[发明专利]一种仿真运行时RAM和寄存器变化动画生成方法

说明书

本发明涉及一种仿真运行时RAM和寄存器变化动画生成方法。本发明旨在嵌入式系统程序软件仿真过程中实时记录仿真程序执行位置(通过PC值)及仿真过程中寄存器和RAM等存储区域的值，并合成动画视频，进而可以直观查看程序执行过程中指令对寄存器及RAM产生的影响，有效帮助嵌入式系统的教学和培训过程学生理解和掌握相关指令。本发明使用方便，每次只需输入程序和指定的参数即可获得嵌入式系统系统程序单步调试过程中RAM及寄存器等变化视频，大大减少了使用者手动对比花费的时间，进而方便初学者对于程序的理解，便于程序错误查找和效果检验，对于开展学培训具有辅助意义。

技术领域

本发明涉及嵌入式系统学习技术领域，特别是涉及一种生成指令执行过程对寄存器及RAM影响的动画的方法。

背景技术

学习汇编语言是学习嵌入式系统(尤其是单片机)应用一个十分重要的环节，如何有效理解程序执行及其对寄存器和RAM的影响，是初学者学习汇编语言至关重要的一个部分。然而由于嵌入式系统硬件结构等原因，不易观察嵌入式系统内部的RAM状态的改变。部分编译仿真软件提供了寄存器和RAM的动态显示功能。然而这些编译仿真软件并未提供RAM中一条指令执行前后RAM区域的对比功能，同时RAM区域较大。如果每执行一条指令，使用者与指令执行前的RAM区域手动进行对比，找到变化区域将会花费使用者大量的时间和精力，且容易出现漏看和错看等现象，并不能很好的满足初学者学习的要求。

发明内容

本发明的目的是：可以直观查看采用汇编语言编制的程序执行过程中指令对寄存器及RAM产生的影响。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种仿真运行时RAM和寄存器变化动画生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、选择运行程序的芯片、仿真运行程序文件、编译仿真软件、仿真时长、最多执行步数、RAM的监控范围、RAM显示区域大小；

步骤2、打开编译仿真软件后新建步骤1指定的芯片的工程，加载待仿真运行的程序文件，编译链接；

步骤3、设置步数计数N的初始值为0，并开始计时，设置编译仿真软件的显示界面，使得编译仿真软件能够显示寄存器及RAM数据区，RAM数据区显示在默认位置，根据设置调整RAM数据区的显示区域大小；

步骤4、控制编译仿真软件执行一步，步数计数N加一；

步骤5、截取编译仿真软件显示的寄存器区域图片及RAM区域图片，将寄存器区域图片保存为前缀N_Register的图片文件，定义为N_Register图像，RAM区域内容根据设置的RAM显示区域大小分批显示，并依次截图，依次将截图得到的图片的前缀命名为N_0001至N_000n，定义为N_0001至N_000n图像，将N_0001至N_000n图像按从小到大顺序合成为前缀名为N_RAM的图像文件，定义为N_RAM图像；

步骤6、若当前步骤不为第一步，则将当前步骤的N_Register图像及N_RAM图像与上一步获得的N_Register图像及N_RAM图像做比较，获得图像差异位置，并在当前步骤的N_Register图像及N_RAM图像上标记差异之处；若当前步骤为第一步，则进入步骤7；

步骤7、利用OCR技术从N_Register图像获得当前PC值，并记录当前PC指针值为N_PC；

步骤8、判断执行步骤数是否达标或执行时间是否达标，是则执行下一步，否则执行步骤4；

步骤9、生成程序图

程序图包括指令地址、指令机器码、指令，依次顺序排列，其中，指令通过指定的代码文件导入；通过查询指令表找到指令的机器码；通过ORG伪指令和指令的字节长度，计算出相应指令的起始地址，之后生成程序图；

步骤10、视频合成