第1章 嵌入式系統(tǒng)及其軟件與嵌入技術(shù)……………………………………………………… 11.1 嵌入式系統(tǒng)概述………………………………………………………………………… 11.1.1 一般性描述………………………………………………………………………… 11.1.2 國(guó)際電氣與電子工程協(xié)會(huì)(IEEE)定義…………………………………………… 11.1.3 ARTEMIS 報(bào)告定義…………………………………………………………… 11.1.4 從應(yīng)用的角度看…………………………………………………………………… 21.1.5 從與信息技術(shù)相關(guān)性的角度看…………………………………………………… 21.2 嵌入式系統(tǒng)、嵌入式軟件發(fā)展前景展望………………………………………………… 31.3 新的視角………………………………………………………………………………… 31.3.1 一部曲嵌入技術(shù)的前世今生……………………………………………………… 41.3.2 二部曲軍閥混戰(zhàn)…………………………………………………………………… 51.3.3 三部曲中國(guó)人的登場(chǎng)……………………………………………………………… 71.4 各國(guó)競(jìng)相發(fā)展嵌入技術(shù)………………………………………………………………… 71.4.1 中國(guó)核高基………………………………………………………………………… 71.4.2 歐美也啟動(dòng)了嵌入式技術(shù)的國(guó)家和多國(guó)合作專項(xiàng)開發(fā)項(xiàng)目…………………… 81.4.3 工業(yè)4.0和中國(guó)制造2025 ……………………………………………………… 161.5 從*新技術(shù)發(fā)展看嵌入技術(shù)…………………………………………………………… 171.5.1 從應(yīng)用來看………………………………………………………………………… 171.5.2 從技術(shù)上看………………………………………………………………………… 25第2章 軟件和嵌入式軟件的開發(fā)技術(shù)和測(cè)試……………………………………………… 272.1 軟件的概念……………………………………………………………………………… 272.1.1 一般軟件的定義…………………………………………………………………… 272.1.2 軟件的特性………………………………………………………………………… 272.1.3 軟件擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧?282.1.4 軟件的分類………………………………………………………………………… 282.2 嵌入式應(yīng)用……………………………………………………………………………… 292.3 嵌入式軟件……………………………………………………………………………… 292.3.1 嵌入式軟件的復(fù)雜度在增高……………………………………………………… 302.3.2 嵌入式系統(tǒng)軟硬件緊密耦合……………………………………………………… 302.3.3 嵌入式系統(tǒng)及其軟件的其他特點(diǎn)………………………………………………… 312.4 嵌入式開發(fā)技術(shù)………………………………………………………………………… 322.4.1 嵌入式調(diào)試………………………………………………………………………… 332.4.2 嵌入式軟件調(diào)試器的實(shí)現(xiàn)技術(shù)…………………………………………………… 332.4.3 片上調(diào)試(OnChipDebugging,OCD) ………………………………………… 342.4.4 嵌入式軟件調(diào)試工具……………………………………………………………… 342.4.5 參考資料…………………………………………………………………………… 352.4.6 ROM 監(jiān)控器(ROM monitor)…………………………………………………… 372.5 從嵌入式軟件測(cè)試開始新基本認(rèn)知…………………………………………………… 372.5.1 對(duì)嵌入式軟件測(cè)試的基本認(rèn)識(shí)…………………………………………………… 372.5.2 嵌入式軟件的測(cè)試………………………………………………………………… 382.6 嵌入式軟件測(cè)試的通用策略和一般流程……………………………………………… 392.6.1 嵌入式軟件測(cè)試各個(gè)階段的通用策略…………………………………………… 392.6.2 嵌入式軟件測(cè)試一般流程………………………………………………………… 42第3章 嵌入式系統(tǒng)及其軟件的新理論體系………………………………………………… 433.1 嵌入式系統(tǒng)及其軟件的基本理論和原則概述………………………………………… 433.1.1 從嵌入式軟件測(cè)試說起…………………………………………………………… 433.1.2 嵌入式技術(shù)的基礎(chǔ)理論…………………………………………………………… 433.1.3 嵌入技術(shù)仿真平臺(tái)建立及嵌入式系統(tǒng)工程的理論與方法論…………………… 453.1.4 仿真平臺(tái)及嵌入式系統(tǒng)工程理論與方法論的國(guó)學(xué)方法論……………………… 453.2 實(shí)現(xiàn)的原則(原理)……………………………………………………………………… 46第4章 全數(shù)字虛擬化方法…………………………………………………………………… 624.1 單機(jī)系統(tǒng)的全數(shù)字仿真技術(shù)…………………………………………………………… 624.1.1 嵌入式系統(tǒng)及其軟件開發(fā)環(huán)境的仿真方式……………………………………… 624.1.2 傳統(tǒng)“白盒”測(cè)試工具的局限性…………………………………………………… 624.1.3 傳統(tǒng)“黑盒”測(cè)試工具的局限性…………………………………………………… 634.2 全數(shù)字虛擬化軟硬件的分離需要考慮的方面………………………………………… 644.3 全數(shù)字仿真用于嵌入式系統(tǒng)及其軟件的解決方案…………………………………… 654.3.1 全數(shù)字仿真概念…………………………………………………………………… 654.3.2 全數(shù)字仿真工作方式……………………………………………………………… 664.4 全數(shù)字仿真嵌入式軟件測(cè)試的功能…………………………………………………… 