Intel8086软件仿真器的设计与实现
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系统仿真学报
1996 年 9 月
Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
北京计算机应用和仿真技术研究所 , 100854 贺红卫
摘要本文以软件仿真系统在航天、航空及其它领域的实际需求为背景 , 介绍了嵌入式软件仿真系统的工作原理 , 对其中一种层次化的软件仿真器模型进行了描述 , 并讨论了该模型在实现过程中遇到的一些关键性技术问题。关键词嵌入式系统软件仿真器建模
引言
目前 , 以嵌入式微处理器为核心的嵌入式计算机系统得到了越来越广泛的应用。特别是集中了高、精、尖技术的航天控制领域更是如此。因而 , 迫切需要一整套完备的手段来支持嵌入式软件的设计开发工作。
lator) 为核心。这类开发手段存在以下缺陷 :
制无法并发进行。往往是软件研制滞后于硬件系统开发的过程。
开发效率 , 也无法满足航天系统软件所要求的高质量与高可靠性。
的是要提高技术人员对系统软件的开发和调试效率 , 对嵌入式软件的分析设计、编码调试、测试分析、可靠性评估和维护等各阶段提供强有力的支持 , 从根本上保证软件的质量 , 提高嵌入式软件的可靠性与安全性。嵌入式软件全过程支持环境是以软件仿真器为核心。软件仿真器是用软件的手段对运行嵌入式应用而 , 可以在没有真实硬件环境的情况下 , 实现程序的仿真运行。软件仿真器技术的引入 , 有着它存在的价值 : 程序所需的特定硬件环境 ( 包括 CPU 芯片 , 内存及其它外围硬件设备 ) 及其活动进行描述 ( 仿真 ) 。进
发。它完全脱离具体的硬件限制 , 提高了系统开发效率 , 相对减少了一些不必要的额外开销。
态。
本文收稿日期 : 1995 - 10 - 31
当前国内常用的嵌入式软件开发系统大多基于在线仿真的原理 , 以在线仿真器 ICE ( In Circuit Emm2
( 1) 在嵌入式硬件系统实现之前 , 应用软件无法进行开发调试工作。即嵌入式软件、硬件系统的研 ( 2) 嵌入式系统在软、硬件综合调试中 , 软件和硬件的错误难以分离 , 难以定位。 ( 3) 缺乏有效的测试手段 , 特别是基于白盒测试原理的测试技术难以实施。 ( 4) 对于嵌入式软件质量与可靠性的评估缺乏量化手段。
由于客观上存在着这些不可克服的缺陷 , 尚用旧有的技术 , 而无新技术的引入 , 将直接影响软件的
在此背景下 , 为了支持航天系统软件研制的工作 , 而开发了嵌入式软件全过程支持环境。开发的目
( 1) 在宿主机上即能仿真目标机 ( 嵌入式计算机) 环境的软、硬件特性 , 支持嵌入式应用程序的开 ( 2) 可以对整个嵌入式系统的正确性进行验证。辅助硬件、软件系统设计论证工作的完成。
( 3) 便于工程技术人员在对软件进行调试、测试过程中 , 控制与分析应用程序运行及仿真环境的状
8卷3期
贺红卫等 : Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
51 ?
本文将以通用芯片 Intel 8086 软件仿真器的设计实现为例 , 介绍一种结构化仿真器的设计思想。采用结构化方法研制仿真器的意义在于 , 使多种芯片仿真器的开发过程具有相似性 , 提高开发该类软件程序代码的重用度和研制效率。
11 一个层次化结构仿真器的设计
置 , 即内存、寄存器、I/ O 机制和中断机制。序控制和处理器控制) , 包含 133 条基本指令。点。
段得以再现。我们通过研究 8086 芯片编程结构和微机的基本组成结构 , 确定了需要仿真的硬件环境配
寻址和基地址加变址寻址) , 实现了六大类的指令功能 ( 即数据传送、算数运算、逻辑运算、串操作、程由此可见 , 8086 指令系统内容丰富有效 , 六种寻址方式加强了指令系统的灵活性。由于系统具有多
种功能 , 指令类型多 , 因而能处理多种类型的数据和很强的寻址能力。这些成为8086 芯片在飞行控制、工业控制和家电控制等实时嵌入式应用领域得以广泛应用的优势 , 也成为设计 8086 仿真器过程中的难
111 需要仿真的硬件环境 112 系统数据流图
在宿主机上要达到实现仿真目标机功能的要求 , 就必需使得目标机的一些硬件及其活动用软件的手
系统的数据流图 , 如图 1 所示。
图1 系统数据流图
113 8086 仿真器的总体结构
1 13 11 8086 指令系统概况
8086 指令系统支持六种寻址方式 ( 即立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址
?52 ?
系统仿真学报
1996 年 9 月
持。这种分层式的结构是针对于 8086 这类 CISC 芯片指令系统的特点 ( 即指令系统复杂 , 格式灵活多样等) 而开发设计的。这样有利于仿真器自身故障的检查 , 也有利于庞大指令系统的维护。每层的动作对应于数据流图中的处理逻辑。上层通过规范化的数据结构同下层发生关系 , 下层通过这种结构为上层提供服务。仿真器各层间的接口具有标准化和透明性。操作的虚拟硬件是一种数据结构 , 这种数据结构应真实反映被仿真的硬件功能 , 而不依赖于具体实现时硬件的限制 , 可以嵌入到不同宿主机上的仿真系统中 , 从而保持了仿真器相对外部界面的独立性。
虚拟硬件环境应用程序控制指令仿真指令分析
了一个目标机的虚拟环境 , 目标机上的应用软件可在这一仿真器上运行。
分析层) 提供服务。虚拟硬件环境库中的每一个函数都对应一个被仿真硬件实体 , 通过对库中函数的调用 , 仿真器即可驱动一个虚拟硬件处于就绪状态 , 等待指令仿真层对其的操作 , 实现仿真器对虚拟硬件的访问。虚拟硬件访问支持库的主要函数给上层 ( 指令仿真层) 使用。
现函数 , 完成此类指令分析表的填写。所有这样的函数集合起来 , 就形成了指令分析库。指令分析库的主要函数 ( 略) 。
仿真器的核心部分 , 是对芯片指令系统的软件仿真再现。在下层 ( 指令分析层 ) 传递来的指令分析表的支持下 , 指令仿真函数库对应于 8086 目标机的指令全集。由于采用了指令分析表在分析层与仿真层之间传递的方法 , 在这一个层次上可以无须考虑底层硬件实体的活动 , 从而提供了一个透明的指令运行环
114 虚拟硬件环境层的结构和库函数
Get Register ( Register ID , Attribute) ( 2) 段寄存器操作函数 Get Segment Register ( Register ID) ( 3) 标志寄存器操作函数( 4) 内存区操作函数Get FlagRegister ( Flagbit ID) GetMemory ( Segment ID , Displayment )
( 1) 通用寄存器操作函数( 5) I/ O 端口操作函数ReadPort ( Rule ID , Attrite) WritePort ( Value , Attrite) ( 6) 中断机制操作函数 Lock Interupt ( Interupt ID) Test (Lock Interupt ID) Test Enable Interupt ( Interupt ID) 115 指令分析层及库函数 116 指令仿真层及库函数
1 13 1
2 仿真器的总体结构
仿真器采用了分层的设计方法 ( 如图 2 ) , 层间具有相对独立性 , 且每层都有一个相应的函数库支
有了这样的 8086 仿真器 , 在宿主机上构造
图 2 仿真器结构图
虚拟硬件环境实现了仿真器对于硬件系统的访问 , 构成了仿真器最基本的调用接口 , 为上层 ( 指令
指令分析层是对当前的执行代码加以分析 , 确定指令操作数类型及硬件属性 , 编制指令分析表提交在仿真器的设计过程中 , 我们对于指令操作数的情况加以分类。每一个指令操作类都对应于一个实
指令仿真层是通过对目标机指令系统进行分析、分组 , 构造出指令仿真函数组而形成的。这部分是
8卷3期
贺红卫等 : Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
53 ?
