文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于ARM9的嵌入式系统设备仿真平台的设计与开发
姓名:鲁飞
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:徐国治
20050101
摘要
基于ARM9 的嵌入式系统设备仿真平台的设计与开发
摘要
嵌入式系统由专用硬件以及与之交互的软件组成它们一般是包含软件硬
件及特定通讯讯息通道的专用系统通常充当大型系统的一部分并往往采用系
统级芯片 SoC 来实现在这种方法中软件提供功能及灵活性硬件则提供
性能今天嵌入式系统已经广泛应用于消费类电子导弹控制和航空航天等领
域本文旨在探讨研究嵌入式系统设计的新方法
嵌入式系统设计方法涉及到设计的各个方面例如嵌入式系统建模以
实现功能和非功能性的需求将模型分割成恰当的硬件和软件部分以满足性能
的需求同时使成本功耗和其他因素达到最佳化以及从其他方面对实现及规
格进行验证和确认这些都是设计一个系统需要考虑的主要方面
软硬件协同设计是嵌入式系统设计一项关键挑战在设计过程中的主要问题
是软硬件设计同步与整合这要求控制一致性与正确性但随着技术细节不断增
加这需要消耗大量时间因此本论文致力于设计一种新的嵌入式系统开发虚
拟仿真平台以实现嵌入式系统软硬件协同设计缩短嵌入式系统开发周期降
低开发成本
本平台由两部分组成 CPU 模块和外设与总线模块在 CPU 模块上我
们设计了一个完善的基于 ARM9 的微处理器模拟器在外设与总线模块部分我
们采用系统级设计语言 SystemC 对总线和外设进行建模整个平台的设计思想是
CPU模块和 SystemC 模块作为两个独立的进程运行通过 UNIX 系统 V IPC 机制
- iii -
摘要
进行通讯 UNIX 系统 V IPC 机制的灵活性使得本平台稍做扩展就可以实现局
域网多机分布运行而且良好的总线与外设接口可以使得更换增减外设模块
非常方便易于设计人员快捷地搭建出所需设计的整个系统的模型本平台可以
为嵌入式系统开发提供一个虚拟硬件平台实现软硬件的协同设计
关键词嵌入式系统设备仿真 CPU 模拟器协同设计
- iv -
ABSTRACT
Design of Device Simulation Platform for
Embedded System Based on ARM9
ABSTRACT
Embedded System consists of application specific hardware and the software which
interacts with hardware. It usually is a part of a large-puting system and often
is implemented by SoC(System on Chip) method . In this method, software determines
the function and the flexibility of the system, while hardware determines the
performance of system. Today, embedded system has been applied many fields from
consumer electronics to missile control and aerospace. In this thesis, we hope to make a
research on design challenge of embedded system.
Modeling the system to fulfill the functional and non-functional requirements;
partition the model into hardware part and software part to meet the performance
requirement when lowering cost and power consumption; These are the main challenges
we need to consider when we design a embedded system.
Software and hardware co-design is a key challenge in embedded system design.
During the design, the biggest problem is the syn