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基于V850/MS1硬件系统模拟器的研究与实现

作　者: 柏琦峰
导　师: 卜佳俊；王灿
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: V850/MS1 指令集模拟器 周期精确 缓存机制
分类号: TP368.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


近年来,电力电子嵌入式系统发展迅速,产生了很多芯片开发商,日本NEC公司的V850系列处理器在电力电子、汽车电子、工业控制等领域都有着广泛的应用,而随着嵌入式芯片的不断成熟,对于电力电子软件的要求不断提高,其中缩短软件开发周期和保证系统开发的安全性变得尤为重要;另一方面模拟技术不断发展,已经从一些实际实验难以实现的领域快速发展到了电力电子嵌入式系统领域。模拟技术是嵌入式软件开发的重要组成部分。模拟技术应用于嵌入式软件开发的特点是能够模拟真实环境,开发和调试平台一致,人们可以利用模拟技术改善软件开发流程和保证软件的安全性,从而缩短产品开发周期。电力电子领域的系统具有实时性强和精度高的特点,现有的模拟技术没有在这两块所特点的研究。基于V850E/MS1处理器,本文研究和设计了适合V850E/MS1体系的模拟器架构。该模拟器架构采用指令周期概念,解决了模拟硬件系统各部件同时运行的机制。然后针对V850E/MS1模拟器架构的两大部分,内核和外设的模拟分别进行了研究,提出了周期精确的基于缓存的指令集模拟技术,同时提高了模拟运行速度和精度,还实现了存储机制、中断机制和外设机制的模拟,并在此基础上完成了一个V850E/MS1模拟器。接着,对实现的模拟器进行了功能和性能的测试,分析了模拟器的速度和精度与真实环境的差别。V850E/MS1模拟器的实现为高效开发电力电子嵌入式软件奠定了很好的基础。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-10
第1章 绪论  10-13
  1.1 引言  10-11
  1.2 研究背景  11
  1.3 研究的意义和目的  11-12
  1.4 论文组织  12-13
第2章 硬件系统模拟技术研究综述  13-24
  2.1 硬件系统模拟技术介绍  13-16
    2.1.1 硬件系统模拟技术概念  13
    2.1.2 硬件系统模拟技术发展和特点  13-16
  2.2 ISS模拟技术研究分析  16-19
    2.2.1 ISS模拟技术发展现状  16-17
    2.2.2 ISS典型模拟技术分析  17-19
  2.3 各个模拟器的特点比较  19-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 基于V850E/MS1体系的模拟框架  24-40
  3.1 NEC公司介绍  24
  3.2 V850处理器介绍  24-27
    3.2.1 V850处理器发展  24-25
    3.2.2 V850处理器特点  25-27
  3.3 V850E/MS1分析  27-34
    3.3.1 为什么选择V850E/MS1处理器  27-29
    3.3.2 V850E/MS1处理器结构分析  29-34
  3.4 V850E/MS1模拟器框架研究与设计  34-38
    3.4.1 设计目标和实现思路  34-35
    3.4.2 总体设计架构  35-38
  3.5 本章小结  38-40
第4章 V850E/MS1内核模拟技术  40-52
  4.1 CPU内核模拟技术的研究与实现  40
  4.2 指令集模拟的研究与实现  40-46
    4.2.1 V850E指令集研究和建模  40-42
    4.2.2 V850E指令集模拟的研究  42-46
  4.3 V850E/MS1存储系统模拟的研究  46-47
    4.3.1 存储系统建模  46-47
    4.3.2 存储系统实现  47
  4.4 中断系统模拟的研究  47-51
    4.4.1 V850E/MS1中断系统的研究  47-49
    4.4.2 V850E/MS1中断系统的模拟实现  49-51
  4.5 本章小结  51-52
第5章 V850E/MS1外设模拟技术  52-61
  5.1 外设模拟机制  52
  5.2 计时器模拟的研究  52-56
    5.2.1 V850E/MS1计时器的研究  52-54
    5.2.2 V850E/MS1计时器的模拟实现  54-56
  5.3 串口模拟的研究  56-60
    5.3.1 V850E/MS1串口的研究  56-58
    5.3.2 V850E/MS1串口的模拟实现  58-60
  5.4 本章小结  60-61
第6章 V850E/MS1硬件系统模拟器的实现与测试  61-67
  6.1 功能测试分析  61-62
  6.2 性能分析  62-64
    6.2.1 速度测试与分析  62-63
    6.2.2 精确度测试与分析  63-64
  6.3 V850E/MS1硬件模拟器应用  64-66
    6.3.1 V850E/MS1集成开发环境介绍  64-65
    6.3.2 V850E/MS1模拟器实现展示  65-66
  6.4 本章小结  66-67
第7章 总结与展望  67-69
  7.1 总结  67-68
  7.2 展望  68-69
参考文献  69-72
攻读硕士学位期间主要的研究成果  72-73
致谢  73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 微型计算机 > 各种微型计算机 > 微处理机
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