基于QEMU的AARCH64平台仿真技术的研究

在嵌入式软件开发过程中，通常可以使用仿真技术模拟目标硬件平台，进行软件运行环境的仿真。通过仿真器对目标硬件的CPU、内存和输入/输出（I/O）设备等进行仿真，支持用户可以在不具备硬件条件的情况下，尽快地开展嵌入式软件的开发工作。研究了基于开源的虚拟操作系统模拟器（QEMU）仿真器平台，选取了目前嵌入式领域常用的国产飞腾2000嵌入式处理器作为仿真目标，以验证仿真AARCH64平台QEMU虚拟机的可行性，方便用户开展嵌入式软件的开发。     

嵌入式系统虚拟开发环境的设计与实现

在嵌入式系统虚拟开发环境中为软件与硬件分别设计了ＥＳＤＬ语言和ＥＨＤＬ语言．ＥＳＤＬ是ＡＮＳＩＣ的超集,它为嵌入式编程增加了一些数据类型．ＥＨＤＬ是一种硬件描述语言．开发人员可以利用由嵌入式软件调度器和嵌入式硬件模拟器组成的协同验证环境调试嵌入式系统．利用这个虚拟的集成环境,软件开发人员可以在设计初期发现与硬件相关的错误,硬件开发人员可以获得系统功能的真实描述．硬件、软件的设计错误可以在系统制造之     

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.     

模型驱动的嵌入式仿真系统设计

为解决嵌入式系统仿真应用需求多样性的问题并提高系统的开发效率,设计一种通用嵌入式仿真系统。该系统在Matlab/Simulink开发环境的基础上,采用模型驱动的方法设计仿真模型并构建仿真组件库,实现了仿真系统模型的快速建立。同时设计了多接口、可扩展的仿真器硬件结构,解决了嵌入式系统接口的多样性问题。该仿真系统具有良好的可重用性和可移植性等特点,可用于多种嵌入式软件的开发,具有现实意义。     

嵌入式系统软硬件协同验证中软件验证方法

随着集成电路及计算机技术的发展,嵌入式系统设计变得越来越复杂．复杂的嵌入式系统设计,通常采用验证的手段检验系统设计的正确性,硬件验证通常是在硬件设计描述的基础上建立用于模拟硬件功能的硬件模拟器;软件验证常用的方法是建立处理器功能模型(指令集模拟器ISS),逐条解释嵌入式软件在目标机器上的执行过程,产生模拟输出,驱动外围电路(即硬件设计)．指令集模拟器从底层时序关系模拟嵌入式软件在目标CPU上运行过程．对于复杂嵌入式系统设计,ISS模拟速度通常成为协同模拟瓶颈．基于RTOS的嵌入式软件快速验证方法可以有效地提高软件模拟速度,扩展RTOS功能,适应协同模拟需要,建立硬件模拟驱动,实现软件和硬件模拟器通信连接和协同模拟同步控制．基于RTOS的嵌入式软件验证方法以编译代码模型为基础,从系统行为级验证嵌入式软件功能,验证速度快．在实际应用中,该方法和ISS验证相结合,能够实现更有效、更快速的嵌入式系统协同验证．最后以几个典型硬件设计为基础,编写相应的控制软件,进行软硬件协同验证实验,实验结果数据说明该验证方法实用、有效、快速．     

基于QEMU的嵌入式系统仿真环境的构建

以QEMU开源指令级仿真软件作为硬件仿真平台,对以MINI2440开发板为代表的ARM9嵌入式平台进行模拟仿真,实现在没有ARM硬件的情况下进行各种系统移植实验和基于该嵌入式系统环境的应用程序开发。首先使用QEMU仿真软件对S3C2440嵌入式环境进行仿真,然后移植实现了以U-Boot为引导程序、ARM-LINUX为内核、rootfs_qtopia_qt4为文件系统的嵌入式仿真系统。在该系统图形环境中,可以进行基于QT4的应用程序研究开发。该仿真环境的构建,为嵌入式软件开发者提供了高效且廉价的学习开发平台。     

通用嵌入式32位RISC CPU设计概述

近年来,嵌入式微处理器在SoC设计中得到了广泛应用。嵌入式微处理器设计成为一个颇受欢迎的话题,其设计过程主要包括规格定义、指令集、体系架构、总线接口、顶层模块划分、子模块设计和验证、系统整合与调试、系统级验证、FPGA原型验证和软件开发环境等几方面。     

基于SPARC V8的星载嵌入式软件全数字仿真平台设计与实现

为了提高星载嵌入式软件的可靠性和安全性,解决硬件测试环境构建困难、成本昂贵以及运行状态难以监控的局限性,提出了一种基于SPARC V8的星载嵌入式软件全数字仿真平台设计和实现方法。介绍了全数字仿真平台实现的关键技术,包括CPU指令集仿真、寄存器仿真、存储器仿真、中断控制器仿真、串口仿真、定时器仿真、虚拟外设模型仿真以及设备管理器和平台时序设计。全数字仿真平台与基于硬件的测试平台相比具有可重用性强、可快速搭建、成本低廉、高可控性、调试和测试手段丰富、支持故障注入等优点。该全数字仿真平台已在星载嵌入式软件型号研制中得到了应用,基于此平台可快速搭建虚拟目标机和虚拟外设环境,进行星载嵌入式软件运行仿真、调试验证等工作。     

