關於嵌入式芯片測試系統的設計

嵌入式芯片是當前一些主流數碼設備的核心部件，也是嵌入式系統的硬件基礎。嵌入式系統是以應用為中心，軟硬件可裁減的，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。簡單地説，嵌入式系統集系統的應用軟件與硬件於一體，類似於PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動化、響應速度快等特點，特別適合於要求實時和多任務的體系。

　　一、系統架構

測試系統的主體是面向嵌入式芯片的人機交互界面。它為用户提供了檢測芯片指令集的各種便捷操作。

為了更好的實現測試體系的各項功能，筆者在編寫程序時，將測試系統人為的分成了幾個模塊。這些模塊之間有着非常緊密的聯繫，每一步的實現都是下一步成功運行的基礎。

測試體系的主體架構主要分為五個部分：

(一)源代碼的輸入與保存

用户可以通過編輯框輸入代碼，實現程序的編寫。此外系統還為用户提供了編輯框的清空操作，並可以自動將編寫的代碼保存為文件。

(二)源文件的讀取與顯示

用户可以將已經編寫好的源文件讀入系統，並對其進行編輯。

(三)交叉編譯

系統對讀入的'源文件進行編譯，期間用户可以自動配編譯工具，編譯完成後系統將自動報錯。

(四)串口的輸入輸出

系統可以將用户指定的二進制文件送到串行口中，併發送至連接到PC端的8051芯片中。發送成功後，系統將顯示已經發送的信息。

系統可以自動接收來自串口的消息，並顯示在相應的列表框中。

(五)程序運行日誌

系統在用户運行了測試體系之後，即程序的出口處，自動生成程序的運行日誌，它為用户顯示了程序運行的各項參數，例如程序運行時間，串口狀態等。

此外系統為了使用户可以更加方便自如的使用本測試框架，在每一部分的實現過程中，都充分考慮了軟件的靈活性，儘可能的讓用户自主配置測試體系的各項參數。

　　二、系統設計

(一)整體性

作為嵌入式測試系統的人機交互界面，在其設計的過程中必然要形成一套完備的軟件體系，即保證程序運行的整體性。這關係到整個測試系統的完整性和穩定性。

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入到系統中。交叉編譯部分的工作是對導入系統的測試代碼進行編譯處理，以便用户對測試代碼進行調試。串口檢測部分是將編譯通過的測試程序所生成的二進制文件以8位字符串的形式送入串口，經過開發板的運行以後，將結果通過串口輸出到指定的LCD顯示屏或PC上，從而驗證測試程序的可執行性。程序運行日誌是對整個程序運行的效率和穩定性向用户提供的反饋信息。

(二)靈活性

在保證程序運行的整體性的同時，為了使測試體系的使用更加的方便，提高測試體系進一步完善的空間，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，系統默認的輸入程序是彙編程序，但用户也可以輸入C程序，JAVA程序，XML程序等多種程序語言。同時，在交叉編譯部分也可以通過調用不同的編譯器和鏈接器對這些程序編譯調試，這無形中將單一的面向嵌入式芯片的彙編編譯器擴展為集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於一體的集成編譯環境，從而實現強大的編譯功能。串口檢測部分為用户提供串口參數的配置框，並支持串口信息的發送與接收，從而使測試體系具有了類似超級終端的串口通信功能，這也為用户對串口操作提供了極大的方便。

作為當前主流的數碼產品的關鍵部件，嵌入式芯片必然會在未來的IT市場上佔有越來越重要的地位。本文所探討的嵌入式芯片測試系統正是基於這樣的考量，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行日誌這五個模塊來構建測試系統，而且還從程序設計的整體性和靈活性兩個方面，對該系統進行了評測。未來的嵌入式系統和普通的計算機系統在微型化和小型化方面將會趨於一致，而測試系統也可以進一步擴展為對整個計算機系統進行相應的檢測。希望測試系統能為嵌入式芯片的發展做出一定的貢獻。