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嵌入式計(jì)算系統(tǒng)調(diào)測(cè)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(chǎng)環(huán)境三種情況下的調(diào)測(cè)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(cè)性和可測(cè)試性設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：在線測(cè)試 可觀測(cè)性 可測(cè)試性 BDM JTAG
引言
對(duì)于含有微處理器的裝置來(lái)說(shuō)，調(diào)測(cè)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(chǎng)運(yùn)行階段，則是以測(cè)試為主。不同的階段，調(diào)測(cè)的內(nèi)容、手段和使用的工具不盡相同。
測(cè)試接口并不是系統(tǒng)功能的一部分，測(cè)試接口設(shè)計(jì)本身也需要成本。對(duì)于小型簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有必要也不允許（成本考慮）設(shè)計(jì)測(cè)試接口；對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)測(cè)試接口的花費(fèi)是值得的。良好的測(cè)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(lái)便利。
對(duì)于嵌入式計(jì)算系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，測(cè)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(lái)測(cè)試硬件，也有借助于“正確”的硬件來(lái)測(cè)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(wèn)題后相互指責(zé)，難以界定是軟件還是硬件問(wèn)題。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，必須對(duì)硬件有足夠的了解。這一點(diǎn)，和通用計(jì)算平臺(tái)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(cè)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(guò)ICE（In-Circuit-Emulate）來(lái)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(wèn)題很多，通過(guò)仿真器并結(jié)合邏輯分析儀、示波器等硬件信號(hào)測(cè)試工具能夠很好地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
在仿真器環(huán)境下，通過(guò)仿真器的監(jiān)控軟件來(lái)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(chǔ)器的數(shù)值等手段來(lái)查找問(wèn)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(jiàn)的仿真器從技術(shù)上區(qū)分有：?jiǎn)蜟PU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(chǔ)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(chǔ)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(méi)有連接仿真器，無(wú)法觀察各種軟件狀態(tài)，給分析問(wèn)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(wèn)題；在電路板上增加1個(gè)LED
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