嵌入式软件语句覆盖率测试插桩技术

针对基于宿主机的嵌入式软件测试,提出一种单元测试中通用的语句覆盖率测试方法,通过插桩技术,采用向源代码插桩实现语句覆盖率测试。设计了测试代码的实现算法,通过测试代码可以自动完成向被测代码插桩。这些方法被成功地应用到笔者所在项目组开发的嵌入式软件仿真测试平台ARMtest上。利用这些方法,在嵌入式硬件系统未完成开发之前,可通过宿主机环境和仿真环境及时发现嵌入式软件开发初期的一些不足并加以完善。     

嵌入式系统虚拟原型平台的SystemC实现

提出一个基于SystemC的可配置嵌入式系统快速虚拟原型平台，它具有典型的片上系统结构，支持多层总线架构．作为SystemC事务处理级模型，该平台支持快速仿真和通信细化．将此平台应用于IEEE 802．11媒体访问控制器的设计，目前该系统正处于板级调试过程中．     

LinuxPDA的SD／MMC卡驱动程序研究与设计

本论文主要目的是通过对嵌入式Linux软件开发环境、配置方法和硬件驱动程序设计方法的研究,分析操作系统的内核和驱动程序的结构,参考三星公司的SD/MMC驱动和斯道开发板的开发说明书,总结出一套嵌入式Linux的MMC卡开发环境的构建方法,定制设计适合ARM9芯片的S3C2410处理器的Linux PDA的MMC和SD存储卡驱动程序。     

基于Proteus和Keil接口的ARM仿真开发

嵌入式开发需要良好的软硬件环境,目前ARM公司的开发工具ADS、RealView以及Keil与ARM核处理器结合的较好,但硬件开发平台昂贵.Proteus软件较好的解决了硬件仿真的问题,它支持外围数字电路和模拟电路与处理器协同仿真,可以随意搭建硬件虚拟仿真平台.针对Keil for ARM编译器,结合Proteus软件,以ARM处理器LPC2124介绍了如何构建ARM嵌入式开发平台进行源代码级调试的方法.为嵌入式系统学习提出了一种新的思路和方法.     

基于系统级FPGA/CPLD的SoPC嵌入式开发研究

针对基于系统级FPGA／CPLD的SoPC嵌入式设计特点，介绍采用SoPC Builder设计工具有选择地将处理器、存储器、I／O等系统设计所需的IP组件集成到PLD器件上，也可以通过自定义用户逻辑集成到PLD器件上的开发方法，构建高效SoC。文中分析了嵌入式处理器Nios软核的特性，并给出了基于Nios内核的SoPC软硬件开发流程和白定义用户逻辑的软硬件设计过程。     

多核DSP软件调试环境研究与设计

针对武器装备嵌入式系统向自主化、智能化、小型化、低功耗快速发展的趋势,介绍了装备研制对自主多核处理器及其软件调试环境的迫切需求,分析了嵌入式系统远程调试的基本原理和特点、JTAG标准和边界扫描技术。以自主同构8核数字信号处理器为目标平台,基于目标平台JTAG控制器之间的菊花链连接方式,提出了面向该目标平台的软件调试环境设计方案,讨论了USB接口仿真器软硬件设计和多线程调试代理软件设计等关键技术。实现的软件调试环境能够在调试主机上对目标平台进行指令级和源码级交叉调试,解决了目标平台缺乏配套软件调试手段的实际问题,为目标平台在武器装备上的推广应用提供了有力支撑,对其他面向多核处理器的调试环境设计具有参考价值。     

基于SkyEye的嵌入式Linux移植仿真技术研究

在嵌入式系统开发中,经常需要硬件开发板来调测软件,不仅操作繁琐,硬件环境不稳定时问题也很难定位;有时还会遇到软件等待硬件调试,延误开发周期的情况。在PC桌面系统下,探讨了一种基于SkyEye虚拟硬件技术的嵌入式平台仿真技术,介绍如何建立仿真基础环境,编译嵌入式Linux内核,制作根文件系统,编译、配置SkyEye,以S3C6410X为目标机处理器,将Linux内核及文件系统移植到基于SkyEye虚拟的ARM体系架构下,为嵌入式系统的研发探索了一种新的途径。     

基于嵌入式开发平台的串口网关及视频采集传输解决方案

本文针对嵌入式系统的特点,以高性价比的32位ARM嵌入式处理器AT91SAM9G20为硬件核心,搭建了硬件平台。作者首先介绍了硬件平台的设计过程,然后研究了嵌入式Linux的软件开发环境的构建。最后,结合具体的实际应用需求,开发了基于多串口联网的服务程序,并给出基于本平台的视频监控系统的解决方案,实现了该研发平台的应用价值。     

基于PSoC的红外线通信测控系统

在分析研究红外线发射器和接收器原理的基础上,以可编程片上系统PSoC芯片为核心部件,利用PSoC集成开发环境Creator内嵌的固件元件,进行了红外线通信测控系统的软件和硬件设计。PSoC是一款以ARM和CPLD两大功能部件组成的混合处理器。在Creator环境下,固件元件类似于面向对象程序设计的控件,使硬件设计软件化,与硬件相关的源程序编译器自动生成。采用PSoC设计的红外线发送与接收电路具有硬件设计简单、软件设计图形化、可以充分利用PSoC提供的固件元件的优点。PSoC非常适合在通信和测控中应用。     

基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader设计

文章介绍了基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader程序的设计,详细介绍了适用该程序的FPGA嵌入式系统的硬件配置及Bootloader程序设计的硬件逻辑设计流程和软件设计流程。该程序是在FPGA硬件配置完毕之后,在内部处理器上运行的一段启动代码,用来将FLASH中的用户程序传输至外部RAM,并引导嵌入式系统从用户程序中开始运行。它解决了使用大规模复杂应用程序的嵌入式系统的引导问题,已在实际中应用,具有良好的适应性。