基于软硬件协同验证的软件仿真调试模型

文中介绍了软硬件协同验证的原理及流程,把软件作为硬件激励进行验证可以在实际的工作环境中来模拟设计,更为充分有效地验证硬件,也避免了编写测试代码验证设计中的典型应用.但是使用软件驱动的验证,还需要解决软件的调试问题.文中利用可执行文件中的调试信息,将软件源文件和硬件仿真产生的波形文件连接起来,进行软硬件协同仿真,并且通过对仿真波形中信号分析进行软件调试.     

Proteus在单片机仿真中的应用

Proteus是一款功能强大的EDA仿真软件。他拥有丰富的库元件，尤其是动态外设的仿真极大地补充了其他仿真软件的不足。在软件使用方面，简单易学，可以像Protel一样画好硬件原理图与WAVE编程软件结合进行仿真调试。尤其是在单片机仿真中的应用，可大大节省硬件开销和开发时间，为了充分说明其优点和实用性，通过结合实例，进行硬件仿真，得到了良好的效果。     

基于OR1200的SoC设计软硬件协同仿真验证

介绍了基于OR1200开源处理器SoC设计的软硬件协同验证,以及软件仿真在FPGA开发板的验证。搭建以OR1200、WishBone总线、通用异步收发器、Advanced Debug Interface、JTAG等通用IP核构建硬件实例,利用GNU工具链开发系统的软件程序和串口测试程序,通过两个途径实现了软硬件协同仿真验证工作,在OR1K处理器专用仿真软件OR1Ksim下进行仿真。最终使用调试器远程调试功能,通过JTAG调试接口,将系统在FPGA开发板上实现软硬件协同验证。     

复杂SOC的软硬件协同验证解决方案

为了提高产品的验证覆盖率和产品的首次成功率,验证工程师越来越多的使用固件、硬件诊断程序和其它软件部分作为实际嵌入式处理器的SoC验证的激励,以保证RTL设计与最终设计实现的的应用环境相同,并覆盖更为复杂的场景,但该RTL验证环境对软件调试的可视性比较有限。Mentor公司的Questa Codelink提供了独特的软硬件协同验证的技术可以让验证人员同时看到软件的执行情况和与软件同步的硬件波形,其回放模式减少了仿真等待的时间,可以快速追踪并定位到程序出错的地方。Codelink也提供了多核调试的技术,可同时看到软件在不同处理器的执行情况,极大地提高了多核验证的效率。     

单片机开发Keil C51与Proteus仿真联合应用研究

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,Keil作为软件调试界面,Proteus作为硬件仿真和调试界面。本文介绍在Keil中调用Proteus进行MCU外围器件的仿真,在Proteus软件中可直观查看结果并调试程序     

Protues在单片机系统设计中的应用

单片机系统设计包含硬件设计和软件设计2部分。传统的方法是先进行硬件设计,然后使用仿真器在硬件电路上进行仿真调试。当硬件电路不满足设计要求时,就需要修改硬件电路重新进行调试。Proteus是单片机系统仿真软件,在Proteus环境下可直接对单片机系统进行硬件设计和软件仿真,当硬件电路不满足设计要求时,即直接修改电路重新进行仿真,直到系统软硬件满足要求为止,故应用Proteus进行单片机系统仿真设计提高开发效率。使用Protues对基于DS18B20单片机多路温度采集系统进行设计和仿真,验证该设计的正确性和可行性。     

基于NiosⅡ的UART设计与实现

设计了一种基于NiosⅡ的UART系统,采用软硬件协作设计的思想调用了UART核并通过编译相关软件驱动的方式实现RS232协议的通信。首先介绍了UART的协议原理,然后描述了基本的硬件构造和软件编程方法。编译仿真无误后下载到芯片通过串口调试软件进行了调试验证。     

