[實用新型]兼?zhèn)渫庵么鎯﹄娐泛蛢?nèi)置存儲電路的仿真裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420856862.X
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204331709U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐利;顧曉紅;張喜祥;張新宇;趙海
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及仿真電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及仿真器中的運行軌跡跟蹤電路設(shè)計，具體是指一種兼?zhèn)渫庵么鎯﹄娐泛蛢?nèi)置存儲電路的仿真裝置。

背景技術(shù)

一個ICE(In-Circuit?Emulator，硬件調(diào)試方法)應(yīng)包括兩個接口，一個是連接到目標(biāo)板上的MCU(Microprogrammed?Control?Unit，微控制器)插座，另一個與PC(Personal?Computer，個人電腦)相連。仿真器應(yīng)該與目標(biāo)MCU在電氣及物理上等價，并能在開發(fā)系統(tǒng)中替代MCU。目標(biāo)系統(tǒng)的操作可由PC得以控制及觀察。在開發(fā)初期，開發(fā)系統(tǒng)依靠仿真器工作，當(dāng)目標(biāo)功能完善后，仿真器將被真正的MCU取代。

ICE的質(zhì)量很大程度上依賴于它與其要仿真的MCU之間的吻合程度，bond-out(外合)MCU(簡稱仿真芯片)能最大程度上提供ICE與商用MCU的無差別替換。Bond-out?MCU是芯片設(shè)計公司為實現(xiàn)其商用MCU的仿真功能，將內(nèi)部的數(shù)據(jù)、地址及控制總線連接到芯片封裝的引腳上，使得外部仿真邏輯可以監(jiān)視和控制MCU內(nèi)部的狀態(tài)。

基于bond-out?MCU的在線仿真器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括三部分：bond-out?MCU、存儲用戶程序的SRAM及仿真監(jiān)控電路。Bond-out?MCU的數(shù)據(jù)、地址總線連接到SRAM，作為外部程序儲存器。同時數(shù)據(jù)、地址及控制總線連接到仿真監(jiān)控電路，使ICE可以監(jiān)視和控制bond-out?MCU的運行狀態(tài)。與PC相連的通訊接口根據(jù)速度及成本可選用串口、并口或USB接口。Bond-out?MCU從本質(zhì)上將是商用MCU的一種擴(kuò)展，它包括所有商用MCU上的I/O并提供給用戶使用，其電氣與時序上應(yīng)保證與商用MCU對應(yīng)引腳完全一致。

由于市場對MCU功能的要求總是不斷變化和升級，MCU應(yīng)用的領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展，因此往往需要對最初的設(shè)計進(jìn)行修改。基于OTP(One?Time?Programmable，一次性可編程)/MASK(掩膜)MCU仿真器設(shè)計的一種常見做法是，將用戶的待調(diào)試程序存儲在MCU外部主控板上的SRAM中，通過bond-out?MCU的外部結(jié)構(gòu)——仿真監(jiān)控硬件(以下簡稱外部仿真邏輯)監(jiān)視和控制仿真接口信號即bond-out的信號，來獲取MCU的狀態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)仿真器單步(Step)、全速(Run)、斷點、跟蹤記錄已執(zhí)行的程序(Trace)等功能。

這種非商用芯片專用于構(gòu)成在線仿真器，當(dāng)用戶程序在仿真器中調(diào)試完成后，編程到商用MCU芯片中，應(yīng)用到用戶系統(tǒng)。

通過查閱資料，現(xiàn)有仿真器程序運行軌跡跟蹤(以下簡稱Trace)功能是采用MCU內(nèi)部增加SRAM存儲單元的方式實現(xiàn)的。

Trace電路由存貯Trace內(nèi)容的SRAM和Trace監(jiān)控電路組成。Trace?SRAM的數(shù)據(jù)總線與bond-out?MCU地址總線并接，Trace?SRAM的地址控制信號由Trace監(jiān)控電路產(chǎn)生。在仿真器初始化時Trace?SRAM的地址被設(shè)置為0，當(dāng)用戶要求開始記錄已執(zhí)行的程序，在每個指令周期中，Trace?SRAM的地址自加一并將bond-out?MCU地址寫入SRAM中。在PC要讀取Trace內(nèi)容時，bond-out?MCU依次執(zhí)行過的程序地址被上載到PC端并對應(yīng)列出該地址上的指令代碼。Trace的記錄長度受SRAM大小限制，當(dāng)超出記錄長度時前面的數(shù)據(jù)會被覆蓋。

現(xiàn)有技術(shù)方案缺點：

(1)仿真器Trace功能的實現(xiàn)完全依賴于仿真MCU內(nèi)部的FIFO存儲模塊，一旦該模塊功能失效或因為某種考慮仿真MCU在設(shè)計之初沒有增加該模塊時，仿真器Trace功能將不復(fù)存在。

(2)仿真器Trace功能模式單一，除了簡單的程序運行軌跡跟蹤，對斷點前后指定長度范圍內(nèi)的程序指令的記錄就無能為力了。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種通過采用主控外置存儲電路和仿真芯片內(nèi)置存儲電路兩種方式有效跟蹤記錄仿真器實際執(zhí)行過的指令，以便調(diào)試狀態(tài)下查看程序運行軌跡，提高用戶程序開發(fā)或調(diào)試效率的兼?zhèn)渫庵么鎯﹄娐泛蛢?nèi)置存儲電路的仿真裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的兼?zhèn)渫庵么鎯﹄娐泛蛢?nèi)置存儲電路的仿真裝置具有如下構(gòu)成：

該兼?zhèn)渫庵么鎯﹄娐泛蛢?nèi)置存儲電路的仿真裝置，其主要特點是，所述的裝置包括主控芯片、外置存儲電路和具有內(nèi)置存儲電路的仿真芯片，其中，所述的主控芯片和所述的仿真芯片相互連接，所述的外置存儲電路分別與所述的主控芯片和所述的仿真芯片連接。