嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)用的一種系統(tǒng)，作為設(shè)備的一部分通常是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。實(shí)際上一切帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車(chē)等，都是利用嵌入式系統(tǒng)完成工作的，有些嵌入式還包含操作系統(tǒng)，但多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。
所謂ARM仿真器，即用于調(diào)試基于ARM內(nèi)核芯片的一個(gè)硬件模塊。ARM內(nèi)核包括ARM7,ARM9,ARM11,Cortex-A,Cortex-M,Cortex-R等系列，而基于這些內(nèi)核的芯片則更多了。那么這些仿真器選擇有一個(gè)原則，用于低端嵌入式微控制器的話(huà)，用ULINK2,ULINKPpro即可，可以調(diào)試Cortex-M,Cortex-R芯片。用于高端的應(yīng)用處理器ARM9,ARM11,Cortex-A的話(huà)，就需要用到DSTREAM仿真器了。
一、嵌入式產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期
典型的嵌入式微控制器開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的第一個(gè)階段是用C編譯器從源程序生成目標(biāo)代碼，生成的目標(biāo)代碼將包括物理地址和一些調(diào)試信息。目前代碼可以用軟件模擬器、目標(biāo)Monitor或在線(xiàn)仿真器來(lái)執(zhí)行和調(diào)試。軟件模擬器是在PC機(jī)或工作站平臺(tái)上，以其CPU(如x86)及其系統(tǒng)資源來(lái)模擬目標(biāo)CPU(如P51XA)，并執(zhí)行用戶(hù)的目標(biāo)代碼;而目標(biāo)Monitor則是將生成的目標(biāo)代碼下載到用戶(hù)目標(biāo)板的程序存儲(chǔ)器中，并在下載的代碼中增加一個(gè)Monitor任務(wù)軟件，用來(lái)監(jiān)視和控制用戶(hù)目標(biāo)代碼的執(zhí)行，用戶(hù)通過(guò)目標(biāo)板上的串行口或其它調(diào)試端口，利用桌面計(jì)算機(jī)來(lái)調(diào)試程序。
程序的調(diào)試是通過(guò)設(shè)置斷點(diǎn)、使程序在指定的指令位置停止運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在程序中止的時(shí)候，檢查存儲(chǔ)器和寄存器的內(nèi)容，作為發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的線(xiàn)索。
程序經(jīng)過(guò)調(diào)試、找到所有的錯(cuò)誤后，修改源代碼，重新編譯，以一種標(biāo)準(zhǔn)格式生成目標(biāo)代碼文件，比如Intel HEX.這個(gè)目標(biāo)代碼將被存儲(chǔ)在最終產(chǎn)品的非揮發(fā)存儲(chǔ)器，比如EPROM或FLASH中。
二、為什么需要仿真器
軟件模擬器和目標(biāo) Monitor提供了一種經(jīng)濟(jì)的調(diào)試手段，對(duì)于很多設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠。但是也有很多場(chǎng)合，需要利用仿真器來(lái)找到程序錯(cuò)誤。 無(wú)論在哪一種場(chǎng)合，仿真器都能夠減少調(diào)試時(shí)間、簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成、增加可靠性、優(yōu)化測(cè)試步驟，從而使其物有所值。更常見(jiàn)的情況是工程師在項(xiàng)目的不同階段同時(shí)使用軟件模擬器和仿真器，特別是在大的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中。
軟件模擬器和軟件調(diào)試器在斷點(diǎn)之外只提供了很少的幾種功能，比如顯示端口內(nèi)容和代碼覆蓋。沒(méi)有檢測(cè)事件和條件、然后作出反應(yīng)的手段，也沒(méi)有辦法記錄MCU的總線(xiàn)周期、然后判斷程序的執(zhí)行究竟發(fā)生了什么情況。如果你的MCU有片上EPROM或FLASH存儲(chǔ)器，并且運(yùn)行在單片模式，則只有仿真器才能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，而不嚴(yán)重占用和消耗MCU資源。
在線(xiàn)仿真器可以很容易地做到這些事情，并且還能夠提供很多其它功能。仿真器是軟件和硬件之間的橋梁。在項(xiàng)目進(jìn)行的某些階段，你必須讓程序在實(shí)際的硬件上面運(yùn)行。仿真器可以很容易地幫助你了解如何在調(diào)試階段充分利用仿真器。
