第1章 嵌入式系統及其軟件與嵌入技術……………………………………………………… 11．1 嵌入式系統概述………………………………………………………………………… 11．1．1 一般性描述………………………………………………………………………… 11．1．2 國際電氣與電子工程協會(IEEE)定義…………………………………………… 11．1．3 ARTEMIS 報告定義…………………………………………………………… 11．1．4 從應用的角度看…………………………………………………………………… 21．1．5 從與信息技術相關性的角度看…………………………………………………… 21．2 嵌入式系統、嵌入式軟件發展前景展望………………………………………………… 31．3 新的視角………………………………………………………………………………… 31．3．1 一部曲嵌入技術的前世今生……………………………………………………… 41．3．2 二部曲軍閥混戰…………………………………………………………………… 51．3．3 三部曲中國人的登場……………………………………………………………… 71．4 各國競相發展嵌入技術………………………………………………………………… 71．4．1 中國核高基………………………………………………………………………… 71．4．2 歐美也啟動了嵌入式技術的國家和多國合作專項開發項目…………………… 81．4．3 工業4．0和中國制造2025 ……………………………………………………… 161．5 從*新技術發展看嵌入技術…………………………………………………………… 171．5．1 從應用來看………………………………………………………………………… 171．5．2 從技術上看………………………………………………………………………… 25第2章 軟件和嵌入式軟件的開發技術和測試……………………………………………… 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 軟件擔當的角色…………………………………………………………………… 282．1．4 軟件的分類………………………………………………………………………… 282．2 嵌入式應用……………………………………………………………………………… 292．3 嵌入式軟件……………………………………………………………………………… 292．3．1 嵌入式軟件的復雜度在增高……………………………………………………… 302．3．2 嵌入式系統軟硬件緊密耦合……………………………………………………… 302．3．3 嵌入式系統及其軟件的其他特點………………………………………………… 312．4 嵌入式開發技術………………………………………………………………………… 322．4．1 嵌入式調試………………………………………………………………………… 332．4．2 嵌入式軟件調試器的實現技術…………………………………………………… 332．4．3 片上調試(OnChipDebugging,OCD) ………………………………………… 342．4．4 嵌入式軟件調試工具……………………………………………………………… 342．4．5 參考資料…………………………………………………………………………… 352．4．6 ROM 監控器(ROM monitor)…………………………………………………… 372．5 從嵌入式軟件測試開始新基本認知…………………………………………………… 372．5．1 對嵌入式軟件測試的基本認識…………………………………………………… 372．5．2 嵌入式軟件的測試………………………………………………………………… 382．6 嵌入式軟件測試的通用策略和一般流程……………………………………………… 392．6．1 嵌入式軟件測試各個階段的通用策略…………………………………………… 392．6．2 嵌入式軟件測試一般流程………………………………………………………… 42第3章 嵌入式系統及其軟件的新理論體系………………………………………………… 433．1 嵌入式系統及其軟件的基本理論和原則概述………………………………………… 433．1．1 從嵌入式軟件測試說起…………………………………………………………… 433．1．2 嵌入式技術的基礎理論…………………………………………………………… 433．1．3 嵌入技術仿真平臺建立及嵌入式系統工程的理論與方法論…………………… 453．1．4 仿真平臺及嵌入式系統工程理論與方法論的國學方法論……………………… 453．2 實現的原則(原理)……………………………………………………………………… 46第4章 全數字虛擬化方法…………………………………………………………………… 624．1 單機系統的全數字仿真技術…………………………………………………………… 624．1．1 嵌入式系統及其軟件開發環境的仿真方式……………………………………… 624．1．2 傳統“白盒”測試工具的局限性…………………………………………………… 624．1．3 傳統“黑盒”測試工具的局限性…………………………………………………… 634．2 全數字虛擬化軟硬件的分離需要考慮的方面………………………………………… 644．3 全數字仿真用于嵌入式系統及其軟件的解決方案…………………………………… 654．3．1 全數字仿真概念…………………………………………………………………… 654．3．2 全數字仿真工作方式……………………………………………………………… 664．4 全數字仿真嵌入式軟件測試的功能…………………………………………………… 674．