在線仿真器(In-circuit Emulator)是微處理器(MCU)開發(fā)系統(tǒng)中重要的硬件組成部分,是開發(fā)基于微處理器的軟硬集成系統(tǒng)最有效的手段之一。研究和設計65C02 MCU在線仿真器具有重要的意義:在兼容65C02系列MCU芯片的自主開發(fā)設計的過程中,為芯片的應用開發(fā)提供一款有效的開發(fā)工具。 在線仿真器的性能主要取決于硬件部分的設計。本論文的目的是設計65C02MCU在線仿真器的硬件結構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在線仿真器的基礎上,結合65C02微處理芯片的特點,給出了65C02 MCU在線仿真器的硬件結構設計方案,同時分析了斷點功能、下載待調試程序、連續(xù)運行、單步運行、跟蹤功能、查看修改零頁以及特殊寄存器、暫停功能等仿真功能的實現(xiàn)方法;然后詳細介紹了控制邏輯的RTL級代碼設計,并對代碼進行了功能仿真、邏輯綜合以及FPGA開發(fā)板上的實際測試等驗證,結果證明了本文的65C02 MCU在線仿真器的硬件結構設計方案的正確性和基于FPGA實現(xiàn)的可行性。 本論文的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在:1、自主設計了基于RTL級Verilog HDL代碼的仿真器控制邏輯及其仿真測試代碼;2、結合使用Moore類型、獨熱碼和threealways描述設計了控制狀態(tài)機,實現(xiàn)了對在線仿真器全運行狀態(tài)的管理;3、采用軟件斷點中指令模擬的方式實現(xiàn)斷點功能,可對ROM和EPROM中的程序設置斷點;4、以Xilinx Virtex-ⅡPro開發(fā)板及EDK工具和ChipScope軟件為基礎自主設計了一個新的測試平臺,實現(xiàn)了對控制邏輯的板上在線測試。
【學位單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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部的數(shù)據或代碼并控制CPU的運行，從而實現(xiàn)開發(fā)系統(tǒng)對目標系統(tǒng)的控制和仿真操作【34一351在線仿真器產品的典型結構示意圖如圖2一1所示，主要由以下六部分組成:仿真器主機、仿真電纜、仿真芯片、仿真頭、串口通信電纜和電源。這種結構一般也稱為“主機+POD”的配置。其中的仿真芯片通常被包含在仿真器主機內部。串口通信電纜圖2一1在線仿真器產品的典型結構示意圖

面ta」刀at己DUt圖3一 265C02微處理器工作的時序圖3.3指令系統(tǒng)65CO2微處理器具有簡捷明了的指令系統(tǒng)，靈活多樣的尋址方式，使用起來很方便。65CO2指令系統(tǒng)的特點如下:(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(見附錄)。每條指令可對應有不同的尋址方式，因此如果按指令機器碼區(qū)分又可認為有200多條指令。指令的長度為1一3字節(jié)，其中第一個字節(jié)一律為操作碼，它決定65C02完成某種運算或操作。操作數(shù)或操作地址碼跟隨在操作碼之后占用一個或兩個字節(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

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

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1 宋存杰;基于6502的MCU開發(fā)及其ICE機制的實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

本文編號：2842687