学院*一个ARM体系结构的嵌入式仿真和集成开发环境国内开放源码的自由软件项目运行环境：Linux平台和Windows的Cygwin能够仿真的CPU包括：不带MMU的Atmel91x40带MMU的ARM720T等基于ARM7TDMI的内核SkyEye还能够模拟其它一些硬件外设，如串口、网络芯片、内存、时钟等3.3.2ROM仿真器*合肥工业大学计算机与信息学院*用RAM以及附加电路制成的替代ROM进行离线编程的工具嵌入式系统的程序存储器为ROM时，如果调试需要修改代码、设置断点及更新程序代码，就需要进行离线编程。ROM仿真器离线编程是一个费时间的工作，用RAM替代ROM可以解决这个问题MCS-51单片机研发过程中常常使用ROM仿真工具ROM仿真器照片*合肥工业大学计算机与信息学院*支持各种51系列芯片的JY-E2300仿真器照片3.3.3实时在线仿真*合肥工业大学计算机与信息学院*实时在线仿真01ICE，In-CircuitEmulator02目前最为有效的调试嵌入式系统的手段03通过ICE的实际执行，开发者可以排除人们难以发现的隐藏在设计方案中的逻辑错误。04ICE的另外一个主要功能是在应用系统中仿真微控制器的实际执行05优点是功能强大，软硬件均可以做到完全实时在线调试；缺点是价格昂贵。063.3.4片上调试技术*合肥工业大学计算机与信息学院*片上调试技术OCD，On-ChipDebugging嵌入式调试技术中运用最广泛的一种片上调试是在CPU的内部嵌入额外的控制模块，即片上调试器；使得CPU的工作模式分为正常模式和调试模式。常用的片上调试技术*合肥工业大学计算机与信息学院*目前常用的片上调试技术主要有三种：01背景调试模式02BDM，BackgroundDebugMode03JTAG04IEEE1149.105Nexus06IEEE-5001ISTO07背景调试模式*合肥工业大学计算机与信息学院*1背景调试模式2Motorola公司专有的片上调试器。3Motorola公司是第一个把片上调试器集成在处理器内核中的嵌入式微处理器厂商。4BDM首先在68300系列处理器上实现5现在在其他微控制器上得到应用BDM与ICE的区别*合肥工业大学计算机与信息学院*传统ICE调试时，使用ICE中的CPU来取代目标板中的CPU，目标板和ICE之间使用多芯扁平电缆连接。而ICE在使用时一般还需要与主机（一般是PC）连接。在BDM调试方式下嵌入式处理器被停机，各种调试命令可以被发送到处理器中访问内存和寄