境。指令仿真层实现对底层硬件实体的操作 , 操作的结果将反映给上层 ( 仿真控制层 ) 以决定仿真器的下一个动作。
制。例如 , 接收应用程序结束中断信号退出仿具运行状态 ; 接收除零错中断 , 进入除零错中断处理程序等。
中的函数有着某种映射关系 , 因而 , 采用了数据表的组织形式。具体说 , 就是在硬件配置表、指令分析表和指令仿真表的相应位置填入函数的指针。这样的组织形式使得纷杂的库中函数变得有序 , 不仅为上层调用提供了简明快捷的索引方法 , 也对于库中函数在编写、日常维护及系统向高档芯片的后续开发提供了方便。实践证明 , 这种源于 8086 指令表 , 而以软件手段再现的数据表格形式 , 对于库中函数的增添、删除和查询等操作方便有效。
1181211 硬件环境库
照这种特定的规则将硬件环境库中的函数指针填入虚拟硬件映射表。通过指令分析层传来的编码 , 激活相应的虚拟硬件。
1181212 指令分析和指令仿真库
方面的考虑 : 1) 数据结构占用较少的内存 ; 2) 有较高的索引效率 ; 3) 有较简单的映射函数。仿真系统采用了 HASH 的形式 , 映象函数如下 : Ω是一组数据 ( 或记录) 的关键字的集合 , 即Ω = R ( Ki) 。映射函数 I ( K) 就是定义在Ω上的一个
整函数 , 在本系统中 , 它是给出的数据项 R ( K) 的一个存储位置。设指令分析或指令仿真库的所有函数指针Ω , 关键字 K 的选择是每条指令的首字节。则映象函数的定义 : 其中 , baseaddr 为表的基址 , lent h 为表项的长度 , code 为每条指令的首字节。由于需要填入表中数据大于所给定的表项数 , 而产生冲突 ( 即有若干个关键字的不同项映
I ( K) : I ( K) = baseaddr + lent h 3 code
象到表中的同一个位置上 ) 。为了解决冲突 , 采时 , 把溢出项拉链在基本表项之后。
用了建立链溢出 HASH 表的方法 , 在发生冲突
描述 , 是大多数汇编指令共同特性的抽象。它在其具体内容如图 3 :
指令分析层被编制产生 , 在指令仿真层被引用。
117 仿真控制层的结构 119 指令描述表
1 18 11 问题的提出 1 18 1
2 具体实现方法
仿真控制层是对整个目标机应用程序的运行进行全面控制。主要依据底部硬件活动的情况来实现控
118 关于三个库的组织及索引调用方式
针对于 8086 仿真系统的硬件环境、指令分析和指令仿真库函数多且复杂 , 但汇编指令编码与各个库
对于每个虚拟硬件 , 我们都给它分配一个数码。数码的给出遵循 8086 指令系统的译码规则 , 并且按
在本系统中这两个库的函数很多 , 表的组织形式将直接影响到系统的性能。对于表的组织出于三个
指令码源操作数源操作数 2 目的操作数目的操作数 2 数据操作类型指令长度指令执行时间图 3 指令分析表
指令描述表是对于一条汇编指令情况的基本
?54 ? 其中 :
系统仿真学报
1996 年 9 月
指令码 : 将决定仿真器选择的指令仿真函数。数据操作类型 : 将决定操作数 ( 源、目的操作数) 的数据类型。指令长度 : 给出当前被仿真运行的汇编指令长度 ( 以字节数的形式给出) 。它为虚拟程序计数器指针的移动提供依据。指令执行时间 : 它将给出当前被运行的汇编指令所用的时间 ( 以机器节拍数的形式给出) 。
21 关于 I/ O 系统仿真的组织
仿真成为仿真系统的又一个难点。目标机的 I/ O 仿真系统作为输入信号。有一定的通用性。的定义方式仍可继续使用。用。
交换极为频繁 , 就要求其系统有很强的 I/ O 机制 , 因而本系统对于 I/ O 仿真的好坏显得格外重要。I/ O 机制的仿真关键在于对 I/ O 信号产生系统的仿真。由于 I/ O 信号系统与外设密切相关 , 发生的信号由硬件实体产生 , 硬件特性的不同 , 会产生不同I/ O 信号序列 , 因而难于有一个统一的描述 , 对信号的软件
31 对于其它芯片仿真器开发的设想 41 结束语
的基础 , 它的指令系统对同类其它芯片皆有效。因而 , 对于 8086 以上的芯片仿真器的所有库函数、表组织及数据结构依然有用 , 只是在此基础上根据芯片的要求加以不同程度的扩充。其次 , 对于 MCS51 、96 系列及一些 RISC 芯片系统 , 这种仿真器层次结构同样有效。在整体框架不变的基础上 , 需要替换的仅为每层的库函数及数据表的表项 ,
而如层间传递的数据结构 ( 如指令描述 ) 因而 , 可以说采用了这种结构在开发不同芯片仿真器过程中会有相当多的程序代码及数据结构的重
证 , 能满足航天嵌入式软件系统的开发要求。以软件仿真器为核心而研制的仿真调试、测试平台 , 已经
211 问题的提出
外设端口是实现计算机与外设之间信息交换的通道。在嵌入式系统中 , 由于主机与外设之间的信息
212 端口输入信号的产生方式
人工输入方式 : 以人工方式控制端口输入信号的产生。随机数方式 : 以在设定范围产生的随机数作为端口的输入信号。输入序列方式 : 以用户给定的一个信号输入序列作为端口的输入信号。外接设备产生方式 : 将宿主机与外部信号发生器接通 , 宿主机接收由发生器产生的信号 , 并传送给
由于仿真器的结构采用了层次化的形式 , 层间具有标准化、透明性 , 对于其它芯片仿真器的开发具首先 , 这种结构适合用于 80X86 芯片仿真器的开发。由于 80X86 芯片具有兼容性 , 8086 是这类芯片
本文所述的 Intel 8086 软件仿真器已在微机上完成代码编制工作。它的实时性与仿真的可信度经验
8卷3期
贺红卫等 : Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
55 ?
为工程技术人员所使用。软件仿真调试、测试平台是建立在仿真器的基础之上。由于软件仿真器使嵌入式环境成为一个全透明的计算机环境 , 因而 , 平台可以依据各系统的不同要求提取各种仿真硬件环境的活动状态和控制信息。这些特征信息当中 , 有些是使用旧有开发手段无法或无法直接提取的。例如 , 每条汇编指令在每次程序运行过程中 , 所被引起执行的次数和占用的时间。随着软件仿真器与软件仿真调试、测试的紧密结合 , 必定会使越来越多的工程技术人员认识到 , 软件仿真计算机环境技术 , 将在航空、航天及其它实时控制领域有着广泛的应用前景。
参
考
文
献
ot her fields , t he study of it is very necessary.
11 钟守义著 . 管理系统仿真与 GPSS. 浙江大学出版社。
21 Yu2cheng Liu , Gibson Glenn A. Microcomputer System : The 8086/ 8088 Family Architecture , Programming , and Design.
The Design and Implementation of Intel 8086 Sof t ware Simulator
He Hongwei
I nstit ute of Com puter A pplication and S i m ulation Technology , 100854 , Beiji ng
Abstract Because t he software emulated system is used more and more widely in aerospace , aviation and
In t his article , a working mechanism of embedded system is introduced. In addition , a hierarchical model of Keywords Embedded system Software simulator Modelling
t he software emulator is described. Some key problems during t he realization are also discussed.
