基于以太網(wǎng)接口的ARM-JTAG仿真器設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于以太網(wǎng)接口的ARM-JTAG仿真器設(shè)計(jì)的開題報(bào)告一、選題背景隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)（MCU）及微處理器（MPU）用于控制智能終端、通訊設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。為了滿足快速開發(fā)及測試需要，芯片廠商推出了一種新型的硬件開發(fā)工具——仿真器，以精確復(fù)制目標(biāo)芯片的硬件行為，并且實(shí)時(shí)與目標(biāo)芯片進(jìn)行通訊，使得程序開發(fā)過程更加穩(wěn)定、高效。基于市場需求，現(xiàn)有的JTAG仿真器存在如下缺陷：1.接口單一：現(xiàn)有的JTAG仿真器多采用USB接口，不便于遠(yuǎn)程控制。2.跨平臺性差：現(xiàn)有的JTAG仿真器驅(qū)動只支持Windows操作系統(tǒng)。為解決這些缺陷，本文提出了一種新型的基于以太網(wǎng)接口的ARM-JTAG仿真器設(shè)計(jì)。二、選題意義1.提高仿真器的通用性：通過使用以太網(wǎng)接口來替代USB接口，使仿真器的遠(yuǎn)程控制更加便捷，并且不受距離的限制。2.提高仿真器的開放性：通過使用開源軟件OpenOCD來作為仿真器的驅(qū)動程序，可以打破現(xiàn)有仿真器驅(qū)動只支持Windows操作系統(tǒng)的限制，提供多平臺支持，例如Linux及macOS等。3.提高仿真器的穩(wěn)定性：仿真器基于ARM微處理器實(shí)現(xiàn)，具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，并且ARM架構(gòu)在市場上的占比較高，因此此種方法能為用戶提供更加穩(wěn)定的仿真器。三、設(shè)計(jì)方案1.硬件設(shè)計(jì)方案：基于ARM微處理器及XilinxFPGA芯片來實(shí)現(xiàn)仿真器。從外部接口來看，仿真器采用以太網(wǎng)接口，與目標(biāo)芯片的JTAG接口相連，方便進(jìn)行編程、調(diào)試及測試。2.軟件設(shè)計(jì)方案：仿真器采用OpenOCD作為驅(qū)動程序，通過以太網(wǎng)與目標(biāo)芯片進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)程序下載、調(diào)試。在OpenOCD源碼的基礎(chǔ)上，添加了對ARM微處理器及XilinxFPGA芯片的支持。三、預(yù)期成果通過本文的研究，預(yù)期可以實(shí)現(xiàn)以下成果：1.基于以太網(wǎng)接口的ARM-JTAG仿真器硬件設(shè)計(jì)方案。2.基于OpenOCD的ARM-JTAG仿真器軟件設(shè)計(jì)方案。3.仿真器穩(wěn)定運(yùn)行，可以進(jìn)行編程、調(diào)試及測試。四、可行性分析本課題的可行性存在以下方面：1.硬件設(shè)計(jì)方案：所采用的ARM微處理器及XilinxFPGA芯片在市場上有普遍的應(yīng)用，具有較高的可行性，并且仿真器的以太網(wǎng)接口也有現(xiàn)成的成熟方案可供實(shí)現(xiàn)。2.軟件設(shè)計(jì)方案：OpenOCD是一種十分流行的JTAG仿真驅(qū)動程序，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、汽車電子、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域，具有高可靠性及跨平臺性，因此軟件設(shè)計(jì)方案的可行性較高。3.成果預(yù)期：仿真器的需求量較大，有著廣泛的市場前景及應(yīng)用場景，因此本課題預(yù)期成果的可行性也有一定保證。四、研究計(jì)劃1.前期準(zhǔn)備工作：閱讀相關(guān)文獻(xiàn)及資料，并且了解市場上的仿真器現(xiàn)狀和用戶需求。2.仿真器硬件設(shè)計(jì)：包括仿真器的電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、制板等。3.仿真器軟件設(shè)計(jì)：包括OpenOCD驅(qū)動程序的修改及ARM微處理器的程序開發(fā)。4.系統(tǒng)調(diào)試及測試：完成仿真器系統(tǒng)調(diào)試及測試，并且通過數(shù)據(jù)分析對仿真器的性能進(jìn)行評估。5.論文撰寫及答辯：撰寫畢業(yè)論文，并且通過答辯。五、參考文獻(xiàn)1.肖嚴(yán).嵌入式系統(tǒng)開發(fā)[M].人民郵電出版社,2019.2.張成龍.基于I