淺論嵌入式系統(tǒng)離線測試

引言　　隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，迫切需要在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)階段對嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行離線測試與分析，以保證系統(tǒng)的軟件應(yīng)用程序、硬件具有兼容性、高可靠性和高可用性，迅速發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確定位系統(tǒng)中存在的問題。本文結(jié)合上海貝爾阿爾卡特股份有限公司開發(fā)的寬帶交換系統(tǒng)，討論離線單板硬件測試方法和系統(tǒng)測試方法。　　離線單板硬件測試概述　　在寬帶交換機(jī)系統(tǒng)中，離線測試包括自檢測試和一般的離線測試。自檢測試是單板初始化完成后為了保證板子的正確運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行的測試。它主要包括看門狗測試、快速硬件器件測試和下載通路測試?？焖儆布y試完成寄存器測試和單板上單個硬件設(shè)備測試，其中又包括許多測試項。如果某一測試項測試失敗，整個測試就會停止直到看門狗超時重啟系統(tǒng)。下載測試是為了保證軟件下載功能能正常工作而進(jìn)行的測試。這項測試主要完成通信接口收發(fā)數(shù)據(jù)測試、中斷功能測試。而一般的離線測試是在出廠檢驗、開發(fā)階段中的檢測和維修診斷時對上述的各測試項進(jìn)行更具體的測試，以定位單板上的出錯位置。　　看門狗測試　　在做任何一項硬件測試之前必須完成看門狗測試。這是因為一項硬件測試失敗之后需要重啟系統(tǒng)，而硬件測試的失敗通常是以看門狗超時為判斷條件的。這就需要看門狗在硬件測試時能正常工作?？撮T狗測試方法是設(shè)置并激活一個1秒的看門狗，等待1秒后系統(tǒng)重啟?！　lash測試　　在flash中可存放程序，也可以存放數(shù)據(jù)。在燒錄flash時，可存放預(yù)先計算好的checksum值。要測試flash時，程序重新計算checksum，然后與預(yù)先存放的值進(jìn)行比較。　　數(shù)據(jù)flash的測試方法有兩種。一種是非破壞性的基本測試，主要是checksum測試。另一種是破壞性的擴(kuò)展測試，包括讀寫測試和地址/數(shù)據(jù)總線測試，具體方法與內(nèi)存測試一致。基本測試可在系統(tǒng)自檢時使用，擴(kuò)展測試可在維修診斷時采用。　　內(nèi)存測試　　內(nèi)存測試可分為三類：　　1. 數(shù)據(jù)總線測試: 將0001循環(huán)左移并寫入內(nèi)存，然后讀出并比較測試?！　?. 內(nèi)存區(qū)測試: 對內(nèi)存所有存儲單元進(jìn)行讀寫測試(讀寫5555h和aaaah測試)?！　?. 地址總線測試:對內(nèi)存所有存儲單元進(jìn)行地址累加測試。從ram的基地址起，在每一個存儲單元(按照總線寬度)中寫入不同的值(遞增值)，地址遞增，直至所有的存儲單元都保存不同的內(nèi)容，然后讀出并進(jìn)行檢驗?！　〉刂房偩€測試還可采用快速測試的方法：對0x1地址的內(nèi)存單元寫入地址值0x1，地址值循環(huán)左移，依次將相應(yīng)的地址值寫入相應(yīng)的內(nèi)存地址，最后檢驗?！　≡诒疚牡南到y(tǒng)中，自檢測試時只包括內(nèi)存區(qū)測試。并且，由于測試時間的限制，只是隨機(jī)選擇內(nèi)存的一些頁面進(jìn)行讀寫測試。對于其它的內(nèi)存測試方法，可以用于出廠檢驗、開發(fā)階段中的檢測和維修診斷。　　主控芯片測試　　主控芯片測試主要是對主控芯片進(jìn)行定時器測試、寄存器測試、中斷測試和片內(nèi)ram測試。寄存器測試是對一些特殊寄存器的功能進(jìn)行測試，以驗證cpu寄存器是否能正常工作。中斷測試是人為產(chǎn)生一些硬件中斷，檢測主控芯片對中斷的反應(yīng)，是否能及時標(biāo)志中斷寄存器的相應(yīng)標(biāo)志位。片內(nèi)內(nèi)存測試則遵循一般內(nèi)存測試規(guī)則?！　ld/fpga簡單測試　　在寬帶交換機(jī)系統(tǒng)中，較大的fpga常實現(xiàn)較復(fù)雜的功能。在測試時要對相關(guān)的功能進(jìn)行詳細(xì)的功能測試。而對于其它簡單的小型pld/fpga則尋求自測的方法，在pld或fpga的編制過程中，適當(dāng)?shù)募尤胍恍┳詼y手段。當(dāng)主控芯片要測試它們時，設(shè)置和讀取相應(yīng)的pld或fpga的測試接口，從而獲得測試結(jié)果。　　pci總線測試　　pci總線常用于連接處理器和各類外設(shè)。它提供了一個低時延路徑，使處理器能夠直接存取任何映射在存儲器或i/o地址空間的pci設(shè)備。它還提供一個高帶寬路徑，允許pci主設(shè)備直接到主存儲器存取。測試方法是先測試是否能正確讀寫pci配置空間寄存器，然后測試內(nèi)存映射是否可以在兩端正確讀寫?！　∏度胧较到y(tǒng)離線測試方法　　增量測試模型　　在單板測試完成后，系統(tǒng)集成在一起之后有可能仍不能正常工作。主要原因是，模塊相互調(diào)用時接口會引入許多新問題。例如，數(shù)據(jù)經(jīng)過接口可能丟失；一個模塊對另一模塊可能造成不應(yīng)有的影響；模塊之間的硬件連接不正確也可能造成通信不暢；誤差不斷積累達(dá)到不可接受的程度等等。所以需要通過綜合測試來發(fā)現(xiàn)各種錯誤?！　∪绻阉心K按設(shè)計要求一次全部組裝起來，然后直接運(yùn)行系統(tǒng)軟件，這稱為非增量式集成。這種方法易出現(xiàn)混亂，在改正一個錯誤時又可能引入新的錯誤，新舊錯誤混雜，更難斷定出錯的原因和位置。增量式集成方法通過測試軟