80C196單片機仿真軟件的設計與實現
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CRunCode類封裝所有的操作模塊，仿真80C196單片機中的指令執行部件，完成單步運行、一次運行和連續運行3種指令的執行方式。C196Chip類仿真整個單片機模塊，除了指令執行部件外，還包括各種外設模塊，完成中斷、串口等功能。對外提供統一的控制接口，完成單片機的初始化、啟停、訪問存儲器、訪問外設、訪問特殊功能寄存器。
CPU模塊中各個類的描述及其繼承關系。
2．3指令的仿真運行
80C196指令系統中有104種指令，按照操作碼和功能的不同，將指令劃分為13類，每個類模塊實現1類指令的功能。
CRunCode類封裝了13類指令的各個模塊，提供了統一的接口，以地址寄存器值作為輸入輸出。進入CRuncode-類的為地址寄存器值，根據此值取得指令，依指令操作碼的不同進入各個操作模塊。各個操作模塊完成指令的功能，并計算出下一條指令的地址值返回給CRunCode-類，CRunCode類再將此值寫入CPU的地址寄存器中。其執行過程如圖3所示。
對于每一條指令的仿真，包括操作過程，操作結果與程序狀態字的改變力求做到與80C196指令集相一致。以兩個操作數的加法指令ADD Al，BL為例，其實現過程如下：
2．4編譯模塊設計
編譯模塊將用戶編寫的源程序編譯成CPU能識別的二進制機器語言的形式。為了降低系統的設計難度，采用了已經具有的外部程序對源程序進行處理。編譯模塊讀取由外部程序生成的列表文件，將程序信息轉化為本系統能處理的數據結構，并將生成的二進制操作碼裝入CPU的存儲器。
2．5程序仿真與控制的實現
程序運行有3種方式，即單步運行，運行一次和連續運行。程序的主要控制功能有復位、設置/清除中斷點、查看寄存器、查看程序狀態字等。編譯模塊對源程序進行預處理，將源程序轉化為二進制操作碼。CPU模塊將操作碼裝入存儲器成功后，初始化CPU的各種信號，并將程序地址寄存器的值置Ox2080，這是80C196匯編程序的起始地址。然后CPU模塊依據地址寄存器的值取操作碼，按照取址、譯碼、執行的過程執行每一條指令。在一條指令執行完畢后，執行中斷處理，刷新顯示結果以及檢查中斷點等操作。
本仿真軟件的關鍵技術在于CPU模塊的設計。這個模塊要完成80C196所有指令的功能，要分配存儲器資源，要控制軟件仿真過程中程序狀態字、特殊功能寄存器以及其他CPU信號的變化。采用面向對象編程方法和分層設計的思路，通過對指令的合理劃分，降低了指令系統的復雜度，通過對實際器件的抽象與封裝，實現了與實際硬件器件的功能等價，使得仿真結果與真實執行情況相一致。
至此，該仿真軟件的基本功能已經實現，為仿真平臺的設計打下了基礎，接下來的工作是以仿真軟件為基礎，完成仿真平臺的開發與調試，主要包括各種外設的實現，測試用例生成工具以及驅動測試的外部激勵產生模塊，以此搭建一個具有良好人機界面的測試環境，提高應用軟件的質量與可靠性。按照軟件要求計劃采用dll文件的方式將各個模塊生成庫文件，并在仿真軟件中預留各個庫文件的接口，在程序需要時調用相應的庫文件即可，簡化了設計的難度，同時增加了仿真平臺的靈活性和通用型。
4結 語
本文提出一種采用VC++面向對象技術設計80C196單片機應用軟件仿真環境的方法。據此方法研制的仿真軟件可仿真80C196指令集的全部指令，并可對80C196單片機嵌入式控制軟件進行仿真與運行。該項技術為全軟件測試平臺的開發奠定了基礎，也可供相關領域的應用參考。
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