專利名稱：Soc芯片仿真系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及S0C(SyStem-On-a-Chip，系統(tǒng)集成芯片)仿真技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于可編程器件的SOC芯片仿真系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
SOC芯片技術(shù)是指將各個(gè)可以集成在一起的模塊集成到一個(gè)芯片上，其優(yōu)點(diǎn)在于可以降低系統(tǒng)板上因信號(hào)在多個(gè)芯片之間進(jìn)出帶來的延遲而導(dǎo)致的性能局限，在提高系統(tǒng)的可靠性的同時(shí)，由于芯片開發(fā)周期短，SOC芯片技術(shù)可有效降低電子/信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高產(chǎn)品的競爭力，由此使得SOC芯片技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。但是，隨著SOC芯片技術(shù)的發(fā)展，SOC芯片需要不斷的更新?lián)Q代，為了降低系統(tǒng)成本，SOC芯片仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前，常用的SOC芯片仿真技術(shù)有B0ND0UT專用仿真芯片技術(shù)、HOOKS I/O復(fù)用仿真技術(shù)以及ISD51嵌入式仿真技術(shù)。其中，B0ND0UT和HOOKS仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)仿真，且不占用戶資源，但是，對(duì)于不同型號(hào)的SOC芯片，則可能需要不同的仿真芯片進(jìn)行仿真，使得仿真成本高；而ISD51嵌入式仿真技術(shù)則需要大幅度修改用戶程序，因而需要占用大量資源，而且運(yùn)行速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種成本低、靈活性強(qiáng)且仿真真實(shí)性好的SOC芯片仿真系統(tǒng)及方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種SOC芯片仿真系統(tǒng)，包括S0C芯片以及與所述SOC芯片連接的可編程器件，其中所述SOC芯片，用于為所述可編程器件提供模擬電路仿真功能；所述可編程器件，用于接收外部PC機(jī)發(fā)送的操作指令；利用所述SOC芯片提供的模擬電路功能，并仿真所述SOC芯片的數(shù)字電路功能執(zhí)行所述操作指令。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括通信單元，連接所述外部PC機(jī)與可編程器件，用于傳輸所述可編程器件與所述外部PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)單元，與所述可編程器件連接，用于存儲(chǔ)所述SOC芯片仿真系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述可編程器件包括數(shù)字電路單元，用于仿真所述SOC芯片的數(shù)字電路功能；控制單元，用于對(duì)所述操作指令進(jìn)行譯碼，并根據(jù)所述操作指令控制所述SOC芯片、數(shù)字電路單元以及存儲(chǔ)單元進(jìn)行相應(yīng)操作。優(yōu)選地，所述操作指令至少包括程序運(yùn)行、停止、單步運(yùn)行、斷點(diǎn)控制、芯片復(fù)位和 /或?qū)⒂脩舫绦驅(qū)懭氪鎯?chǔ)單元。優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)單元至少包括SRAM、FLASH或E2PR0M。
優(yōu)選地，所述通信單元至少包括USB接口或RS-232C接口。本發(fā)明還提出一種仿真SOC芯片的方法，包括以下步驟可編程器件接收外部PC機(jī)發(fā)送的操作指令；對(duì)所述操作指令進(jìn)行譯碼；利用所述SOC芯片提供的模擬電路功能，并仿真所述SOC芯片的數(shù)字電路功能執(zhí)行所述操作指令。優(yōu)選地，該方法還包括將所述操作指令的執(zhí)行結(jié)果反饋至所述外部PC機(jī)。優(yōu)選地，該方法還包括對(duì)所述仿真SOC芯片的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。本發(fā)明提出的一種SOC芯片仿真系統(tǒng)及方法，通過仿真SOC芯片的數(shù)字電路功能， 并利用SOC芯片的模擬電路功能實(shí)現(xiàn)對(duì)SOC芯片的真實(shí)性仿真，本發(fā)明對(duì)SOC芯片的仿真功能強(qiáng)大，靈活性強(qiáng)，仿真真實(shí)性好，并且成本低。


