仿真器的優(yōu)點(diǎn) - 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師必須了解的關(guān)于arm仿真器知識(shí)

七、仿真器的優(yōu)點(diǎn)

仿真器具有軟件模擬器和目標(biāo)Monitor的所有功能，加上下面一些優(yōu)點(diǎn)：

1.不使用目標(biāo)系統(tǒng)或CPU資源

目標(biāo)Monitor內(nèi)核一般需要10K的ROM和10~20字節(jié)的RAM以及一個(gè)空閑的通信端口。一個(gè)好的仿真器不會(huì)使用上面任何一項(xiàng)。仿真器對(duì)于目標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是不可見(jiàn)的，也就是所謂的“全透明仿真”.

2.硬件斷點(diǎn)

軟件斷點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)在用戶(hù)目標(biāo)代碼中插入2字節(jié)的TRAP(陷井)指令，將正常的程序流偏轉(zhuǎn)到調(diào)試器上。如果程序計(jì)數(shù)器碰巧落到第二個(gè)字節(jié)上，程序就會(huì)崩潰。 Nohau仿真器的硬件斷點(diǎn)功能使用比較器，將系統(tǒng)總線(xiàn)狀態(tài)與預(yù)先設(shè)定的鎖存器內(nèi)容相比較，用以監(jiān)測(cè)對(duì)于指定地址的訪(fǎng)問(wèn)，而不修改任何程序存儲(chǔ)器內(nèi)容。區(qū)域斷點(diǎn)需要使用硬件斷點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是軟件斷點(diǎn)仍然是很方便、有用的，所以Nohau的仿真器兩種斷點(diǎn)功能都提供。

當(dāng)用戶(hù)的目標(biāo)程序存放在ROM中時(shí)，軟件斷點(diǎn)是不能用的，因?yàn)闊o(wú)法插入TRAP指令。對(duì)于ROM程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)，只能使用硬件斷點(diǎn)。

3.跟蹤功能(TRACE)

跟蹤功能以時(shí)間為線(xiàn)索記錄所有的處理器機(jī)器周期、以及可選的外部信號(hào)電平。跟蹤功能能夠記錄所有的取指操作，并且在采用流水線(xiàn)并行處理模式的單片機(jī)中，如P51XA,區(qū)分在流水線(xiàn)中被取消的指令以及那些成功地執(zhí)行的指令。跟蹤的開(kāi)始通過(guò)條件觸發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可以實(shí)現(xiàn)過(guò)濾功能，也就是只有感興趣的指令周期被記錄下來(lái)，其余的被舍棄。軟件模擬器和目標(biāo)Monitor沒(méi)有跟蹤存儲(chǔ)器，也不能實(shí)現(xiàn)Trace功能。

4.條件觸發(fā)

條件觸發(fā)是非常強(qiáng)大、便于使用的功能，它使你可以在某些事件發(fā)生時(shí)，進(jìn)行某個(gè)預(yù)先設(shè)定的行動(dòng)，觸發(fā)條件可以包括地址、數(shù)據(jù)、時(shí)鐘周期和外部信號(hào)，這些條件可以觸發(fā)一個(gè)斷點(diǎn)、啟動(dòng)/停止跟蹤記錄、記錄一個(gè)時(shí)間標(biāo)記、以及很多其它由仿真器功能所決定的行動(dòng)。這種強(qiáng)大的工具只有在仿真器中才能實(shí)現(xiàn)。Nohau仿真器的條件觸發(fā)功能和跟蹤功能有機(jī)地結(jié)合在一起，具有三級(jí)時(shí)間觸發(fā)，最高級(jí)觸發(fā)具有計(jì)數(shù)功能。

