嵌入式计算系统调测方法与技术综述

时间:2023-05-01 08:40:19 计算机论文 我要投稿
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嵌入式计算系统调测方法与技术综述

摘要:叙述嵌入式计算系统在开发阶段、生产环境和现场环境三种情况下的调测技术和方法,以及如何在硬件和软件设计中进行可观测性和可测试性设计。

    关键词:在线测试 可观测性 可测试性 BDM JTAG

引言

对于含有微处理器的装置来说,调测总是软件和硬件结合的。在产品开发的阶段以排错为主,在产品开发后期以及生产和现场运行阶段,则是以测试为主。不同的阶段,调测的内容、手段和使用的工具不尽相同。

测试接口并不是系统功能的一部分,测试接口设计本身也需要成本。对于小型简单系统来说,没有必要也不允许(成本考虑)设计测试接口;对于复杂系统来说,设计测试接口的花费是值得的。良好的测试接口设计可经缩短产品的开发周期,给产品维护、维修带来便利。

对于嵌入式计算系统来说,测试往往是软件和硬件相结合的,既有借助于“正确”的软件来测试硬件,也有借助于“正确”的硬件来测试软件。由于软件设计人员和硬件设计人员的技术隔膜,二者常常在出现问题后相互指责,难以界定是软件还是硬件问题。对于嵌入式系统的软件设计人员来说,必须对硬件有足够的了解。这一点,和通用计算平台上的软件设计是不同的;反之,硬件人员也必须能够编写一些测试软件,以证明其设计的正确性。

1 开发阶段的调制方法

1.1 RAM版本的目标系统调试

通过ICE(In-Circuit-Emulate)来调试目标板是开发人员最常用的手段。在产品开发初期,由于各种软件和硬件问题很多,通过仿真器并结合逻辑分析仪、示波器等硬件信号测试工具能够很好地发现问题。

在仿真器环境下,通过仿真器的监控软件来控制用户软件的运行,使用断点、单步跟踪和查看变量、CPU寄存器、存储器的数值等手段来查找问题。由于仿真器的软件和硬件需要一定的CPU资源,用户软件在仿真器环境下运行和脱离仿真器后独立运行是有区别的。好的仿真器能够尽量减小这种区别。常见的仿真器从技术上区分有:单CPU仿真器、双CPU仿真器和ROM仿真器。

在仿真器环境下,程序一般是在仿真器的RAM存储器中运行的,所以这种阶段也称为“RAM版本的目标系统调试”。

1.2 ROM版本的目标系统调试

在仿真器环境下,目标板运行调试正确后,一般的做法是将应用程序写入目标板的非易失性存储器中,让目标板单独运行。在很多情况下,目标板系统往往不能运行或者运行结果和仿真器环境下不一致。而没有连接仿真器,无法观察各种软件状态,给分析问题造成一定困难。在目标板上设计指示电路有助于发现问题;在电路板上增加1个LED

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