更正
1 4 - 1 1996 年第 8 卷
2 期第 4
3 页式 ( 17) 中“”改为“”βK βK 。第 45 页图 2 中“ A = Q V 1 ”改为“ A
德”改为“11 胡佑德”。
= Q - 1 R”。第 46 页图 3 中“6106 ( 01091s + 1) ”改为“6106 ( 01091s + 1) ”。第 53 页参考文献中“11 胡
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1996 年 9 月
Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
北京计算机应用和仿真技术研究所 , 100854 贺红卫
摘要本文以软件仿真系统在航天、航空及其它领域的实际需求为背景 , 介绍了嵌入式软件仿真系统的工作原理 , 对其中一种层次化的软件仿真器模型进行了描述 , 并讨论了该模型在实现过程中遇到的一些关键性技术问题。关键词嵌入式系统软件仿真器建模
引言
目前 , 以嵌入式微处理器为核心的嵌入式计算机系统得到了越来越广泛的应用。特别是集中了高、精、尖技术的航天控制领域更是如此。因而 , 迫切需要一整套完备的手段来支持嵌入式软件的设计开发工作。
lator) 为核心。这类开发手段存在以下缺陷 :
制无法并发进行。往往是软件研制滞后于硬件系统开发的过程。
开发效率 , 也无法满足航天系统软件所要求的高质量与高可靠性。
的是要提高技术人员对系统软件的开发和调试效率 , 对嵌入式软件的分析设计、编码调试、测试分析、可靠性评估和维护等各阶段提供强有力的支持 , 从根本上保证软件的质量 , 提高嵌入式软件的可靠性与安全性。嵌入式软件全过程支持环境是以软件仿真器为核心。软件仿真器是用软件的手段对运行嵌入式应用而 , 可以在没有真实硬件环境的情况下 , 实现程序的仿真运行。软件仿真器技术的引入 , 有着它存在的价值 : 程序所需的特定硬件环境 ( 包括 CPU 芯片 , 内存及其它外围硬件设备 ) 及其活动进行描述 ( 仿真 ) 。进
发。它完全脱离具体的硬件限制 , 提高了系统开发效率 , 相对减少了一些不必要的额外开销。
态。
本文收稿日期 : 1995 - 10 - 31
当前国内常用的嵌入式软件开发系统大多基于在线仿真的原理 , 以在线仿真器 ICE ( In Circuit Emm2
( 1) 在嵌入式硬件系统实现之前 , 应用软件无法进行开发调试工作。即嵌入式软件、硬件系统的研 ( 2) 嵌入式系统在软、硬件综合调试中 , 软件和硬件的错误难以分离 , 难以定位。 ( 3) 缺乏有效的测试手段 , 特别是基于白盒测试原理的测试技术难以实施。 ( 4) 对于嵌入式软件质量与可靠性的评估缺乏量化手段。
由于客观上存在着这些不可克服的缺陷 , 尚用旧有的技术 , 而无新技术的引入 , 将
直接影响软件的
在此背景下 , 为了支持航天系统软件研制的工作 , 而开发了嵌入式软件全过程支持环境。开发的目
( 1) 在宿主机上即能仿真目标机 ( 嵌入式计算机) 环境的软、硬件特性 , 支持嵌入式应用程序的开 ( 2) 可以对整个嵌入式系统的正确性进行验证。辅助硬件、软件系统设计论证工作的完成。
( 3) 便于工程技术人员在对软件进行调试、测试过程中 , 控制与分析应用程序运行及仿真环境的状
8卷3期
贺红卫等 : Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
51 ?
本文将以通用芯片 Intel 8086 软件仿真器的设计实现为例 , 介绍一种结构化仿真器的设计思想。采用结构化方法研制仿真器的意义在于 , 使多种芯片仿真器的开发过程具有相似性 , 提高开发该类软件程序代码的重用度和研制效率。
11 一个层次化结构仿真器的设计
置 , 即内存、寄存器、I/ O 机制和中断机制。序控制和处理器控制) , 包含 133 条基本指令。点。
段得以再现。我们通过研究 8086 芯片编程结构和微机的基本组成结构 , 确定了需要仿真的硬件环境配
寻址和基地址加变址寻址) , 实现了六大类的指令功能 ( 即数据传送、算数运算、逻辑运算、串操作、程由此可见 , 8086 指令系统内容丰富有效 , 六种寻址方式加强了指令系统的灵活性。由于系统具有多
种功能 , 指令类型多 , 因而能处理多种类型的数据和很强的寻址能力。这些成为8086 芯片在飞行控制、工业控制和家电控制等实时嵌入式应用领域得以广泛应用的优势 , 也成为设计 8086 仿真器过程中的难
111 需要仿真的硬件环境 112 系统数据流图
在宿主机上要达到实现仿真目标机功能的要求 , 就必需使得目标机的一些硬件及其活动用软件的手
系统的数据流图 , 如图 1 所示。
图1 系统数据流图
113 8086 仿真器的总体结构
1 13 11 8086 指令系统概况
8086 指令系统支持六种寻址方式 ( 即立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址
?52 ?
系统仿真学报
1996 年 9 月
持。这种分层式的结构是针对于 8086 这类 CISC 芯片指令系统的特点 ( 即指令系统复杂 , 格式灵活多样等) 而开发设计的。这样有利于仿真器自身故障的检查 , 也有利于庞大指令系统的维护。每层的动作对应于数据流图中的处理逻辑。上层通过规范化的数据结构同下层发生关系 , 下层通过这种结构为上层提供服务。仿真器各层间的接口具有标准化和透明性。操作的虚拟硬件是一种数据结构 , 这种数据结构应真实反映被仿真的硬件功能 , 而不依赖于具体实现时硬件的限制 , 可以嵌入到不同宿主机上的仿真系统中 , 从而保持了仿真器相对外部界面的独立性。
虚拟硬件环境应用程序控制指令仿真指令分析
了一个目标机的虚拟环境 , 目标机上的应用软件可在这一仿真器上运行。
分析层) 提供服务。虚拟硬件环境库中的每一个函数都对应一个被仿真硬件实体 , 通过对库中函数的调用 , 仿真器即可驱动一个虚拟硬件处于就绪状态 , 等待指令仿真层对其的操作 , 实现仿真器对虚拟硬件的访问。虚拟硬件访问支持库的主要函数给上层 ( 指令仿真层) 使用。
现函数 , 完成此类指令分析表的填写。所有这样的函数集合起来 , 就形成了指令分析库。指令分析库的主要函数 ( 略) 。
仿真器的核心部分 , 是对芯片指令系统的软件仿真再现。在下层 ( 指令分析层 ) 传递来的指令分析表的支持下 , 指令仿真函数库对应于 8086 目标机的指令全集。由于采用了指令分析表在分析层与仿真层之间传递的方法 , 在这一个层次上可以无须考虑底层硬件实体的活动 , 从而提供了一个透明的指令运行环
114 虚拟硬件环境层的结构和库函数
Get Register ( Register ID , Attribute) ( 2) 段寄存器操作函数 Get Segment Register ( Register ID) ( 3) 标志寄存器操作函数( 4) 内存区操作函数Get FlagRegister ( Flagbit ID) GetMemory ( Segment ID , Displayment )
( 1) 通用寄存器操作函数( 5) I/ O 端口操作函数ReadPort ( Rule ID , Attrite) WritePort ( Value , Attrite) ( 6) 中断机制操作函数 Lock Interupt ( Interupt ID) Test (Lock Interupt ID) Test Enable Interupt ( Interupt ID) 115 指令分析层及库函数 116 指令仿真层及库函数
1 13 1
2 仿真器的总体结构
仿真器采用了分层的设计方法 ( 如图 2 ) , 层间具有相对独立性 , 且每层都有一个相应的函数库支
有了这样的 8086 仿真器 , 在宿主机上构造
图 2 仿真器结构图
虚拟硬件环境实现了仿真器对于硬件系统的访问 , 构成了仿真器最基本的调用接口 , 为上层 ( 指令
指令分析层是对当前的执行代码加以分析 , 确定指令操作数类型及硬件属性 , 编制指令分析表提交在仿真器的设计过程中 , 我们对于指令操作数的情况加以分类。每一个指令操作类都对应于一个实
指令仿真层是通过对目标机指令系统进行分析、分组 , 构造出指令仿真函数组而形成的。这部分是
8卷3期
贺红卫等 : Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
53 ?
