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嵌入式計(jì)算系統(tǒng)調(diào)測方法與技術(shù)綜述
摘要：敘述嵌入式計(jì)算系統(tǒng)在開發(fā)階段、生產(chǎn)環(huán)境和現(xiàn)場環(huán)境三種情況下的調(diào)測技術(shù)和方法，以及如何在硬件和軟件設(shè)計(jì)中進(jìn)行可觀測性和可測試性設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：在線測試 可觀測性 可測試性 BDM JTAG
引言
對于含有微處理器的裝置來說，調(diào)測總是軟件和硬件結(jié)合的。在產(chǎn)品開發(fā)的階段以排錯(cuò)為主，在產(chǎn)品開發(fā)后期以及生產(chǎn)和現(xiàn)場運(yùn)行階段，則是以測試為主。不同的階段，調(diào)測的內(nèi)容、手段和使用的工具不盡相同。
測試接口并不是系統(tǒng)功能的一部分，測試接口設(shè)計(jì)本身也需要成本。對于小型簡單系統(tǒng)來說，沒有必要也不允許（成本考慮）設(shè)計(jì)測試接口；對于復(fù)雜系統(tǒng)來說，設(shè)計(jì)測試接口的花費(fèi)是值得的。良好的測試接口設(shè)計(jì)可經(jīng)縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，給產(chǎn)品維護(hù)、維修帶來便利。
對于嵌入式計(jì)算系統(tǒng)來說，測試往往是軟件和硬件相結(jié)合的，既有借助于“正確”的軟件來測試硬件，也有借助于“正確”的硬件來測試軟件。由于軟件設(shè)計(jì)人員和硬件設(shè)計(jì)人員的技術(shù)隔膜，二者常常在出現(xiàn)問題后相互指責(zé)，難以界定是軟件還是硬件問題。對于嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)人員來說，必須對硬件有足夠的了解。這一點(diǎn)，和通用計(jì)算平臺上的軟件設(shè)計(jì)是不同的；反之，硬件人員也必須能夠編寫一些測試軟件，以證明其設(shè)計(jì)的正確性。
1 開發(fā)階段的調(diào)制方法
1.1 RAM版本的目標(biāo)系統(tǒng)調(diào)試
通過ICE（In-Circuit-Emulate）來調(diào)試目標(biāo)板是開發(fā)人員最常用的手段。在產(chǎn)品開發(fā)初期，由于各種軟件和硬件問題很多，通過仿真器并結(jié)合邏輯分析儀、示波器等硬件信號測試工具能夠很好地發(fā)現(xiàn)問題。
在仿真器環(huán)境下，通過仿真器的監(jiān)控軟件來控制用戶軟件的運(yùn)行，使用斷點(diǎn)、單步跟蹤和查看變量、CPU寄存器、存儲器的數(shù)值等手段來查找問題。由于仿真器的軟件和硬件需要一定的CPU資源，用戶軟件在仿真器環(huán)境下運(yùn)行和脫離仿真器后獨(dú)立運(yùn)行是有區(qū)別的。好的仿真器能夠盡量減小這種區(qū)別。常見的仿真器從技術(shù)上區(qū)分有：單CPU仿真器、雙CPU仿真器和ROM仿真器。
在仿真器環(huán)境下，程序一般是在仿真器的RAM存儲器中運(yùn)行的，所以這種階段也稱為“RAM版本的目標(biāo)系統(tǒng)調(diào)試”。
1.2 ROM版本的目標(biāo)系統(tǒng)調(diào)試
在仿真器環(huán)境下，目標(biāo)板運(yùn)行調(diào)試正確后，一般的做法是將應(yīng)用程序?qū)懭肽繕?biāo)板的非易失性存儲器中，讓目標(biāo)板單獨(dú)運(yùn)行。在很多情況下，目標(biāo)板系統(tǒng)往往不能運(yùn)行或者運(yùn)行結(jié)果和仿真器環(huán)境下不一致。而沒有連接仿真器，無法觀察各種軟件狀態(tài)，給分析問題造成一定困難。在目標(biāo)板上設(shè)計(jì)指示電路有助于發(fā)現(xiàn)問題；在電路板上增加1個(gè)LED
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