嵌入式软件仿真测试环境是啥意思？

Posted 2023-04-08

在网上搜索了一下，发现相关资料不多，有没有谁能提供点信息啊？
小女子感恩不尽~！

简单说，就是在PC上仿真硬件环境。手机模拟器就是一个例子，如google的android手机模拟器。
由于大部分测试软件和调试工具位于PC侧，因此尽可能将测试工作移到PC侧来做以提高效率。但仿真环境毕竟还是与真实的目标系统存在差异，所以最终还是要在目标环境下进行确认。一般单元测试、部分集成测试可考虑在PC仿真环境下执行，系统测试、确认测试等还是要到目标环境下做。 参考技术A 嵌入式软件测试策略

在嵌入式领域目标系统的应用系统日趋复杂，而由于竞争要求产品快速上市，开发技术日新月异，同时硬件发展的日益稳定，而软件故障却日益突出，软件的重要性逐渐引起人们的重视，越来越多的人认识到嵌入式系统的测试势在必行。提到嵌入式软件测试，首先要简单介绍一些软件工程的一些观点，现在，被普遍接受的软件的定义是：软件(software)是计算机系统中与硬件(hardware)相互依存的另一部分，它包括程序(program)、相关数据(data) 及其说明文档(document)。其中程序是按照事先设计的功能和性能要求执行的指令序列；数据是是程序能正常操纵信息的数据结构；文档是与程序开发维护和使用有关的各种图文资料。
对于一般商用软件的测试，嵌入式软件测试有其自身的特点和测试困难。
由于嵌入式系统的自身特点，如实时性(Real-timing)，内存不丰富，I / O通道少，开发工具昂贵，并且与硬件紧密相关CPU种类繁多，等等。嵌入式软件的开发和测试也就与一般商用软件的开发和测试策略有了很大的不同，可以说嵌入式软件是最难测试的一种软件。
嵌入式软件测试使用有效的测试策略是唯一的出路，它可以使开发的效率最大化，避免目标系统的瓶颈，使用在线仿真器节省昂贵的目标资源。自从出现高级语言，开发环境与最终运行环境通常都是存在差异的，嵌入式系统更是如此。开发环境被认为是主机平台，软件运行环境为目标平台。相应的测试为host-target测试或cross-testing。
讨论嵌入式软件测试首先就会遇到一个问题：为什么不把所有测试都放在目标上进行呢？因为若所有测试都放在目标平台上有很多不利的因素：
1）测试软件，可能会造成与开发者争夺时间的瓶颈，避免它只有提供更多的目标环境。
2）目标环境可能还不可行。
3）比起主机平台环境，目标环境通常是不精密的和不方便的。
4）提供给开发者的目标环境和联合开发环境通常是很昂贵的。
5）开发和测试工作可能会妨碍目标环境已存在持续的应用
从经济上和开发效率上考虑，软件开发周期中尽可能大的比例在主机系统环境中进行， 其中包括测试。
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单片机硬件和软件延时是啥意思？

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作者 | strongerHuang

微信公众号 | 嵌入式专栏

前不久有个读者在问关于延时的问题，大概就是问：软件延时和硬件延时是啥意思？做项目时他俩有什么区别？

今天就来讲讲关于硬件延时和软件延时的内容，以及它们的区别。

硬件和软件延时

延时的种类很多，先给大家普及一下延时相关概念和分类。

1.硬件延时

指利用具有计数功能的硬件进行延时。

比如：定时器（Timer）、 实时时钟（RTC）、 系统滴答定时器（SysTick）等具有计数功能的硬件。

2.软件延时

相对硬件延时而言，软件延时就是写一段软件代码，通过消耗CPU时间进行延时。

比如软件延时函数：

void Delay(uint32_t Cnt)

  uint32_t i;


  while(Cnt--)
  
    for(i=0; i<0x80000; i++);
  

阻塞和非阻塞延时

实际应用中，延时分阻塞和非阻塞延时。

1.阻塞延时

指CPU一直停留阻塞，不去做其它事情，直到延时结束结束。

像上面那个软件延时（Delay）就是一个典型的阻塞延时，一直消耗CPU，直到延时结束。

2.非阻塞延时

指在延时期间，没有阻塞CPU，也就是说CPU在延时期间可以执行其它代码。

比如：利用定时器中断延时，只需要开启定时器，在中断（计数）到来之前，CPU可以执行其它代码。

3.额外举例

a.利用定时器也能实现阻塞延时，比如STM32的HAL自带的阻塞延时：

__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)

  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
  uint32_t wait = Delay;


  /* Add a freq to guarantee minimum wait */
  if (wait < HAL_MAX_DELAY)
  
    wait += (uint32_t)(uwTickFreq);
  


  while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)
  
  

b.利用RTOS自带的系统延时实现非阻塞延时，这个实现原理实际是利用了硬件延时（系统滴答定时器）。

当然，这个延时的原理（延时函数代码）相对比较复杂，对于普通用户只需要知道如何调用以及简单原理即可，感兴趣的老铁可以自行研究一下。

通常在一些RTOS的（Demo）例子的任务中都有系统延时，比如ucos非阻塞延时：

OSTimeDly(10);

再比如FreeRTOS非阻塞延时：

vTaskDelay(10);

关于RTOS的延时，这里额外拓展一下关于RTOS中的相对延时和绝对延时的内容，请移步至文章《RTOS中相对延时和绝对延时的区别》

硬件和软件延时区别

通过以上分析，其实不难得出，硬件延时相对软件延时更普遍。

1.软件相对硬件延时精度更差；

2.软件延时为阻塞延时，硬件延时可阻塞，也可非阻赛延时；

3.硬件延时应用更灵活、更广泛；

......

实际应用中，硬件延时、非阻塞延时相对更普遍。

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