境。指令仿真层实现对底层硬件实体的操作 , 操作的结果将反映给上层 ( 仿真控制层 ) 以决定仿真器的下一个动作。
制。例如 , 接收应用程序结束中断信号退出仿具运行状态 ; 接收除零错中断 , 进入除零错中断处理程序等。
中的函数有着某种映射关系 , 因而 , 采用了数据表的组织形式。具体说 , 就是在硬件配置表、指令分析表和指令仿真表的相应位置填入函数的指针。这样的组织形式使得纷杂的库中函数变得有序 , 不仅为上层调用提供了简明快捷的索引方法 , 也对于库中函数在编写、日常维护及系统向高档芯片的后续开发提供了方便。实践证明 , 这种源于 8086 指令表 , 而以软件手段再现的数据表格形式 , 对于库中函数的增添、删除和查询等操作
方便有效。
1181211 硬件环境库
照这种特定的规则将硬件环境库中的函数指针填入虚拟硬件映射表。通过指令分析层传来的编码 , 激活相应的虚拟硬件。
1181212 指令分析和指令仿真库
方面的考虑 : 1) 数据结构占用较少的内存 ; 2) 有较高的索引效率 ; 3) 有较简单的映射函数。仿真系统采用了 HASH 的形式 , 映象函数如下 : Ω是一组数据 ( 或记录) 的关键字的集合 , 即Ω = R ( Ki) 。映射函数 I ( K) 就是定义在Ω上的一个整函数 , 在本系统中 , 它是给出的数据项 R ( K) 的一个存储位置。设指令分析或指令仿真库的所有函数指针Ω , 关键字 K 的选择是每条指令的首字节。则映象函数的定义 : 其中 , baseaddr 为表的基址 , lent h 为表项的长度 , code 为每条指令的首字节。由于需要填入表中数据大于所给定的表项数 , 而产生冲突 ( 即有若干个关键字的不同项映
I ( K) : I ( K) = baseaddr + lent h 3 code
象到表中的同一个位置上 ) 。为了解决冲突 , 采时 , 把溢出项拉链在基本表项之后。
用了建立链溢出 HASH 表的方法 , 在发生冲突
描述 , 是大多数汇编指令共同特性的抽象。它在其具体内容如图 3 :
指令分析层被编制产生 , 在指令仿真层被引用。
117 仿真控制层的结构 119 指令描述表
1 18 11 问题的提出 1 18 1
2 具体实现方法
仿真控制层是对整个目标机应用程序的运行进行全面控制。主要依据底部硬件活动的情况来实现控
118 关于三个库的组织及索引调用方式
针对于 8086 仿真系统的硬件环境、指令分析和指令仿真库函数多且复杂 , 但汇编指令编码与各个库
对于每个虚拟硬件 , 我们都给它分配一个数码。数码的给出遵循 8086 指令系统的译码规则 , 并且按
在本系统中这两个库的函数很多 , 表的组织形式将直接影响到系统的性能。对于表的组织出于三个
指令码源操作数源操作数 2 目的操作数目的操作数 2 数据操作类型指令长度指令执行时间图 3 指令分析表
指令描述表是对于一条汇编指令情况的基本
?54 ? 其中 :
系统仿真学报
1996 年 9 月
指令码 : 将决定仿真器选择的指令仿真函数。数据操作类型 : 将决定操作数 ( 源、目的操作数) 的数据类型。指令长度 : 给出当前被仿真运行的汇编指令长度 ( 以字节数的形式给出) 。它为虚拟程序计数器指针的移动提供依据。指令执行时间 : 它将给出当前被运行的汇编指令所用的时间 ( 以机器节拍数的形式给出) 。
21 关于 I/ O 系统仿真的组织
仿真成为仿真系统的又一个难点。目标机的 I/ O 仿真系统作为输入信号。有一定的通用性。的定义方式仍可继续使用。用。
交换极为频繁 , 就要求其系统有很强的 I/ O 机制 , 因而本系统对于 I/ O 仿真的好
坏显得格外重要。I/ O 机制的仿真关键在于对 I/ O 信号产生系统的仿真。由于 I/ O 信号系统与外设密切相关 , 发生的信号由硬件实体产生 , 硬件特性的不同 , 会产生不同I/ O 信号序列 , 因而难于有一个统一的描述 , 对信号的软件
31 对于其它芯片仿真器开发的设想 41 结束语
的基础 , 它的指令系统对同类其它芯片皆有效。因而 , 对于 8086 以上的芯片仿真器的所有库函数、表组织及数据结构依然有用 , 只是在此基础上根据芯片的要求加以不同程度的扩充。其次 , 对于 MCS51 、96 系列及一些 RISC 芯片系统 , 这种仿真器层次结构同样有效。在整体框架不变的基础上 , 需要替换的仅为每层的库函数及数据表的表项 , 而如层间传递的数据结构 ( 如指令描述 ) 因而 , 可以说采用了这种结构在开发不同芯片仿真器过程中会有相当多的程序代码及数据结构的重
证 , 能满足航天嵌入式软件系统的开发要求。以软件仿真器为核心而研制的仿真调试、测试平台 , 已经
211 问题的提出
外设端口是实现计算机与外设之间信息交换的通道。在嵌入式系统中 , 由于主机与外设之间的信息
212 端口输入信号的产生方式
人工输入方式 : 以人工方式控制端口输入信号的产生。随机数方式 : 以在设定范围产生的随机数作为端口的输入信号。输入序列方式 : 以用户给定的一个信号输入序列作为端口的输入信号。外接设备产生方式 : 将宿主机与外部信号发生器接通 , 宿主机接收由发生器产生的信号 , 并传送给
由于仿真器的结构采用了层次化的形式 , 层间具有标准化、透明性 , 对于其它芯片仿真器的开发具首先 , 这种结构适合用于 80X86 芯片仿真器的开发。由于 80X86 芯片具有兼容性 , 8086 是这类芯片
本文所述的 Intel 8086 软件仿真器已在微机上完成代码编制工作。它的实时性与仿真的可信度经验
8卷3期
贺红卫等 : Intel 8086 软件仿真器的设计与实现
55 ?
为工程技术人员所使用。软件仿真调试、测试平台是建立在仿真器的基础之上。由于软件仿真器使嵌入式环境成为一个全透明的计算机环境 , 因而 , 平台可以依据各系统的不同要求提取各种仿真硬件环境的活动状态和控制信息。这些特征信息当中 , 有些是使用旧有开发手段无法或无法直接提取的。例如 , 每条汇编指令在每次程序运行过程中 , 所被引起执行的次数和占用的时间。随着软件仿真器与软件仿真调试、测试的紧密结合 , 必定会使越来越多的工程技术人员认识到 , 软件仿真计算机环境技术 , 将在航空、航天及其它实时控制领域有着广泛的应用前景。
参
考
文
献
ot her fields , t he study of it is very necessary.
11 钟守义著 . 管理系统仿真与 GPSS. 浙江大学出版社。
21 Yu2cheng Liu , Gibson Glenn A. Microcomputer System : The 8086/ 8088 Family Architecture , Programming , and Design.
The Design and Implementation of Intel 8086 Sof t ware Simulator
He Hongwei
I nstit ute of Com puter A pplication and S i m ulation Technology , 100854 , Beiji ng
Abstract Because t he software emulated system is used more and more widely in aerospace , aviation and
In t his article , a working mechanism of embedded system is introduced. In addition , a hierarchical model of Keywords Embedded system Software simulator Modelling
t he software emulator is described. Some key problems during t he realization are also discussed.
更正
1 4 - 1 1996 年第 8 卷
2 期第 4
3 页式 ( 17) 中“”改为“”βK βK 。第 45 页图 2 中“ A = Q V 1 ”改为“ A
德”改为“11 胡佑德”。
= Q - 1 R”。第 46 页图 3 中“6106 ( 01091s + 1) ”改为“6106 ( 01091s + 1) ”。第 53 页参考文献中“11 胡
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应用系统设计与开发
南昌航空大学实验报告 二0一二年六月五日 课程名称：数据库原理实验名称：数据库应用系统设计与开发 班级：10202225 姓名：仇鑫同组人： 指导教师评定：签名： 一、实验环境 1．Windows2000或以上版本； 2．SQLServer2000或2005。 二、实验目的 掌握数据库设计的基本方法；了解C/S与B/S结构应用系统的特点与适用场合；了解C/S与B/S结构应用系统的不同开发环境与开发设计方法；综合运用前面实验掌握的数据库知识和技术开发小型数据库应用系统。 三、实验步骤及参考源代码 题目：企业人事管理系统 1、开发环境与开发工具 系统开发环境为局域网或广域网网络环境，网络中有一台服务器上安装了SQL Server2005，本子系统采用Java语言设计实现，使用jdk1.6及Eclipse SDK V ersion 3.3.2为开发工具，服务器操作系统为Window7。 2、系统需求分析 企业可以通过人事管理系统实现对企业人员信息及相关信息的管理，简化的企业人事管理系统具有如下功能。 系统的维护管理：包括用户的添加、删除，密码修改、权限设置等。 人事信息管理：包括企业人员基本信息的查询、添加、修改、删除等。 人事变动管理：包括企业新进员工登记、离职员工登记、变更记录等。
考勤加班出差管理：包括企业人员考勤加班出差信息的查询、添加、修改、删除等。 考核奖惩管理：包括企业人员考核奖惩信息的查询、添加、修改、删除等。 员工培训管理：包括员工培训计划的查询、添加、修改、删除等。 部门信息管理：包括部门查询、添加、修改、删除等。 3、功能需求分析 （1）系统功能的描述 企业人事管理系统按如上所设置，管理功能是比较简单的，主要实现对企业人员、部门的变动、考勤加班出差、考核奖惩、培训等的管理，具体管理功能有添加、修改、删除、查询、统计等。系统功能布局见系统功能模块图。 （2）系统功能模块图 “信息管理”模块中的每一个功能管理项都包括查看、添加、修改、删除等功能。
