基于SPARC的嵌入式系統(tǒng)仿真平臺研究.pdf

1、目前嵌入式系統(tǒng)已在控制、通信、航空等許多領域得到了普遍應用，嵌入式系統(tǒng)軟硬件密切耦合、軟件規(guī)模、復雜度的急劇上升，嵌入式系統(tǒng)軟件測試變得更加困難。幾十年來，嵌入式系統(tǒng)仿真器是嵌入式軟件測試的高效方法，大大提高了開發(fā)效率，降低了測試強度，避免了很大的設計風險。SPARC微處理器的高度可擴展特性，廣泛應用于航空航天領域，本文以SPARC架構處理器研究目標，開發(fā)基于SPARC的嵌入式系統(tǒng)仿真平臺。
　　本文深入研究SPARC的體系結構，

2、實現(xiàn)了一款周期精確的指令集模擬器:基于SPARC的嵌入式系統(tǒng)仿真平臺VirtualSPARC。VirtualSPARC在處理器模擬方面，除了包含算術邏輯單元、高速緩存、中斷系統(tǒng)等幾大模塊外，還集成了I2C、UART、鍵盤、LED等外設仿真單元，支持單步調試、斷點調試功能等等。在系統(tǒng)可靠性測試方面，除了采用傳統(tǒng)的隨機測試、基準測試集測試外，研究了基于FPGA的軟硬件協(xié)同驗證方法與基于馬爾科夫使用模型的測試用例生成方法。通過集成測試用例生成

3、模塊，模擬外界環(huán)境，生成測試用例注入仿真系統(tǒng)各端口，發(fā)現(xiàn)并快速定位軟件運行時的安全故障，降低了軟件開發(fā)成本，提高了測試效率。在系統(tǒng)評估方面，研究了基于排隊論模型的性能評估方法，通過對嵌入式軟件系統(tǒng)建模，抽象出二級串聯(lián)的排隊論模型，利用排隊理論對模型分析，可以獲得中斷丟失率、中斷響應時間、系統(tǒng)吞吐量等性能指標與處理器處理能力之間的關系，用以指導嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設計。
　　通過測試驗證，證實本文開發(fā)的基于SPARC的嵌入式系統(tǒng)仿真平