4．1 外部事件仿真技術………………………………………………………………… 674．4．2 各種白盒測試……………………………………………………………………… 684．4．3 匯編語言(目標碼、機器碼)全數字仿真………………………………………… 694．4．4 高級語言全數字仿真……………………………………………………………… 704．4．5 對通用開發環境的測試支持與集成……………………………………………… 714．4．6 全數字仿真的實時………………………………………………………………… 714．5 詳論全數字仿真侵入/干預/插樁方式………………………………………………… 714．5．1 非嵌入式打點與嵌入式打點的例子……………………………………………… 724．5．2 嵌入式插樁的例子………………………………………………………………… 744．6 簡化的自動化單元測試………………………………………………………………… 754．6．1 過 程……………………………………………………………………………… 754．6．2 環境構造器………………………………………………………………………… 754．6．3 測試實例執行管理器……………………………………………………………… 764．6．4 測試報告生成器…………………………………………………………………… 764．6．5 代碼覆蓋率………………………………………………………………………… 764．7 超實時、欠實時全數字仿真…………………………………………………………… 774．8 軟硬件協同驗證全數字仿真技術……………………………………………………… 774．8．1 EDA 設計概述…………………………………………………………………… 774．8．2 問題的提出………………………………………………………………………… 774．8．3 協同仿真CoSimulation環境…………………………………………………… 774．8．4 軟硬件協同驗證的模型開發……………………………………………………… 794．8．5 里程與實施………………………………………………………………………… 794．8．6 計劃實施的時間與內容分配……………………………………………………… 804．9 全數字仿真嵌入式軟件測試應用適用性……………………………………………… 804．9．1 適用性……………………………………………………………………………… 804．9．2 局限性……………………………………………………………………………… 81第5章 半數字/半物理固件方法……………………………………………………………… 825．1 基于仿真目標機的嵌入式仿真(單機系統)…………………………………………… 825．1．1 原 則……………………………………………………………………………… 825．1．2 軟硬件分離………………………………………………………………………… 825．1．3 構 成……………………………………………………………………………… 825．1．4 基本概念…………………………………………………………………………… 835．1．5 目 的……………………………………………………………………………… 845．1．6 仿真實時(SimulatedRealTime)(源自原則(8))……………………………… 855．1．7 特點(Features)…………………………………………………………………… 855．1．8 開環測試…………………………………………………………………………… 875．1．9 閉環測試…………………………………………………………………………… 875．1．10 故障注入………………………………………………………………………… 885．1．11 測 試…………………………………………………………………………… 885．1．12 廣義測試(源自原則(7))………………………………………………………… 885．1．13 總 結…………………………………………………………………………… 895．2 基于真實目標機的半數字半物理嵌入式仿真(單機系統)…………………………… 895．2．1 原 則……………………………………………………………………………… 895．2．2 軟硬件分離………………………………………………………………………… 895．2．3 構 成……………………………………………………………………………… 905．2．4 基本概念…………………………………………………………………………… 905．2．5 目 的……………………………………………………………………………… 915．2．6 仿真的實時SimulatedRealTime(原則(8))…………………………………… 915．2．7 特 點……………………………………………………………………………… 915．2．8 開環測試…………………………………………………………………………… 915．2．9 閉環測試…………………………………………………………………………… 925．2．10 故障注入………………………………………………………………………… 925．2．11 測 試…………………………………………………………………………… 925．2．12 總 結…………………………………………………………………………… 925．3 基于原型目標機半數字仿真嵌入式仿真(單機系統)………………………………… 935．3．1 原 則……………………………………………………………………………… 935．3．2 軟硬件分離………………………………………………………………………… 935．3．