C 嵌入式应用程序测试代码

背景：

我正在开发一个使用Atmel AVR atmega2560的大型项目。该项目包含大量基于硬件的功能（7个SPI设备、2个I2C、2个RS485 MODBUS端口、大量模拟和数字I/O）。我为所有这些设备开发了“驱动程序”，它们为主应用程序循环提供了访问所需数据的接口

问题:

我正在开发的项目最终必须符合SIL标准

我希望能够测试代码并提供良好的代码覆盖率。然而，我找不到任何信息来帮助我开始如何建立这样一个测试框架

我的想法是，我可以拥有一套自动化测试，这将允许对未来的bug修复和功能添加进行测试，看看它们是否破坏了代码。问题是我不明白如何在芯片上测试代码

我是否需要硬件来监视设备上的I/O并模拟外部连接的设备？如能提供任何建议，将不胜感激

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--Steve从不在真正的硬件上运行单元测试。始终模拟I/O接口。否则，您不能模拟错误条件，更重要的是，您不能依靠测试来成功

所以你需要的是把你的应用程序分成不同的部分，你可以独立测试。模拟器（或模拟）这些测试所需的所有硬件，并在开发PC上运行它们

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这应该涵盖您的大部分代码，并留给您驱动程序。尽量使驱动程序代码在没有硬件的情况下工作。对于其余部分，您必须找到一种使代码在硬件上运行的方法。这通常意味着您必须使用响应信号的外部设备等创建一个测试台。因为这很脆弱（如“您的测试无法自动进行”），您必须在准备硬件后手动运行这些测试。

是一种在具有代码覆盖率的硬件上运行单元测试的商业工具。

这是一个非常好的问题-嵌入式开发人员普遍关心的问题。不幸的是，大多数嵌入式开发人员不像您那样关心，只在真正的硬件上测试代码。但正如另一个答案所指出的，这基本上可以测试代码的标称功能，而不是转角/错误情况

这个问题没有单一而简单的解决办法。然而，有些指导方针和技术可以做得比较好

首先，将代码分为几层。一层应该是“硬件不可知的”——即函数调用。不要要求用户直接写入硬件寄存器。另一层（较低）处理硬件。为了测试更高级别，可以对该层进行“模拟”。没有硬件就无法真正测试较低级别，但它不会经常更改，需要深入的硬件集成，因此这不是问题

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“测试线束”将是所有与硬件无关的高级代码，带有专门用于测试的“伪”低级代码。这可以模拟硬件设备的正确和错误功能，从而允许您在PC上运行自动测试。

您有JTAG连接器吗？您可以使用JTAG模拟芯片上的错误情况。

我喜欢将任务分开。例如，当我为我的Atmel AVR创建一个循环缓冲区时，我用Code:：Blocks编写它，并用常规GCC编译器而不是AVR GCC编译器编译它，然后我为它创建一个单元测试。我使用了一个特殊的头文件来提供我想要使用的正确数据类型（例如uint8_t）。我发现了单元测试中的错误，修复了它们，然后将修复后的代码转移到AVR Studio并集成了它。之后，我使用编写的支持函数和ISR将缓冲区放入有用的代码中（即，从缓冲区中弹出一个字节，将其放入UART数据输出寄存器，为printf函数向缓冲区添加一个字符串常量，等等）。然后我使用AVR模拟器来确保我的ISR和函数被调用，并且正确的数据显示在寄存器中。在那之后，我把它编程到芯片上，它工作得很好

与AVR Studio相比，我更喜欢Code:：Blocks的调试功能，所以只要有可能，我就使用上面的方法。当我做不到的时候，我通常只处理硬件。例如，我有一个自动产生方波的计时器。我所能做的最好的事情就是看到这个针头正在模拟器中旋转。在那之后，我只需要连接一个示波器并确保

我喜欢在调试问题时使用多级方法。例如，对于时钟，第一层是“在时钟引脚上放置一个探针，看看那里是否有信号”。如果没有，则探测uC上的引脚并查找信号。然后，我在一个UART中编写了一个调试接口，在这里我可以查看特定的寄存器值，并确保它们是应该的。因此，如果它不起作用，下一步就是‘调用寄存器值并确保其正确’

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在计划调试时，请尝试提前四步左右思考。这里应该有+5V电压，但如果没有呢？在调试界面中写入一种切换pin的方法，看看这是否会改变它。如果那不起作用呢？做点别的什么，等等。你会遇到这样的情况：“我不知道为什么这个该死的东西不管用！！！！”但希望您能事先找出原因。

SRoe，我还强烈建议您抽象出更高层的逻辑、算法、功能等。努力将真正的硬件或设备特定代码隔离到少量模块中。这将使遵循Aaron的建议变得更容易。它还将提高硬件独立位的可测试性。在主机上运行后，您应该在实际目标硬件上运行单元测试，但模拟对外部硬件的访问。Th