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1、西安航空技术高等专科学校2012毕业生毕业实践报告题 目：嵌入式系统开发，应用，测试，仿真以及验证 学 号： 姓 名： 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 指导教师： 设计地点： 2012年 4 月28 日摘 要嵌入式系统即指以应用为核心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减, 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。目前嵌入式系统己经广泛应用于工业控制、Internet网络、移动通讯设备、成像和安全产品等各种领域。ARM微处理器在各方面的优异表现使得自己己成为微处理器的主流芯片。在企业中，我们学习了嵌入式系统的开发基础。从嵌入式系统的基本概念、硬件组成及开发、软件
2、组成及开发,系统地建立起嵌入式系统及其开发的整体概念。更多的是，学习了基于ARM的嵌入式软件开发基础。对ARM核的体系结构及相关技术进行全面论述，建立起以ARM核为基础的嵌入式系统应用技术基础。密切结合具体开发例程,对基于ARM的嵌入式软件开发中所涉及的基础内容进行讲述,使我能够掌握基于ARM嵌入式程序设计的全部流程。后来，我再接触了“芯片的测试、仿真 、验证”的设计与实现。该系统主要采用SoC技术来实现。SoC(System On Chip) 是指在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能，从而实现一个系统的功能。一般来说，SoC的设计流程分为以下几个阶段：系统设计阶段、前段
3、设计阶段、物理设计阶段、试制阶段。SoC的关键技术有：IP核重用技术、软硬件协同设计技术、SoC的验证、总线架构技术等等，其中最主要的就是SoC的验证。SoC的验证包括四个阶段：系统集成前IP/模块级验证、系统集成后IP/模块级验证、集成后系统级验证、系统应用验证。验证有两种平台：一种是虚拟平台，一种是FPGA平台。当然要彻底实现计算机的测试、仿真、验证，各个通用IP模块的学习也是相当重要的。这也是我们在实习过程中重点学习的对象，只有学好了各个IP模块，才能更好的进行计算机芯片的测试、仿真以及验证。所用到的技术有：C语言、 Verilog语言、vim的常用命令等。所用到的运行环境（操作系统、服
4、务器）有：嵌入式系统、questasim等。【关键词】嵌入式系统、arm7,C语言、 Verilog语言、vim、questasim。AbstractEmbedded system refers to the application as the core, based on the computer technology, software and hardware can be reduce, is suitable to application system of function, reliability, cost, volume and power consumption of t
5、he strict requirements of the special computer system. At present, embedded system has been widely used in industrial control, Internet network, mobile communication apparatus, imaging and safety products and other fields. ARM microprocessor in various aspects of the outstanding performance made its
6、elf has become the mainstream chip microprocessor.In the enterprise, we study the embedded system development foundation. From the basic conception of embedded system, hardware composition and software development, system composition and development, to establish the concept of embedded system and i
7、ts development. Whats more, learning based on ARM embedded software development foundation. On the ARM nuclear architecture and related technology were discussed in this paper, to establish a ARM kernel based embedded system application technology foundation. Closely combined with the specific devel
8、opment routines, based on the ARM embedded software development is involved in the basic content about, so that I can control based on ARM embedded programming of all processes.Later, Ill contact the chip testing, simulation, verification of design and implementation. This system mainly uses the SoC
9、 technology to achieve. SoC ( System On Chip ) refers to a single silicon chip signal acquisition, conversion, storage, processing and I/O and other functions, to achieve a system function. In general, SoC design process is divided into the following stages: the stage of system design, design phase,
10、 some physical design stages, the trial stage. The key technology of SoC are: IP core reuse technology, design of software and hardware technology, SoC validation, bus technology and so on, of which the most important is the verification of SoC. SoC validation consists of four phases: system integra
11、tion IP/ module level verification, integrated IP/ module level verification, integrated system level verification, validation system application. Validation of two platforms: one is the virtual platform, a platform is FPGA.Of course, to completely realize the computer test, simulation, verification
12、, the general IP module learning is very important. This is our in the practice process of focused study object, only to learn the various IP module, in order to better carry out the computer chip test, simulation and verification.The technologies used are: C language, Verilog language, VIM common o
13、rders. Used by the runtime environment ( operating system, server ): embedded systems, questasim etc. Key words embedded system, ARM7, C language, Verilog language, VIM, questasim.目录1 绪论51.1 目的和意义51.1系统开发背景52系统开发技术介绍62.1SoC概述62.2SoC的关键技术62.2.1软硬件协同设计技术62.2.2可测性设计技术62.3SoC的设计流程73通用IP概述73.1WDT概述73.2WD
14、T功能框图83.3WDT部分寄存器描述83.4WDT功能描述93.5WDT功能与验证规范对照103.6WDT在嵌入式系统中的应用113.7WDT的程序114PLB crossbar概述114.1结构描述124.2信号列表134.3PLB crossbar 仲裁器外部接口154.4PLB crossbar 仲裁器外部接口164.4.1主设备接口164.4.2PLB0和PLB1从接口184.4.3DCR接口204.4.4时钟接口204.4.5PLB crossbar 仲裁器时序215毕业设计总结226致 谢227参考文献221 绪论1.1 目的和意义嵌入式软件和嵌入式系统已经逐步成为我们日常生活中
15、使用计算机和计算的主导方式。计算机不再是放在桌子上的独立实体，相反，通过我们直接或间接使用的小型设备，计算机已经完全融入了我们的日常生活，这些设备包括移动电话、洗衣机、微波炉、汽车控制器和飞行控制器。实际上，嵌入式系统是如此普及，以至于今天它们可以完成大量的计算任务，从而使“嵌入式计算”成为一个新的研究领域。本书主要关注嵌入式软件和系统的验证，其目的是要开发出具有可靠功能和时间特性的嵌入式系统。并非所有的嵌入式系统都是安全关键的。一方面，有很多安全关键的嵌入式系统，如汽车、交通(火车)控制、飞行控制、核电厂和医疗设备。另一方面，还存在更多的一般或不是那么安全关键的嵌入式系统，如移动电话、HDTV(高清晰度电视机)、家用设备(如洗衣机、微波炉和空调)控制器、智能衬衫等等。毫无疑问，不管嵌入式系统是不是安全关键的，将验证过程集成到嵌入式系