圖1是本發(fā)明SOC芯片仿真系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明仿真SOC芯片的方法一實(shí)施例的流程示意圖。為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明了，下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例解決方案主要是通過仿真SOC芯片的數(shù)字電路功能，并利用SOC芯片的模擬電路功能實(shí)現(xiàn)對(duì)SOC芯片的真實(shí)性仿真，靈活性強(qiáng)，仿真真實(shí)性好，且成本低。如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例提出一種SOC芯片仿真系統(tǒng)，包括S0C芯片11、通信單元12、存儲(chǔ)單元13以及可編程器件14，其中S0C芯片11、通信單元12、存儲(chǔ)單元13均與可編程器件14連接。本實(shí)施例中通信單元12作為可編程器件14對(duì)外部的通信接口，用來連接可編程器件14與外部PC (Personal Computer，個(gè)人計(jì)算機(jī))機(jī)，傳輸可編程器件14與外部PC機(jī)之間的通信數(shù)據(jù)。SOC芯片11用于為可編程器件14提供模擬電路仿真功能；SOC芯片11中包含了微處理器/微控制器、存儲(chǔ)器以及其他專用功能邏輯，其電路部分主要包括模擬電路以及數(shù)字電路部分，模擬電路部分主要體現(xiàn)SOC芯片的相關(guān)性能，比如電壓等，數(shù)字電路部分主要體現(xiàn)SOC芯片的相關(guān)功能，比如定時(shí)器、看門狗電路以及PWM(Pulse Width Modulation, 脈寬調(diào)制)等，由于SOC芯片的模擬電路部分通常難以改變，難于仿真，而SOC芯片的數(shù)字電路部分通過相關(guān)協(xié)議可以很好的實(shí)現(xiàn)仿真，本實(shí)施例SOC芯片仿真系統(tǒng)保留了原有SOC 芯11中的模擬電路功能部分，對(duì)于SOC芯片11中的數(shù)字電路功能部分進(jìn)行仿真，減少用戶程序的修改以及改造SOC芯片11帶來的資源浪費(fèi)?？删幊唐骷?4用于接收外部PC機(jī)發(fā)送的操作指令，利用SOC芯11提供的模擬電路功能，并仿真SOC芯片11的數(shù)字電路功能執(zhí)行上述操作指令。存儲(chǔ)單元13用于存儲(chǔ)SOC芯片仿真系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，比如用戶程序等。
具體地，本實(shí)施例SOC芯片仿真系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)SOC芯片11的真實(shí)仿真，僅利用了 SOC芯片11中的模擬電路部分功能，而將SOC芯片11中的數(shù)字電路功能分離出來，通過可編程器件14仿真SOC芯片11的數(shù)字電路功能，在對(duì)外部PC機(jī)發(fā)來的操作指令進(jìn)行相應(yīng)操作時(shí)，可編程器件14與SOC芯片11進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，利用SOC芯片11提供的模擬電路功能，并仿真SOC芯片11的數(shù)字電路功能執(zhí)行上述操作指令。本實(shí)施例可編程器件14包括數(shù)字電路單元141以及控制單元142，其中數(shù)字電路單元141與SOC芯片11的數(shù)字電路完全兼容，時(shí)序也完全一樣，數(shù)字電路單元141用來替代SOC芯片11中的數(shù)字電路，以達(dá)到仿真SOC芯片11的數(shù)字電路功能的目的；控制單元142用于對(duì)外部PC機(jī)發(fā)來的操作指令進(jìn)行譯碼，并根據(jù)操作指令控制 SOC芯片11、數(shù)字電路單元141以及存儲(chǔ)單元13進(jìn)行相應(yīng)操作，根據(jù)操作指令的不同，控制單元142還會(huì)將操作指令的執(zhí)行結(jié)果反饋給外部PC機(jī)。上述操作指令包括程序運(yùn)行、停止、單步運(yùn)行、斷點(diǎn)控制、芯片復(fù)位以及將用戶程序?qū)懭氪鎯?chǔ)單元等。以單步運(yùn)行操作指令為例，當(dāng)用戶需要調(diào)試程序時(shí)，通過外部PC機(jī)上的相關(guān)按鈕操作PC機(jī)，PC機(jī)通過通信單元12向可編程器件14中的控制單元142發(fā)送單步運(yùn)行的操作指令，控制單元142對(duì)接收的操作指令進(jìn)行譯碼，譯碼的過程即為對(duì)操作指令進(jìn)行分析解碼的過程，通過分析，控制單元142確認(rèn)操作指令為單步運(yùn)行指令，則對(duì)其他相關(guān)單元進(jìn)行控制，具體控制過程為控制單元142控制數(shù)字電路單元141執(zhí)行一條命令后停止運(yùn)行，若上述單步運(yùn)行指令與SOC芯片11的模擬電路有關(guān)，控制單元142則通過與SOC芯片11通信，改變SOC芯片11中模擬電路的有關(guān)狀態(tài)和參數(shù)；同理，若上述單步運(yùn)行指令與存儲(chǔ)單元 13有關(guān)，控制單元142則控制存儲(chǔ)單元13進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取操作。