嵌入式系统11-Tornado开发调试环境讲述
嵌入式调试的方法
嵌入式调试的方法嵌入式调试是指在嵌入式系统开发过程中，通过调试工具和方法对嵌入式系统进行故障定位和问题解决的过程。
嵌入式系统通常具有实时性、硬件资源受限、系统闭合性等特点，因此嵌入式调试需要特殊的方法和工具来进行。
下面将介绍几种常见的嵌入式调试方法。
1. 仿真调试法仿真调试是指在嵌入式系统开发过程中，利用仿真工具对系统进行软件调试和验证。
仿真工具可以模拟目标硬件的运行环境，使开发人员可以在计算机上进行调试。
通过仿真调试，开发人员可以在不依赖目标硬件的情况下进行软件调试，提高调试效率和便捷性。
2. 调试工具法调试工具是嵌入式系统调试的关键。
常见的调试工具包括调试器、示波器、逻辑分析仪等。
调试器可以连接到目标硬件上，通过调试接口与目标系统通信，实现对目标系统的软件调试。
示波器和逻辑分析仪可以用来观测目标系统的电信号和逻辑信号，帮助开发人员分析系统运行状态和故障原因。
3. 调试信息输出法在嵌入式系统开发过程中，开发人员可以在代码中插入调试信息输出语句，将系统运行时的状态信息输出到调试端口或者日志文件中。
通过观察调试信息，开发人员可以了解系统的运行状态和问题所在。
4. 调试工具辅助法调试工具辅助法是指利用辅助工具来辅助嵌入式系统的调试。
常见的辅助工具包括追踪分析工具、覆盖率工具、性能分析工具等。
这些辅助工具可以帮助开发人员分析系统的执行路径、代码覆盖情况、系统性能等，从而帮助开发人员定位和解决系统故障。
5. 调试打印法调试打印法是指在程序中插入打印语句，输出程序执行过程中的状态信息。
通过观察打印输出，开发人员可以了解程序的执行路径、变量取值等信息，帮助定位和解决问题。
除了上述几种常见的嵌入式调试方法外，还有一些特定的调试技术和方法，比如JTAG调试、RTOS调试、硬件调试等。
总的来说，嵌入式调试是一个复杂而有挑战性的工作，需要开发人员熟练掌握各种调试工具和方法，同时具备较强的分析和解决问题的能力。
随着嵌入式系统的复杂性不断增加，嵌入式调试也将面临更多的挑战和机遇。
安装Tornado及调试Tilcon过程
安装Tornado及调试Tilcon过程（小兵）(2010-11-17 10:54:10)转载分类：vxworks嵌入式系统开发经验标签：杂谈一、按顺序安装好Tornado几张盘后。
打开控制台先后输入如下：C:\Tornado2.2\host\x86-win32\bin>torvars.bat（此为设置系统环境变量的批处理）C:\Tornado2.2\target\src>make CPU=PENTIUM4 TOOL=gnu SNMPV3=ON AGENTX=ON rclean（清理中间文件）二、编译设置WindML打开Tornado菜单Tool -> WindML 打开了WindML Build对话框选择pentium_VGA_INDEXED4_640×480点击configure按钮进行设置各个选项设置如下：设置完后保存，后点击WindML Build 按钮对WindML进行编译，此过程大约需要15分钟三、配置Tilcon1、将tilcon文件夹\TSP\VXWORKS-x86\target\lib中的文件复制到VxWork开发环境工具Tornodo的文件夹Tornado\target\lib中2、运行tilcon\utilities\scalable文件夹中的可执行文件scalable.exe按上图配置后点击Create按钮。
Create成功后会在文件夹Tornado2.2.1\target\lib下生成两个.o文件：tlncore.o 和tlnapi.o四、建立并配置VxWorks Image工程1、打开Tornado，建立一个bootable工程2、在选择组件的视图中选择需要的组件（1）选择C++ conponents 下面的全部组件（2）展开WindML components，选择complete 2D library 、WindML graphics support (PCI device) 、PS2 keyboard 、PS2 mouse 如下图所示（3）选择development component