基于監(jiān)測技術(shù)的自動性嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)

肖峰 沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司 舒淼 沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司

1 基于監(jiān)測技術(shù)的硬件測試系統(tǒng)簡介

當(dāng)前對于微型計算機(jī)的嵌入式硬件系統(tǒng)進(jìn)行識別的技術(shù)中，往往都會在識別自身一些處理器的時候遇到困難，其中較多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計的時候就已經(jīng)進(jìn)行了程序的優(yōu)化。依據(jù)處理器的指令架構(gòu)可以得知，處理器的識別需要有一定的方向，而基于監(jiān)測技術(shù)的自動性嵌入技術(shù)對于處理器的識別沒有處理的意義。系統(tǒng)不會同時接入其他指令架構(gòu)的處理器，因此也不會進(jìn)行其他的識別處理。而同時，嵌入式系統(tǒng)對于硬件的初始處理是一種強(qiáng)制的驅(qū)動管理，器件不能夠進(jìn)行硬件的監(jiān)測和識別。對于處理器的識別只能在操作系統(tǒng)完成啟動之后，通過第三方的軟件進(jìn)行系統(tǒng)處理，這類處理技術(shù)不能夠在嵌入式系統(tǒng)中有具體的測試意義。

2 基于監(jiān)測技術(shù)的硬件測試系統(tǒng)的技術(shù)原理

測試工作的整體流程在于，處理器需要對被測試的硬件進(jìn)行測試的激勵，同時依據(jù)測試的腳本進(jìn)行測試，采集硬件測試系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行硬件的分析。測試系統(tǒng)也需要在硬件的端口進(jìn)行數(shù)據(jù)電路的采集以及信息寄存，因此在硬件接入底板的時候需要獲取硬件的測試。所以測試的機(jī)制需要以測試腳本作為基礎(chǔ)，同時分析硬件的狀態(tài)。以測試腳本作為基礎(chǔ)的自動性嵌入硬件系統(tǒng)需要通過監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行一定的測試。硬件的狀態(tài)需要附著于硬件端的數(shù)據(jù)采集，并且暫時存放在狀態(tài)的寄存中，作為判斷硬件故障整體的依據(jù)。

2.1 硬件測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于監(jiān)測技術(shù)的自動性嵌入硬件系統(tǒng)設(shè)計，可以在測試的角度進(jìn)行分類，主要包括測試的控制、測試電路的運(yùn)行以及測試數(shù)據(jù)的采集。首先在于測試的控制部分需要選取合適的處理器作為核心，并通過測試電路部分進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和寄存電路的構(gòu)成，從而用于獲取硬件的運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)的采集需要針對不同硬件在監(jiān)測之后所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行，并且統(tǒng)一的進(jìn)行上位機(jī)的數(shù)據(jù)分析和傳送。硬件的測試系統(tǒng)需要從調(diào)試系統(tǒng)的地址以及數(shù)據(jù)總線進(jìn)行。而測試的腳本需要從硬件端口運(yùn)行，所運(yùn)行的部分可以選取地址/數(shù)據(jù)總線傳回判斷，另一方面經(jīng)由硬件端的測試電路獲取并上傳到測試信息收集器中。兩條總線收集到的測試結(jié)果最終上傳到上位機(jī)軟件分析。

2.2 硬件測試流程

在這一部分的硬件測試中，主要是測試系統(tǒng)需要進(jìn)行有序的運(yùn)行。其主要在硬件的識別以及數(shù)據(jù)庫讀取方面進(jìn)行腳本生成，并且由嵌入式的主要處理器進(jìn)行控制和執(zhí)行。整體的硬件測試包括三部分的流程，分別是測試的準(zhǔn)備部分、執(zhí)行部分和子流程的測試部分。而具體的測試需要依據(jù)硬件識別的情況對于硬件配置測試樣本的流程進(jìn)行分析。因此在硬件接入底板的時候需要獲取硬件的測試。所以測試的機(jī)制需要以測試腳本作為基礎(chǔ)，同時分析硬件的狀態(tài)這部分首先要分析的就在于硬件的識別和連接，從而制定測試的計劃，依據(jù)計劃進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的提取，從而生成測試的腳本，選取合適的EDA 工具將測試程序下載到處理器核心板中。

3 基于監(jiān)測技術(shù)的硬件識別技術(shù)分析

對以監(jiān)測技術(shù)為基礎(chǔ)的自動性硬件嵌入系統(tǒng)來說最為合理的完善方法，就在于讓其使用較為獨(dú)立的控制識別系統(tǒng)。最好是一個與系統(tǒng)的識別無關(guān)的控制系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)所面臨的問題主要在于讓互不關(guān)聯(lián)的兩方面系統(tǒng)整體匹配，從而建立起數(shù)據(jù)交換的通路。這樣的問題主要解決方法在于建立一個在控制系統(tǒng)和被識別系統(tǒng)中的監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)，從而制約上位機(jī)和下位機(jī)之間的關(guān)系。上位機(jī)承擔(dān)更多的是控制以及運(yùn)算，并采取較為通用的數(shù)據(jù)接口與下位機(jī)相連。設(shè)置較為獨(dú)立的主體系統(tǒng)進(jìn)行電路的識別和控制，這樣可以一定程度上忽略下位機(jī)的工作狀態(tài)，對于下位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行硬件的識別和控制，對于硬件也可以進(jìn)行一定的識別。

4 小結(jié)

通過本文的分析，基于監(jiān)測技術(shù)的自動性嵌入硬件系統(tǒng)所要面對的處理情況依舊是較為復(fù)雜的，在系統(tǒng)的設(shè)計中更要注重識別系統(tǒng)與上位機(jī)的交換接口，只有對于這兩個系統(tǒng)進(jìn)行整合才能夠更為完善。在硬件的處理模塊中設(shè)置有一定影響的數(shù)據(jù)接口操作電路，以監(jiān)測技術(shù)作為基礎(chǔ)的自動化嵌入硬件系統(tǒng)的設(shè)計以及實(shí)現(xiàn)，對于硬件的測試系統(tǒng)以及上位機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計有很大的促進(jìn)。

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