Программно-аппаратные средства функциональной эмуляции микропроцессорных систем управления

Вид материала

Документы

Подобный материал:

• Рабочая программа учебной дисциплины программно аппаратные средства защиты информационных, 135.7kb.
• Направление 090305 «Информационная безопасность автоматизированных систем» Информационная, 17.19kb.
• «Криптографические системы защиты данных», 228.19kb.
• К рабочей программе учебной дисциплины «Программно-аппаратные средства защиты информации», 24.23kb.
• Программно-аппратный комплекс для отладки микропроцессорных систем управления электровозами, 63.13kb.
• Задача курса: научить слушателей использовать программно-аппаратные средства для проведения, 134.92kb.
• Рабочей программы дисциплины Технические средства автоматизации и управления по направлению, 31.14kb.
• Учебная программа Дисциплины б16 «Аппаратные средства телекоммуникационных систем», 169.2kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины программно-аппаратные средства защиты информации, 139.92kb.
• Учебная программа курса «методы и средства защиты компьютерной информации» Модуль, 132.53kb.

А.М. АНТОНОВ

Научный руководитель   И.И. ШАГУРИН, д.т.н., профессор

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА

ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЭМУЛЯЦИИ

МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ


Описывается система имитационного моделирования микропроцессорных систем, которая имеет открытую модульную структуру, управляемую ядром, и возможность связи моделируемого устройства с реальными устройствами с помощью устройства сопряжения.


Разработка современных программно-аппаратных комплексов представляет собой сложную задачу, связанную с подбором элементной базы, конструкторского решения и программного обеспечения для большей эффективности. Большинство систем строится из набора стандартных блоков, таких как процессор, память, интерфейс передачи данных и т.п. поэтому искусство разработчика заключается в умении правильно подобрать и соединить необходимые блоки для обеспечения необходимой функциональности. Для облегчения работы разработчиков и ускорения процесса разработки оборудования, компании производители компонентов выпускают, программные эмуляторы своих устройств. Они позволяют эффективно оценить работу устройства, но несоответствие форматов данных не позволяет оценить работу системы в целом. Существуют также программно-аппаратные комплексы для эмуляции частей или блоков микропроцессорных систем, но возможности аппаратной части накладывают существенные ограничения на их возможности.

Лабораторией Микропроцессорные системы МИФИ ведутся работы по созданию максимально универсального эмулятора микропроцессорной системы управления, позволяющего в короткие сроки создать модель разрабатываемой системы, для предварительной оценки её характеристик. Такой эмулятор позволит продемонстрировать возможности разрабатываемой системы, и приступить к разработке программного обеспечения, не имея рабочего образца устройства или платы развития.

Эмулятор состоит из программной и аппаратной части. Программная часть имеет модульную структуру и управляется ядром системы, которое отвечает за синхронизацию потоков данных между модулями. Модули системы могут быть следующих типов: аналоговое устройство, цифровое устройство, преобразователь типов, устройство ввода вывода и др. Модули устройств могут иметь несколько входных и выходных потоков. При этом может выводиться не только цифровая информация или электрический сигнал, а любые данные, например температура или потребляемый ток, если это необходимо.




Рис. 1. Пример моделируемой системы


Такой эмулятор позволяет, например, описать микропроцессор в одном модуле, память в другом модуле, связать их с помощью модулей шин данных и адреса, в память поместить программу и проследить за её выполнением. При этом большее внимание предполагается уделить поведению устройств и меньшее процессам, протекающим внутри этих устройств, что позволит существенно упростить их описание.

Система имеет открытую архитектуру, что позволяет разработчику самостоятельно разрабатывать модели недостающих устройств.

Для большей универсальности предполагается возможность связи эмулируемой системы с реальными устройствами через специальный настраиваемый интерфейс на основе ПЛИС. Таким образом, у нас появится возможность подключения эмулируемого устройства в уже существующую систему.


Список литературы


1. Гэйн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы. В 2-х частях. Пер. с англ, под ред. А. В. Козлинского. М.: Эйтекс, 1993.

2. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем – искусство и наука. М.: Мир, 1990.