导言
嵌入式体系是以运用为中心，以核算机技能为根底，可以习惯实践运用中对功用、可靠性、本钱、体积、功耗等严厉要求的专用核算机体系。它是先进的核算机技能、半导体技能以及电子技能与各个职业的具体运用相结合的产品。在一些特定范畴，它被要求可以实时呼应外部的恳求并处理相应的核算，最终把成果及时地反馈给用户或许外设。跟着嵌入式运用范畴的敏捷扩展，人们对嵌入式软件质量提出了更高的要求，怎么对日益杂乱的嵌入式软件进行快速有用的测验成了现在的重视热门。
1 规划原理
1．1 体系需求
本文选用的被测验嵌入式体系如图1所示，是一套运转有飞翔操控软件的嵌入式体系。它需求对飞翔的姿势、轨道做出核算，并经过总线的方法与舵机、发动机、导引头、惯性丈量单元进行交互。测验的目标为该嵌入式渠道上运转的飞翔操控软件，其他的外设由测验体系仿真完结。本文首要评论测验体系的规划与完结。嵌入式体系所运用的中心器材是DSP芯片，它具有多种接口，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。经过各种接口的通讯完结要求的功用。体系运转后将长期处于每隔5ms与外设完结1次交互的状况，其间1次交互包含2次恳求收发数据（状况和操控数据）、传输一切开关量、A／D的数据。测验体系具体要求如下：首要，由工控机（由测验体系模仿，如图2所示）发送装订参数给嵌入式设备；接着，嵌入式设备依据装订参数进行初始化，并处于等候指令状况；工控机发送开端运转指令给嵌入式设备；嵌入式设备收到开端指令后，进入周期循环状况。
周期循环状况：
①嵌入式体系会向外部1号设备（由测验体系模仿）恳求外设1操控数据，外部1号设备需求在2 ms内把数据发送给嵌入式体系。
②嵌入式体系会向外部2号设备（由测验体系模仿）恳求外设2操控数据，外部2号设备需求在2 ms内把数据发送给嵌入式体系。
③上位机（由测验体系模仿）需求在发送完外设2的操控数据后的1 ms完结对嵌入式体系相关数据的搜集。整个循环周期要求严厉操控在5 ms以内。
通讯流程如图3所示。
1．2 规划思维
规划一套可以契合需求要求的测验体系，关于测验体系有5点要求：榜首，可以及时呼应DSP以中止方法的数据恳求；第二，有满意的功用解析数据，发送数据；第三，具有杰出的人机交互界面；第四，可以办理测验过的用例及成果；第五，可以灵敏地增加毛病，如通讯毛病、指令毛病、数据毛病。
较高实时性的要求使得在规划测验体系时大大增加了体系的杂乱度和约束了可用的解决计划。Windows是一种分时操作体系，处理中止的才能不是很安稳，有时候将不能满意嵌入式体系要求的条件。别的，分时操作体系定时器精度差，漂移现象严峻，存在隐含的不确定的线程
调度机制。可是这儿需求Windows操作体系上的一些高档特性，如功用强大的图形化接口（GUI）支撑，支撑多种开发工具及运用程序，很多廉价的第三方硬件及驱动的支撑，丰厚的Win32运用程序接口。
RTX（Real-tline Extenslon for Control of Windows），是向Windows渠道加入了一个实时扩展子体系（RTSS）。它独立的根据抢占式的RTX线程调度机制答应RTSS线程优先于一切的Windows线程和中止，继续中止呼应频率30 kHz以上，最大IST处理推迟不超越16μs；供给高速精确的实时时刻呼应，定时器最小周期为100μs，时钟最小分辨率为100 ns。特别适合于飞翔模仿器、杂乱视频监控体系、视频图画处理、转台、机器人、导弹发射设备、火炮等典型的既有图形又要求实时的操控伺服体系。它是一种根据Windows渠道的硬实时解决计划。Wirldows处
理人机接口等通用GUI使命，实时扩展子体系用于进行实时操控和实时的数据搜集，它们之间的数据传递机制经过进程间通讯的方法，运用同享内存、信号量等机制完结。
综上考虑，给出两种规划计划。
2 规划计划
2．1 Windcws+RTX（工控机+接口卡）
Windows+RTX计划如图4所示，此种规划计划软件部分分为3层。
Windows用户界面层。在Windows操作体系上开发部分软件，担任数据库的办理、用例的增加、运转成果的保存，供给一套优异界面出现给用户。
RTX逻辑操控层。首要担任用例运转，实时地与被测体系交互，满意被测体系相关数据的恳求，保存被测体系宣布的状况数据。
外设驱动层。为了满意对体系100％的测验，还需求有测验体系与被测体系之间的通讯接口卡。从硬件区分包含1台工控机、2块ISA总线RS422通讯卡、2块PCI总线RS485通讯卡、1块A／D卡、开关量搜集卡、D／A卡。这些硬件板卡经过ISA、PCI总线的方法连接到测验渠道里，测验渠道办理一切板卡的驱动程序，使其与被测体系构成闭环。
这样，3层的软件结构就可以顺畅地运转用例，完结对体系的完好的功用测验。
2．2 Windows+Verilog（工控机+FPGA板卡+接口芯片）
第2套计划运用的是Windows+Verilog，如图5所示。在这种计划中，运用FPGA来办理各个接口，并经过PCI总线与工控机通讯。PCI总线可以把各种接口的数据上传到工控机，一起把工控机的数据下载到被测验体系上。
体系也是3层结构，上两层与第1种计划根本相同，但在外设驱动层上不再是从多块板卡之间取数送数，而是单一地与FPGA板卡经过制定好的协议进行通讯，然后的接口芯片搜集、编码等作业都交给FPGA完结。
3 计划比较
3．1 两种计划优缺点比较
表1具体比较了上述2套计划的优缺点。第2种规划计划中，由于有了FPGA器材，使得本来考虑不周的规划可以只从头配置硬件就得以修正，削减从头制版的周期、经费等一系列不确定要素，到达更广泛的测验意图。
3．2 不同操作体系优缺点比较
此外，计划的实施也可以考虑在工控机上直接运转一些实时操作体系，如DOS、VxWorks等等。DOS是单使命实时体系，人机交互界面差，没有网络功用。表2比较了Windows+RTX和VxWorks两种计划的优缺点。
4 用例办理软件规划
在软件上层，需求规划出带有数据库的用例办理体系，它需求办理用例的界说、简介、组别、运转时刻、进程数据、成果数据，并可以效果例回归测验的用例办理层。用例运转前需求搜集用户输入的各种参数，并从相应的文件方位提早把相关数据读取到内存里，提早准备数据。用例运转时，RTX层会有相应的CPU闲暇时刻，而用例办理层会使用这段时刻进行运转状况的显现。用例运转完毕后，相应的标志位会被置位，用例办理层读到相应的状况后会主意向RTX层索要运转的各种数据和成果，并把相应的数据存入数据库，写入日志，并出现到界面上。
结语
实验证明，上述规划的测验体系在整机联调进程中运转状况杰出，契合对体系各个模块功用全面测验的要求。本文针对现在嵌入式体系测验这一热门问题，提出了1种实时嵌入式软件的测验体系的结构结构，而且依照这个思路完结了对黑盒（功用）测验的测验体系。下一步作业便是开发1个嵌入式软件的通用测验渠道，可以一起对多种类型、多种接口的嵌入式体系进行测验。此计划也适用于视频图画处理、视频监控体系。