tools—〉WDB agent components—〉WDB agent services->WDB target server file system 组件（4）选择POSIX components 下面的如下组件3、将tilcon生成的库文件包含到工程中4、如下图所示，在usrApplnit.c文件中的usrAppInit(void)函数中添加putenv("Tilcon_5_4=/tgtsvr");5、编译工程，将此VxWorksImage 下载到目标机五、建立并调试应用程序1、建立downloadable应用程序将tilcon中的example.c文件导入工程中2、配置工程，(1)在Build选项卡中双击“PENTIUM4gnu”,在选择C/C++ compiler页，删除编辑框中的-ansi(2) 单击Include paths，选择Add，加入tilcon\Include文件夹的路径，3、在example.c中加入语句“#define CC_TRT_VXWORKS”，4、注意事项：如下图中的#define MAIN_WINDOW_FILE 后面的“trtd001.twd”一定与需要使用的twd 资源文件名字一致，#define MAIN_WINDOW_ID 后面的"leigk" 要与twd文件主窗口ID 号一致，若不一致最终目标机上将无法显示界面。
tornado教程
一．认识Tornado II和VxworksVxWorks是一种嵌入式的实时操作系统，所谓嵌入式系统就是用户自己开发设计板子，板子上通常有一颗CPU，VxWorks支持32位的CPU，包括Intel公司的x86、Motorola 公司的68k和PowerPC、MIPS、ARM、Intel公司的i960、Hitachi公司的SH。
我们设计的板子通常没有软件的自开发能力，所以我们需要一台通用机来辅助开发，这台通用机可以是PC或工作站，我们称辅助我们软件开发的通用机为宿主机(Host)，用户自己开发的板子为目标机(Target)。
宿主机上要有一个集成开发环境(IDE)来辅助我们的软件开发，这套集成开发环境可以运行在Windows95/NT或UNIX下，包括交叉编译器(Cross Compiler)和交叉调试器(Cross Debugger),所谓交叉编译器就是在宿主机上编译生成可以在目标机上运行的代码IMAGE，交叉调试器就是通过宿主机和目标机之间的某种耦合方式实现前后台调试。
我们称宿主机上的这套集成开发环境为Tornado，编译生成的目标机上的可执行代码IMAGE为VxWorks。
在系统安装的时候，集成调试环境和VxWorks的原材料（一些obj文件）都安装到宿主机上，编译生成的在目标机上运行的IMAGE内包含操作系统。
二．Tornado II IDE的主要组成Tornado II IDE的主要组成部分有：1．集成的源代码编辑器（可惜不支持汉字输入）。
2．工程管理工具。
3．集成的C和C＋＋编译器和make工具。
4．浏览器，用于收集可视化的资源，*目标系统。
5．CrossWind，图形化的增强型调试器。
6．WindSh,C语言命令外壳，用于控制目标机。
7．VxSim,集成的vxworks目标机仿真器。
8．WindView,集成的软件逻辑分析仪。
9．可配置的各种选项，可以改变归Tornado GUI的外观等。
BNC Technologies Tornado 2.2使用指南
Tornado 2.2使用指南BNC Technologies Co, Ltd.目录1概述 (1)1.1T ORNADO 2.2组件 (1)1.1.1实时系统 (2)1.1.2Tornado 开发工具 (2)1.1.3Tornado文件目录 (3)1.2软/硬件配置 (6)1.3BOOTING过程介绍 (6)1.4建立TORNADO开发环境 (11)2PROJECT (14)2.1D OWNLOADABLE PROJECT (14)2.2BOOTABLE PROJECT (20)2.3集成模拟器VXSIM (23)2.4B ULID 说明 (24)3WINDSH AND BROWSER (26)3.1W IND S H(W IND S HELL) (26)3.1.1简介 (26)3.1.2启动和终止 (26)3.1.3Shell特性 (26)3.1.4WindSh内置命令 (27)3.2B ROWSER (29)3.3S PY (30)3.4W IND V IEW (31)4CROSSWIND (34)4.1D EBUGGING简介 (34)4.2任务模式调试 (34)4.3系统模式调试 (34)1概述VxWorks 是美国Wind River System 公司（以下简称风河公司，即Wind River公司）推出的一个实时操作系统。