基于Proteus的温控报警器设计

利用仿Proteus真软件实现了基于AT89C51单片机的温控报警器仿真设计。详细分析温控报警器的硬件设计原理,并在Keil开发环境下设计了对应的驱动程序,在Proteus中完成了软、硬件的联合仿真调试。最后给出了仿真运行结果。通过Proteus软件和Keil软件的联合调试,大大缩短了开发周期,降低开发成本。该设计的电路及驱动程序对相应的实际应用系统具有一定的借鉴作用。     

基于虚拟原型机的软/硬件协同验证中高效调试手段的实现

针对基于虚拟原型机的软件/硬件协同验证环境中软件调试困难的缺点,通过在原协同验证环境中增加虚拟监视控制单元(VMCU)、外部工具等部件,实现了高效的调试手段.借助这些调试手段,开发人员可以快速定位并排除错误,从根本上提高了协同验证中调试的效率和准确性.     

基于FPGA的便携式直扩通信系统设计与实现

文章研究了一种便携式扩频系统的实现方案。该方案基于软件无线电原理。具体讨论了系统的参数设定，给出了中频部分的实现原理以及硬件框图。在此基础上，进行了硬件平台上FPGA部分的功能实现，并对系统进行了调试。相关的仿真及硬件测试结果验证了方案的可行性。该扩频系统采用模块化设计，优点是体积小，灵活性好，低功耗，可扩展性强。     

基于硬件构件的嵌入式系统低功耗研究

降低系统功耗不仅要考虑硬件方面的因素,同时也要分析因软件引起的功耗。为了降低系统整体功耗,首先需要明确影响系统功耗的软硬件因素。在硬件方面,通过对硬件构件进行选择、设计和整合等方法降低功耗;软件方面则是重点优化与功耗密切相关的要素,如算法、指令与方法等。这些因素往往是相互制约、相互影响的。设计一个成功的低功耗系统,需要通过分析与实验,明确一个以硬件构件为思想的嵌入式系统低功耗设计时所需考虑的一些问题。     

ML7204和PicoBlaze软核处理器实现低速话音编解码系统

语音信号压缩编码是数字语音信号处理的主要方面．在现有的语音编码中,G．729A算法在8kb／s的码率下取得了较好的语音质量,具有广阔应用前景,因此提出采用PicoBlaze和ML7204实现G．729A语音压缩／解压详细的软硬件实现方案,并描述了G．729A语音编解码器ML7204的工作原理、性能、接口,以及FPGA内嵌IP核微处理器PicoBlaze的特点和使用方法。给出硬件电路设计原理,以及各部分的具体实现方法和原理图。并给出软件流程和主要代码。实验结果表明,系统提供话音点到点的时延仅为25mS,而语音质量平均意见MOS值达到4．2。在可懂度和清晰度等性能优异,该系统设计可应用于无线移动网、数字多路复用系统和计算机通信系统。     

激光对准快速反射镜控制系统的设计

为了校正激光发射设备中激光对准光路的偏差,设计了一种激光对准快速反射镜控制系统。采用步进电机作为驱动,控制快速反射镜在互相垂直的两个方向进行运动,校正激光光路的偏差,达到了精确控制激光光路的目的。对激光对准快速反射镜的工作原理和设计过程进行了详细阐述,并利用对准控制机箱等硬件设备对软硬件设计进行了实验验证,取得了较好的实验数据。结果表明,快速反射镜控制系统在小角度工作范围内方位误差和俯仰误差均方根都小于1,即控制精度小于1。该系统能够很好地控制快速反射镜进行2维运动,软件设计和硬件设计都是正确可靠的,能够满足激光对准控制系统精确控制激光光路的要求。     

Energy-Delay Efficient Data Storage and Transfer Architectures and Methodologies: Current Solutions and Remaining Problems

Recent experiments for the realisation of data-dominated multi-media applications have clearly demonstrated that the main power (and largely also area) cost is situated in the memory units and the (bus) communication hardware. On the custom hardware side, several system level memory management related methodologies are being proposed which promise very large savings on power and also on area while still meeting the real-time constraints. Unfortunately, on the software side these methodologies are not applicable as such. In order to alleviate this situation for systems-on-a-chip with a heterogeneous mix of processors, novel methodology and architecture approaches are required. In this research summary paper, the currently available solutions will be reviewed and some major problems to be solved in the future are identified.     

