以前,我們連嵌入式是什么都不知道,如今,嵌入式培訓的火熱也推動著嵌入式行業的發展。可以看到的是,嵌入式的出現對科技發展有著重大的意義。嵌入式從規范完善的開發周期到嚴格執行和系統檢查,開發高可靠性嵌入式系統的技術有許多種,嵌入式的學習路線大同小異。這里小編推薦幾個方法確保系統更加可靠地運行并捕獲異常行為。
1、用已知值填充ROM
軟件開發人員往往都是非常樂觀的一群人,只要讓他們的代碼忠實地長時間地運行就可以了,僅此而已。微控制器跳出應用程序空間并在非預想的代碼空間中執行這種情況似乎是相當少有的。然而,這種情況發生的機會并不比緩存溢出或錯誤指針失去引用少。技巧就是使用FILL命令對未用ROM填充已知的位模式。要填充未使用的內存,有很多不同的可能組合可以使用,但如果是想建立更加可靠的系統,明顯的選擇是在這些位置放置ISRfaulthandler。如果系統出了某些差錯,處理器開始執行程序空間以外的代碼,就會觸發ISR,并在決定校正行動之前提供儲存處理器、寄存器和系統狀態的機會。
2、檢查應用程序的CRC
對嵌入式工程師來說一個很大的好處是,IDE和工具鏈可以自動產生應用程序或內存空間校驗和Checksum,從而根據這個校驗和驗證應用程序是否完好。然而,如果CRC或校驗和保持在內存中,那么驗證應用程序在啟動時(或甚至對長時間運行的系統定期驗證)是否仍然完好是確保意外之事不會發生的極好途徑。現在一個編程過的應用程序發生改變的概率是很小的,但考慮每年交付的數十億個微控制器以及可能惡劣的工作環境,應用程序崩潰的機會并不是零。更有可能的是,系統中的一個缺陷可能導致某一扇區發生閃存寫入或閃存擦除,從而破壞應用程序的完整性。
3、在啟動時執行RAM檢查
為了建立一個更加可靠和扎實的系統,確保系統硬件正常工作非常重要。畢竟硬件會發生故障。在啟動時驗證RAM的內部或外部沒有問題,是確保硬件可以如預期般運作的一個好方法。有許多不同的方法可用于執行RAM檢查,常用的方法是寫入一個已知的模式,然后等上一小段時間再回讀。
4、使用堆棧監視器
對許多的嵌入式開發者而言,堆棧似乎是一股相當神秘的力量。隨著代碼的執行,應用程序需要的變量、返回的地址和其它信息被不斷存儲在堆棧中。這種機制導致堆棧在其分配的內存中不斷增長。然而,這種增長有時會超出編譯時確定的容量極限,導致堆棧破壞相鄰內存區域的數據。確保堆棧正常工作的一種方法是實現堆棧監視器,將它作為系統“保健”代碼的一部分。堆棧監視器會在堆棧和“其它”內存區域之間創建一個緩沖區域,并填充已知的位模式。然后監視器會不斷的監視圖案是否有任何變化。如果該位模式發生了改變,那就意味著堆棧增長得太大了,即將要把系統推向黑暗地獄!此時監視器可以記錄事件的發生、系統狀態以及任何其它有用的數據,供日后用于問題的診斷。
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