Wind River公司组建于1981年，是一个专门从事实时操作系统开发与生产的软件公司，该公司在实时操作系统领域被世界公认为是最具有领导作用的公司。
VxWorks 是一个运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式实时操作系统。
它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。
在美国的 F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。
嵌入式系统 调试方法
嵌入式系统调试方法
嵌入式系统调试方法可以根据不同的调试目标和调试需求采用不同的方法。
以下列举了一些常见的嵌入式系统调试方法：
1. 基于软件的调试方法：
- 使用断点：在代码中插入断点，停止程序运行并观察变量值，跟踪程序执行流程。
- 打印调试信息：通过在代码中插入打印语句，将程序的状态信息打印输出到终端或日志文件中。
- 使用调试工具：使用专业的调试工具，如GDB、JTAG等，通过连接到嵌入式系统的调试接口，对系统进行调试和观察。
2. 基于硬件的调试方法：
- 使用示波器：通过连接示波器到嵌入式系统的输入输出接口，观察信号波形，以了解系统在运行时的状态和行为。
- 使用逻辑分析仪：通过连接逻辑分析仪到嵌入式系统的总线上，可以观察和分析总线通信、时序等情况。
- 使用仿真器/调试器：通过连接仿真器/调试器到嵌入式系统的调试接口，可以对系统进行单步调试、观察内存和寄存器状态等。
3. 试错法和排除法：
- 通过对系统的部分功能进行临时修改或替换，以确认问题所在。
- 逐步排除可能的原因，通过修改代码或配置参数，逐步缩小问题范围。
4. 远程调试方法：
- 使用远程调试工具：通过网络连接，将调试信息传输到远程电脑进行调试。
- 使用远程监控系统：通过网络连接，远程监控嵌入式系统的运行状态，收集和分析系统的日志和运行数据。
综合使用上述方法，可以帮助开发人员在嵌入式系统开发过程中有效地定位和解决问题。
tornado调试技巧PPT课件
crossWind调试器
常见问题： 1、 如果在taskSpawn的时候选项中设置了 VX_UNBREAKABLE ，那么就不能设置断点 调试。
➢ 2、如果打开了优化开关，O2那么无法单步调 试，代码和汇编对不上。
➢ 3、 编译时没有使用－g编译开关。 会无法设 置断点
➢ lkAddr 察看该地址离哪些符号（函数名，全局变量名）比较近。
➢ lkup 察看变量的地址
注： 符号表是通过symTbl.c链接进来的，只包含了全局 信息。
Windsh－和调试相关
➢ b 设置和显示断点 b就是显示断点，b 地址－设置断点
➢ bd 删除断点 bd 地址
➢ bdall 删除所有断点 ➢ bh 设置硬件断点
Browser－堆栈
➢ 1、察看stack信息 可以察看当前stack使用量 可以察看最大stack的使用量
注意： 如果在taskSpawn的时候选项中设置了
VX_NO_STACK_FILL，那么就无法察看 stack的使用量。
在shell中用checkStack也可以察看stack的使用
Browser－spy
crossWind调试器
➢ 重要步骤 2、Debug->Source search path 中加上你要调试
的原代码的路径。
crossWind调试器－常用功能
➢ breakPoint：设置断点，当任务执行到本断点后会 stop，前提是我们设置了 auto attach to task，在 没有设置此选项的情况下，必须手工attach 到某一任 务。 有全局断点和任务断点
