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快速嵌入式MCU设计仿真的三大因素分析

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更新时间:2021-10-07 浏览:114
核心提示:调节嵌入式开发有很多种多样方式 。设计师运用包括电源电路内嵌仿真器(in-circuit emulator,ICE)和电源电路内嵌程序调试(in-circuit debugger,ICD)的调节专用工具能够迅速搭建出系统软件原形,协助设计师在创建原形环节和最后产品测试搜索硬件配置和手机软件中的问题

迅速内嵌式MCU设计方案模拟仿真的三大各种因素

调节嵌入式开发有很多种多样方式 。设计师运用包括电源电路内嵌仿真器(in-circuit emulator,ICE)和电源电路内嵌程序调试(in-circuit debugger,ICD)的调节专用工具能够迅速搭建出系统软件原形,协助设计师在创建原形环节和最后产品测试搜索硬件配置和手机软件中的问题。在调节全过程中,成本费和便捷性是大家关键关注的难题,对比ICE专用工具,设计师很有可能更喜欢应用仿真器来调节字符串常量,由于仿真器能够立即在PC上运作,不用投射到总体目标硬件配置上。

仿真器应用起來十分便捷,根据他们开发者能够掌握一款新式的MCU,或是了解一套新的集成化开发工具(integrated development environment ,IDE)工具箱,而不用触碰总体目标硬件配置。有的情况下,设计师能够完全免费访问某一供应商的全部MCU商品。比如,客户能够从官网上一键下载到 Microchip的MPLAB IDE 和 MPLAB SIM仿真器(如图所示1所显示)。


图1 许多仿真器(比如Microchip的MPLAB SIM)都为客户给予了迅速调节应用软件需要的图形界面设计

仿真器给予了独特调节作用

一般而言,仿真器运作在IDE自然环境下,而且具备与别的调节模块相近的作用。客户在逐渐应用仿真器时一般 用它来开发设计编码,当硬件开发进行后,可以用硬件配置程序调试开展检测工作中。仿真器可以完成的基本上调节作用包含:实行编码认证其作用是不是合乎设计标准;校准总体目标系统软件再次运作应用软件;在中断点处中止程序运行;定期检查改动储存內容与自变量。

全新的仿真器具备一些硬件配置程序调试所不具有的与众不同作用,运用这一类仿真器能够完成大量的作用。比如,能够轻轻松松完成繁杂状况下的终断实行——它是一切ICE和ICD专用工具也不具有的。根据事情记数和中断点实行,客户能够结构出繁杂事情。运用这类繁杂中断点,能够叙述出编码个人行为出现异常的状况,跟踪异常现象下的编码。这类方法对比在编码中设定简易中断点和跳步实行,可以更迅速地发觉bug。

根据模拟仿真剖析编码

设计师能够运用仿真器回应脚位的I/O数据信号,效仿MCU外接设备构件的个人行为。为了更好地完成这一作用,有一些高級仿真器就给予了可以脉冲信号的繁杂鼓励产生器。运用这一作用,客户能够根据向固定件控制模块载入键入数据信号的方法来检测固定件控制模块,比如,能够造成2个间隔50ns的终断数据信号。这类脉冲信号的方法是运用真真正正的硬件配置难以*的。鼓励产生器能够向元器件脚位或仿真器内的存储器推送数据信号。根据应用USART以I/O机器设备的方法或是应用存储器日志的方法,能够将仿真器的个人行为纪录到一个log文件中便于于事后剖析。

大部分仿真器适用三种鼓励源。手动式开启能够根据鼠标单击、造成反复波型的推进式鼓励,及其向脚位、存储器或是存储器中的一些位载入数据信息的连续型鼓励来造成。这种连续型数据信息能够键入提示框,或是来自于某一文档。仿真器还能够仿真模拟外接设备构件,进而例如A/D转化器、I/O脚位、串口通信机器设备和计时器等机器设备就可以被激话。这种外接设备能够选用模拟仿真波型和仿真模拟模拟信号的键入,能够接纳手工制作键入来仿真模拟终断和感应器读值(如图所示2所显示)。


图2 仿真器一般 适用三种鼓励源而且具备便捷的界定和配备作用

提升编码特性

大部分高級仿真器都可以将应用软件在总体目标系统软件上的实行全过程与源码关系起來,使设计师可以断点调试实行程序设计语言编码,比如C编码,即便每条C句子很有可能会转化成几行设备编码。一样,文档存储器中的储存器內容也可以与程序流程中应用的自变量关系起來。因而,假如某一浮点型超越好几个设备文档存储器,设计师就可以在切入点检测到该存储器的內容,并以浮点数表明方式表明出去。

运用仿真器还能够提升程序流程方法,精准测量并调节一些重要编码的实行時间。客户能够应用仿真器的计时器作用对一段编码的实行全过程开展记时。依据CPU的頻率,就可以对所实行的命令开展秒表计时。

计时器作用并不是仿真器中精确测量時间的**方法。一些运用(比如电机控制系统)不允许在某一中断点处终断运作。在这种状况下,将程序流程流和存储器读写能力結果储存在跟踪油压缓冲器(trace buffer)内便是一种好的取代方法。跟踪油压缓冲器在命令实行的情况下将其记下来,并给每条命令打上一个时间格式。那样,当捕获跟踪油压缓冲器内的事情后,就可以对其开展记时了。比如,捕获了一系列终断,那麼就可以非常容易地测算出终断中间的间隔时间,及其每一个终断实行所耗的总時间。

仿真器能够将存储器值的转变状况纪录到文档中,用以特性剖析。运用仿真器,技术工程师能够观查出某一优化算法对多种多样键入的回应状况,进而对其开展检测或改善。比如,可对于多个已存数据信息(比如应用总体目标硬件配置从A/D转化器結果存储器中载入的数据信息)开展迅速傅里叶变换(FFT),可是要对所期待见到的基本数据类型开展数量操纵。

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