本實(shí)施例中存儲(chǔ)單元13可以為SRAM(靜態(tài)只讀存儲(chǔ)器)、FLASH(閃存)或 E2PR0M(可擦出可編程存儲(chǔ)器)等。通信單元12可以為USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)接口或RS-232C 接口等。其中，RS-232C為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS (ecommeded standard)代表推薦標(biāo)準(zhǔn)， 232是標(biāo)識(shí)號(hào)，C代表RS232的最新一次修改(1969年)，在這之前，有RS232B、RS232A。目前在PC機(jī)上的COMl、COM2接口即為RS-232C接口。本實(shí)施例通過仿真SOC芯片11的數(shù)字電路功能，并利用SOC芯片11的模擬電路功能實(shí)現(xiàn)對(duì)SOC芯片11的真實(shí)性仿真，本發(fā)明對(duì)SOC芯片11的仿真功能強(qiáng)大，靈活性強(qiáng)， 仿真真實(shí)性好，并且成本低。如圖2所示，本發(fā)明一實(shí)施例提出一種仿真SOC芯片的方法，包括步驟S101，可編程器件接收外部PC機(jī)發(fā)送的操作指令；當(dāng)用戶需要PC機(jī)執(zhí)行某種操作，比如需要調(diào)試程序時(shí)，通過PC機(jī)向可編程器件發(fā)送相應(yīng)的操作指令，該操作指令可以是程序運(yùn)行、停止、單步運(yùn)行、斷點(diǎn)控制、芯片復(fù)位以及將用戶程序?qū)懭氪鎯?chǔ)單元等。本實(shí)施例中，可編程器件通過通信單元與外部PC機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸。
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其中通信單元可以為USB接口或RS-232C接口等。步驟S102，對(duì)操作指令進(jìn)行譯碼；可編程器件收到外部PC機(jī)發(fā)來的相關(guān)操作指令后，對(duì)操作指令進(jìn)行譯碼，譯碼的過程即為對(duì)操作指令進(jìn)行分析解碼的過程，通過分析，可編程器件即可根據(jù)操作指令進(jìn)行相應(yīng)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)SOC芯片的仿真。步驟S103，利用SOC芯片提供的模擬電路功能，并仿真SOC芯片的數(shù)字電路功能執(zhí)行操作指令。本實(shí)施例中SOC芯片用于為可編程器件提供模擬電路仿真功能；SOC芯片中包含了微處理器/微控制器、存儲(chǔ)器以及其他專用功能邏輯，其電路部分主要包括模擬電路以及數(shù)字電路部分，模擬電路部分主要體現(xiàn)SOC芯片的相關(guān)性能，比如電壓等，數(shù)字電路部分主要體現(xiàn)SOC芯片的相關(guān)功能，比如定時(shí)器、看門狗電路以及PWM等，由于SOC芯片的模擬電路部分通常難以改變，難于仿真，而SOC芯片的數(shù)字電路部分通過相關(guān)協(xié)議可以很好的實(shí)現(xiàn)仿真。本實(shí)施例SOC芯片仿真系統(tǒng)保留了原有SOC芯片中的模擬電路功能部分，對(duì)于 SOC芯片中的數(shù)字電路功能部分進(jìn)行仿真，減少用戶程序的修改以及改造SOC芯片帶來的資源浪費(fèi)?？删幊唐骷鶕?jù)譯碼后的操作指令控制其中的數(shù)字電路功能部分執(zhí)行相應(yīng)的操作，若上述操作指令與SOC芯片的模擬電路有關(guān)，則可編程器件通過與SOC芯片進(jìn)行通信， 改變SOC芯片中模擬電路的有關(guān)狀態(tài)和參數(shù)，以達(dá)到真實(shí)仿真SOC芯片的目的。根據(jù)操作指令的不同，可編程器件還會(huì)將操作指令的執(zhí)行結(jié)果反饋給外部PC機(jī)；若涉及到相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取與存儲(chǔ)，可編程器件還需要根據(jù)相應(yīng)的操作指令控制外部存儲(chǔ)單元對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行存儲(chǔ)或讀取等操作。本實(shí)施例中可編程器件具體可包括數(shù)字電路單元及控制單元，數(shù)字電路單元與 SOC芯片的數(shù)字電路完全兼容，時(shí)序也完全一樣，數(shù)字電路單元用來替代SOC芯片中的數(shù)字電路，以達(dá)到仿真SOC芯片的數(shù)字電路功能的目的；控制單元用來對(duì)外部PC機(jī)發(fā)來的操作指令進(jìn)行譯碼，并根據(jù)操作指令控制SOC芯片、數(shù)字電路單元以及外部的存儲(chǔ)單元進(jìn)行相應(yīng)操作，根據(jù)操作指令的不同，控制單元還會(huì)將操作指令的執(zhí)行結(jié)果反饋給外部PC機(jī)。