674.4.1 外部事件仿真技術(shù)………………………………………………………………… 674.4.2 各種白盒測(cè)試……………………………………………………………………… 684.4.3 匯編語(yǔ)言(目標(biāo)碼、機(jī)器碼)全數(shù)字仿真………………………………………… 694.4.4 高級(jí)語(yǔ)言全數(shù)字仿真……………………………………………………………… 704.4.5 對(duì)通用開發(fā)環(huán)境的測(cè)試支持與集成……………………………………………… 714.4.6 全數(shù)字仿真的實(shí)時(shí)………………………………………………………………… 714.5 詳論全數(shù)字仿真侵入/干預(yù)/插樁方式………………………………………………… 714.5.1 非嵌入式打點(diǎn)與嵌入式打點(diǎn)的例子……………………………………………… 724.5.2 嵌入式插樁的例子………………………………………………………………… 744.6 簡(jiǎn)化的自動(dòng)化單元測(cè)試………………………………………………………………… 754.6.1 過 程……………………………………………………………………………… 754.6.2 環(huán)境構(gòu)造器………………………………………………………………………… 754.6.3 測(cè)試實(shí)例執(zhí)行管理器……………………………………………………………… 764.6.4 測(cè)試報(bào)告生成器…………………………………………………………………… 764.6.5 代碼覆蓋率………………………………………………………………………… 764.7 超實(shí)時(shí)、欠實(shí)時(shí)全數(shù)字仿真…………………………………………………………… 774.8 軟硬件協(xié)同驗(yàn)證全數(shù)字仿真技術(shù)……………………………………………………… 774.8.1 EDA 設(shè)計(jì)概述…………………………………………………………………… 774.8.2 問題的提出………………………………………………………………………… 774.8.3 協(xié)同仿真CoSimulation環(huán)境…………………………………………………… 774.8.4 軟硬件協(xié)同驗(yàn)證的模型開發(fā)……………………………………………………… 794.8.5 里程與實(shí)施………………………………………………………………………… 794.8.6 計(jì)劃實(shí)施的時(shí)間與內(nèi)容分配……………………………………………………… 804.9 全數(shù)字仿真嵌入式軟件測(cè)試應(yīng)用適用性……………………………………………… 804.9.1 適用性……………………………………………………………………………… 804.9.2 局限性……………………………………………………………………………… 81第5章 半數(shù)字/半物理固件方法……………………………………………………………… 825.1 基于仿真目標(biāo)機(jī)的嵌入式仿真(單機(jī)系統(tǒng))…………………………………………… 825.1.1 原 則……………………………………………………………………………… 825.1.2 軟硬件分離………………………………………………………………………… 825.1.3 構(gòu) 成……………………………………………………………………………… 825.1.4 基本概念…………………………………………………………………………… 835.1.5 目 的……………………………………………………………………………… 845.1.6 仿真實(shí)時(shí)(SimulatedRealTime)(源自原則(8))……………………………… 855.1.7 特點(diǎn)(Features)…………………………………………………………………… 855.1.8 開環(huán)測(cè)試…………………………………………………………………………… 875.1.9 閉環(huán)測(cè)試…………………………………………………………………………… 875.1.10 故障注入………………………………………………………………………… 885.1.11 測(cè) 試…………………………………………………………………………… 885.1.12 廣義測(cè)試(源自原則(7))………………………………………………………… 885.1.13 總 結(jié)…………………………………………………………………………… 895.2 基于真實(shí)目標(biāo)機(jī)的半數(shù)字半物理嵌入式仿真(單機(jī)系統(tǒng))…………………………… 895.2.1 原 則……………………………………………………………………………… 895.2.2 軟硬件分離………………………………………………………………………… 895.2.3 構(gòu) 成……………………………………………………………………………… 905.2.4 基本概念…………………………………………………………………………… 905.2.5 目 的……………………………………………………………………………… 915.2.6 仿真的實(shí)時(shí)SimulatedRealTime(原則(8))…………………………………… 915.2.7 特 點(diǎn)……………………………………………………………………………… 915.2.8 開環(huán)測(cè)試…………………………………………………………………………… 915.2.9 閉環(huán)測(cè)試…………………………………………………………………………… 925.2.10 故障注入………………………………………………………………………… 925.2.11 測(cè) 試…………………………………………………………………………… 925.2.12 總 結(jié)…………………………………………………………………………… 925.3 基于原型目標(biāo)機(jī)半數(shù)字仿真嵌入式仿真(單機(jī)系統(tǒng))………………………………… 935.3.1 原 則……………………………………………………………………………… 935.3.2 軟硬件分離………………………………………………………………………… 935.3.3 構(gòu) 成……………………………………………………………………………… 945.3.4 基本概念…………………………………………………………………………… 945.3.5 目 的……………………………………………………………………………… 955.3.6 仿真的實(shí)時(shí)(SimulatedRealTime)(原則(8))………………………………… 