嵌入式軟件仿真開發平臺的設計與實現

李建權

摘 要 近年來，隨著計算機網絡技術的不斷發展，嵌入式軟件仿真開發平臺的發展已逐漸趨于完善。開發平臺的設計與實現是推動嵌入式軟件發展的主要助力，所以計算機研究者對嵌入式軟件仿真開發系統的研究熱情空前高漲。基于此，本文將結合仿真軟件體系結構、仿真邏輯模型、仿真算法等內容，對嵌入式軟件仿真開發平臺的設計與實現進行深入研究。

關鍵詞 嵌入式 軟件仿真 開發平臺 設計 實現

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A

0前言

嵌入式設備是上個世紀70年代發展起來的單片機結構，其元件可以通過系統連接對計算機下達控制指令。進入21世紀，由于嵌入式設備的處理功能、調試能力逐漸增強，嵌入式軟件的應用范圍越來越廣。

1嵌入式軟件仿真開發系統設計

1.1仿真模型

仿真模型從邏輯語言上講，其處理功能和數字化表示特點存在感很強，所以仿真模型中涉及到非常多的數據模型。仿真模型可以按照不同的功能特點劃分為三個系統，如系統仿真、傳輸仿真、邏輯仿真。三種仿真模型中的模型結構、仿真算法、測算效率各不相同。本文主要研究邏輯仿真模型，探討其在功能上、元件構成上、計算方法上的特點。

邏輯仿真模型的仿真對象是由門和功能塊組成的，在電路網絡中，仿真模型中的任意仿真模塊都可以作為表現特性功能的功能模塊。其設計內容包括：功能元件、邏輯電路、數據處理器、網絡數據輸入端口等。仿真模型可以將數據參數從單一輸入端傳送至多個輸入端，所以在測算信息時，不同端口所表現出來的功能不同。與此同時，端口在輸出數據會根據數據的邏輯性對數據進行邏輯判斷，通過計算機反饋的信號進行延遲計算，所以邏輯仿真模型不僅可以通過電路電流波動記錄仿真數據的變化情況，還能通過數學推理進行邏輯預測。

1.2邏輯仿真算法

在嵌入式軟件仿真開發平臺上，工作人員不僅可以通過仿真程序進行數據推算，還能通過仿真模型進行數據類別分析。但是僅靠在平臺上進行邏輯推理的預測數據并不能真實反映信號所要表達的信息，所以應進行精密的仿真測算。仿真計算的重要參量有三個：信號節點、信號值、事件發生時間。只要具備上述三個要素，任何模型中的信號參數都可以轉化為記錄事件，數據可以將時間和信號進行邏輯融合，從而找到它們之間的映射關系。

2嵌入式軟件仿真開發平臺的實現

2.1系統的開發

嵌入式軟件仿真系統處在工作狀態下，系統的硬件設備會針對某種固有的設計理念進行功能更新，所以，具備穩定功能的嵌入式軟件，并不會在仿真單片機上獨立運行，其在環境信息的發展上會呈現出多種形式的交互性。程序員通過仿真調試器對嵌入式軟件進行功能調試，其運行情況會隨即進入嵌入式仿真開發平臺的數據庫中，自此系統便會完成其開發過程。通過對仿真模型的分析可知，系統的開發過程主要包括以下三個方面：（1）系統中單片機會與周圍硬件仿真結構形成特有的運行環境，在完善系統結構體系的同時，進行邏輯信號分析。（2）研發具有多種功能性的嵌入式軟件，將各種嵌入式軟件引入仿真開發平臺中。（3）采用C++、LEX++、YACC++等編程技術，并將仿真調試器系統調至共享模式。

2.2硬件仿真環境的構造與實現

CPU作為仿真系統中重要的硬件構成，其運行環境對整個開發平臺運行情況的影響很大，所以要想構建出穩定的系統運行環境，必須從邏輯行為、邏輯組成、硬件延遲等三方面對系統進行語法規范，并集中突顯出語法規則的特性。如：自上而下的程序設計方式、從簡到難的邏輯電路設計、模型中的邏輯電路應處在并發的關系上進行信號分析等。硬件仿真環境實現過程如下：（1）用EHDL語言對嵌入式軟件仿真開發平臺中應用的所有元件進行語言描述，并將所有元件按照描述順序進行分類。（2）將編輯后的語言轉化為邏輯電路，通過調試硬件環境對信號語言進行仿真源程序設計，同時要保證在設計狀態下，系統處于穩定的運行模式。（3）硬件仿真環境EHDL源程序應在UNIX平臺下運行，并且應在體現其語言邏輯分析能力的同時，具有針對性的解決平臺邏輯語言生成障礙等問題。

2.3嵌入式軟件的開發與實現

單片機應用的系統軟件絕大多數屬于語言編程軟件，其應用的程序語言準確性很好，且精度高。但是當單片機語言遇到與之不匹配的計算機處理器時，其語言的翻譯程度會逐漸降低，并且其運行速度也會有所下降。所以要想增強仿真開發平臺的共融性，必須將傳統單片機語言的4位過渡到16位。同時翻譯器也要對生成文件進行多方面調試，使多種格式的計算機語言都可讀懂仿真模型中的數據信號。

3結論

通過對嵌入式軟件仿真開發平臺的設計與實現內容進行深入分析可知，從系統結構上看，仿真系統對模型信號的處理功能很強，調試器也可以在短時間內完成用戶信號的傳輸。但是從功能上看，其平臺的應用效果依舊不高，仍需不斷完善和提高。

參考文獻

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