基于调试嵌入式系统方法研究
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05
  
  [论文关键词]嵌入式系统 嵌入式软件 虚拟系统集成
  [论文摘要]简述了嵌入式系统的发展现状以及智能控制在嵌入式系统中的应用,并在此基础上着重讨论嵌入式系统开发、支撑环境,虚拟系统集成技术在构造嵌入式系统开发环境中的应用,介绍几种虚拟验证方法。
  
  一、模糊技术与人工智能技术在嵌入式系统中的应用
  
  嵌入式系统与模糊逻辑相结合反映在两个方面。一方面产生了模糊微控制器,另一方面产生了用于模糊控制的各种模糊开发软件和开发系统。模糊逻辑开发软件和开发系统有两类。一类是针对数字微控制器的,它的模糊控制机理要用软件实现,开发软件和开发系统的目的就是要产生能实现预定的模糊控制方式的微控制器软件。另一类是针对对模糊微控制器的,它的模糊控制机理要用参数设定,这种开发软件和开发系统的目的则是要产生模糊微控制器的结构参数。
  
  二、几种常用的嵌入式系统调试环境
  
  简单软件仿真系统。这种方法是在宿主机上只构造虚拟目标机。仿真执行嵌入式软件时,虚拟目标机与外部环境之间的信号交换需通过手工设定并以交互方式进行。这种方法很难描述外部环境的并发性和实时性,离不开对硬件调试设备及手段的依赖。
  在线仿真器调试方法。这种方法是目前调试嵌入式软件普遍使用的方法。这种方法是在宿主机上交叉汇编生成目标机的目标码,然后通过仿真头将目标机的执行码装入到目标机上实际运行,并通过宿主机和目标机上的监控程序之间的信息传递来控制目标机上的目标码的执行。该方法需要反复调试嵌入式软件及嵌入式系统的硬件环境。
  分布式仿真解决方案。大致包括以下几个部分:(1)起运行控制作用的仿真头。(2)利用调试软件,通过仿真头访问外部硬件环境,并执行调试功能。(3)通过LAN连到主机的逻辑分析仪提供实时的分析。
  作为硬件设计工具的逻辑分析仪,目前在嵌入式设计的不同阶段都可发挥很大的作用。随着LAN以及主机X-WINDOWS界面技术的发展,分析人员利用其可以较容易地发现系统集成过程中所出现的问题。分布式仿真为软件开发者及硬件工程师开发调试以新一代处理器为核心的嵌入式系统提供了一个一致的、灵活的、且具有一定规模的工具。
  
  三、虚拟集成与虚拟验证技术
  
  一般,嵌入式系统开发分为几个不同的开发阶段。首先通过需求分析确定嵌入式系统所要实现的功能,并在系统级对所实现的功能进行验证。然后将功能分解为软件实现和硬件实现两个部分。在此之后系统开发进入两个相对独立的开发阶段。当嵌入式软件及外部硬件环境设计结束之后,进入系统集成及系统测试阶段。在此阶段嵌入式软件运行于目标硬件环境中,以此来调试嵌入式软件并同时验证系统是否实现了预期的功能。
  随着硬件技术,特别是VLSI技术的不断发展,数字系统的复杂程度不断提高。与此同时,专用集成电路的广泛应用使得嵌入式系统硬件设计的难度进一步增加。在嵌入式系统的开发过程中,常常因为硬件设计的不当而影响整个系统的性能。因此在嵌入式系统硬件制造之前,应首先对包括硬件在内的整个系统功能进行验证,以确保系统所实现的功能与最初功能规格说明中的要求相一致。
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