A non-intrusive evaluation device and method for networked embedded system is presented. The evaluation device includes a controller, an observer and a target. The controller is a PC computer. The observer consists of an embedded microcomputer, a debugging board, a clock synchronization device and a logic analyzer. The target is an embedded network sensor node with a standard serial debugging interface. The controller controls the observer to debug the target and collect the original information through WLAN/Ethernet. The observer sends the debugging information and tracking original data to the controller. The controller displays the debugging information directly and decodes and displays the tracking original data. The invention has high reliability, stability and efficiency, can track the instruction precision of the code executed by the device, provides detailed analysis data for the tester, and has significant application value for the scientific research and practical application of the embedded system.
【技术实现步骤摘要】
一种非侵入式的网络化嵌入式系统评测装置及评测方法
本专利技术属于嵌入式系统评测领域，具体涉及一种非侵入式的网络化嵌入式系统评测装置及评测方法，基于硬件辅助追踪技术实现与操作系统及应用程序类别无关的系统状态评测。
技术介绍
通常嵌入式网络传感器系统的节点部署环境较为恶劣，部署后的系统难以调试和修改，部署之前的测试显得尤为重要。传统调试方法在网络化调试时侵入性太强，影响系统运行。以物联网和无线传感器网络为代表的嵌入式网络传感器系统设备具备射频通信能力，需要运行网络协议，也存在运行实时操作系统以及控制电机等的情况，这些情况决定了调试与评测时应尽量减少侵入性不过多干涉程序原本的执行，还要能降低调试所带来的额外开销，不能像传统的JTAG调试在停止与恢复之间切换。这要求评测装置具备非侵入式评测能力，同时能够记录下程序的运行过程，以供后续回放程序时进行分析。在Cortex-M3/M4内核的调试模块中有一个数据观察点与追踪模块DWT(datawatchpointandtrace)以及两个独立的跟踪模块ITM(instrumentationtracemacrocell)与ETM(e...
【技术保护点】
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...
【技术特征摘要】
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ARMCortex-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...
【专利技术属性】
技术研发人员：马峻岩，李尚荣，李易，张颖，刘仟金，许良，李剑龙，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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