实时嵌入式产品的测试系统设计

摘要：主要介绍针对高实时性的嵌入式产品而开发的测试系统的设计，简单介绍了被测试系统的特性，从整个测试系统的设计思想、设计原理，包括软件和硬件等方面，给出详细的介绍。另外，比较了不同方案设计的优缺点，为开发同类测试系统提供几种不同的思路。最后简单讨论了本文使用的用例管理软件。
关键词：实时嵌入式系统；测试系统；RTX；FPGA

引言
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。它是先进的计算机技术、半导体技术以及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。在一些特定领域，它被要求能够实时响应外部的请求并处理相应的计算，最后把结果及时地反馈给用户或者外设。随着嵌入式应用领域的迅速扩大，人们对嵌入式软件质量提出了更高的要求，如何对日益复杂的嵌入式软件进行快速有效的测试成了目前的关注热点。

1 设计原理
1．1 系统需求
本文采用的被测试嵌入式系统如图1所示，是一套运行有飞行控制软件的嵌入式系统。它需要对飞行的姿态、轨迹做出计算，并通过总
线的方式与舵机、发动机、导引头、惯性测量单元进行交互。测试的对象为该嵌入式平台上运行的飞行控制软件，其余的外设由测试系统仿真实现。本文主要讨论测试系统的设计与实现。嵌入式系统所使用的核心器件是DSP芯片，它拥有多种接口，有1路A／D、1路D／A、8路开关量、2路串行422接口、2路串行485接口。通过各种接口的通信完成要求的功能。系统运行后将长时间处于每隔5ms与外设完成1次交互的状态，其中1次交互包括2次请求收发数据(状态和控制数据)、传输所有开关量、A／D的数据。测试系统具体要求如下：首先，由工控机(由测试系统模拟，如图2所示)发送装订参数给嵌入式设备；接着，嵌入式设备根据装订参数进行初始化，并处于等待命令状态；工控机发送开始运行命令给嵌入式设备；嵌入式设备收到开始命令后，进入周期循环状态。

周期循环状态：
①嵌入式系统会向外部1号设备(由测试系统模拟)请求外设1控制数据，外部1号设备需要在2 ms内把数据发送给嵌入式系统。
②嵌入式系统会向外部2号设备(由测试系统模拟)请求外设2控制数据，外部2号设备需要在2 ms内把数据发送给嵌入式系统。
③上位机(由测试系统模拟)需要在发送完外设2的控制数据后的1 ms完成对嵌入式系统相关数据的采集。整个循环周期要求严格控制在5 ms以内。