基于USB接口MCU在線仿真器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近幾年，MCU(Micro Controller Unit)微控制單元經(jīng)過(guò)不斷地研究和發(fā)展，歷經(jīng)4位，8位，到現(xiàn)在的16位和32位，甚至64位。產(chǎn)品的成熟度越來(lái)越高，應(yīng)用也越來(lái)越廣，對(duì)于芯片的再次開(kāi)發(fā)也變得越來(lái)越常見(jiàn)，但是MCU不能進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，需要借助一定的平臺(tái)對(duì)MCU重復(fù)開(kāi)發(fā)，在線仿真器的出現(xiàn)會(huì)帶來(lái)很多方便。
　　從在線仿真器的仿真技術(shù)來(lái)看，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的在線仿真器產(chǎn)品采用的技術(shù)主要可以分為Bondout仿真技術(shù)、HOOKS仿

2、真技術(shù)、嵌入式仿真技術(shù)和商用CPU仿真技術(shù)。還有一種基于FPGA的通用仿真技術(shù)，雖然并沒(méi)有統(tǒng)一的產(chǎn)品但是在自主開(kāi)發(fā)當(dāng)中仍占有一定的比例。目前，通用仿真器技術(shù)仍然沒(méi)有詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)方案。
　　本文基于通用仿真器框架詳細(xì)設(shè)計(jì)了各個(gè)子模塊，經(jīng)過(guò)FPGA進(jìn)行了驗(yàn)證。首先設(shè)計(jì)了USB通信接口程序，并且根據(jù)在線仿真器的斷點(diǎn)，單步，停止，運(yùn)行等命令設(shè)計(jì)了具有校驗(yàn)功能的數(shù)據(jù)流協(xié)議，滿(mǎn)足了電腦和FPGA的通信需求。其次，采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的模

3、塊化設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出了處理交互數(shù)據(jù)流的調(diào)試模塊。調(diào)試模塊是在線仿真器硬件部分最重要的模塊，經(jīng)過(guò)一定的優(yōu)化處理生成了調(diào)試模塊的IP軟核。在線仿真器硬件另一重要部分為MCU軟核程序，網(wǎng)表文件可以從virtuoso中經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的原理圖中提取，提取出的網(wǎng)表文件經(jīng)過(guò)一定的修改之后才可以在FPGA平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)仿真。最后，將USB接口程序、調(diào)試模塊程序、MCU軟核網(wǎng)表以及FPGA自己生成的RAM、ROM下載到FPGA中之后，整個(gè)在線仿真器的硬件部分在一塊