為什么要使用仿真器

1.1 仿真的概念:

----仿真的概念其實(shí)使用非常廣，最終的含義就是使用可控的手段來模仿真實(shí)的情況。

----在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，仿真應(yīng)用的范圍主要集中在對程序的仿真上。例如，在單片機(jī)的開發(fā)過程中，程序的設(shè)計(jì)是最為重要的但也是難度最大的一種最簡單和原始的開發(fā)流程是：編寫程序燒寫芯片驗(yàn)證功能，這種方法對于簡單的小系統(tǒng)是可以對付的，但在大系統(tǒng)中使用這種方法則是完全不可能的。

1.2 仿真的種類:

---軟件仿真：這種方法主要是使用計(jì)算機(jī)軟件來模擬運(yùn)行，實(shí)際的單片機(jī)運(yùn)行因此仿真與硬件無關(guān)的系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點(diǎn)。用戶不需要搭建硬件電路就可以對程序進(jìn)行驗(yàn)證，特別適合于偏重算法的程序。軟件仿真的缺點(diǎn)是無法完全仿真與硬件相關(guān)的部分，因此最終還要通過硬件仿真來完成最終的設(shè)計(jì)。

---硬件仿真：使用附加的硬件來替代用戶系統(tǒng)的單片機(jī)并完成單片機(jī)全部或大部分的功能。使用了附加硬件后用戶就可以對程序的運(yùn)行進(jìn)行控制，例如單步，全速，查看資源斷點(diǎn)等。硬件仿真是開發(fā)過程中所必須的。

1.3 為什么要使用仿真器?

---在與一些有經(jīng)驗(yàn)的工程師交談中，我們會發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分工程師在開發(fā)中不使用或很少仿真器。向他們詢問，原因得到的回答是"仿真器不可靠"但是他們是如何解決程序開發(fā)中遇到的問題呢?通過深入的交流才明白他們是按照這樣的方法來開發(fā)程序的：

---(1) 根據(jù)自己的設(shè)計(jì)建立一個符合要求的硬件平臺，如果該平臺涉及的程序比較復(fù)雜。還要搭建一個人機(jī)交流的通道人機(jī)交流通道可能是一個簡單的發(fā)光二極，管蜂鳴器，復(fù)雜的可能是串口通訊口LCD顯示屏。

---(2) 寫一個最簡單的程序例，如只是將發(fā)光二極管連續(xù)的閃爍。程序編譯后燒寫到單片機(jī)芯片中，驗(yàn)證硬件平臺是否工作正常。

---(3) 硬件平臺正常工作后編寫系統(tǒng)最低層的驅(qū)動程序，每次程序更改后都重新燒寫單片機(jī)芯片驗(yàn)證。如果在程序驗(yàn)證中遇到問題，則可能在程序中加入一些調(diào)試手段。例如通過串口發(fā)送一些信息到PC 端的超級終端上，用于了解程序的運(yùn)行情況。

---(4) 系統(tǒng)低層驅(qū)動程序完成后再編寫用戶框架程序，由于這部分已經(jīng)不涉及到硬件部分，所以程序中的問題用戶一般能夠發(fā)現(xiàn)。

---但是更多的調(diào)查表明，使用以上方法的工程師總的看來所設(shè)計(jì)的程序不是很龐大或很復(fù)雜。因?yàn)樵谧龊唵蔚捻?xiàng)目時，我們可以通過一個發(fā)光二極管就可以表達(dá)出內(nèi)部的信息：如果程序復(fù)雜，可能需要更多的信息來表示內(nèi)部的狀態(tài)，這樣可能就需要串口協(xié)助調(diào)試：如果程序更復(fù)雜，硬件更多，實(shí)時性更強(qiáng)，那工程師就要更多的增強(qiáng)調(diào)試手段，串口可能就不能滿足了，需要類似于斷點(diǎn)的功能，因?yàn)槲蚁胫涝谀骋粋€時刻單片機(jī)內(nèi)部的狀態(tài)究竟是怎樣?

---如果用戶程序的修改非常頻繁，可能一次又一次地的燒寫芯片占用的時間就很多，這時用戶就會想能下載程序并運(yùn)行的裝置。

---到這里，您會看到，隨著用戶要求的越來越高，調(diào)試裝置已經(jīng)越來越象一個通用的仿真器了。因此我們的建議是：不要回避使用仿真器因?yàn)槭褂梅抡嫫髂芴岣吣拈_發(fā)速度。

---但是不能否認(rèn)的是，用戶回避使用仿真器也是有原因的。因?yàn)榉抡嫫饕彩且环N電子裝置，非常依賴于設(shè)計(jì)者的水平。如果一個仿真器設(shè)計(jì)者的水平有欠缺，那將給仿真器的使用者帶來很大的問題。因?yàn)榉抡嫫鞯氖褂谜邔⒎植磺宄烤故浅绦虻膯栴}還是出在那里。隨著電子設(shè)備的復(fù)雜化，設(shè)計(jì)工程師面臨前所未有的壓力。您可以想象，用戶發(fā)現(xiàn)了程序中有一個問題，首先懷疑是自己系統(tǒng)中的問題，可能是軟件方面也可能是硬件方面。因?yàn)橛脩粝到y(tǒng)處于開發(fā)階段，用戶基本上不會懷疑仿真器。在這種情況下，用戶將耗費(fèi)很大的精力在自己的系統(tǒng)中尋找并不存在的問題。如果用戶最終發(fā)現(xiàn)問題來源于仿真器，并通過燒寫芯片驗(yàn)證確，實(shí)如此那這個仿真器用戶以后可能會逐漸放棄使用仿真器。

---用戶放棄使用仿真器，對用戶的影響是巨大的。因?yàn)榉艞壥褂靡粋€設(shè)計(jì)不完善的仿真器，也放棄了使用其它設(shè)計(jì)完善的仿真器，關(guān)鍵是放棄了合理的開發(fā)方法。因此我們的建議是：不要回避使用仿真器但要挑選好的仿真器。