一种基于虚指令集技术构建快速的可重用的指令集仿真器的方法

指令集仿真器是进行系统体系结构设计与评估、系统软件设计与开发以及进行软、硬件协同开发的有利工具。然而指令集仿真器对目标体系结构具有极大的依赖性,无法跨越多个目标平台工作,这就成了制约它发展的一个重要因素。文章根据DSP处理器的特点,参考传统仿真策略,提出了一种改进后的仿真技术,可以极大地提高仿真器运行效率。在此基础上,又结合虚指令集技术,构建VIS仿真器,改变了传统仿真器只能用于单一处理器的局面,使之能够适用于多款处理器结构。这为指令集仿真器的广泛使用提供了有力的保证。     

指令集仿真器的关键技术

为适应嵌入式系统开发中对指令集仿真器仿真速度的要求,提出一种改进的指令集仿真技术.该技术在现有的静态多核仿真器基础上引入指令预处理、动态译码缓存、多线程C函数生成和动态调度运行等技术,以实现对仿真器性能的优化.该技术已成功应用于中国科学院微电子所自主研发的IME-Diamond DSP处理器的多核指令集仿真器OPT-ISS中.实际应用程序测试结果表明,该技术在仿真速度提升方面有明显效果.     

VUW体系CPU仿真器MCS的设计与实现

仿真器是进行硬件设计评估,系统软件设计开发和计算机体系结构研究的有力工具.文章以一款VuW(超长指令字)结构的CPU仿真器--MCS为实例,讨论了指令集仿真器设计的一般原理和关键技术.在对目标CPU进行仿真的基础上,通过模拟部分操作系统功能,MCS可以导入并且运行经过目标机编译器编译的目标可执行代码,进行可配置的数据收集和数据分析,从而达到评估CPU设计,分析指令效率,支持编译系统调试的目的.     

VLIW体系CPU仿真器MCS的设计与实现

仿真器是进行硬件设计评估,系统软件设计开发和计算机体系结构研究的有力工具。文章以一款VLIW(超长指令字)结构的CPU仿真器———MCS为实例,讨论了指令集仿真器设计的一般原理和关键技术。在对目标CPU进行仿真的基础上,通过模拟部分操作系统功能,MCS可以导入并且运行经过目标机编译器编译的目标可执行代码,进行可配置的数据收集和数据分析,从而达到评估CPU设计,分析指令效率,支持编译系统调试的目的。     

LS RISC微处理器仿真研究

微处理器体系结构仿真已成为微处理器设计空间探索(DSE)和系统设计方案优化的主要手段。通过对LS RISC微处理器体系结构建模研究,分析国内外先进的仿真技术,设计并实现了LS RISC的解释型指令集仿真器LR-sim。LR-sim主要由解码器、流水线系统、指令调度机、时钟驱动模块、资源管理器和层次存储系统组成,在进行细粒度时钟级建模的同时兼顾了仿真效率。经过大量数据测试,此仿真器有利于优化硬件布局布线,缩短硬件设计周期,具有较强的可移植性、可操作性和可扩展性。     

基于二进制插桩的ASIP处理器指令集混合仿真方法

指令集仿真器在ASIP处理器硅前软件开发中发挥着重要的作用,但使用传统仿真方法的指令集仿真器仿真速度较慢.基于二进制插桩,提出了ASIP处理器指令集混合仿真方法,以混合仿真的方式,使基础指令直接运行在宿主机上,仅对扩展指令仿真,从而降低仿真开销,提升仿真速度.实验表明,采用此方法对主流高清音视频解码软件进行仿真的平均速度达到了1058.5MIPS,是采用当前先进的动态二进制翻译仿真方法仿真器速度的34.7倍.     

嵌入式虚拟协同开发环境的设计与实现

为了提高嵌入式系统的开发效率和设计可靠性、提供在获得硬件原型之前的虚拟集成验证手段,本文引入了软硬件协同验证的概念,提出了一种新的基于网络的嵌入式虚拟协同开发环境实现方法,通过采用松耦合布局的指令集仿真器和逻辑仿真器来构建虚拟集成验证环境,并在此基础上优化逻辑仿真,分离和抑制不必要的逻辑仿真周期,有效地提高了协同验证仿真性能.     

嵌入式Linux中的仿真集成开发环境设计

该文对嵌入式集成开发环境的框架和功能进行了分析.一个好的嵌入式集成开发环境提供比较完备的仿真功能,可以实现嵌入式应用软件与嵌入式硬件同步开发,基于嵌入系统对于仿真开发环境的需求,讨论了几种软硬件仿真技术.指令集层仿真是最高层次上的仿真,文中对两种指令集仿真器从模块结构、仿真的硬件设备、数据结构、CPU和开发板的仿真实现等方面进行了深入分析.随着嵌入设备的网络化、智能化程度日益提高,如何支持远程调试和团队开发模式是下一步需要探讨的问题.     

