一种支持NVM掉电保护功能测试的仿真器制造技术

本发明专利技术公开了一种支持NVM掉电保护功能测试的仿真器，涉及到芯片仿真技术领域。仿真器包括仿真器管理模块和仿真器硬件，仿真器硬件包括调试/运行控制模块、接口上/下电检测模块、复位控制模块和芯片仿真模块。仿真器管理模块控制仿真器硬件工作在运行模式，若程序在执行NVM擦写过程中，发生接口下电则仿真器硬件立即处于复位态，直到接口重新上电后，执行掉电保护程序完成NVM擦写操作；仿真器管理模块控制仿真器硬件工作在调试模式，支持接口上电或下电时程序的调试。本发明专利技术的仿真器能满足NVM掉电保护功能测试的要求，在没有读卡器供电时也可进行程序调试，方便用户对各类应用程序的开发和测试，提高程序开发效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芯片仿真器，特别涉及一种支持NVM掉电保护功能测试的仿真器。
技术介绍
目前已有的仿真器多是以FPGA仿真芯片功能来实现。在这类芯片仿真器中，当仿真器上电时，都要对FPGA进行配置完成芯片仿真的功能，这个配置过程一般需要用时在秒级以上。在仿真器上为了模拟金融IC卡掉电保护功能测试，必须满足接口VCC下电后正在执行的程序立即停止，特别是要保持当前对NVM的读写操作状态，直到下次接口VCC上电时进行NVM数据恢复操作。考虑到仿真器上FPGA下电到重新上电配置时间较长，无法满足接口掉电功能测试的时间要求。为了满足金融IC卡仿真器掉电保护功能测试的需求，本专利技术采用JTAG调试标准信号和nRST信号，实现仿真器IDE软件与仿真器硬件的数据交互。当仿真器接口下电时，仿真器处于复位状态，不执行程序；当进行正常程序调试时，又不依赖于接口上下电的状态。当仿真器与接触式(或非接触)读卡器通信时，仿真器上的接口VCC信号是由读卡器提供。当读卡器进行上电(开场)操作时，仿真器检测到接口VCC信号有效，仿真器产生硬复位操作，实现接口协议中的复位功能；当读卡器下电(关场)操作时，仿真器检测到接口VCC无效，一方面可以满足掉电测试需求，仿真器将一直处于复位状态，直到接口VCC上电，仿真器进行硬复位后执行程序。另一方面可以满足调试需求，仿真器内部进行电源切换，产生硬复位操作，支持后续程序调试。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是，如何设计一种支持NVM掉电保护功能测试的仿真器。本专利技术的仿真器包括仿真器管理模块和仿真器硬件。仿真器管理模块，与仿真器硬件相连，实现仿真器程序下载、运行和调试的功能，通过JTAG_nRST信号向仿真器硬件发送模式设置命令、程序下载和程序调试命令，仿真器硬件软/硬复位命令。仿真器硬件，包括调试/运行控制模块、接口上/下电检测模块、复位控制模块和芯片仿真模块。调试/运行控制模块，与仿真器管理模块相连，实现仿真器管理模块命令的接收和响应；调试/运行控制模块连接到芯片仿真模块，通过JTAG信号传递仿真器管理模块的调试命令和应答；调试/运行控制模块连接到复位控制模块，输出RUN_EN信号给复位控制模块；接口上/下电检测模块，连接到复位控制模块，实现接口上/下电控制，输出VCC_SEL信号给复位控制模块；接口上/下电检测模块与接口VCC信号相连，检测接口VCC电源的状态；复位控制模块，连接到芯片仿真模块，依据调试/运行控制模块输出的RUN_EN信号和接口上/下电检测模块的VCC_SEL信号，产生复位nRST信号给芯片仿真模块，控制仿真芯片的运行状态；芯片仿真模块，与复位控制模块连接，实现芯片功能仿真，其中复位nRST信号与NVM控制模块相连接。仿真器通过JTAG_nRST信号，在仿真器管理模块与仿真器硬件进行连接时，控制仿真器硬件立即进入调试模式。仿真器完成程序下载后，仿真器硬件处于运行模式。在运行模式下可以执行NVM掉电保护功能测试程序。仿真器在运行模式下，仿真器硬件检测到接口VCC无效时，仿真器硬件一直处于复位状态；当检测到接口VCC上电后，仿真器硬件进行硬复位从复位起始地址运行程序。仿真器在调试模式下执行接口通信程序，当程序停在断点时，若检测到接口VCC无效，仿真器硬件自动切换到非复位状态，支持用户继续对程序的单步调试。仿真器实现运行调试模式切换的方法：当仿真器管理模块下载NVM程序后，仿真器处于运行模式。首先由仿真器管理模块控制仿真器硬件进入调试模式，仿真器管理模块下载程序给仿真器硬件，设置仿真器硬件为运行状态，进行掉电程序测试。当仿真器管理模块调试NVM程序时，仿真器处于调试模式。首先由仿真器管理模块控制仿真器硬件进入调试模式，仿真器管理模块下载程序给仿真器硬件，设置仿真器硬件为调试状态，进入调试界面进行程序的调试。附图说明图1是支持NVM掉电保护功能测试的仿真器结构图。图2是复位控制波形示意图。图3是程序下载流程示意图。图4是程序调试流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术仿真器进行详细说明。如图1所示，给出仿真器结构图。仿真器1包括仿真器管理模块2和仿真器硬件3。仿真器管理模块2，与仿真器硬件3相连，实现仿真器程序下载和运行、程序调试的功能，通过JTAG_nRST信号向仿真器硬件3发送调试模式和运行模式命令、程序下载和程序调试命令，仿真器硬件3硬复位和软复位命令。仿真器硬件3，包括调试/运行控制模块4、接口上/下电检测模块5、复位控制模块6和芯片仿真模块7。