Пакет emu8051: Информация

Это эмулятор микроконтроллеров 8051/8052. В целях удобства
в наименовании указывается только 8051, хотя эмулировать
можно любой из этих двух. Дополнительная информация по
8-разрядным процессорам доступна по адресу www.8052.com,
а также в спецификациях. Разумеется, Intel, как разработчик
архитектуры, также обладает необходимой информацией.

Микроконтроллер 8051 несложен в освоении, как с точки зрения
аппаратной, архитектуры, так и программного обеспечения.
Поэтому, он хорошо подходит в качестве образца для
преподавания аппаратного устройства компьютера. К сожалению,
эмуляторы, применявшиеся в моей школе, морально устарели,
поэтому было принято решение написать новый.

Данный эмулятор предназначен для тестирования и отладки
программ на языке ассемблера для микроконтроллера 8051. При этом
точная эмуляция тактового цикла процессора не производилась .
(Например, на микроконтроллере 8051 операция MUL занимает 48 тактов.
На каком тактовом цикле ЦП производится чтение операндов? Или когда
записывается результат?). Дейсвительно эмуляция такого рода способна
помочь в разработке некоторых аппаратных средств, но слишком сложна
и необязательна для большинства случаев использования.

Эмулятор выполнен в виде двух отдельных модулей, представляющих
собой ядро эмулятора и отдельную графическую оболочку. Это позволяет
создавать различные графические оболочки. Например, пользователь
может использовать ядро эмулятора в качестве DLL в приложении C/C++,
которое будет эмулировать другие виды аппаратных средств
(такие как светодиоды, выключатели, дисплеи, аудио и так далее).

Точность эмуляции важнее скорости. Не смотря на это, 
эмулятор в версии 0.1 уже мог работать на скоростях, превышающих
скорость реального времени на P4/2.6ГГц (при работе эмулятора на
скорости выше 12 МГц). Основываясь на выводе профилировщика, можно
сказать, что более половины процессорного времени тратится на
очистку конвейера при переходе к фукнции кода операции. Возможно
здесь могла бы помочь динамическая компиляция кода, но в данный
момент это представляется нецелесообразным. Также, ЦП с более
короткими конвейерами не так сильно подвержены этой проблеме.

Текущие характеристики:

    * Полный набор инструкций микроконтроллера 8051.
    * Графический интерфейс на основе ncurses — к примеру, отлично
       работает по SSH.
      Главный вид содержит:
          o Вид памяти.
          o Вид стека.
          o Вид с кодом операции и дизассемблированным кодом.
          o Вид истории состояния SP, P0, P1, P2, P3, IP, IE, TMOD, TCON,
TH0, TL0, TH1, TL1, SCON, PCON, A, B, R0, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и DPTR,
а также всех битов состояния процессора.
          o Счётчик циклов и реального времени.
      Другие виды:
          o Вид логической платы (светодиоды и выключатели),
с дополнительными виджетами, такими как 7-сегментные индикаторы
и вывод текста в стиле дисплея 44780
          o Редактор памяти с одновременным отображением всех пяти типов
памяти
          o Параметры, позволяющие пользователю отключать исключения
отладки и тому подобное.
    * Поддержка всех возможных комбинаций памяти микроконтроллера
8051 — 128 или 256Б внутренней ОЗУ, 0-64Кбайт внешней ОЗУ и 0-64Кбайт
ПЗУ. Внешняя ОЗУ или ПЗУ даже могут указывать на одну и ту же память
при использовании самомодифицирующегося кода.
    * Загрузка Intel HEX-файлов.
    * Поддержка исключений по недопустимым операциям, странному
поведению стека и несогласованности важных регистров в прерываниях.
Также поддерживается одна точка прерывания.
    * Эмулятор выполняет обратные вызовы по зоне регистров или чтение/запись
внешней памяти, что может быть использовано для эмуляции новых специальных
возможностей или для работы с устройствами, подключенными к портам
 ввода-вывода.
    * Таймер 0 и 1 режимы 0, 1, 2 и 3, а также приоритеты прерывания.

Пакет emu8051: Информация

Последнее изменение