Heutzutage erfüllen eine Vielzahl mikroprozessorbasierter eingebetteter Systeme (embedded systems) die unterschiedlichsten Aufgaben mit Echtzeitanforderungen. Entsprechend der Bandbreite der Anwendungen existieren eine Großzahl von Microcontrollern, die sich in ihrer Leistung, ihrer Funktion sowie im Preis unterscheiden. Um während der Definitionsphase eines eingebetteten Systems eine qualifizierte Entscheidung treffen zu können, bedarf es der Untersuchung einer Reihe von Hardware-/Softwarelösungen hinsichtlich der geforderten Echtzeiteigenschaften und der Kosten. In dieser Phase kann ein Simulator die Entscheidungsfindung unterstützen.
Z.B. liefert ein Verhaltenssimulator (behavioural simulator) auf Architekturebene die notwendige Geschwindigkeit, um selbst große Softwareprojekte auf der simulierten Hardware ablaufen lassen zu können. Gleichzeitig erlaubt die zeitliche Auflösung von einem Taktzyklus noch eine exakte Angabe über die Ausführungszeit von Programmen. Mit Hilfe solch eines Simulators kann die Funktionstüchtigkeit und Effektivität verschiedener Schaltungskonfigurationen verifiziert werden (Rapid Prototyping). Ist die Entscheidung zugunsten der Funktionalität einer Schaltung gefallen, dann kann das Simulationsmodell an die Softwareentwickler weitergegeben werden und damit die weitere Entwicklung der Hard- und Software parallel erfolgen (HW/SW-Codesign). Das virtuelle Zielsystem ermöglicht einer ganzen Gruppe von Softwareentwicklern ein voneinander unabhängiges Testen ohne auf einen Prototypen der Hardware mit einem In-Circuit Emulator angewiesen zu sein.
Die Professur für Technische Informatik ist bzw. war an folgenden OMI-Projekten der EU mit der Entwicklung von Architektursimulatoren beteiligt:
SMILE (SPARC Macrocell and Interface Library Elements)
Projektende: Oktober 1995
SMASH (SPARC Macrocell Architecture Simulator Hamburg)
Merkmale:
- SUN-Workstation unter SUNOS 4.1.X / Solaris 2.X als Hostrechner
- Modulares Konzept
- Taktgenaue, schnelle Simulation eingebetteter, auf der SPARC Architektur basierender Mikroprozessorsysteme (ca. 3500 Instruktionen pro Sekunde bei einer typischen Applikation, simuliert auf einer SPARCstation 10)
- Verifikation der Applikations-/Anwendungssoftware auch ohne Existenz einer Zielhardware
Anwendung:
- Entwicklung von SPARC-basierten eingebetteten Mikroprozessorsystemen für Echtzeitanwendungen
ASAP (Analysis of Simulated Architectures Performance)
Merkmale:
- SUN-Workstation unter SUNOS 4.1.X / Solaris 2.X
- X-Windows basiertes graphisches Benutzerinterface für Openlook oder Motif
- Universelles Datenformat (aus SMASH übernommen) für Simulations-Ergebnisse als Eingabedaten
- „C“ ähnliche Syntax der Kommandosprache zur Definition der Verarbeitungsschritte
- Darstellung der Ergebnisdiagramme auf dem Bildschirm oder in einer PostScript-Datei als Punkt-, Linien- oder Balkendiagramm
Anwendung:
- Filterung, Aufbereitung und Visualisierung von Simulationsdaten zur Unterstützung der Leistungsanalyse von Echtzeit-Rechensystemen
EURICO (European RISC Core for Multimedia(DSP and Embedded Control)
Projektbeginn: Oktober 2995
Laufzeit: 36 Monate
Merkmale:
- Beschreibung des simulierten Systems auf Architekturebene
- Taktgenaue, schnelle Simulation eingebetteter Mikroprozessorsysteme
(Zur Zeit existieren Verhaltensbeschreibungen für Mikroprozessoren der Firma Hyperstone) - Kombination aus ereignis- und zeitgesteuerter Simulation
- Implementierungssprache C++
- Modulares Konzept
- PC unter Windows NT 4.0 als Hostrechner
Anwendung:
- Entwicklung von eingebetteten Systemen mit Echtzeitanforderungen
- Verifikation der Applikationssoftware auch ohne Existenz einer Zielhardware
Über den Sachstand des Projektes wurde in neueren Veröffentlichungen berichtet.
Letzte Änderung: 1. Oktober 2021