系统级体系结构仿真器的研究与实现

系统级体系结构仿真器是可以作为一个虚拟目标机器运行的软件系统,它可以实现对单（多）处理器、内存系统、Cache和外部设备等于系统的功能模拟。在体系结构设计和操作系统开发等工程,体系结构仿真器有着广泛的应用。本文介绍了一个基于MISC CPU和SPARC体系结构的系统级仿真器FMCS。     

系统级体结构仿真器的研究与实现

系统级体系结构仿真器是可以作为一个虚拟目标机器运行的软件系统，它可以实现对单（多）处理器、内存系统、Cache和外部设备等子系统的功能模拟，在体系结构设计和操作系统 开发等工程中，体系结构仿真器有着广泛的应用。本文介绍了一个基于MISC CPU和SPARC体系结构的系统仿真器FMCS。     

基于SESC仿真器的存储预取器设计

仿真器是在宿主机上运行并能模拟目标体系结构机器行为的一种软件系统,它可以解释并执行目标体系结构机器上可执行的程序,同时可提供运行时的指令和事件相关记录,以及目标体系结构机器的性能统计参数。系统级体系结构仿真器是可以作为一个虚拟目标机器运行的软件系统,它可以实现对单(多)处理器、内存系统、Cache和外部设备等子系统的功能模拟。本文根据多核处理器结构特点,研究体系结构仿真器与测试程序的设计方法。利用体系结构仿真器,分析不同结构的多核处理器片外存储访问需求,讨论片外存储访问带宽对计算性能的影响问题。总结出多核系统片外存储器访问的机制与需求,以及片外访存与程序特征的关系。     

周期精确ASIP仿真器生成环境的研究

周期精确仿真器是ASIP(专用指令集处理器)开发过程中的关键工具.介绍了一种由体系结构描述语言mtADL驱动的周期精确ASIP仿真器的快速生成环境.mtADL可以简洁精确地描述嵌入式领域最常见的2种微体系结构(简单流水线和Tomasulo动态调度流水线).仿真器生成器mtGEN能够根据mtADL的描述,自动生成周期精确的仿真器.介绍了mtGEN使用的自动生成算法.在实验部分,对5级流水MIPS、3级流水ARM7和动态调度MIPS这三种差异很大的处理器实现了周期精确仿真器自动生成,从而证明了方法的正确性和有效性.     

LSE：一种处理器体系结构软件仿真器开发工具

在现代处理器体系结构设计中,利用软件仿真技术对设计结果进行验证是最重要的方面之一.然而,处理器体系结构仿真器的开发是一个非常困难的过程.主要的困难表现在三个方面:第一,目前用于处理器体系结构仿真器开发的编程语言如C或C 语言都是串行执行的语言,而处理器的各部件是可以并行运行的,使用串行编程语言编程来模拟并行执行的部件需要长时间的、仔细的程序功能与部件功能的匹配工作,并且容易出错;第二,使用串行程序来模拟并行部件的运行,模拟速度很低,并且仿真速度低是处理器体系结构软件仿真器开发领域的瓶颈问题;最后,仿真器仿真结果的可信度低也是一个关键问题.本文首先介绍了一种新的处理器体系结构软件仿真器开发工具,然后深入分析了该开发工具的优点和缺点,最后对该仿真器开发环境提出了改进方案.     

SCSI控制器NCR53C90在仿真系统FMCS中的实现

在计算机体系结构设计和操作系统开发等工程中,体系结构仿真有着广泛的应用,但是由于SCSI设备工作过程中的异步特性,使得在整个系统级体系结构仿真中正确仿真SCSI系统成为难点,本文以系统仿真器FMCS为例,提出了一个基于周期处理和消息泵的SCSI协议控制器NCR53C90的仿真模型,并且介绍了该模型中主要过程的实现方法。     

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。     

通用全数学仿真系统的开发

目前主流的嵌入式系统仿真器只提供单一的CPU仿真功能,用户难以修改仿真器的结构以适应自己设计的硬件系统。针对该问题,文章介绍一种新通用全数学仿真系统的体系结构。该仿真系统具有器件运行调度管理功能和器件间透明的数据交换功能。用户可以根据自己预期的硬件设计,随意地增减CPU和外设等被仿真的器件。     

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。     

CPU仿真器结构分析及其IU模块的设计实现

CPU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.在CPU的研制阶段通常也要同时进行操作系统的开发,为了在新型CPU问世之前运行和调试目标操作系统,就必须开发支持操作系统功能的CPU仿真器.因此,CPU仿真器在嵌入式系统的开发中扮演了重要的角色.本文详细分析了CPU仿真器的结构以及其核心模块IU(Instruction Unit)部分的实现.     

