微控制器系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中的仿真器

前情回顧：

上一節(jié)的芝識(shí)課堂我們介紹了微控制器開發(fā)環(huán)境中的軟硬件開發(fā)與相關(guān)的調(diào)試之后，今天我們將跟大家一起了解開發(fā)環(huán)境設(shè)置中一個(gè)關(guān)鍵的單元——仿真器。

仿真器顧名思義是一種仿真用的測(cè)試工具，它也由硬件和軟件兩部分組成，是作為在電子產(chǎn)品開發(fā)階段代替微控制器芯片進(jìn)行軟硬件調(diào)試的開發(fā)工具。配合集成開發(fā)環(huán)境使用仿真器可以對(duì)微控制器程序進(jìn)行單步跟蹤調(diào)試，也可以使用斷點(diǎn)、全速等調(diào)試手段，進(jìn)一步觀察各種變量、RAM及寄存器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而跟蹤程序的執(zhí)行情況。

在微控制器的系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，仿真器最常用的功能是對(duì)用戶編寫的可執(zhí)行程序進(jìn)行調(diào)試。仿真器就像一個(gè)微觀放大鏡，通過(guò)仿真器，軟件可以執(zhí)行每條指令，檢查運(yùn)行情況，并對(duì)存儲(chǔ)器和寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫?？梢哉f(shuō)，仿真器對(duì)大多數(shù)微控制器開發(fā)人員來(lái)說(shuō)是不可缺少的開發(fā)工具，它能清楚地讓開發(fā)人員知道芯片內(nèi)部運(yùn)行的狀態(tài)，從而找出程序的bug，并讓開發(fā)者實(shí)現(xiàn)邊修改邊調(diào)試運(yùn)行，大幅提升工作效率。除了用于調(diào)試軟件之外，仿真器還可以對(duì)硬件電路進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)試。利用仿真器可以迅速找到并排除程序中的邏輯錯(cuò)誤，大大縮短微控制器的開發(fā)周期。

對(duì)于很多微控制器的初學(xué)者而言，可能在早期學(xué)習(xí)開發(fā)的過(guò)程中，因?yàn)楦嗟氖墙柚墒斓氖纠绦蜻M(jìn)行基本開發(fā)過(guò)程的體驗(yàn)，因此很少用到仿真功能。不過(guò)當(dāng)開發(fā)者要實(shí)際開發(fā)一些復(fù)雜一點(diǎn)的功能時(shí)，就會(huì)涉及到各種仿真器應(yīng)用了。如果想對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行完整的分析以實(shí)現(xiàn)快速開發(fā)，嵌入式工程師就需要有方便使用且功能強(qiáng)大的仿真硬件和軟件。 目前常用的仿真器大致可以分為兩種類型：在線仿真器和片上調(diào)試仿真器。片上調(diào)試仿真器采用集成在目標(biāo)系統(tǒng)中的微控制器片上調(diào)試功能，因此可以在接近真實(shí)機(jī)器的環(huán)境中進(jìn)行調(diào)試。但是片上仿真器往往因?yàn)檐浻布δ艿母虏粔蚣皶r(shí)，因此很多新的功能和擴(kuò)展功能無(wú)法實(shí)時(shí)提供。另一方面，在線仿真器通過(guò)將仿真器微控制器與真實(shí)微控制器分離使用，從而可以實(shí)現(xiàn)高功能性，借助在線的實(shí)時(shí)支持，可以確保提供給開發(fā)者最新最全的功能支持。目前在線仿真器的應(yīng)用越來(lái)越受到開發(fā)者的歡迎，各個(gè)廠商也紛紛推出了在線仿真器來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的片上調(diào)試仿真器。

那么很多開發(fā)者可能會(huì)問(wèn)，東芝是否能提供功能強(qiáng)大的仿真器呢？答案當(dāng)然是肯定的。東芝提供了完善的仿真器工具和仿真模型以及面向各類應(yīng)用的PSpice和LTspice支持，同時(shí)還能提供開關(guān)電源選型工具庫(kù)（SMPSLib.）等，如果您想要了解更多東芝仿真器的相關(guān)信息可以訪問(wèn)東芝官網(wǎng)獲取更多支持。

審核編輯：湯梓紅