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基于虚拟机技术的单片机系统仿真模型研究
资料介绍
随着信息技术的发展,作为传统实验教学的一种有效补充,虚拟实验教学已成为加强实践教学、提高教学质量的重要手段。单片机实验教学系统作为一种可编程类系统,正确识别并执行用户源程序,建立合理的系统仿真模型是对其进行仿真的难点。
在对虚拟机体系结构及单片机实验系统的特点进行分析的基础上,构建了基于虚拟机技术的单片机系统仿真模型,该模型分为模型实体和模型控制两部分。模型实体由单片机虚拟机和虚拟器件库描述,模型控制通过事件调度算法实现。单片机虚拟机是指令解释型的虚拟机。通过对CPU、存储系统、I/O系统等部件的建模,可以从机制上实现对单片机的仿真。虚拟器件库是虚拟单片机实验系统中所用到的虚拟器件的集合。为了实现虚拟器件库的多样性及可扩展性,在对器件功能特点进行分析的基础上,采用面向对象程序设计方法构建了虚拟器件的模型,并对虚拟器件基类进行了设计。对离散事件系统理论的研究表明,模型运行机制就是对模型事件发生和事件响应进行处理的过程,该过程可用事件调度算法来解决,而事件调度算法的设计与实现则可以通过引入消息机制来完成。
上述理论模型已应用于互动型单片机虚拟实验系统中,运行结果表明,系统运行稳定,能正确实现预定的各项功能。研究成果对相关虚拟实验教学系统的开发具有较好的参考价值。
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