955.3.7 特 點(diǎn)……………………………………………………………………………… 955.3.8 開環(huán)測(cè)試…………………………………………………………………………… 955.3.9 閉環(huán)測(cè)試…………………………………………………………………………… 965.3.10 故障注入………………………………………………………………………… 965.3.11 測(cè) 試…………………………………………………………………………… 965.3.12 總 結(jié)…………………………………………………………………………… 965.4 對(duì)通用開發(fā)環(huán)境的測(cè)試支持與集成…………………………………………………… 975.4.1 測(cè)發(fā)一體化原則的應(yīng)用…………………………………………………………… 975.4.2 GPS原則的應(yīng)用………………………………………………………………… 975.5 半物理仿真侵入/干預(yù)/插樁方式……………………………………………………… 975.5.1 侵入(干預(yù),插樁)的基本思想…………………………………………………… 975.5.2 侵入/干預(yù)/插樁方式的功能……………………………………………………… 975.6 半物理半數(shù)字仿真嵌入式軟件測(cè)試應(yīng)用適用性……………………………………… 985.6.1 適用性……………………………………………………………………………… 985.6.2 局限性……………………………………………………………………………… 98第6章 嵌入式在環(huán)的全物理方法…………………………………………………………… 996.1 對(duì)真實(shí)目標(biāo)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)白盒開發(fā)/測(cè)試(硬件輔助實(shí)時(shí)在線)……………………… 996.1.1 問題的提出………………………………………………………………………… 996.1.2 方案比較和基本方法……………………………………………………………… 996.1.3 軟件系統(tǒng)的“邏輯分析儀”……………………………………………………… 1026.2 實(shí)時(shí)仿真技術(shù)概述…………………………………………………………………… 1046.2.1 概 述…………………………………………………………………………… 1046.2.2 實(shí)時(shí)仿真的概念/構(gòu)成實(shí)例……………………………………………………… 1086.3 嵌入式快速原型目標(biāo)機(jī)……………………………………………………………… 1116.3.1 一般仿真原型機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建……………………………………………………… 1116.3.2 嵌入式快速原型目標(biāo)機(jī)………………………………………………………… 1136.4 全物理仿真…………………………………………………………………………… 1136.4.1 全物理仿真黑盒開發(fā)/仿真/測(cè)試原理………………………………………… 1146.4.2 全物理仿真黑盒開發(fā)/仿真/測(cè)試拓?fù)洹?1146.4.3 全物理仿真黑盒開發(fā)/仿真/測(cè)試功能………………………………………… 1146.4.4 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介……………………………………………………………… 1166.4.5 系統(tǒng)測(cè)試………………………………………………………………………… 1166.4.6 嵌入式仿真測(cè)試環(huán)境…………………………………………………………… 1176.5 虛擬儀器技術(shù)………………………………………………………………………… 1176.5.1 概 念…………………………………………………………………………… 1176.5.2 思想的形成……………………………………………………………………… 1186.5.3 虛擬儀器系統(tǒng)…………………………………………………………………… 1186.5.4 虛擬儀器的組成………………………………………………………………… 1186.5.5 虛擬儀器的功能………………………………………………………………… 1186.5.6 虛擬儀器的特點(diǎn)………………………………………………………………… 1186.5.7 虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集(DAQ)方式……………………………………………… 1196.5.8 虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展…………………………………………………………… 1196.6 全物理黑、白盒結(jié)合(灰盒)的測(cè)試…………………………………………………… 1206.6.1 如何結(jié)合………………………………………………………………………… 1206.6.2 黑、白盒結(jié)合的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………… 1206.7 全物理仿真應(yīng)用適用性……………………………………………………………… 1216.7.1 適用性…………………………………………………………………………… 1216.7.2 局限性…………………………………………………………………………… 121第7章 基于嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜系統(tǒng)………………………………………………………… 122第8章 新一代系統(tǒng)論及其基礎(chǔ)上的人/機(jī)/物工程管理…………………………………… 148第9章 理論結(jié)合實(shí)踐———工具平臺(tái)及其實(shí)施……………………………………………… 177附錄1 TCL腳本語(yǔ)言教程…………………………………………………………………… 211附錄2 衛(wèi)星導(dǎo)航定位與位置服務(wù)產(chǎn)品及軟件測(cè)評(píng)………………………………………… 233附錄3 衛(wèi)星導(dǎo)航定位與位置服務(wù)公共云服務(wù)平臺(tái)………………………………………… 265參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………… 292