[發明專利]一種處理器芯片仿真器

有效

• 申請號: 201210010278.8
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN103207823A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 許國泰
• 申請（專利權）人: 上海華虹集成電路有限責任公司
• 主分類號: G06F11/26
• 分類號: G06F11/26
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

技術領域

本發明涉及一種處理器芯片仿真器。

背景技術

處理器芯片內有用戶開發的用戶程序，在用戶程序的編寫和調試中，所使用的工具一般是處理器芯片仿真器。仿真器內使用包含產品處理器芯片各項功能的仿真芯片，用于模擬產品處理器芯片的工作行為，在功能和性能上均十分接近產品處理器芯片，仿真芯片與仿真器主機配合實現用戶程序的仿真運行和各項調試功能。

仿真芯片中除了包含產品處理器芯片的處理器核、功能模塊，以及所有寄存器、接口外，為了配合仿真器主機實現仿真調試功能還需要額外增加部分用于實現各項仿真調試功能的寄存器。例如實現斷點地址比較的特殊功能寄存器等，以及為了實現與仿真器主機進行交互而增加的通信接口，及相應的通過這個接口接收/發送數據的功能模塊。仿真器在工作時分為運行模式和監控模式。在運行模式下完全模擬實際處理器芯片全速執行用戶程序的狀態，此時，仿真芯片內為實現調試功能而增加的寄存器，以及仿真芯片與仿真器主機間的通信接口對用戶程序而言都是不可見，也無法通過程序操作到。在停止執行用戶程序，需要觀察、修改寄存器值時，仿真器從運行模式進入監控模式，仿真器主機通過與仿真芯片之間的通信接口可以訪問到仿真芯片內的所有寄存器，此時，仿真器主機也可以對仿真芯片內用于實現各項仿真調試功能的寄存器進行寫入和讀出的操作。從上述描述可以看到，現有處理器芯片仿真器中，仿真芯片需要有一個額外的實現與仿真器主機通信的接口，以及通過這個接口接收/發送數據的額外功能模塊。

發明內容

本發明要解決的技術問題提供一種處理器芯片仿真器，能簡化仿真芯片接口，降低設計復雜度。

為解決上述技術問題，本發明的處理器芯片仿真器，包括：仿真芯片，存儲器，管理模塊和監控模塊；所述仿真芯片內包含產品處理器芯片處理器核、功能模塊、所有寄存器和接口，以及用于實現仿真調試功能額外增加的寄存器；

所述管理模塊通過第一標準數據/地址總線與仿真芯片連接；所述管理模塊通過第二標準數據/地址總線與存儲器連接；所述管理模塊通過第三標準數據/地址總線與監控模塊連接；

所述仿真芯片在運行模式和監控模式下，都能讀寫除所述用于實現仿真調試功能額外增加的寄存器以外的其所具有的所有寄存器，只有在監控模式下，仿真芯片才能讀寫所述用于實現仿真調試功能額外增加的多個寄存器；

所述用于實現仿真調試功能額外增加的寄存器的地址與產品處理器芯片寄存器地址不重疊，在監控模式下，仿真芯片通過執行與訪問產品處理器芯片寄存器相同，但目標寄存器地址不同的程序語句來訪問所述用于實現仿真調試功能額外增加的寄存器。

所述存儲器包含用戶程序區和用戶數據區，分別用于存儲用戶程序和用戶數據。

所述監控模塊包含監控程序區和監控數據區，分別用于存儲監控程序和監控數據。

所述管理模塊，用于管理控制所述仿真器的工作；在運行模式下，管理模塊內與仿真芯片連接的第一標準數據/地址總線直接和管理模塊與存儲器連接的第二標準數據/地址總線對接；在監控模式下，管理模塊內與仿真芯片連接的第一標準數據/地址總線直接和管理模塊與監控模塊連接的第三標準數據/地址總線對接。

采用本發明的處理器芯片仿真器，仿真芯片中不再需要額外的實現與仿真器主機通信的接口(為具有較高通信效率，通常該接口為自定義的并口，至少需要10根以上信號線)，及仿真芯片內相應的通過這個接口接收/發送數據的功能模塊，仿真器仍能在監控模式下寫入和讀出仿真芯片內的所有產品處理器芯片具有的寄存器，并仍可以對仿真芯片內用于實現各項仿真調試功能額外增加的寄存器進行寫入和讀出的操作。所需接口信號線的減少簡化了仿真芯片的對外接口設計，仿真芯片內監控模式下專用接收/發送數據功能模塊的裁剪，降低了仿真芯片設計復雜度。亦有助于提高仿真芯片和仿真器系統的穩定性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

附圖是所述處理器芯片仿真器一實施例結構示意圖。

具體實施方式

在現有仿真器結構中，存儲器通常都是放在仿真器主機中，而不在仿真芯片中，即存儲器相對于仿真芯片都是外掛的。存儲器內有用戶程序區(CODE)和用戶數據區(DATA)。仿真芯片從存儲器的用戶程序區取程序語句執行，對存儲器的用戶數據區可以寫入或讀取數據。仿真芯片與仿真器主機上的存儲器芯片通過標準數據/地址總線連接，仿真芯片在執行用戶程序時，通過所述數據/地址總線讀取存儲器中用戶程序區的用戶程序，讀取或寫入存儲器中用戶數據區的用戶數據。