仿真器的作用
仿真器的作用 问1.用虚拟软件仿真与这个有什么区别吗？我没有看到过仿真器也没有用过仿真器 答：虚拟软件仿真，不能看到驱动硬件的实际效果。 问2.仿真器接电脑，仿真器再通过仿真头接目标板，然后程序就能在线仿真？ 答：是的，连接好了以后，打开51开发软件平台KEIL，通过在KEIL中修改你的程序中不满意的部分，仿真器会在软件平台KEIL的控制下时时联 动。然后通过单步运行程序或者让程序运行到指定的程序行停止，等等调试方法调试你的程序，直到你满意为止，全部过程硬件都会和程序同步运行，所见即所得。 可以极大地提高效率，不用再反复的用编程器向51芯片中烧录程序。 问3.仿真器的本质是什么？
答：仿真器就是通过仿真头用软件来代替了在目标板上的51芯片，关键是不用反复的烧写,不满意随时可以改,可以单步运行,指定端点停止等等，调试方面极为方便。 问4.操作仿真器的软件KEIL都支持那些编程语言？ 答：同时支持汇编语言和C语言。 问5.如果我不会使用KEIL怎么办？ KEIL是德国开发的一个51单片机开发软件平台，最开始只是一个支持C语言和汇编语言的编译器软件。后来随着开发人员的不断努力以及版本的不断升 级，使它已经成为了一个重要的单片机开发平台，不过KEIL 的界面并不是非常复杂，操作也不是非常困难，很多工程师的开发的优秀程序都是在KEIL的平台 上编写出来的。可以说它是一个比较重要的软件，熟悉他的人很多很多，用户群极为庞大，要远远超过伟福等厂家软件用户群，操作有不懂的地方只要找相关的书看 看，到相关的单片机技术论坛问问，很快就可以掌握它的基本使用了。
问6.仿真器是不是适合初学者使用？ 答：仿真器适合初学者使用,这是肯定的，使用它学习单片机自然事半功倍，但是首先必须有一定理论基础。个人认为它不适合没有任何51单片机基础的初 学者，比较适合有一定理论基础和实践经验的用户，也适合渴望开发复杂程序的有经验用户。可以说如果没有单步运行调试等手段来仿真，很难开发出复杂的程序， 在早些年因为51芯片的存储器是EPROM的，反复烧写的寿命非常有限，开发程序只能靠专业的昂贵的专业仿真器来完成，排除了所有错误之后才能写入单片机 芯片中。有了内部含有闪存的单片机之后，才使反复烧写试验成为可能，但是也还是无法实现象仿真器那样的时时调试。在公司进行单片机程序开发的工程师都是使 用仿真器，对于想真真掌握单片机开发的人，最终也一定会熟练的使用仿真器。 问7.仿真器的原理是什么？ 答：仿真器内部的P口等硬件资源和51系列单片机基本是完全兼容的。仿真主控程序被存储在仿真器芯片特殊的指定
(完整版)操作系统毕业课程设计说明书-基于Linux的模拟文件系统的设计与实现
中北大学 操作系统课程设计 说明书 学院、系：软件学院 专业：软件工程 学生姓名：徐春花学号： 设计题目：基于Linux的模拟文件系统的设计与实现 起迄日 期: 2014年6月14日- 2014年6月26日指导教薛海丽
师: 2014 年 6月 26 日 前言 简单地说，Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。 Linux不仅为用户提供了强大的操作系统功能，而且还提供了丰富的应用软件。用户不但可以从Internet上下载Linux及其源代码，而且还可以从Internet上下载许多Linux的应用程序。可以说，Linux本身包含的应用程序以及移植到Linux上的应用程序包罗万象，任何一位用户都能从有关Linux的网站上找到适合自己特殊需要的应用程序及其源代码，这样，用户就可以根据自己的需要下载源代码，以便修改和扩充操作系统或应用程序的功能。这对Windows NT、Windows98、MS-DOS或OS2
等商品化操作系统来说是无法做到的。 Linux具有：稳定、可靠、安全的优点，并且有强大的网络功能。其中有对读、 写进行权限控制、审计跟踪、核心授权等技术，这些都为安全提供了保障。在相关软 件的支持下，可实现WWW、FTP、DNS、DHCP、E-mail等服务，还可作为路由器 使用，利用IPCHAINSIPTABLE网络治理工具可构建NAT及功能全面的防火墙。 Linux是在GNU公共许可权限下免费获得的，是一个符合POSIX标准的操作系 统。Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统，而且还包括了文本编辑 器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形 用户界面，如同我们使用Windows NT一样，允许我们使用窗口、图标和菜单对系 统进行操作。 目录 1需求分析 (3) 1.1 功能介绍 (3) 1.2 目的及意义 (5) 1.2.1 目的 (5) 1.2.2 意义 (6) 1.3 设计成果 (7) 2总体设计 (8) 2.1功能介绍 (8) 2.2模块关联 (9) 3详细设计 (12)
应用软件设计与功能实现说明文档
1 车载监控系统概述 整套监控系统将包括车载设备、网络服务器、客户端三大组成部分。客户端通过服务器的中转与车载设备间接通信，以实现从车载设备接收监控信息和向车载设备发送控制指令等。所预计的主要功能将包括视频音频监控，酒精检测，传感器报警，语音对讲，远程云台控制等。车载设备通过3G无线数据模块无线接入网络，以实现车载移动监控。
系统部署图 整个系统部署结构如图，其中： 车载设备连接模拟摄像机，并通过3G数据模块拨号连接网络。实现视频音频采集，可以把实时音频视频发送至服务器。并且可以挂接硬盘存储设备，把采集的视频和音频存储至硬盘。存储的视频可通过网络点播，并可以通过模拟输出端口直接把存储的视频音频输出到电视机进行播放，播放时有图形操作界面。 车载设备的通过带酒精度传感器的外接设备进行酒精检测。酒精检测后将检测数值传到服务器，并发送提醒短信到用户手机。在本地对酒精值进行分析和声音播报。 车载设备的报警传感器安装在需要的位置，检测到非法入侵时，可通过3G模块以发送手机短信的方法通知用户。 车载设备可从服务器接收音频数据并且进行播放。 服务器可将车载设备的视频音频数据转发至客户端，可以把来自客户端的指令信息和音频数据转发至车载设备。 客户端可接收视频音频数据并进行播放，可以控制车载设备的摄像机云台，
可以通过话筒向车载设备讲话。 客户端与网络服务器逻辑分开，服务器可以同时连接多个车载设备和多个客户端。并把每个客户端与该客户的若干设备对应。根据实际需要，PC客户端也可以并入服务器系统。 系统功能流程 4.1 1.1 1.服务器监听连接请求，服务器分别通过针对双方的TCP控制端口监听来自监 控前端和来自客户端的TCP连接。 2.前端设备注册，当有监控前端连接到服务器后，监控前端会发送注册指令信 息到服务器，指令信息中的数据区包含设备号信息。并连接到语音流转发TCP 端口。服务器将该设备注册为在线设备。 3.客户端登陆，当客户端连接到服务器后，客户端会发送指令信息到服务器， 指令信息中的数据区包含用户名和密码。服务器需对登陆请求进行处理，发送应答信息，接受或者拒绝。若拒绝，应答指令中数据区包含错误信息，用户名密码错误或者设备被占用等。登陆成功后向服务器连接视音频流接收TCP端口，此端口校验成功后连接。并开启一个UDP端口监听来自该客户端的语音流。
如何用DAP仿真器下载程序
第1章如何用DAP仿真器下载程序 1.1 仿真器简介 本书配套的仿真器为Fire-Debugger，遵循ARM公司的CMSIS-DAP标准，支持所有基于Cortex内核的单片机，常见的M3、M4和M7都可以完美支持。 Fire-Debugger支持下载和在线仿真程序，支持XP/WIN7/WIN8/WIN10这四个操作系统，免驱，不需要安装驱动即可使用，支持KEIL和IAR直接下载，非常方便。 1.2 硬件连接 把仿真器用USB线连接电脑，如果仿真器的灯亮则表示正常，可以使用。然后把仿真器的另外一端连接到开发板，给开发板上电，然后就可以通过软件KEIL或者IAR给开发板下载程序。 图 1-1 仿真器与电脑和开发板连接方式 1.3 仿真器配置 在仿真器连接好电脑和开发板且开发板供电正常的情况下，打开编译软件KEIL，在魔术棒选项卡里面选择仿真器的型号，具体过程看图示：
1.Debug选项配置 图 1-2 Debug选择CMSIS-DAP Debugger 2.Utilities选项配置 图 1-3 Utilities选择 Use Debug Driver
3.Debug Settings 选项配置 图 1-4 Debug Settings 选项配置 1.4 选择目标板 选择目标板，具体选择多大的FLASH要根据板子上的芯片型号决定。秉火STM32开 发板的配置是：F1选512K，F4选1M。这里面有个小技巧就是把Reset and Run也勾选上，这样程序下载完之后就会自动运行，否则需要手动复位。擦除的FLASH大小选择Sectors 即可，不要选择Full Chip，不然下载会比较慢。
简易聊天应用程序的设计与实现模板
简易聊天应用程序的设计与实现
Java网络程序设计大作业分组报名表
目录 一、团队介绍及人员分工.............................................. 错误!未定义书签。 1.1 团队介绍............................................................. 错误!未定义书签。 1.2 人员分工............................................................. 错误!未定义书签。 二、作品概述 ................................................................. 错误!未定义书签。 2.1 创作背景............................................................. 错误!未定义书签。 2.2 功能概要............................................................. 错误!未定义书签。 2.3相关技术............................................................. 错误!未定义书签。 2.4 作品可行性分析 ................................................. 错误!未定义书签。 三、需求分析 ................................................................. 错误!未定义书签。 3.1 功能性需求......................................................... 错误!未定义书签。 3.2 非功能性需求 ..................................................... 错误!未定义书签。 四、作品实现 ................................................................. 错误!未定义书签。 4.1服务端界面实现 ................................................. 错误!未定义书签。 4.2客户端界面实现 ................................................. 错误!未定义书签。 4.3登录实现............................................................. 错误!未定义书签。
