基于單片機(jī)軟硬件聯(lián)合仿真解決方案

　　虛擬網(wǎng)卡

　　做系統(tǒng)仿真，必須輸入來自真實(shí)世界的激勵(lì)，并將仿真系統(tǒng)的輸出傳遞到真實(shí)世界。即便是不能連接到真實(shí)世界，也應(yīng)該提供模擬真實(shí)世界的輸入，并對(duì)仿真系統(tǒng)的輸出進(jìn)行檢測(cè)和分析。

　　對(duì)于Mini Web卡來說，它和真實(shí)環(huán)境是通過網(wǎng)口連接的。使用虛擬網(wǎng)卡技術(shù)，能夠?qū)D3中的MAC C Model與虛擬網(wǎng)卡進(jìn)行通訊。

　　對(duì)于運(yùn)行在Windows系統(tǒng)上的應(yīng)用程序來說，它并不知道網(wǎng)卡是虛擬的還是真實(shí)的，應(yīng)用程序通過虛擬網(wǎng)卡收發(fā)數(shù)據(jù)，事實(shí)上是與仿真系統(tǒng)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。

　　這樣就可以使用TFTP向Mini Web卡仿真系統(tǒng)傳遞網(wǎng)頁文件，使用IE瀏覽Mini Web卡仿真系統(tǒng)中的網(wǎng)頁，Mini Web卡的所有功能都能夠被檢驗(yàn)。

　　使用網(wǎng)絡(luò)臭探器Sniffer可以監(jiān)控虛擬網(wǎng)卡的報(bào)文流，方便協(xié)議調(diào)試。

　　仿真加速技術(shù)

　　軟硬件聯(lián)合仿真，影響仿真速度的瓶頸在HDL代碼部分的仿真。如果不設(shè)法提高HDL代碼部分的仿真速度，軟件調(diào)試就非常低效。

　　提高硬件仿真速度的方法之一是軟件硬件仿真采用事件同步，只在CPU訪問IO時(shí)保持軟件和硬件是同步的。

　　仿真加速方法之二是硬件仿真系統(tǒng)時(shí)鐘休眠。對(duì)于Mini Web卡來說，只有DMA Controller是受時(shí)鐘控制的，軟件沒有操作DMA Controller的期間，DMA Controller的運(yùn)作是毫無意義的，所以可以在非DMA操作期間，對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行休眠；ISS51在每次IO訪問時(shí)，給出與上次IO訪問的時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差經(jīng)過處理可以作為時(shí)鐘休眠的時(shí)間段。如果ISS51連續(xù)進(jìn)行IO訪問，就不會(huì)產(chǎn)生時(shí)鐘休眠了。DMA Controller工作于查詢方式，可以采用時(shí)鐘休眠技術(shù)，而不會(huì)導(dǎo)致仿真與真實(shí)結(jié)果的不一致。

　　方法之三是，縮短SMART MEDIA仿真模型中的一些長(zhǎng)延時(shí)的時(shí)間參數(shù)。因?yàn)樵诘却齋MARTMEDIA進(jìn)入就緒狀態(tài)時(shí)，CPU必須連續(xù)查詢IO，影響仿真速度。我們主要用于軟件功能驗(yàn)證，這種修改也是可以接受的。

　　方法之四，在軟件設(shè)計(jì)上，謹(jǐn)慎使用外部中斷，因?yàn)橐坏┲袛鄦?dòng)，ISS51需要在每個(gè)機(jī)器周期查詢是否有中斷信號(hào)，導(dǎo)致軟件仿真和硬件仿真在每個(gè)指令上都進(jìn)行同步，影響仿真速度。如果一定要使用外部中斷，建議用C模型代替Verilog模型，這樣可不影響仿真速度；或者由用戶根據(jù)外部模塊產(chǎn)生外部中斷的時(shí)機(jī)，使用ISS51的控制命令，在恰當(dāng)時(shí)刻使能ISS51的中斷模塊。

　　在一個(gè)普通PC （CPU為AMD速龍1000，SDRM512M 133），運(yùn)行Mini Web卡仿真系統(tǒng)，使用PING命令測(cè)試Mini Web卡仿真系統(tǒng)的響應(yīng)速度：

　　Reply from 10.10.112.76: bytes=32 time=64ms TTL=128

　　使用IE打開Mini Web卡仿真系統(tǒng)中的網(wǎng)頁文件，感覺和撥號(hào)上網(wǎng)的速度差不太多。創(chuàng)建多個(gè)TFTP連接，同時(shí)向仿真系統(tǒng)傳遞或下載網(wǎng)頁文件，同時(shí)使用IE進(jìn)行網(wǎng)頁瀏覽，都無響應(yīng)中斷現(xiàn)象出現(xiàn)。

　　總結(jié)

　　使用軟硬件聯(lián)合仿真，Mini Web卡不需要硬件就能進(jìn)行全部功能的仿真，增強(qiáng)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的信心。軟硬件聯(lián)合仿真方便系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)整，可以在設(shè)計(jì)前期*估性能，方便軟件和硬件的debug，是一個(gè)值得推廣的技術(shù)。