以單步運(yùn)行操作指令為例，當(dāng)用戶需要調(diào)試程序時(shí)，通過外部PC機(jī)上的相關(guān)按鈕操作PC機(jī)，PC機(jī)通過通信單元向可編程器件中的控制單元發(fā)送單步運(yùn)行的操作指令，控制單元對(duì)接收的操作指令進(jìn)行譯碼，譯碼的過程即為對(duì)操作指令進(jìn)行分析解碼的過程，通過分析，控制單元確認(rèn)操作指令為單步運(yùn)行指令，則對(duì)其他相關(guān)單元進(jìn)行控制，具體控制過程為控制單元控制數(shù)字電路單元執(zhí)行一條命令后停止運(yùn)行，若上述單步運(yùn)行指令與SOC芯片的模擬電路有關(guān)，控制單元?jiǎng)t通過與SOC芯片通信，改變模擬電路的有關(guān)狀態(tài)和參數(shù)；同理，若上述單步運(yùn)行指令與存儲(chǔ)單元有關(guān)，控制單元?jiǎng)t控制存儲(chǔ)單元進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取操作。本實(shí)施例中存儲(chǔ)單元可以為SRAM、FLASH或E2PR0M等。本發(fā)明實(shí)施例SOC芯片仿真系統(tǒng)及方法，通過仿真SOC芯片的數(shù)字電路功能，并利用SOC芯片的模擬電路功能實(shí)現(xiàn)對(duì)SOC芯片的真實(shí)性仿真，對(duì)SOC芯片的仿真功能強(qiáng)大，靈活性強(qiáng)，仿真真實(shí)性好，并且成本低。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種SOC芯片仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括S0C芯片以及與所述SOC芯片連接的可編程器件，其中所述SOC芯片，用于為所述可編程器件提供模擬電路仿真功能；所述可編程器件，用于接收外部PC機(jī)發(fā)送的操作指令；利用所述SOC芯片提供的模擬電路功能，并仿真所述SOC芯片的數(shù)字電路功能執(zhí)行所述操作指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括通信單元，連接所述外部PC機(jī)與可編程器件，用于傳輸所述可編程器件與所述外部PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲(chǔ)單元，與所述可編程器件連接，用于存儲(chǔ)所述SOC芯片仿真系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程器件包括數(shù)字電路單元，用于仿真所述SOC芯片的數(shù)字電路功能；控制單元，用于對(duì)所述操作指令進(jìn)行譯碼，并根據(jù)所述操作指令控制所述SOC芯片、數(shù)字電路單元以及存儲(chǔ)單元進(jìn)行相應(yīng)操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述操作指令至少包括程序運(yùn)行、停止、單步運(yùn)行、斷點(diǎn)控制、芯片復(fù)位和/或?qū)⒂脩舫绦驅(qū)懭氪鎯?chǔ)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元至少包括靜態(tài)只讀存儲(chǔ)器SRAM、閃存FLASH或可擦出可編程存儲(chǔ)器E2PR0M。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元至少包括USB接口或 RS-232C 接口。
8.一種仿真SOC芯片的方法，其特征在于，包括以下步驟可編程器件接收外部PC機(jī)發(fā)送的操作指令；對(duì)所述操作指令進(jìn)行譯碼；利用所述SOC芯片提供的模擬電路功能，并仿真所述SOC芯片的數(shù)字電路功能執(zhí)行所述操作指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括將所述操作指令的執(zhí)行結(jié)果反饋至所述外部PC機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)所述仿真SOC芯片的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種SOC芯片仿真系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)包括SOC芯片以及與SOC芯片連接的可編程器件，SOC芯片用于為可編程器件提供模擬電路仿真功能；可編程器件用于接收外部PC機(jī)發(fā)送的操作指令；利用SOC芯片提供的模擬電路功能，并仿真SOC芯片的數(shù)字電路功能執(zhí)行所述操作指令。本發(fā)明提出的一種SOC芯片仿真系統(tǒng)及方法，通過仿真SOC芯片的數(shù)字電路功能，并利用SOC芯片的模擬電路功能實(shí)現(xiàn)對(duì)SOC芯片的真實(shí)性仿真，本發(fā)明對(duì)SOC芯片的仿真功能強(qiáng)大，靈活性強(qiáng)，仿真真實(shí)性好，并且成本低。
文檔編號(hào)G06F11/26GK102323903SQ20111023999
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者謝韶波, 齊凡 申請(qǐng)人:深圳市芯?？萍加邢薰?br>