传统的嵌入式系统中，设计周期、硬件和软件的开发是分开进行的，并在硬
件完成后才将系统集成在一起，很多情况下，硬件完成后才开始进行实时软件和
整体调试。软硬件联合仿真是一种在物理原型可用前，能尽早开始调试程序的技
术。
软硬件联合仿真有可能使软件设计工程师在设计早期着手调试，而采用传统
的方法，设计工程师直到硬件设计完成才能进行除错处理。有些软件可在没有硬
件支持的情况下完成任务的编码，如不涉及到硬件的算法。与硬件相互作用的编
码在获得硬件之前编写，但只有在硬件上运行后，才能真正对编码进行调试。通
过采用软硬件联合仿真技术，可在设计早期开始这一设计调试过程。由于软件的
开发通常在系统开发的后段完成，在设计周期中较早的开始调试有可能将使这一
项目提早完成，该技术会降低首次将硬件和软件连接在一起时出现意外而致使项
目延期完成所造成的风险。
在取得物理原型前，采用软硬件联合仿真技术对硬件和软件之间的接口进行
在上面跑软件的时候，你会发现经过测试的软件部分将会正常工作，这会节省项
软硬件联合仿真系统由一个硬件执行环境和一个软件执行环境组成，通常软
件环境和硬件环境都有自己的除错和控制界面，软件通过一系列由处理器启动的
总线周期与硬件的交互作用。__以一个MiniWeb卡的开发介绍一种软硬件联合仿
真系统。
2023软硬件配置方案设计--第2页
该方案的核心是采用一个51单片机仿真引擎GoldBullISS51（以下简称
ISS51），ISS51是51单片机开发环境KeiluVision2的一个插件，ISS51具有连
接Keil和硬件仿真环境Modelsim的接口，可以实现软硬件同步仿真。在该系统
中，Keil作为软件调试界面，Modelsim作为硬件仿真和调试界面，ISS51负责
软件执行、监控软件断点、单步执行、内存和寄存器数据返回给Keil、CPU总线
时序产生和捕获、内部功能模块（如定时器，串口）的运行等功能。
MiniWeb卡介绍
MiniWeb卡是一个运行在单片机上的Web服务器，提供网口连接，有大容量
文件系统，提供TFTP和HTTP服务。尽管软件系统比较复杂，但优化编译后，执
行代码还不足25K，为后续升级留下了足够空间。
51CPU采用SST89系列，这种CPU具有ISP功能，可以通过RS232串口，直
接将目标码下载到CPU。
DMA控制逻辑是一个可编程逻辑器件，采用的是ALTERA的CPLDEPM240，主
要功能是实现外围器件之间的DMA传递。因为51CPU进行IO访问是很低效的，
需要24个时钟周期才能进行一
次IO访问，在外围设备之间转移数据则需要更多的时钟周期，使用DMA控
制逻辑可以达到3个时钟周期就能转移一个字节。本系统中处理多种网络协议，
需要大量报文收发和文件系统访问，采用DMA可以极大地提高51单片机的数据
处理速度。DMA通道主要有MAC芯片与RAM之间的数据块转移，SMARTMEDIA和
RAM之间的数据块转移。
网卡芯片采用的是AX88796，主要的优点是可以和51CPU方便地接口；支持
100M以太网，速度高；有较大的接收报文缓存，能够平滑网络流量，减少因51CPU