操作系统简单文件系统设计及实现
简单文件系统的设计及实现 一、实验目的： 1、用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解 2、要求设计一个 n个用户的文件系统，每次用户可保存m个文件，用户在一次运行中只能打开一个文件，对文件必须设置保护措施，且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。 二、实验内容： 1、设计一个10个用户的文件系统，每次用户可保存10个文件，一次运行用户可以打开5个文件。 2、程序采用二级文件目录（即设置主目录[MFD]）和用户文件目录（UED）。另外，为打开文件设置了运行文件目录（AFD）。 3、为了便于实现，对文件的读写作了简化，在执行读写命令时，只需改读写指针，并不进行实际的读写操作 4、算法与框图 ?因系统小，文件目录的检索使用了简单的线性搜索。 ?文件保护简单使用了三位保护码：允许读写执行、对应位为 1，对应位为0，则表示不允许读写、执行。 ?程序中使用的主要设计结构如下：主文件目录和用户文件目录（ MFD、UFD）； 打开文件目录（ AFD）（即运行文件目录） 文件系统算法的流程图如下
三、工具/准备工作： 在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。并做以下准备： 1) 一台运行Windows 2000 Professional或Windows 2000 Server的操作系统的计算机。 2) 计算机中需安装Visual C++ 6.0专业版或企业版 四、实验要求： （１）按照学校关于实验报告格式的要求，编写实验报告（含流程图）； （２）实验时按两人一组进行分组，将本组认为效果较好的程序提交检查。
工程图纸管理软件系统的设计与实现
工程图纸管理软件系统的设计与实现 设计院的工程图纸管理是一项系统性的工程，长期以来，工程图纸都采用人工的方式进行管理，这种管理方式工作量巨大，管理效率低下。随着市场经济的快速发展，煤炭设计院的设计任务激增，工程图纸的管理必须借助于先进的软件管理系统，不断丰富软件的功能模块，提高管理工程图纸管理的管理水平和管理效率。 标签：工程图纸管理；软件系统；设计与实现 工程图纸管理软件系统的设计与实现需要从用户需求分析出发，结合煤炭设计研究院的业务流程，从而保证软件管理系统与设计院日常工作的协调性，保证软件管理系统的先进性和可操作性。结合煤炭设计研究院的实际情况，软件系统共设计了系统设置、权限设置、数据录入、借阅管理和图纸查询五个功能模块，具有良好的功能扩展性和操作安全性，设计院的管理人员和设计人员能够在短时间内掌握该软件。 1 软件系统的开发技术与开发环境 1.1 软件系统的开发技术 工程软件的管理系统的开发技术需要根据软件系统的兼容性和稳定性进行设计和开发，常用的开发技术大都利用Visual C++软件工具，该设计工具的应用面广泛，可以应用C++来设计专业的应用程序用来翻译，还可以自动的对资源信息进行集成开发。Visual C++软件工具的程序结构和框架是MFC，该结构框架具有很强的兼容性，能够适用于所有版本的Windows系统，并且随着Windows系统的升级，该结构框架能够自动根据系统的升级而变化，以适应新的Windows 系统。并且该编程技术对编程的细节要求较低，减轻了编程员的工作任务，并且有利于编程人员对软件管理系统的调试和修改。根据不同的系统需求，Visual C++软件工具所涉及到的开发技术主要包括：ODBC一种需要API来访问的开发技术是目前最基本的开发技术；MFC ODBC编程技术，该技术利用了MFC编程结构，简化了编程量；以及通过代码操纵的DAO技术和可以将关系数据库和非关系数据库连在一起的新型软件管理开发技术OLE DB开发技术。这些技术各自有各自的特点，随着信息技术的不断更新换代，这些软件开发技术越来越趋向于简单化、灵活性高、访问速度快的方向发展，并且由此设计开发的软件访问的数据源越来越多，并具有广泛的拓展性。 1.2 软件系统的开发环境 在进行工程图纸软件系统的设计时首先需要再Windows系统环境条件下进行开发设计，Windows系统是美国软件公司设计开发的用于操作系统的产品，随着电子技术的不断更新，Windows系统也在不断地升级更新，建议开发软件时在Windows sever 2003版计算机平台的基础上进行开发和设计，因为该平台可操作
PLC仿真软件
1.本软件无需安装，解压缩后双击S7_200.exe即可使用； 2.仿真前先用STEP 7 - MicroWIN编写程序，编写完成后在菜单栏“文件”里点击“导出”，弹出一个“导出程序块”的对话框，选择存储路径，填写文件名，保存类型的扩展名为awl，之后点保存； 3.打开仿真软件，输入密码“6596”，双击PLC面板选择CPU型号，点击菜单栏的“程序”，点“装载程序”，在弹出的对话框中选择要装载的程序部分和STEP 7 - MicroWIN的版本号，一般情况下选“全部”就行了，之后“确定”，找到awl文件的路径“打开”导出的程序，在弹出的对话框点击“确定”，再点那个绿色的三角运行按钮让PLC进入运行状态，点击下面那一排输入的小开关给PLC 输入信号就可以进行仿真了。 使用教程： 本教程中介绍的是juan luis villanueva设计的英文版S7-200 PLC 仿真软件（V2.0），原版为西班牙语。关于本软件的详细介绍，可以参考 https://www.wendangku.net/doc/868801408.html,/canalPLC。 该仿真软件可以仿真大量的S7-200指令（支持常用的位触点指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、逻辑运算指令和大部分的数学运算指令等，但部分指令如顺序控制指令、循环指令、高速计数器指令和通讯指令等尚无法支持，仿真软件支持的仿真指令可参考 https://www.wendangku.net/doc/868801408.html,/canalPLC/interest.htm）。仿真程序提供了数字信号输入开关、两个模拟电位器和LED输出显示，仿真程序同时还支持对TD-200文本显示器的仿真，在实验条件尚不具备的情况下，完全可以作为学习S7-200的一个辅助工具。 仿真软件界面介绍：
应用软件设计和功能实现说明文档
1车载监控系统概述 整套监控系统将包括车载设备、网络服务器、客户端三大组成部分。客户端通过服务器的中转与车载设备间接通信，以实现从车载设备接收监控信息和向车载设备发送控制指令等。所预计的主要功能将包括视频音频监控，酒精检测，传感器报警，语音对讲，远程云台控制等。车载设备通过3G无线数据模块无线接入网络，以实现车载移动监控。 远程视频监控模块 远程控制模 块 语音对讲模 块 流媒体播 放模块 监测报警 模块 数据存储 模块 传感器 流媒体米集处理模块 流媒体接收模块指令转发 模块 语音流转 发模块 车载处理设备 数据库管理模块用户管理 模块 系统部署图
整个系统部署结构如图，其中： 车载设备连接模拟摄像机，并通过3G 数据模块拨号连接网络。实现视频音频采集，可以把实时音频视频发送至服务器。并且可以挂接硬盘存储设备，把采集的视频和音频存储至硬盘。存储的视频可通过网络点播，并可以通过模拟输出端口直接把存储的视频音频输出到电视机进行播放，播放时有图形操作界面。 车载设备的通过带酒精度传感器的外接设备进行酒精检测。酒精检测后将检测数值传到服务器，并发送提醒短信到用户手机。在本地对酒精值进行分析和声音播报。 车载设备的报警传感器安装在需要的位置，检测到非法入侵时，可通过3G 模块以发送手机短信的方法通知用户。 车载设备可从服务器接收音频数据并且进行播放。 服务器可将车载设备的视频音频数据转发至客户端，可以把来自客户端的指令信息和音频数据转发至车载设备。 客户端可接收视频音频数据并进行播放，可以控制车载设备的摄像机云台，可以通过话筒向车载设备讲话。 客户端与网络服务器逻辑分开，服务器可以同时连接多个车载设备和多个客户端。并把每个客户端与该客户的若干设备对应。根据实际需要，PC 客户端也可以并入服务器系统。 4.1 1.1 系统功能流程 1. 服务器监听连接请求，服务器分别通过针对双方的TCP空制端口监听来自监控前端 和来自客户端的TCP连接。 2. 前端设备注册，当有监控前端连接到服务器后，监控前端会发送注册指令信息到服务 器，指令信息中的数据区包含设备号信息。并连接到语音流转发TCP 端口。服务器将该设备注册为在线设备。 3. 客户端登陆，当客户端连接到服务器后，客户端会发送指令信息到服务器，指令信息 中的数据区包含用户名和密码。服务器需对登陆请求进行处理，发送应答信息，接受
各种电路仿真软件的分析与比较