A brief tutorial on the IEEE 1451.1 Standard - Part 13 in a series of tutorials in instrumentation and measurement

The 1451.1 standard addresses the definition of a network capable application processor (NCAP). The NCAP is a piece of hardware and software that acts as a bridge between transducers and the communication network. On the field side, an abstraction layer provides high-level functionality to communicate with transducers. On the network side, an abstraction layer provides high-level functionality to handle network requests. In the middle, the control routine adds intelligence to the NCAP by running algorithms that process the data received by both sides (the field and the network) and decide the next state of the system. The software architecture of the 1451.1 Std. is based on an information model, a data model, and two network communication models.The diversity of fieldbuses and network protocols leads a manufacturer to closed, less-flexible, and generally more-expensive solutions.     

SOC软硬件协同仿效系统的通讯协议设计

通过对EDA软件仿真器与硬件加速平台的数据传输和信息交换方式的研究,提出并实现了SOC软硬件协同仿效系统的通讯协议。该协议实现了逻辑通道复用技术及端口号寻址的数据传输功能。对基于该协议的SOC软硬件协同仿效系统进行测试试验,结果表明,该协议实现了EDA软件仿真器与硬件加速平台之间数据实时、准确的交换,达到了EDA软件仿真器与硬件加速平台协同仿效的目的。     

基于DSP的超磁致伸缩致动器测控系统设计

超磁致伸缩致动器（GMA）是一种具有广阔应用前景的新型智能驱动元件。为方便GMA特性研究和控制实验的开展,设计了以DSP为核心的GMA测控系统。硬件方面,将上位机和DSP集成配置,可实现GMA的开环测试和闭环控制;软件方面,采用C++和Matlab混合编程编写上位机程序,实现上位机对测控过程的实时监控;控制策略方面,将GMA位移逆模型和单神经元PID算法写入DSP,提高GMA的控制精度。经实验表明,能够较好地完成GMA测控实验,有助于GMA的优化设计和控制策略的验证。     

基于ARM＋FPGA的真空冻干控制系统设计

在分析当前流行的基于PLC真空冷冻干燥监控系统结构的基础上,提出一种基于ARM＋FPGA的真空干燥监控系统设计方案。硬件方面采用以ARM与FPGA为核心,设计各种外围接口电路,在软件设计中避开了对对象模型的依赖,采用了神经模糊控制的思想。在控制系统的快、准、稳方面达到了预期目标。     

电动汽车电池智能充电系统设计与实现

在传统充恒压、恒流和阶段充电方法的基础上,理论上借鉴了带放电的电流PWM波控制快速充电方法,设计了采用MSP430F2274单片机作为控制器实现的智能充电系统,并阐述了其软件和硬件设计。通过实验数据分析,智能充电系统缩短了汽车铅酸电池充电时间,提高了电池能量接受率率。还新增设了蓄电池的快速充电器的上位机数据管理系统,监控人员可实时监控电池充电状态,查询历史数据,为进一步研究开发快速充电技术提供了有力支持。该方案对提高充电系统的快速性,降低成本和能耗,有一定的参考价值。     

Virtual Prototyping For Modular And Flexible Hardware-Software Systems

The goal of this work is to develop a methodology for fast prototyping of highly modular and flexible electronic systems including both, software and hardware. The main contribution of this work is the ability to handle a wide range of architectures. We assume that hardware/software partitioning is already made. This stage of the codesign process starts with a virtual prototype, an heterogeneous architecture composed of a set of distributed modules, represented in VHDL for hardware elements and in C for software elements, communicating through communication modules. This work concentrates on a modelling strategy that allow virtual prototype to be used for both cosynthesis (mapping hardware and software modules onto an architectural platform) and cosimulation (that is the joint simulation of hardware and software components) into an unified environment. The main contribution is the use of a multi-view library concept in order to hide specific hardware/software implementation details and communication schemes. In particular this approach addresses the problem of communication between the hardware and software modules.