在線仿真器(In-circuit Emulator)是微處理器(MCU)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中重要的硬件組成部分,是開(kāi)發(fā)基于微處理器的軟硬集成系統(tǒng)最有效的手段之一。研究和設(shè)計(jì)65C02 MCU在線仿真器具有重要的意義:在兼容65C02系列MCU芯片的自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,為芯片的應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供一款有效的開(kāi)發(fā)工具。 在線仿真器的性能主要取決于硬件部分的設(shè)計(jì)。本論文的目的是設(shè)計(jì)65C02MCU在線仿真器的硬件結(jié)構(gòu)特別是其中的控制邏輯部分。本論文首先在在線仿真器的基本原理和6502 MCU在線仿真器的基礎(chǔ)上,結(jié)合65C02微處理芯片的特點(diǎn),給出了65C02 MCU在線仿真器的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,同時(shí)分析了斷點(diǎn)功能、下載待調(diào)試程序、連續(xù)運(yùn)行、單步運(yùn)行、跟蹤功能、查看修改零頁(yè)以及特殊寄存器、暫停功能等仿真功能的實(shí)現(xiàn)方法;然后詳細(xì)介紹了控制邏輯的RTL級(jí)代碼設(shè)計(jì),并對(duì)代碼進(jìn)行了功能仿真、邏輯綜合以及FPGA開(kāi)發(fā)板上的實(shí)際測(cè)試等驗(yàn)證,結(jié)果證明了本文的65C02 MCU在線仿真器的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的正確性和基于FPGA實(shí)現(xiàn)的可行性。 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在:1、自主設(shè)計(jì)了基于RTL級(jí)Verilog HDL代碼的仿真器控制邏輯及其仿真測(cè)試代碼;2、結(jié)合使用Moore類型、獨(dú)熱碼和threealways描述設(shè)計(jì)了控制狀態(tài)機(jī),實(shí)現(xiàn)了對(duì)在線仿真器全運(yùn)行狀態(tài)的管理;3、采用軟件斷點(diǎn)中指令模擬的方式實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)功能,可對(duì)ROM和EPROM中的程序設(shè)置斷點(diǎn);4、以Xilinx Virtex-ⅡPro開(kāi)發(fā)板及EDK工具和ChipScope軟件為基礎(chǔ)自主設(shè)計(jì)了一個(gè)新的測(cè)試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制邏輯的板上在線測(cè)試。
【學(xué)位單位】：廈門(mén)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TP332
【部分圖文】：

處理器完全一樣，但它允許用戶查看處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)或代碼并控制CPU的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的控制和仿真操作【34一351在線仿真器產(chǎn)品的典型結(jié)構(gòu)示意圖如圖2一1所示，主要由以下六部分組成:仿真器主機(jī)、仿真電纜、仿真芯片、仿真頭、串口通信電纜和電源。這種結(jié)構(gòu)一般也稱為“主機(jī)+POD”的配置。其中的仿真芯片通常被包含在仿真器主機(jī)內(nèi)部。串口通信電纜圖2一1在線仿真器產(chǎn)品的典型結(jié)構(gòu)示意圖

面ta」刀at己DUt圖3一 265C02微處理器工作的時(shí)序圖3.3指令系統(tǒng)65CO2微處理器具有簡(jiǎn)捷明了的指令系統(tǒng)，靈活多樣的尋址方式，使用起來(lái)很方便。65CO2指令系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:(l)指令條數(shù)少，指令格式整齊，易于掌握和記憶。65C02共有70條指令，一于三種尋址方式(見(jiàn)附錄)。每條指令可對(duì)應(yīng)有不同的尋址方式，因此如果按指令機(jī)器碼區(qū)分又可認(rèn)為有200多條指令。指令的長(zhǎng)度為1一3字節(jié)，其中第一個(gè)字節(jié)一律為操作碼，它決定65C02完成某種運(yùn)算或操作。操作數(shù)或操作地址碼跟隨在操作碼之后占用一個(gè)或兩個(gè)字節(jié)，由采用的尋址方式而定。(2)尋址方式靈活多樣，便于提高編程效率。在各種八位微處理器中

恢復(fù)斷點(diǎn)和單步運(yùn)行。 5.3.18051讀寫(xiě)程序RAM和跟蹤RAM從圖5一4可以看出:當(dāng)8051讀寫(xiě)程序RAM時(shí)，當(dāng)?shù)刂锋i存信號(hào)ale為高電平時(shí)，po送出低8位地址02，P2送出低8位地址01;當(dāng)?shù)刂锋i存信號(hào)ale為低電平時(shí)，po送出或接收數(shù)據(jù)11或88，同時(shí)地址保持穩(wěn)定不變，圖中分別表示8051向程序RAM的地址0102寫(xiě)數(shù)據(jù)n和8051從程序RAM的地址0605讀數(shù)據(jù)88。這和實(shí)際中8051讀寫(xiě)外部數(shù)據(jù)RAM的情況是一致的。圖5一 48051讀寫(xiě)程序RAM的仿真波形圖從圖5一5可以看出:當(dāng)8051讀跟蹤RAM時(shí)，如果8051讀地址為0605時(shí)，讀取數(shù)據(jù)為跟蹤RAM的地址0605存儲(chǔ)的16位數(shù)據(jù)中的低8位34
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宋存杰;基于6502的MCU開(kāi)發(fā)及其ICE機(jī)制的實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2842687