一．当今流行的电路仿真软件及其特性 电路仿真属于电子设计自动化（EDA）的组成部分。一般把电路仿真分为三个层次：物理级、电路级和系统级。教学中重点运用的为电路级仿真。 电路级仿真分析由元器件构成的电路性能，包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。电路级仿真必须有元器件模型库的支持，仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前，就有可能全面地了解电路的各种特性。目前比较流行的电路仿真软件大体上说有：ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP 和Edison等一系列仿真软件。 电路仿真软件的基本特点： ●仿真项目的数量和性能： 仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。各种电路仿真软件都有的基本功能是：静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项；可能有的分析是：傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能，而Tina6.0有20项，Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。 Pspice语言擅长于分析模拟电路，对数字电路的处理不是很有效。对于纯数字电路的分析和仿真，最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件，例如，Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。 ●仿真元器件的数量和精度： 元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件，但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。因此，除了软件本身的器件库之外，器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究，可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型，构建自己的元件库。对于教学工作者来说，软件内的元件模型库，基本上可以满足常规教学需要，主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代，并建立教学中常用的国产元器件库。
软件系统设计与实现毕业设计
软件系统设计与实现毕业设计 目录 1简介.................................................. 错误！未定义书签。 1.1背景与意义 (1) 1.2研究内容与思路 (1) 2现有迷宫算法简述 (3) 2.1迷宫的数字模型表征 (3) 2.2迷宫问题的搜寻准则 (4) 2.3迷宫问题的搜寻策略 (5) 3硬件系统分析 (6) 3.1实验平台与设计工具 (6) 3.2硬件控制模块分析 (6) 3.3电机选择与分析 (7) 3.3.1电机比较 (8) 3.3.2电机选择 (8) 3.4传感器模块分析 (9) 3.5测试赛道 (10) 4软件系统设计与实现 (12) 4.1路径决策功能的实现 (12) 4.1.1迷宫探测算法 (13) 4.1.2路径决策功能程序及分析 (14) 4.2驱动控制功能的实现 (17) 5验证结果与改进方案 (31) 5.1实验验证结果 (31) 5.2改进方向与研究方案 (32) 5.2.1迷宫墙壁信息的记录 (32) 5.2.2迷宫路口信息的记录 (33) 6结论 (33) 6.1结论 (33) 附录 (35)
1简介 1.1 背景与意义 电脑鼠（Micro-Mouse）是指采用嵌入式微处理器、传感器、机械电子运动部件为一体的微型智能移动机器人[1]，可实现探测、分析、行走等基本功能控制，且集合传感、机械移动等设计功用[2]。国际电气和电子工程学会（IEEE）每年都要举办一次国际性的电脑鼠走迷宫竞赛，而对应的赛事要求、设计成果等内容业已成为参与电脑鼠研究的关注点[3]。目前电脑鼠迷宫竞赛就参与程度、设计水平、发展程度而言，主要集中在美国、日本、英国、新加坡等，例如APEC（美国）、ALL JAPAN MICROMOUSE CONTEST （日本）、Singapore Inter-School Micromouse Competition（新加坡）、Euromouse maze contest（英国）[4]。我国于2007年开始举办“IEEE 标准电脑鼠走迷宫”邀请赛，而比赛发展至今，比赛规模和参赛质量上均取得了显著的进步[5]。 目前电脑鼠迷宫边塞规定，电脑鼠在按下启动键后将自行选取搜寻法则，并且在迷宫行进过程中实现前行、转弯、往返、记忆迷宫墙壁资料、计算最优路径、探测障碍物、寻找目标终点等功能内容[6]。 1.2 研究内容与思路 本文以“IEEE 标准电脑鼠走迷宫”竞赛规则为研究背景，选取电脑鼠MicromouseV3.2作为研究对象和实验工具，以STM32F103R8T6增强型系列微控制器[8]作为电脑鼠主控制器，具体依据课题设计要求分别完成规定部分，包括三个独立部分：（1）往返运动：电脑鼠从起始点A处出发，运行到挡板B处，并原路返回至起始点A处，如图1.1所示。 图1.1“往返运动”示意图 （2）连续转弯：电脑鼠从A点出发，先后经B，C，D点之后，到达A处；之后掉头原路返回，如图1.2所示。
LSE_一种处理器体系结构软件仿真器开发工具
喻之斌 博士研究生,主要从事多核处理器体系结构、体系结构软件仿真技术研究;金 海 教授,博士生导师,主要从事计算机体系结构、并行分布式处理、集群与网格计算等方面的研究。 计算机科学2008Vol 135№12 LSE :一种处理器体系结构软件仿真器开发工具 喻之斌 金 海 (华中科技大学计算机学院 武汉430074) 摘 要 在现代处理器体系结构设计中,利用软件仿真技术对设计结果进行验证是最重要的方面之一。然而,处理器 体系结构仿真器的开发是一个非常困难的过程。主要的困难表现在三个方面:第一,目前用于处理器体系结构仿真器开发的编程语言如C 或C ++语言都是串行执行的语言,而处理器的各部件是可以并行运行的,使用串行编程语言编程来模拟并行执行的部件需要长时间的、仔细的程序功能与部件功能的匹配工作,并且容易出错;第二,使用串行程序来模拟并行部件的运行,模拟速度很低,并且仿真速度低是处理器体系结构软件仿真器开发领域的瓶颈问题;最后,仿真器仿真结果的可信度低也是一个关键问题。本文首先介绍了一种新的处理器体系结构软件仿真器开发工具,然后深入分析了该开发工具的优点和缺点,最后对该仿真器开发环境提出了改进方案。关键词 处理器,体系结构,仿真技术,L SE LSE :A Development Tool for Computer Architecture Simulator YU Zhi 2Bin Jin 2Hai (School of Computer Science ,Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430074) Abstract Software simulation is one of the most important aspects in modern processor architecture design ,which is used to verify design results.However ,it is very difficult to develop a processor architecture simulator.Three factors contribute to this difficulty.Firstly ,the programming languages such as C or C ++used for developing processor ar 2chitecture simulators are sequential while the components of a processor can run concurrently.The procedure mapping the sequential program to concurrently running components is time 2consuming ,difficult and error prone.Secondly ,the simulation speed of simulators which are developed by sequential programming languages is very low and this is the bot 2tle neck in processor architecture simulation https://www.wendangku.net/doc/868801408.html,stly ,the high error ratio of the results of a simulator is also a key issue.In this paper ,we firstly introduced a new development tool for computer architecture simulators.Then ,the ad 2vantages and disadvantages of this tool are deeply analyzed.In the end ,we come up with a proposal to ameliorate the development tool. K eyw ords Processor ,Architecture ,Simulation technology ,L SE 1 引言 随着处理器体系结构复杂程度的不断提高,软件仿真技术在现代处理器体系结构研究和设计中成为越来越重要的一个方面。在工业界,处理器体系结构设计师们使用软件仿真技术来验证他们的设计;在学术界,研究人员使用软件仿真技术来评估新的思想、算法以及新的体系结构。通常,一款新的处理器在不使用软件仿真器的情况下,从其开始设计到最后测试成功一般需要耗费4～6年的时间[1]。使用处理器体系结构软件仿真器,可以极大地缩短设计时间,并大大扩展处理器的设计空间。因此,在计算机系统结构研究领域,人们十分重视体系结构软件仿真技术的研究和软件仿真器的开发。从文[2]中可以看出,体系结构软件仿真器的开发已经经历了相当长的一段时间并取得了一定的进展。然而,现代计算机体系结构变得越来越复杂,特别是多核处理器技术的出现,软件仿真器的开发越来越困难。一方面,人们对处理器性能和功能要求越来越高,处理器厂商必须更快地制造出更新的、更多不同种类的处理器来满足人们的要求。另一方面,利用软件 仿真器来验证更新、更多不同种类的处理器设计是一项非常费时费力的工作。更糟糕的是,在现有的技术条件下,不仅软件仿真器本身的开发非常困难,而且已有的软件仿真器存在着多方面的缺陷。主要表现在以下几个方面: 1)软件仿真器的开发周期非常长;2)软件仿真器的仿真速度非常慢; 3)仿真结果的错误率较高,不能正确地指导处理器的设计。 本文首先介绍了一种新的处理器体系结构软件仿真器开发方法和软件仿真器开发工具。然后对该方法和工具的特点、优点和缺点进行了分析,最后对该开发工具的进一步完善提出了建议方案。 2 LSE 介绍 L SE 的全称是Liberty Simulation Environment ,它是由 普林斯顿大学计算机系开发的一套用于处理器建模或仿真的开发工具。该开发环境旨在对处理器的并行结构化部件进行建模,然后自动生成处理器仿真器。在仿真器的开发过程中
