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        DT10功能介紹--DT10多波示波器

        創提信息
        2021/10/11

        分享到

        功能介紹
         
        有些嵌入式軟件方面的問題,利用傳統的調試器可能無法解決,而通過邏輯分析器則能有效地解決。請仔細閱讀本文, 看我們如何一步一步地講解在這種情況下所需的配置。
         
        但是,從傳統意義上講,邏輯分析器是硬件工程師用來調試數字電路的。從上面的參考文件中可以清楚地了解到,嵌入式軟件工程師在使用分析器之前,要做很多準備工作,因為該工具不是一個專門用來解決問題的軟件。
         
        DT10 的多波示波器+模擬盒是專門為解決嵌入式軟件的問題而研發的,它的功能與邏輯分析器或示波器的功能很相似。它可以捕獲并顯示運行時軟件的特征,并在示波器上實時顯示不斷更新的精確時間圖表。


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         DT10 的一些功能能夠幫助嵌入式工程師自動完成很多工作,包括:
         
                 √ 可以在源代碼中自動插入測試點(不需要復雜的代碼或腳本)

         
                 √ 能夠與用戶現有的主機通信機制(GPIO, UART, Ethernet 等)進行無縫結合
         
                 √ 可獲取并顯示內核事件的蹤跡(如:任務調度器、中斷程序,等)
         
                 √ 最多可同時獲取并實時顯示 20 個局部或全局變量
         
                 √ 最長可進行長達 30 天的持續執行追蹤(針對難以重現的問題)
         
                 √ 有離線回溯調試的功能,可回顧實際執行中出現的變量轉換情況
         
                 √ 示波器數據點和代碼的實時執行路徑蹤跡之間,可通過鼠標單擊進行雙向定位
         
                 √ 可自動生成一系列分析報告,幫助發現并解決運行時出現的問題


        DT10 信號模擬盒
         
        除了獲取實時的源代碼特征之外,DT10 模擬盒組件還能夠從目標設備上獲取邏輯和模擬信號。動態追蹤器會同時同步硬件和軟件的數據,并將這些數據通過同一個時間圖表實時顯示在多波示波器上。


        29.jpg

                                                                                        這個工具在排除嵌入式軟件故障方面的功能的確非常強大!

         
        將 DT10 的動態追蹤器和模擬盒結合起來,能非常有效地幫助嵌入式工程師來定位引發難以重現的軟件問題的根源。


        功能顯示
         
        近程檢測器設備使用傳感器來計算正在靠近的目標的距離。在該設備上運行的軟件是用來計算距離的,然后再利用所得到的結果,根據目標距離的遠近來啟動1個,2個,或3個LED信號。
         
        在這個例子中,我們利用 DT10 來監控嵌入式軟件在運行時的特征,并將其與 LED 在這期間的行為關聯起來,因而在任何情況下,我們都可以準確知道該軟件在硬件上執行某個指定事件時所處的狀態。同樣地,我們還可以利用 DT10 監控正在執行的軟件的特征,并確定此時硬件上的邏輯或模擬信號的狀態。


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        使用 DT10 動態追蹤器
         
        1. 插入測試點
         
        通過使用 DT10,可以將測試點自動插入源代碼,以獲取并輸出軟件在目標硬件設備上運行時的特征。這些特征包括:精確的時間信息、覆蓋率信息、事件、變量監控數據,等等。
         
        2. 配置測試點輸出
         
        在這個例子中,我們通過配置測試點,將執行軟件的追蹤數據通過 GPIO 口發送到動態追蹤器裝置上。目標設備上的 GPIO 針孔與 DT10 動態追蹤器的 GPIO 口相連接。
         
        3. 捕獲 LED 數字信號
         
        DT10 模擬盒也與目標設備相連接,通過設備上的3個LED來獲取邏輯信號。為了響應附近的某個目標,設備上的 LED 會自動打開或關閉,這樣 DT10 就可以準確追蹤并監控信號高低轉變的情況了。通過使用一個單獨的時鐘脈沖源,動態追蹤器就能夠自動同步 LED 在打開和關閉狀態下所獲取的數據。
         
