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摘 要：介绍了如何利用SystemC描述语言构建51单片机程序设计仿真环境,包括51处理器模块的构造过程以及显示模块的设计.
关 键 词：SystemC；51单片机；仿真环境
中图分类号：TP332文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-02
1SystemC介绍
SystemC由C++衍生而来,在C++基础上添加硬件扩展库和仿真库构成,从而使SystemC可以建模不同抽象级别的包括软件和硬件的复杂电子系统,既可以描述纯功能模型和系统体系结构,也可以描述软硬件的具体实现.
事物级建模因不考虑很多底层细节,所以进行建模时间短,并且可以将重点放在如何通信,而不是通信在更底层如何实现.事物级建模可以使用事件驱动,由一事件可驱动一系列行为,因此建模可以在早期进行.
在设计软件算法以及接口说明时,往往采用C++语言,主要是因为C或C++语言提供了在开发紧凑及有效的系统时所需要的控制以及数据抽象.而大多数的设计人员都熟悉C或C++语言,同时,大部分的开发工具都与C或C++有一定的关联.
SystemC类库提供了构建系统结构模型所必须的元素,这些元素包括：硬件时序、芯片工作的若干激励信号等.而这些元素在标准的C++语言所缺乏的特性,若将这些元素加入C中需要扩展语言本身的属性,这样做对整个行业而言是很难接受的.面向对象的C++语言则可通过类来扩展语言本身,而无需添加任何新的syntactic.SystemC给出了这些构建系统结构模型所必须的元素并允许设计人员继续利用所熟悉的C++语言以及其他开发工具进行系统设计.[2]
本文的系统是利用SystemC3.0.1实现了一个51单片机程序设计的仿真环境.
2系统概述
本文所论述的系统主要是有几个部分构成：具有能够将51汇编指令程序翻译成机器码的汇编器模块,实现51指令集仿真器以及与外部其他模块连接的处理器模块,以及具有装载程序的内存模块和具有7段数码管显示功能的显示模块,其他接口模块等构成.当整个系统运行时,首先读取编制好的汇编程序,进行翻译产生对应含机器码的可执行文件,之后装入内存模块,并在SystemC仿真运行库的控制下实现每个周期的取指、译码以及执行的过程.系统构成如下图所示：