-项目立项控制软件的设计与实现
项目控制软件的设计与实现 摘要 项目控制就是从项目的目标出发，依据项目计划对项目的进度、质量、沟通等方面进行控制。由于工作内容的不确定性和实施过程中多种因素的干扰，使得项目进展必然会出现偏离，所有项目控制对项目进度、质量的影响就变得尤为重要。 该项目控制软件是应用于软件项目开发过程中的控制，在角色设计上分为部门经理、项目经理、小组长和普通项目成员四个角色。主要模块包括项目管理模块、任务列表管理模块、人员管理模块、消息管理模块和系统管理模块。项目管理模块包括申请项目、审核项目、修改项目、添加项目、邀请成员等子模块；任务列表管理模块包括添加任务列表、修改任务列表、分配任务等子模块；人员管理模块包括添加用户、修改用户、删除用户、邀请用户等子模块；消息管理模块包括发表消息、修改消息、发表消息评论等子模块；系统管理模块包括注销登录和发送邮件两个子模块。 设计的目标是搭建一个在线项目控制平台，方便用户对项目的规划、管理、任务分配和整体的把握，用户可以通过平台进行沟通和分享项目信息的以确保项目按照计划如期完成。 关键词：项目控制；协作；JSP;进度控制
Design and Implementation of Project Control Abstract Project con trol is from the goal which con trols project progress, quality, and com muni catio n. Makes the progress of the project is bound to deviate from a variety of factors in terfere with the un certa inty of the job content , So project con trol becomes particularly importa nt. The project con trol software is used in the software developme nt process con trol ,the character desig n is divided into four roles of departme nt man agers,project man agers, team leaders and members of the project. The main modules in clude project man ageme nt module, task list man ageme nt module, member man ageme nt module, the message man ageme nt module, and system man ageme nt module. The sub-modules of the project man ageme nt module are the application for the project, audit projects, and modify items, add items, invite members and so on; The sub-modules of the task list man ageme nt module are add a task list, modify the list of tasks, assig n tasks and so on; The sub-modules of the member man ageme nt module are add users, modify users, delete users, in vit ing users and so on; The sub-modules of the message man ageme nt module are modify the message, published messages, reviews and so on; The system man ageme nt module, in clud ing the can cellati on of the log on and send an e-mail two sub-modules. The desig n goal is to build an on li ne project con trol platform, user-frie ndly pla nning, project man ageme nt, task allocati on and overall grasp of the com muni cati on betwee n users and the shari ng of project in formati on to en sure that the project be completed on schedule accordi ng to the project pla n. Keywords: Project Con trol; JSP; Com mun icatio n;Progress Con trol
本科毕业设计--基于android平台的手机应用软件设计与实现
安阳工学院 计算机科学与工程学院 JAVA程序设计课程综合项目报告 项目题目：基于Android平台的手机应用软件设计与实现专业班级：计算机科学与技术（信息技术）11-1 学生姓名：吕鹏 学生学号：201103010042 指导教师姓名：许研 2013年12月
摘要 随着IT技术的发展，移动开发已被广泛的应用于社会的各个领域，成为推动社会发展的技术动力。而在移动开发中，Android开发近些年来突飞猛进的发展，在智能手机领域中的市场份额以及超过80%。同样，基于安卓平台的手机应用开发也达到前所未有的高度，各种安卓手机应用软件竞相出现。本次的JAVA 课程设计将基于安卓的平台，因为安卓开发主要基于JAVA语言和XML语言。本次所做的手机应用软件，可实现系统的登录、计算器、打电话、发短信、上网等简单功能实现。在此系统的实现过程中不仅提高了JAVA语言编程，而且加入了Android的成分，提高了软件设计的兴趣性。 关键词：手机应用软件开发，Java程序设计语言，Android开发。
目录 摘要 (2) 第1章系统目标 (5) 第2章系统功能介绍 (6) 2.1系统功能总框图 (6) 2.2 模块功能介绍 (6) 2.2.1 登录模块功能介绍 (6) 2.2.2 等待模块功能介绍 (7) 2.2.3系统主界面模块功能介绍 (8) 2.2.4短信和拨号模块功能介绍 (8) 2.2.5计算器模块功能介绍 (9) 2.2.6网上冲浪模块功能介绍 (10) 第三章系统功能实现 (11) 3.1 系统登录模块设计 (11) 3.1.1 登录框布局设计 (11) 3.1.2 登录对话框设计 (13) 3.2 等待模块设计 (15) 3.3 系统主界面模块设计 (16) 3.3.1 主界面XML布局设计 (16) 3.3.2 主界面背景图片设计 (18) 3.3.3 主界面功能实现设计 (18) 3.4 短信和拨号模块设计 (20) 3.4.1短信功能实现设计 (20) 3.4.2 拨号功能实现设计 (22) 3.5 计算器模块设计 (22) 3.5.1 计算器界面设计 (22) 3.5.2 计算器功能实现设计 (22) 3.6 网上冲浪模块设计 (24) 3.6.1 网上冲浪模块XML布局设计 (24)
计算机软件的设计与实现
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/868801408.html, 计算机软件的设计与实现 作者：刘亦 来源：《电子技术与软件工程》2015年第23期 摘要随着我国经济的发展，人们生活水平得到显著提高，计算机的发展已经得到人们的 普遍关注，给人们的生活与工作带来了各种便利。因为计算机涉及的领域非常广，知识面也很复杂，所以计算机软件的开发需要随着时代趋势发展。目前，我国不同种类的计算机软件相继推出，为计算机软件产业的发展做出了巨大贡献。本文主要从几个方面来介绍计算机软件设计的现状，以及计算机软件的设计与实现的原则和方法。 【关键词】计算机软件设计规划 随着我国科技水平的不断进步，特别是我们现在处于信息时代，计算机软件的快速发展，既提高了软件的运行水平，也满足了人们对软件设计的各种需求，所以，人们对计算机软件设计越来越关注。 1 计算机软件的设计现状 1.1 计算机软件的组成 计算机软件技术主要是在计算机中对软件进行应用的一项技术。这项技术在研发过程中需要掌握两点，一个是如何对相应的支撑体系进行优化，另一个是用相对应的方法进行开发研究。计算机软件系统在运营过程中形成了模型体系，这种模型体系主要分为应用软件、支撑软件与系统软件。 1.2 计算机软件的规划 计算机软件的发展速度越来越快，每个国家对计算机软件的设计都有不同程度的关注，并相继出台一系列相关政策鼓励计算机软件的开发。在计算机软件开发上，很多国家还是比较关注计算机软件的开发方法，我国在软件开发上，更是将信息产业放在了及其重要的位置，对计算机软件的设计进行大力的研发。 1.3 计算机软件的研发现状 计算机系统软件不是单一的系统软件，它有很多不同的种类，下面我们来具体分析一下不同种类的软件系统的现状。 1.3.1 操作系统的研发现状