windView
➢ 察看和分析任务执行信息的图型工具。 ➢ 不常用
嵌入式系统开发中常见问题及调试技巧总结
嵌入式系统开发中常见问题及调试技巧总结嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，其用于控制、监测和操作各种设备。
由于其硬件和软件的紧密结合，嵌入式系统开发面临着一系列特殊的问题和挑战。
本文将总结嵌入式系统开发中常见的问题，并提供一些调试技巧，帮助开发人员应对这些问题。
1. 定时问题在嵌入式系统开发过程中，定时问题是非常常见和关键的一个问题。
在许多应用中，嵌入式系统需要按照精确的时间间隔执行任务。
如果定时不准确，系统可能会出现故障。
为了解决这个问题，开发人员应该使用硬件定时器而不是软件延时。
此外，还需要注意处理器的时钟频率和硬件细节，以确保定时器的准确性。
2. 内存管理问题嵌入式系统的内存是有限的资源。
因此，在系统开发过程中，开发人员需要正确地管理内存，以避免内存泄漏和内存溢出等问题。
一种常见的做法是使用动态内存分配函数，如malloc()和free()，但需要小心使用，以防止内存碎片。
此外，还应使用静态分配或者对象池来管理内存。
3. 中断处理问题嵌入式系统在处理外部设备和传感器时通常会使用中断。
中断处理程序必须快速和准确地响应中断信号，并进行相应的处理。
为了优化中断处理，开发人员应该避免在中断处理程序中执行耗时的操作，如延时函数或其他复杂的计算。
此外，还应设置适当的优先级和中断控制器，以确保正确的中断处理顺序。
4. 电源管理问题嵌入式系统通常以电池或其他有限的电源供电。
因此，电源管理是一个重要的问题。
开发人员应该优化系统的功耗，通过降低处理器频率、关闭不必要的设备和使用低功耗模式等方法来延长电池寿命。
此外，还应实现合适的电源管理策略，例如睡眠模式和唤醒机制。
5. 调试技巧在嵌入式系统开发过程中，调试是非常重要的一步。
以下是一些调试技巧，有助于开发人员定位和解决软件和硬件问题：- 使用调试工具：使用适当的调试工具，如仿真器、调试器和跟踪工具，可以帮助开发人员跟踪代码和观察系统行为。
- 日志输出：在开发过程中，将关键信息输出到日志文件中，可以帮助开发人员更好地理解系统的运行状况和故障原因。
Tornado使用(debug篇)
Tornado使用（debug）debug涉及到的按钮有：其中：启动仿真器shell启动debugbrowserstop debugrun断点continue、step into、step over、step out观察工具另外常用的还有debug菜单下面的attach等。
下面以单独的OS部分调试过程为例说明这些工具的使用方法。
仿真和下载成功后：刚开始所有的调试按钮都是灰色，点击按钮启动debug，成功后这些按钮将变为亮色，这时就可以开始调试程序了。
此时可以打开shell窗口，程序中打印的信息会出现在这里（也有一部分会打到仿真窗口中，注意观察）。
点击按钮，输入需要调试的函数（对于VxWorks应该说是个任务）以及传递的参数（如果封装以后就简单了，不需自己传递参数），并且可以选中“break at entry point”在函数的入口处设置断点，让函数的执行可以按照自己的设计单步进行。
OK之后会调试窗口出现，可以看到任务停在了函数的入口处：此时，root任务断在了OS_MemSet处，这时，如果我们需要查看该函数的具体执行过程，则可以点击step into，任务的执行就会跳进OS_MemSet函数里边，在OS_MemSet函数内部，如果需要立刻返回root函数，可以点击step out。
而step over是按照程序的正常流程，对程序语句逐条执行。
另外，如果我们需要知道OS_MemSet函数的执行结果是否正确，即m_astPidCB数组是否被全部清0，可以在该变量上边点右键，选择“add to watch”，就会出现watch窗口，这边可以看到刚才选中的变量的内容，最近被改变的内容以红色显示：断点（break point）：在debug菜单下面可以看到三种断点－breakpoint、global breakpoint、temp. breakpoint。