基于DSK的图像处理算法仿真系统

在DSP系统开发的过程中，图像处理算法的设计、调试是一个复杂的过程，一般是在软件上进行仿真。采用基于DSK(DSP初学者套件)的图像处理系统进行图像处理，算法的硬件仿真与性能评估，使得算法直接在DSP芯片上运行，可以得到最直接的性能评估参数，同时避免了进行程序从软件到DSP芯片的移植过程，使开发人员可以将精力集中在算法的设计和改进上，大大提高开发效率，保证了最终系统的可靠性和稳定性。     

GPS信号仿真器方案设计与实现

研究优化GPS导航系统仿真器设计,要实现一种便携式GPS卫星信号仿真器。由于系统要求实时性强和定位精度高,嵌入式ARM+DSP+FPGA的硬件架构的仿真器平台有限的运算和存储能力不能满足要求,因此提出了GPS轨道仿真的三次样条插值仿真算法,运算量小、计算速度快、误差小,同时采用模块化设计并预留接口,方便扩展开发,可作为多种卫星的仿真器。进行仿真的结果表明,实现了GPS复杂系统仿真的实时性,仿真信号频谱特性较好,定位准确,可为导航系统设计和军用实验提供了可靠依据。     

基于MATLAB平台的DSP控制系统仿真技术研究

为了研究能够用于实现某自主运动平台快速原型技术的软件开发、调试平台与系统实时仿真技术,设计了基于MATLAB软件平台的DSP控制系统仿真平台.该平台的主要功能包括:利用CCS(code composer studio)所提供的DSP/BIOSTM工具开发、调试基于TMS320C6202 DSP的自主运动平台控制软件应用程序;实现MATLAB软件工具控制TMS320C6202 DSP目标板进行数据采集,并与目标板进行数据通信.     

基于CPLD的SJA1000与DSP的接口设计

描述了SJA1000的功能特点,分析了SJA1000的读写时序,讨论了与DSP之间的接口,给出了基于CPLD的软件模拟时序方法,实现TMS320F240对SJA1000的读写访问.该方法可以广泛应用于其他单片机外围器件与DSP的接口设计中.     

基于FPGA的微小型导航计算机数据采集系统设计

提出了以高性能DSP为核心，由FPGA构成主要外部输入输出接口的导航计算机方案，并重点对由FPGA构成的ADC采样控制器进行了设计。处理器DSP只需通过EMIF接口访问FPGA中的FIFO即可进行数据接收。FPGA设计采用VHDL语言描述，并利用Quartus24．0对设计方案进行了仿真，仿真结果表明该设计是有效的。同时，本文也简述了DSP和FPGA接口的软硬件设计。     

嵌入式系统技术与船舶主机实时仿真的研究

针对复杂的船舶主机仿真的实时性和精确性的要求,设计了以ARM+DSP嵌入式系统作为仿真计算机和以CAN总线方式进行仿真机与上位机间通信的实时仿真系统,给出选取这种方案的理由,详细论述了该系统各部分的功能分配、硬件的结构及硬件组成单元的具体选型、软件的总体结构和系统各组成部分软件的具体实现方式,并给出了关键部分软件的流程图或伪代码。该实时仿真系统提供了实现船舶主机或其他复杂系统的计算机实时精确仿真的一种新颖的技术方案。     

短波宽带阵列信号源的设计与实现

为了在实验室给宽带阵列信号处理设备的研制、维护提供一个较好的仿真环境,介绍了一种基于多片DSP芯片ADSP-TS201S和数字上变频器AD9857构成的宽带阵列信号源,模拟实现了最大带宽为4MHz的短波宽带阵列信号。主要包括系统设计方案、系统硬件设计和DSP软件设计等。     

无刷直流电机控制系统设计及仿真

设计了基于TI公司的TMS320LF2812A DSP的无刷直流电机控制系统,通过光电编码器准确检测转子位置信号,采用双闭环（速度环和电流环）控制策略,系统的控制算法采用遇限切除积分的PID算法。系统的软件设计包括两部分,分别是主程序和中断服务子程序。经分析,该系统结构简单、易于实现、方便扩展。经过Matlab7．1／Simulink6．3仿真验证,该系统可以可靠的运行。     

Design and simulation of a flexible beamforming interface for MIMO receivers using a Butler labyrinth

This article focuses on the design and simulation of a new component for analog beamforming based on the Butler labyrinth. The proposed component enables the analysis of four‐antenna beamforming in systems with two receive channels. The problem was to design a component that would enable simulation of a MIMO receiver with an accurate account of the analog beam‐former effects on the digital signal processing level. The entire process is described—from layout design to the final DSP level integration and simulation. The performance of the simulated Butler component is compared to that of an ideal, theoretical one. The differences in the results indicate the importance of taking into account the effects of the layout level design on the DSP simulation level. The new component proves valuable for the bottom‐up approach in the design and simulation of a wireless system. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2011.     

导弹模拟系统嵌入式电子组件的设计与实现

设计开发"导弹模拟系统嵌入式电子组件"是成功完成某型产品训练模拟系统研制任务的一项核心环节.文章以介绍系统的设计需求为出发点,接合软硬件开发过程中遇到的难点问题,有针对性的总结了在建立嵌入式系统硬件框架、ARINC429通讯接口设计、FPGA逻辑设计、时序软件设计与优化等过程中的一些经验和技术途径.特别是在设计系统中断服务程序时,创造性的提出了在定点DSP环境下依托硬件平台实现高效数值运算的若干方法,对于满足系统实时性处理要求等方面具有一定的应用价值.     

基于FPGA的CIC抽取滤波器设计与实现

现场可编程门阵列（FPGA）器件广泛应用于数字信号处理领域,而使用VHDL或Verilog HDL语言进行设计比较复杂。针对软件无线电中的多速率信号处理技术,提出了一种采用DSP Builder实现级联积分梳状（CIC）抽取滤波器的FPGA实现方案。软件仿真和硬件测试验证了设计的正确性和可行性。