嵌入式装置联网硬件检测机制的设计与实现

发布时间：2020-08-28 06:46

【摘要】：高效生产出稳定可靠及无故障的嵌入式系统产品必须充分考虑产品的硬件检测问题。在生产嵌入式系统的生产线上,被测系统与诊断主机之间距离超出使用JTAG仿真器的距离限制,其结果会导致信号衰减、时序不匹配及数据不连续。本文针对距离限制的问题,提出一种适用于生产线上批量生产时使用的联网硬件检测机制,目的是使诊断主机与被测装置之间通信交互稳定,不受距离限制。同时考虑到被测嵌入式装置有多种硬件模块需要检测,因而设计了集成多个硬件检测模块的批量检测程序,以提高嵌入式系统硬件检测效率。本文首先对提出的嵌入式装置联网硬件检测系统方案分析,明确系统中各个部分的功能并进行功能模块划分,设计被测嵌入式装置和远程诊断主机的功能模块以及两者之间交互通信。其次对硬件模块进行集成检测程序设计,并针对重要的网络通信模块和DDR存储器模块进行检测程序的详细设计。最后实现集成检测程序和单元模块检测程序,并对重要的功能检测程序在仿真环境下进行实验验证。本文分析比较了多种联网硬件检测方案,提出一种适应于生产线上批量生产时的联网硬件检测系统方案。该系统中被测嵌入式装置内嵌TCP/IP协议栈,被设置成特定的检测和诊断工作模式,且在设定端口侦听接收来自网络上远程诊断主机的申请测试请求,收到请求后启动装置内部驻留的检测软件,检测后结果数据信息传回远程诊断主机进行诊断分析并显示。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP368.1
【图文】：

以太网接口,方案图,联网硬件

目前己有荷兰JTAGTechnologies公司生产了此类协议转换模块TapCommunicator(作为uplink的JTZ143和作为downlink的JT2144)。TapCommunieator基于Gb以太网络(I玉乙EEStd802.3)连接，可提供JTAG控制器和目标间的无限延伸，但是此两模块成本非常昂贵，不适合大量采用的系统，且此种方案也只适用于系统未启动之前的远程联网硬件检测，并不适合系统启动之后实时地联网硬件检测。3.4嵌入TCP/IP协议栈的联网硬件检测TCP/IP协议是当今网络最成熟、应用最广泛的网络协议。若使TCP/IP协议内嵌到嵌入式系统，则该嵌入式系统将与计算机一样，成为网络中的独立节点，极为方便地就能与就近的网络通信线缆直接连接，直接将现场测试数据传送到网络。若联网硬件检测的通信方式使用己内嵌TCP/IP协议栈和以太网接口，则可以降低程序编程量和提高接口的利用率，缩减设备系统空间，降低设备功耗和生产成本I’2]。

边界扫描,电路,边界扫描技术,基本结构

适用于联网硬件检测的网络技术，以及嵌入式系统检测软件的开发方法。TAG边界扫描技术本节主要研究分析边界扫描技术的基本工作原理和边界扫描电路的基本结构，以及边描技术的应用。边界扫描电路基本结构边界扫描技术[川的主要思想是通过在芯片管脚和芯片内部逻辑电路(IntemalCore)之间(即芯片的边界上)增加由移位寄存器构成的边界扫描单元(BSC)，实现对芯脚状态的串行设定和读取，从而提供芯片级、电路板级以至系统级的标准测试框架。符合JTAG标准的边界扫描电路基本结构如图2一1所示，其输入输出信号和相关寄存表2一1所示。

客户,套接字,联网硬件,现场诊断

另外，本文的联网硬件检测系统中的被测装置和现场诊断主机是工作应用于同一局域网(以太网)的网络环境下，因而只能采用客户/服务器(C/S，Clie叫Server)模型，图2一2为面向连接的客户/服务器模型‘4J。服务器SSSocket()，创建套接字字LLLisren()，监听套接口口一直阻塞到客户连接到达连接建台CP三次握sssoeket()，创建套接字字CCColllleet()，建立套接宁连连接接接RRRead()/Wr;te()，在套接字读’弓弓数数据，直至数据交换完成成服务请求/!llJ)位wwwrxte()/F之ead()，在套接字字读读写数据

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