[發明專利]嵌入式軟件運行時間測試方法

在審

• 申請號: 201611128661.8
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106598855A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 孟娟;林希佳;龔茜茜;劉國輝
• 申請（專利權）人: 南京晨光集團有限責任公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 唐代盛

技術領域

本發明屬于嵌入式軟件測試技術領域，特別是一種嵌入式軟件運行時間測試方法。

背景技術

當今，嵌入式控制系統的應用越來越廣泛，嵌入式控制系統的軟件也變得越來越復雜(孫鶴旭、林濤：《嵌入式控制系統》，清華大學出版社，2007年)，尤其是當嵌入式控制系統應用于航空航天、軍事國防、智能制造、醫療衛生等領域時，對嵌入式控制系統的實時性和可靠性具有很高的要求，必須知道代碼的運行時間和余量。因此，在設計和開發嵌入式軟件時，既要保證系統控制邏輯、功能的準確性，還要嚴格滿足系統的實時性要求，所以需要觀測嵌入式軟件運行狀況。但是由于嵌入式軟件需固化到硬件芯片中上電后自行運行，無法實時觀測軟件運行情況，也沒有可靠的技術手段來檢測代碼運行時間和余量，因而目前還是一個技術難題需要解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠測量嵌入式軟件運行時間的方法，以便測試嵌入式軟件運行時間余量、實時性等是否滿足系統要求。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種嵌入式軟件運行時間測試方法，步驟如下：

(1)選擇需要測試的嵌入式軟件對應的硬件芯片可測試的IO口，并對IO進行相應的初始化配置；

(2)在被測嵌入式軟件可執行代碼前端后端進行插樁，其中代碼前端將IO口輸出值配置為低電平，代碼后端將IO口輸出值配置為高電平；

(3)將修改后代碼進行編譯，編譯無誤后重新寫入嵌入式硬件芯片，上電運行后，利用示波器測試該IO口，其中低電平時間即為被測嵌入式軟件代碼的運行時間。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：(1)測試方法操作簡便實用、準確度高，軟件設計者可輕松測試到軟件的運行時間和運行時序，以便及時調整設計方案。(2)用途廣泛，可應用于航空航天、智能裝備等對實時性要求較高的嵌入式控制系統。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是T1PINT_ISR周期中斷運行時間的測試結果圖。

圖2是內部AD采樣運行時間的測試結果圖。

具體實施方式

本發明的一種嵌入式軟件運行時間測試方法，步驟如下：

(1)選擇需要測試的嵌入式軟件對應的硬件芯片可測試的IO口，并對IO進行相應的初始化配置。在初始化配置時，根據不同類型的嵌入式芯片，如DSP、ARM，具體配置IO口的屬性。

(2)在被測嵌入式軟件可執行代碼前端后端進行插樁，其中代碼前端將IO口輸出值配置為低電平，代碼后端將IO口輸出值配置為高電平。

(3)將修改后代碼進行編譯(根據不同芯片編譯器對代碼進行編譯)，編譯無誤后重新寫入嵌入式硬件芯片，上電運行后，利用示波器測試該IO口，其中低電平時間即為被測嵌入式軟件代碼的運行時間。

本發明另一種嵌入式軟件運行時間測試方法，步驟如下：

(1)選擇需要測試的嵌入式軟件對應的硬件芯片可測試的IO口，并對IO進行相應的初始化配置。初始化配置時，根據不同類型的嵌入式芯片，如DSP、ARM，具體配置IO口的屬性。

(2)在被測嵌入式軟件可執行代碼前端后端進行插樁，其中代碼前端將IO口輸出值配置為高電平，代碼后端將IO口輸出值配置為低電平。

(3)將修改后代碼進行編譯(根據不同芯片編譯器對代碼進行編譯)，編譯無誤后重新寫入嵌入式硬件芯片，上電運行后，利用示波器測試該IO口，其中高電平時間即為被測嵌入式軟件代碼的運行時間。

這兩種方法均可以測量出嵌入式軟件的運行時間，是一個總的發明構思下的兩種實施方案。下面以一個實施例及其附圖對本發明的實施及其效果進行說明。

以TI公司TMS320F2812DSP為例，在程序中配置控制周期為100us的T1PINT_ISR周期中斷，并在該周期中斷中完成了內部AD數據采集，程序如下：

下面詳細描述測試內部AD數據采集函數代碼運行時間的測試步驟。

首先，選擇需要測試的嵌入式軟件對應的硬件芯片可測試的IO口，并對IO進行相應的初始化配置；

其次，在被測嵌入式軟件可執行代碼前端后端進行插樁，其中代碼前端將IO口輸出值配置為低電平，代碼后端將IO口輸出值配置為高電平；代碼如下：

最后，將修改后代碼進行編譯，編譯無誤后重新寫入嵌入式硬件芯片，上電運行后，利用示波器測試TMS320F2812DSP芯片GPIOA8引腳，其中低電平時間即為被測嵌入式軟件代碼的運行時間。測量結果如圖1和圖2所示。圖1測量的控制周期Δx＝100.0020us，其中低電平時間即為內部AD采樣程序運行時間，測量值精度取決于硬件芯片定時器的準確性以及示波器采樣精度。圖2為圖1曲線局部放大圖，內部AD采樣程序運行時間Δx＝4.9230us。