3 構 成……………………………………………………………………………… 945．3．4 基本概念…………………………………………………………………………… 945．3．5 目 的……………………………………………………………………………… 955．3．6 仿真的實時(SimulatedRealTime)(原則(8))………………………………… 955．3．7 特 點……………………………………………………………………………… 955．3．8 開環測試…………………………………………………………………………… 955．3．9 閉環測試…………………………………………………………………………… 965．3．10 故障注入………………………………………………………………………… 965．3．11 測 試…………………………………………………………………………… 965．3．12 總 結…………………………………………………………………………… 965．4 對通用開發環境的測試支持與集成…………………………………………………… 975．4．1 測發一體化原則的應用…………………………………………………………… 975．4．2 GPS原則的應用………………………………………………………………… 975．5 半物理仿真侵入/干預/插樁方式……………………………………………………… 975．5．1 侵入(干預,插樁)的基本思想…………………………………………………… 975．5．2 侵入/干預/插樁方式的功能……………………………………………………… 975．6 半物理半數字仿真嵌入式軟件測試應用適用性……………………………………… 985．6．1 適用性……………………………………………………………………………… 985．6．2 局限性……………………………………………………………………………… 98第6章 嵌入式在環的全物理方法…………………………………………………………… 996．1 對真實目標機進行實時白盒開發/測試(硬件輔助實時在線)……………………… 996．1．1 問題的提出………………………………………………………………………… 996．1．2 方案比較和基本方法……………………………………………………………… 996．1．3 軟件系統的“邏輯分析儀”……………………………………………………… 1026．2 實時仿真技術概述…………………………………………………………………… 1046．2．1 概 述…………………………………………………………………………… 1046．2．2 實時仿真的概念/構成實例……………………………………………………… 1086．3 嵌入式快速原型目標機……………………………………………………………… 1116．3．1 一般仿真原型機系統構建……………………………………………………… 1116．3．2 嵌入式快速原型目標機………………………………………………………… 1136．4 全物理仿真…………………………………………………………………………… 1136．4．1 全物理仿真黑盒開發/仿真/測試原理………………………………………… 1146．4．2 全物理仿真黑盒開發/仿真/測試拓撲………………………………………… 1146．4．3 全物理仿真黑盒開發/仿真/測試功能………………………………………… 1146．4．4 實時操作系統簡介……………………………………………………………… 1166．4．5 系統測試………………………………………………………………………… 1166．4．6 嵌入式仿真測試環境…………………………………………………………… 1176．5 虛擬儀器技術………………………………………………………………………… 1176．5．1 概 念…………………………………………………………………………… 1176．5．2 思想的形成……………………………………………………………………… 1186．5．3 虛擬儀器系統…………………………………………………………………… 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………………………………………………………………… 1186．5．7 虛擬儀器的數據采集(DAQ)方式……………………………………………… 1196．5．8 虛擬儀器技術的發展…………………………………………………………… 1196．6 全物理黑、白盒結合(灰盒)的測試…………………………………………………… 1206．6．1 如何結合………………………………………………………………………… 1206．6．2 黑、白盒結合的結構……………………………………………………………… 1206．7 全物理仿真應用適用性……………………………………………………………… 1216．7．1 適用性…………………………………………………………………………… 1216．7．2 局限性…………………………………………………………………………… 121第7章 基于嵌入式系統的復雜系統………………………………………………………… 122第8章 新一代系統論及其基礎上的人/機/物工程管理…………………………………… 148第9章 理論結合實踐———工具平臺及其實施……………………………………………… 177附錄1 TCL腳本語言教程…………………………………………………………………… 211附錄2 衛星導航定位與位置服務產品及軟件測評………………………………………… 233附錄3 衛星導航定位與位置服務公共云服務平臺………………………………………… 265參考文獻………………………………………………………………………………………… 292