實時嵌入式產(chǎn)品的測試系統(tǒng)設(shè)計

摘要：主要介紹針對高實時性的嵌入式產(chǎn)品而開發(fā)的測試系統(tǒng)的設(shè)計，簡單介紹了被測試系統(tǒng)的特性，從整個測試系統(tǒng)的設(shè)計思想、設(shè)計原理，包括軟件和硬件等方面，給出詳細的介紹。另外，比較了不同方案設(shè)計的優(yōu)缺點，為開發(fā)同類測試系統(tǒng)提供幾種不同的思路。最后簡單討論了本文使用的用例管理軟件。
關(guān)鍵詞：實時嵌入式系統(tǒng)；測試系統(tǒng)；RTX；FPGA

引言
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠適應(yīng)實際應(yīng)用中對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它是先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)以及電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。在一些特定領(lǐng)域，它被要求能夠?qū)崟r響應(yīng)外部的請求并處理相應(yīng)的計算，最后把結(jié)果及時地反饋給用戶或者外設(shè)。隨著嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的迅速擴大，人們對嵌入式軟件質(zhì)量提出了更高的要求，如何對日益復(fù)雜的嵌入式軟件進行快速有效的測試成了目前的關(guān)注熱點。

1 設(shè)計原理
1．1 系統(tǒng)需求
本文采用的被測試嵌入式系統(tǒng)如圖1所示，是一套運行有飛行控制軟件的嵌入式系統(tǒng)。它需要對飛行的姿態(tài)、軌跡做出計算，并通過總
線的方式與舵機、發(fā)動機、導(dǎo)引頭、慣性測量單元進行交互。測試的對象為該嵌入式平臺上運行的飛行控制軟件，其余的外設(shè)由測試系統(tǒng)仿真實現(xiàn)。本文主要討論測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)所使用的核心器件是DSP芯片，它擁有多種接口，有1路A／D、1路D／A、8路開關(guān)量、2路串行422接口、2路串行485接口。通過各種接口的通信完成要求的功能。系統(tǒng)運行后將長時間處于每隔5ms與外設(shè)完成1次交互的狀態(tài)，其中1次交互包括2次請求收發(fā)數(shù)據(jù)(狀態(tài)和控制數(shù)據(jù))、傳輸所有開關(guān)量、A／D的數(shù)據(jù)。測試系統(tǒng)具體要求如下：首先，由工控機(由測試系統(tǒng)模擬，如圖2所示)發(fā)送裝訂參數(shù)給嵌入式設(shè)備；接著，嵌入式設(shè)備根據(jù)裝訂參數(shù)進行初始化，并處于等待命令狀態(tài)；工控機發(fā)送開始運行命令給嵌入式設(shè)備；嵌入式設(shè)備收到開始命令后，進入周期循環(huán)狀態(tài)。

周期循環(huán)狀態(tài)：
①嵌入式系統(tǒng)會向外部1號設(shè)備(由測試系統(tǒng)模擬)請求外設(shè)1控制數(shù)據(jù)，外部1號設(shè)備需要在2 ms內(nèi)把數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入式系統(tǒng)。
②嵌入式系統(tǒng)會向外部2號設(shè)備(由測試系統(tǒng)模擬)請求外設(shè)2控制數(shù)據(jù)，外部2號設(shè)備需要在2 ms內(nèi)把數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入式系統(tǒng)。
③上位機(由測試系統(tǒng)模擬)需要在發(fā)送完外設(shè)2的控制數(shù)據(jù)后的1 ms完成對嵌入式系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集。整個循環(huán)周期要求嚴格控制在5 ms以內(nèi)。