【摘 要】
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随着嵌入式系统的功能日趋强大,其应用范围正在不断扩展到生活中的各个领域,使嵌入式处理器已经成为当前计算机科学的一个研究热点。然而,由于嵌入式处理器结构的日益复杂化,
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随着嵌入式系统的功能日趋强大,其应用范围正在不断扩展到生活中的各个领域,使嵌入式处理器已经成为当前计算机科学的一个研究热点。然而,由于嵌入式处理器结构的日益复杂化,导致直接进行嵌入式处理器的设计实现和与其相配套的系统软件的开发,需要消耗大量的时间和成本。SPARC v8是一个RISC体系结构,具有高性能和可扩展的特性,在国防航天等工业中大量使用基于该体系结构的嵌入式处理器。本文基于SPARC v8的体系结构设计并实现了嵌入式处理器的仿真平台,通过该仿真平台可以对要设计的处理器进行验证,进行相关软件的开发测试。同时,该仿真平台通过定义的扩展接口,允许开发者和测试者自定义协处理器模块。本文通过对SPARC v8体系结构进行详细的分析和总结,将仿真平台的架构划分为内核模块、指令执行模块、存储单元仿真模块、公共函数模块和接口函数模块。该仿真平台是一个指令级仿真器,采用指令队列来模拟流水线结构,并且添加了模拟时钟来模拟每个指令在执行过程中所用的时钟周期。考虑到不同用户对嵌入式处理器有不同的需求,本文在嵌入式处理器已有的功能的基础上,设计并实现了可扩展协处理器单元,并以循环冗余校验(CRC)单元作为例子,介绍如何通过调用相关的函数接口来实现自定义的协处理器模块。最后,本文详细阐述了该仿真平台在linux操作系统下的实现过程。该仿真平台可以装载由编译器(例如sparc-elf-3.4.4)生成的可执行文件,然后使用定义的debug命令调试运行。该仿真平台已经在某嵌入式处理器的设计开发中应用。
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