        這樣配置工作就完成了。
         
        如果有需要的話,可以讓目標設備運行盡可能長的時間,以重現有問題的行為。通過 DT10 動態追蹤器所獲取的所有數據都會被同步并發送到安裝在所連接的主機上的 DT10 軟件中。多波示波器可以對這些數據進行實時監控,而且以后還可以回放。
         
        測試一旦完成,DT10 分析引擎就會對所獲得的數據進行掃描,并自動生成一系列分析報告,以幫助解決嵌入式軟件中的問題。


        31.jpg

                                                                                                                DT10 生成報告這一步,有效地為工程師減少了很多負擔!


        分析
         
        第一部分: 根據 LED 邏輯信號特征,確定軟件的執行狀態
         
        可以用多波示波器來檢測邏輯或模擬信號的蹤跡,并通過運行傳感器 LED 找出可能存在問題的陣列,然后確定嵌入式軟件執行過程中出現該陣列的具體時間。一旦發現了出現問題的具體位置,DT10就會同步生成分析報告,該報告有助于從不同視角檢測軟件在運行時的特征。
         
        為了識別 LED 邏輯信號中可能存在問題的陣列,用戶可以在示波器中將其縮小,并通過手動滾動來查看執行的蹤跡;然后再放大,來對自己認為可能有問題的地方進行仔細檢查。
         
        或者,用戶可以利用 DT10 的回放功能和自動停止條件在示波器中有效地回放執行情況,而且在符合自動停止條件的情況下(如:LED1 繼續,LED2 繼續,LED3 斷開),DT10會自動停止回放。


        32.jpg

         
        既然我們已確定了可能存在的地方,我們就可以在示波器上對其進行放大。在示波器上隨便點擊一下,DT10 就可以根據由其生成的一系列軟件分析報告,來同步那個時間點的執行情況,包括軟件當時所處的狀態。
         
        下面的截圖顯示了由 DT10 生成了幾個視圖,這些視圖能夠幫助發現并解決問題:


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        這樣工程師就能夠,比如,在某個信號狀態出現之前、之時、之后檢測代碼變量的轉變情況,或者能夠逐步跟蹤執行路徑,并在硬件出現某些特殊行為之前,發現是在執行了哪一行代碼,哪個分支時出現該問題的。
         
        還有很多其它非常有用的、深入的報告,能夠幫助工程師分析運行時引發軟件問題的根源。
         
        第二部分:根據軟件執行時的特征,確定 LED 的狀態
         
        在前面的例子中,我們先使用多波示波器來確定 LED 邏輯信號蹤跡所形成的陣列,再用 DT10 將其與軟件當時的運行特征聯系起來。
         
        相反地,DT10 也能夠很有效地查出軟件在運行時的具體特征(如:變量的狀態、出現的某個軟件事件、執行代碼的第幾行)并將其與當時的 LED 信號狀態聯系起來。所以,我們也能夠看到軟件在特定的狀態下,LED 邏輯信號的情況。
         
        這個例子中,軟件中的變量“g”存儲的是傳感器與接近目標之間的計算距離。軟件會根據這個變量值將設備 LED1,2,3 設置為啟動狀態。


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        我們還能夠搜索 DT10 測試報告,找出變量呈現異常值的情況。
         
        然后在測試報告中點擊有問題的那一步,DT10 就會更新其它活動窗口,讓所有窗口都顯示該運行時的情況。然后我們就可以通過多波示波器放大來查看邏輯和模擬信號的狀態,以了解當時的 LED 狀態。


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        總結
         
        DT10 多波示波器和模擬盒在發現并解決嵌入式軟件的問題方面有非常獨特的能力。它的功能類似于邏輯分析器和示波器,可以讓軟件工程師看到代碼的執行情況。但是 DT10 多波示波器是專門為嵌入式軟件設計的,所以它的安裝和配置更為簡便。
         
        嵌入式開發項目過程中經常會遇到一些非常難以重現的問題,DT10 的解決方案可以對這些問題進行追蹤,幫助解決該問題。

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