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专利号: 2018116076210
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-02-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非侵入式的网络化嵌入式系统评测装置,其特征在于:包括控制器、观察者与目标,控制器为PC电脑,观察者由嵌入式微型计算机、调试板、时钟同步装置以及逻辑分析仪组成,目标为具备标准串行调试接口的嵌入式网络传感器节点,不同的网络传感器节点之间能够进行组网通信;一个观察者测试一个目标,多个观察者在无线局域网或以太网下使用不同的IP地址进行区分,多个观察者通过各自的时钟同步装置完成授时,多个观察者与一个控制器组成的网络使用NTP协议进行时间同步;控制器与观察者之间通过无线局域网或以太网连接,观察者与目标之间连接调试板,观察者使用逻辑分析仪捕获目标的输出追踪原始信息;控制器通过无线局域网或以太网控制观察者对目标进行调试以及追踪原始信息的收集,观察者将调试信息与追踪原始数据发送给控制器,控制器直接展示出调试信息并将追踪原始数据解码得到追踪信息,使用分析脚本对追踪信息进行分析获取网络化嵌入式系统的运行状态。

2.根据权利要求1所述非侵入式的网络化嵌入式系统评测装置,其特征在于:所述的嵌入式网络传感器节点采用ARM Cortex-M3/M4内核,嵌入式微型计算机采用莓派3B+,时钟同步装置采用NavSpark-GL,调试板采用FT2232HL,逻辑分析仪基于CY7C68013A。

3.根据权利要求2所述非侵入式的网络化嵌入式系统评测装置,其特征在于:在已经拥有目标运行工程代码时,所述的控制器能够对被测工程代码添加追踪代码并进行交叉编译,控制器与观察者之间以TCP/IP协议为基础,发送数据包进行通信,观察者连接目标进行代码的烧写与调试,被测目标全速执行代码时通过SWO口输出追踪原始数据。

4.根据权利要求3所述非侵入式的网络化嵌入式系统评测装置,其特征在于:目标输出的原始数据为串行格式,数位为8位,无校验,1位停止位,数据分别由目标内部的指令追踪宏单元与嵌入式追宏踪单元编码,通过目标内部的追踪端口接口单元发出。

5.根据权利要求2所述非侵入式的网络化嵌入式系统评测装置,其特征在于:在未拥有目标所运行的工程代码时,所述的控制器能够发送指令给观察者,观察者加载事先编写的追踪寄存器配置,当目标全速运行时将通过SWO口输出追踪原始数据;观察者通过使用逻辑分析仪接收SWO口输出的原始追踪数据并存储,时钟同步装置保证不同观察者之间时钟一致,并为追踪数据添加时间戳标记发送给控制器,控制器使用开源逻辑分析仪解码软件解码追踪原始数据并呈献给测试人员,测试人员获知目标在某个时刻运行过工程代码某个文件的某行,目标的处理器经历过哪些状态,进而对目标进行软件追踪与非侵入性软件分析。

6.一种非侵入式的网络化嵌入式系统评测方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、控制器对被测工程代码添加追踪信息并进行交叉编译,交叉编译结束后在控制器上运行控制器脚本,在观察者上运行观察者脚本,当两个脚本建立TCP/IP连接以后,控制器将工程代码打包成一个压缩包发送给所有的观察者,所有的观察者通过时钟同步装置来完成GPS授时与所有观察者的时间同步;

步骤二、观察者接收到工程代码压缩包后先将其解压缩,然后通过调试板连接目标,之后观察者加载被测工程的对象文件和辅助脚本,重启目标,将被测对象文件重新烧入目标,恢复目标的运行;确认网络化嵌入式系统中的各个被测目标节点均启动成功后进行下一步;

步骤三、控制器通过控制脚本发送远程调试信息、轮循内存与获取追踪数据请求给观察者;观察者接收到远程调试请求后通过辅助脚本,将使控制器在远端使用调试指令实时调试目标,并且实时获得返回信息;观察者接收到轮循内存请求后,将在目标板上,对控制器指定的内存区域进行轮循,并将返回值通过时钟同步装置添加时间戳信息后回传给控制器;观察者接收到获取追踪数据请求后,将使用逻辑分析仪捕获并存储目标的追踪原始数据输出,然后通过时钟同步装置为追踪原始数据添加时间戳,再将其发送给控制器;

步骤四,控制器发出获取追踪数据请求并获得原始追踪数据后,先进行追踪原始数据的解码获取追踪信息,然后使用分析脚本分析追踪信息获取网络化嵌入式系统的运行状态;

步骤五,远程重启观察者与目标,重复步骤一到步骤四,继续对目标进行测试。

7.根据权利要求6所述非侵入式的网络化嵌入式系统评测方法,其特征在于:步骤三使用逻辑分析仪通过SWO口捕获并存储由目标板的ITM和ETM追踪模块追踪到的原始数据。

8.根据权利要求6所述非侵入式的网络化嵌入式系统评测方法,其特征在于:辅助脚本采用GDB,步骤四使用逻辑分析仪软件sigrok对原始的追踪数据进行解码。