调试/运行控制模块4，与仿真器管理模块2相连，实现仿真器管理模块2命令的接收和响应；调试/运行控制模块4连接到芯片仿真模块7，通过JTAG信号传递仿真器管理模块2的调试命令；调试/运行控制模块4连接到复位控制模块6，输出RUN_EN信号给复位控制模块6；接口上/下电检测模块5，连接到复位控制模块6，实现接口上/下电控制，输出VCC_SEL信号给复位控制模块6；接口上/下电检测模块5与接口VCC信号相连，检测接口VCC电源的状态；复位控制模块6，连接到芯片仿真模块7，依据调试/运行控制模块4输出的RUN_EN信号和接口上/下电检测模块5的VCC_SEL信号，产生复位nRST信号给芯片仿真模块7，控制仿真芯片的运行状态；芯片仿真模块7，与复位控制模块6连接，实现芯片功能仿真，其中复位nRST信号与NVM控制模块8相连接。如图2所示，给出复位控制波形示意图。JTAG_nRST信号由仿真器管理模块2产生，低电平有效表示对仿真器硬件3进行复位；DBG_EN信号由芯片仿真模块7产生，高电平表示芯片仿真模块7中的CPU处于调试模式；RUN_MODE和RUN_MODE_EN信号为调试/运行控制模块4的内部信号；RUN_EN信号由调试/运行控制模块4产生。当RUN_EN信号为低电平时，表示仿真器硬件3处于运行模式；当RUN_EN信号为高电平时，表示仿真器硬件3处于调试模式。当仿真器管理模块2与仿真器硬件3进行连接时，仿真器管理模块2首先产生JTAG_nRST复位信号给仿真器硬件3，仿真器硬件3中的调试/运行控制模块4在检测到JTAG_nRST有效低电平后，立即置位RUN_EN信号使仿真器硬件处于调试模式，完成后续程序的下载。仿真器管理模块2在下载完程序后，设置调试/运行控制模块4内部RUN_MODE信号为低电平，同时对仿真器硬件3发送运行命令。在调试/运行控制模块4内部，在检测到RUN_MODE为低电平有效后，使能RUN_MODE_EN信号，通过判断是否为JTAG_nRST复位后的第一次(仿真器管理模块2)运行命令，输出RUN_EN信号为低电平，使仿真器硬件进入运行模式。如图3所示，给出仿真器程序下载流程示意图，在程序下载过程中实现仿真器硬件的模式切换控制。按以下步骤进行操作：步骤1，仿真器管理模块控制程序下载开始，通过JTAG_nRST信号复位仿真器硬件，使仿真器处于调试模式，可以接受仿真器管理模块的下载命令；步骤2，仿真器进行NVM程序下载，若NVM下载结束则进入步骤3，若下载未结束则继续执行步骤2；步骤3，仿真器校验下载到仿真器硬件的NVM数据是否与源数据一致，若下载数据正确则进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持NVM掉电保护功能测试的仿真器，其特征在于，所述仿真器包括仿真器管理模块和仿真器硬件，其中：仿真器管理模块与仿真器硬件相连，实现仿真器程序下载运行和程序调试的功能，通过JTAG_nRST信号向仿真器硬件发送模式设置命令、程序下载和程序调试命令，及仿真器硬件的硬/软复位命令；仿真器硬件包括调试/运行控制模块、接口上/下电检测模块、复位控制模块和芯片仿真模块；调试/运行控制模块与仿真器管理模块相连，实现仿真器管理模块命令的接收和响应，调试/运行控制模块连接到芯片仿真模块，通过JTAG信号传递仿真器管理模块的调试命令和应答；调试/运行控制模块连接到复位控制模块，输出RUN_EN信号给复位控制模块；接口上/下电检测模块连接到复位控制模块，实现接口上/下电控制，输出VCC_SEL信号给复位控制模块；接口上/下电检测模块与接口VCC信号相连，检测接口VCC电源的状态，这里接口VCC信号特指7816接口电源信号和Type A接口出/入场电源指示信号；复位控制模块连接到芯片仿真模块，依据调试/运行控制模块输出的RUN_EN信号和接口上/下电检测模块的VCC_SEL信号，产生复位nRST信号给芯片仿真模块，控制仿真芯片的运行状态；芯片仿真模块与复位控制模块连接，实现芯片功能仿真，其中复位nRST信号与NVM控制模块相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种支持NVM掉电保护功能测试的仿真器，其特征在于，所述仿真器包括仿真器管理模块和仿真器硬件，其中：仿真器管理模块与仿真器硬件相连，实现仿真器程序下载运行和程序调试的功能，通过JTAG_nRST信号向仿真器硬件发送模式设置命令、程序下载和程序调试命令，及仿真器硬件的硬/软复位命令；仿真器硬件包括调试/运行控制模块、接口上/下电检测模块、复位控制模块和芯片仿真模块；调试/运行控制模块与仿真器管理模块相连，实现仿真器管理模块命令的接收和响应，调试/运行控制模块连接到芯片仿真模块，通过JTAG信号传递仿真器管理模块的调试命令和应答；调试/运行控制模块连接到复位控制模块，输出RUN_EN信号给复位控制模块；接口上/下电检测模块连接到复位控制模块，实现接口上/下电控制，输出VCC_SEL信号给复位控制模块；接口上/下电检测模块与接口VCC信号相连，检测接口VCC电源的状态，这里接口VCC信号特指7816接口电源信号和Type A接口出/入场电源指示信号；复位控制模块连接到芯片仿真模块，依据调试/运行控制模块输出的RUN_EN信号和接口上/下电检测模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵满怀，张洪波，
申请(专利权)人：北京中电华大电子设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11