條件觸發(fā)是非常強(qiáng)大、便于使用的功能，它使你可以在某些事件發(fā)生時(shí)，進(jìn)行某個(gè)預(yù)先設(shè)定的行動(dòng)，觸發(fā) 條件可以包括地址、數(shù)據(jù)、時(shí)鐘周期和外部信號(hào)，這些條件可以觸發(fā)一個(gè)斷點(diǎn)、啟動(dòng)/停止跟蹤記錄、記錄一個(gè)時(shí)間標(biāo)記、以及很多其它由仿真器功能所決定的行 動(dòng)。這種強(qiáng)大的工具只有在仿真器中才能實(shí)現(xiàn)。Nohau仿真器的條件觸發(fā)功能和跟蹤功能有機(jī)地結(jié)合在一起，具有三級(jí)時(shí)間觸發(fā)，最高級(jí)觸發(fā)具有計(jì)數(shù)功能。

　　5.實(shí)時(shí)顯示存儲(chǔ)器和I/O口內(nèi)容

　　使用仿真器后，可以實(shí)時(shí)地觀察存儲(chǔ)器和I/O口的內(nèi)容，而不僅僅是軟件模擬。你可以將自己特別喜歡的外設(shè)芯片連接到Nohau仿真器特性板的下部，然后在調(diào)試界面中訪(fǎng)問(wèn)它。如果你了解外設(shè)的所有細(xì)節(jié)，那么可以非常精確地進(jìn)行系統(tǒng)模擬。

　　在很多情況下我們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，好象只有在接入實(shí)際的硬件系統(tǒng)后某些問(wèn)題才開(kāi)始出現(xiàn)。采用仿真器能夠使你從一開(kāi)始就進(jìn)入這一階段，從而及早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、更快地完成調(diào)試任務(wù)。

　　因?yàn)榉抡嫫鲀?nèi)部自帶的RAM可以和目標(biāo)系統(tǒng)中的ROM互相替代，所以你在ROM目標(biāo)系統(tǒng)中也可以簡(jiǎn)易地進(jìn)行程序代碼和數(shù)據(jù)的調(diào)試和修改。

　　同樣，當(dāng)目標(biāo)系統(tǒng)中還沒(méi)有裝上存儲(chǔ)器時(shí)，你可以使用仿真器中的仿真存儲(chǔ)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。仿真存儲(chǔ)器的大小、分辨率和映象地址可以由用戶(hù)選擇。

　　6.硬件性能分析

　　軟件模擬器和目標(biāo)Monitor只能模擬系統(tǒng)運(yùn)行，然后進(jìn)行性能分析，但是它們已經(jīng)做得不錯(cuò)了；而 仿真器則更進(jìn)一步，在實(shí)際硬件上面進(jìn)行性能分析，這樣就增加了精度。而且，使用實(shí)際的硬件能夠發(fā)現(xiàn)在軟件模擬中無(wú)法發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。虛假中斷以及其它一些故障 可能會(huì)出乎意料地消耗CPU資源，導(dǎo)致嚴(yán)重的性能問(wèn)題，而且很難發(fā)現(xiàn)。利用仿真器的性能分析，這些問(wèn)題很容易暴露。

　　7.將仿真器和目標(biāo)系統(tǒng)相連接

　　仿真器和目標(biāo)系統(tǒng)的連接很容易。大多數(shù)問(wèn)題都被仿真器公司及其代理解決了。連接需要兩個(gè)步驟：

　　首先，需要選擇適當(dāng)?shù)倪m配器連接方法，最好選用焊接和插座方式。P51XA系列單片機(jī)仿真器支持PLCC插座和表面安裝兩種目標(biāo)連接方式。夾接適配器價(jià)格較高而且不可靠，不推薦用戶(hù)使用。

　　然后，仿真器上面的軟件和跳線(xiàn)器必須正確配置，和目標(biāo)板以及軟件初始化程序相匹配。這很簡(jiǎn)單，好的技術(shù)支持應(yīng)當(dāng)包括這一點(diǎn)。Nohau的仿真器一般使用缺省設(shè)置就可以工作。

　　對(duì)于P51XA系列單片機(jī)，只要在用戶(hù)的目標(biāo)板上焊接一個(gè)芯片插座（PLCC或表面安裝形式）、插入EMUL51XA-PC的特性板適配器接頭，在PC機(jī)或筆記本電腦上運(yùn)行調(diào)試軟件就可以了。然后你就可以用隨仿真提供的TIme.c測(cè)試程序?qū)δ繕?biāo)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試了！