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關(guān)于嵌入式芯片測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
嵌入式芯片是當(dāng)前一些主流數(shù)碼設(shè)備的核心部件，也是嵌入式系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，軟硬件可裁減的，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。簡單地說，嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件于一體，類似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的體系。
一、系統(tǒng)架構(gòu)
測試系統(tǒng)的主體是面向嵌入式芯片的人機(jī)交互界面。它為用戶提供了檢測芯片指令集的各種便捷操作。
為了更好的實(shí)現(xiàn)測試體系的各項(xiàng)功能，筆者在編寫程序時(shí)，將測試系統(tǒng)人為的分成了幾個(gè)模塊。這些模塊之間有著非常緊密的聯(lián)系，每一步的實(shí)現(xiàn)都是下一步成功運(yùn)行的基礎(chǔ)。
測試體系的主體架構(gòu)主要分為五個(gè)部分：
(一)源代碼的輸入與保存
用戶可以通過編輯框輸入代碼，實(shí)現(xiàn)程序的編寫。此外系統(tǒng)還為用戶提供了編輯框的清空操作，并可以自動將編寫的代碼保存為.asm文件。
(二)源文件的讀取與顯示
用戶可以將已經(jīng)編寫好的源文件讀入系統(tǒng)，并對其進(jìn)行編輯。
(三)交叉編譯
系統(tǒng)對讀入的源文件進(jìn)行編譯，期間用戶可以自動配編譯工具，編譯完成后系統(tǒng)將自動報(bào)錯(cuò)。
(四)串口的輸入輸出
系統(tǒng)可以將用戶指定的二進(jìn)制文件送到串行口中，并發(fā)送至連接到PC端的8051芯片中。發(fā)送成功后，系統(tǒng)將顯示已經(jīng)發(fā)送的信息。
系統(tǒng)可以自動接收來自串口的消息，并顯示在相應(yīng)的列表框中。
(五)程序運(yùn)行日志
系統(tǒng)在用戶運(yùn)行了測試體系之后，即程序的出口處，自動生成程序的運(yùn)行日志，它為用戶顯示了程序運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)，例如程序運(yùn)行時(shí)間，串口狀態(tài)等。
此外系統(tǒng)為了使用戶可以更加方便自如的使用本測試框架，在每一部分的實(shí)現(xiàn)過程中，都充分考慮了軟件的靈活性，盡可能的讓用戶自主配置測試體系的各項(xiàng)參數(shù)。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(一)整體性
作為嵌入式測試系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，在其設(shè)計(jì)的過程中必然要形成一套完備的軟件體系，即保證程序運(yùn)行的整體性。這關(guān)系到整個(gè)測試系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性。
源代碼輸入和源文件讀取部分主要是將指令集測試代碼導(dǎo)入到系統(tǒng)中。交叉編譯部分的工作是對導(dǎo)入系統(tǒng)的測試代碼進(jìn)行編譯處理，以便用戶對測試代碼進(jìn)行調(diào)試。串口檢測部分是將編譯通過的測試程序所生成的二進(jìn)制文件以8位字符串的形式送入串口，經(jīng)過開發(fā)板的運(yùn)行以后，將結(jié)果通過串口輸出到指定的LCD顯示屏或PC上，從而驗(yàn)證測試程序的可執(zhí)行性。程序運(yùn)行日志是對整個(gè)程序運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性向用戶提供的反饋信息。
(二)靈活性
在保證程序運(yùn)行的整體性的同時(shí)，為了使測試體系的使用更加的方便，提高測試體系進(jìn)一步完善的空間，就必須保證各功能模塊的靈活性。在源代碼輸入和源文件讀取的部分，系統(tǒng)默認(rèn)的輸入程序是匯編程序，但用戶也可以輸入C程序，JAVA程序，XML程序等多種程序語言。同時(shí)，在交叉編譯部分也可以通過調(diào)用不同的編譯器和鏈接器對這些程序編譯調(diào)試，這無形中將單一的面向嵌入式芯片的匯編編譯器擴(kuò)展為集C語言編譯器，JAVA語言編譯器和XML語言編譯器等多種編譯器于一體的集成編譯環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的編譯功能。串口檢測部分為用戶提供串口參數(shù)的配置框，并支持串口信息的發(fā)送與接收，從而使測試體系具有了類似超級終端的串口通信功能，這也為用戶對串口操作提供了極大的方便。
作為當(dāng)前主流的數(shù)碼產(chǎn)品的關(guān)鍵部件，嵌入式芯片必然會在未來的IT市場上占有越來越重要的地位。本文所探討的嵌入式芯片測試系統(tǒng)正是基于這樣的考量，不但從源代碼的輸入與保存，源文件的讀取與顯示，交叉編譯，串口的輸入輸出和程序運(yùn)行日志這五個(gè)模塊來構(gòu)建測試系統(tǒng)，而且還從程序設(shè)計(jì)的整體性和靈活性兩個(gè)方面，對該系統(tǒng)進(jìn)行了評測。未來的嵌入式系統(tǒng)和普通的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在微型化和小型化方面將會趨于一致，而測試系統(tǒng)也可以進(jìn)一步擴(kuò)展為對整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的檢測。希望測試系統(tǒng)能為嵌入式芯片的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。
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