Mapping massive SIMD parallelism onto vector architectures for simulation

A software behavioural simulator for a new massively parallel single-instruction/multiple data (SIMD) architecture has been developed that can accurately simulate the entire 16, 384 bit-serial processor array. The key to this high performance modelling is the exploitation of an inherent mapping that exists between massively parallel SIMD architectures and the vector architectures used in many high performance scientific super-computers. The new SIMD architecture, called BLITZEN, is based on the Massively Parallel Processor (MPP) built for NASA by Goodyear in the late 1970s. By simulating the full-scale machine with very high performance, the simulator allows development of algorithms and high-level software to proceed before realization of the hardware. This paper describes the SIMD - vector architecture mapping, the highly vectorized simulator in which it is used, and how the result was a simulator that achieved a level of performance three orders of magnitude faster than the conventional uniprocessor approach.     

低速飞行模拟转台变结构控制设计

针对飞行模拟转台在低速运行时的控制问题进行研究。由于摩擦力矩对飞行模拟转台在低速运行的影响较大,为了使转台在低速运行时具有精确的跟踪能力,采用变结构控制方法设计了控制器,并利用干扰观测器对摩擦力矩进行估计,从而在不增加系统硬件设备及改变转台结构的情况下对摩擦力矩进行补偿。仿真表明,该方法可以使飞行模拟转台在低速情况下具有良好的跟踪能力,干扰观测器可以准确地对摩擦力矩进行估计,并有效地补偿了摩擦力矩的影响,验证了该方法的有效性。     

ECC专用指令处理器软硬件协同设计

提出了一种专用指令处理器的软硬件协同设计方法,该方法可以在设计的早期阶段对处理器进行系统探索和验证.根据椭圆曲线密码算法的特点,并按照专用指令处理器的设计原则,以椭圆曲线密码运算基本操作及运算存储特性为基础,设计了超长指令字ECC专用指令处理器的指令集结构模型.根据处理器的指令集结构模型,以指令模拟器为基础,搭建了处理器的软硬件协同验证平台,从系统设计、RTL描述和FPGA硬件原型3个不同层次对处理器进行了验证.     

基于HLA的铁路仿真培训系统设计

为了解决铁路运营人员的培训需求矛盾,本文设计了基于HLA（高层体系架构）的综合铁路仿真培训系统,对HLA架构在系统中的应用进行了介绍。并提出了在列车驾驶仿真器联邦基础上拓展新的仿真系统的两种实现方案。     

排爆作业机器人模拟训练系统研究

介绍了一种排爆机器人模拟训练系统．该系统提供了友好的人机交互界面,使操作人员可以进行各种模拟训练,并提高操作水平．重点介绍了该模拟训练系统的体系结构及关键实现技术,包括排爆机器人及其工作环境的建模方法、机器人运动学和动力学简化模型、碰撞检测和技能评定等．通过实验,证明了该模拟训练系统的可行性和有效性．     

可重构数据模拟器的设计与实现

为支持飞行器信息终端研制过程中的调试、测试、系统联试及排故,需要研制多个数据模拟器。基于此,采用数据库和解释器相结合的方法设计可重构数据模拟器,通过硬件重配置和软件重构实现针对不同需求的多个数据模拟器。应用结果表明,该数据模拟器性能稳定、配置灵活、功能可重构性强。     

基于SIP协议的IMS仿真器的设计与实现

IMS(IPMultimediaSubsystem)是3G系统实现多媒体应用的重要组成部分。文章简要介绍并分析了IMS系统的结构和运行机制,并针对IMS系统的特点,设计了一种基于SIP协议的用于IMS相关设备和系统的测试工具———IMSSIP仿真器,介绍了它的结构和实现。     

嵌入式系统(手机)软件开发测试可配置模拟平台框架设计与实现

文章首先介绍目前移动电话为主的嵌入式系统软件开发和测试的现状,分析这种开发测试模式的弊端;继而对真实手机运行环境和方式进行抽象,提出了模拟器平台的体系框架,该体系实现了可配置性以及应用程序代码的独立性.最后介绍了基于该体系结构的PC模拟器的具体实现。结果证明在该模拟器上进行软件开发可以大大提高手机软件开发的效率,可以以极少的代价详尽测试真实运行中像来电、呼叫、多方通话等难以把握情况.