好像breakpoint只能在一个任务内可见，而如果你进行多任务调试，从一个任务开始跑，需要在另一个任务里边断下来的话，就应该使用global breakpoint。
西工大嵌入式实验指导书-VxWorks
《嵌入式计算机系统》VxWorks实验指导书编写：魏晓敏西北工业大学2013年11月实验一基于VxWorks的多任务设计第一部搭建VxWorks开发环境VxWorks 是专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理、实时的系统资源以及实时的任务间通信。
VxWorks是种功能强大而且复杂的操作系统，仅仅依靠人上编程调试，很难发挥它的功能并设计出可靠、高效的嵌入式系统，必须有与之相适应的开发工具。
Tornado就是为开发基于VxWorks 的应用系统而提供的集成开发环境，Tornado中包含的工具管理软件，可以将用户自己的代码与VxWorks 的核心系统有效地组合起束，从而轻松、可靠地完成嵌入式应用厅发。
Tornado是Windriver 公司开发的嵌入式软件开发环境。
Tornado开发环境的最新版本是2.2 ，它在延续了Tornado2.0 开发环境的基础上，增加了更多易于使用、性能优异的工具，因此在商业上取得了较大成功，获得了用户的好评。
Tornado开发环境是嵌入式实时领域里最新的开发调试环境，是编写嵌入式实时应用程序的完整的软件开发平台。
它给嵌入式系统开发人员提供了一个不受目标机资源限制的超级开发和调试环境a。
它包含3 个高度集成的部分：●运行在宿主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用程序●运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统VxWorks●连接宿主机和目标机的多种通讯方式，如以太网、串u线、ICE 或ROM 仿真器VxWorks的开发环境为Tornado，我们实验室用的是Tornado2.2。
包括Wind_River_tornado2.2.1_vxworks5.5.1 和Wind_River_vxworks5.5.1_BSP_drivers 两部分，需要分别安装，安装的顺序是先安装VxWorks5.5.1，再安装BSP包。
1.1Tornado安装步骤1.1.1 获取Tornado安装文件Tornado安装文件，包括 TORNADO2.2 和BSP的文件，可以从网上下载（/ShowFile.asp?FileID=62525）。
基于Tornado的嵌入式软件单元测试
报告生成等冗余工作量 ，极 大提 高测试效率和测试规范性 ，已作为一种通用的嵌入 式软件单元 测试方 法在 所在测评机 构加
以推 广使 用 。
关 键 词 ：Ｔ ｒａｏ ｏｎ ｄ ；嵌 入 式软 件 ； 单 元 测 试 ；Ｔｅｔｅ ／ ｂｕ ；结 构覆 盖 率 ｓｂｄ Ｔ ｒｎ 中图 法 分 类 号 ：Ｔ ３ １５ 文 献 标 识 号 ：Ａ 文 章 编 号 ： ００７ ２ （０ ２ ７２ ８ —７ Ｐ １ ． １ ０—０ ４ ２ １ ）０ ６ ３０
２１ ０ ２年 ７月 第 ３ ３卷 第 ７ 期
计算机工程与设计
Ｃ０Ｍ Ｐ ＵＴＥＲ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ ＡＮＤ ＤＥＳ ＧＮ Ｉ
Ｊ ｌ ０ ２ ｕｙ２ １
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ７ １３ ．
基 于 Ｔ ｒ ａ ｏ的嵌 入 式 软 件 单 元测 试 ｏｎ ｄ
王 泉
（ 中国航 空 西安软 件测评 中心 ，陕西 西安 ７ ０ ６ ） １ ０ ８
ｗ ｉ ｓ ｅｔ ｅ ／ ｂｕ ｓ ｔ １ ｂ ｎ ｇｉ ｕ ｅ ｏ ｐｅ ｅｔ ｔ ｏ ｆ ｕａｉ ａ ｅ ｎＴ ｒ ａｏ ａ ｄ ｅｍｉ ｔ ｔ ｅ ｉ ｅ ｎ ｅ ｈ ｈｕ ｅ Ｔ ｓ ｄ Ｔ ｒ ｎｔ ｔ ｏ ．Ｔ ｃ ｆ ｓ ｔ ｃｍ ｌ ｅｔ ｓ ｃ ｎｉ ｒｔ ｎｂ ｓｄｏ ｏ ｄ ｎ ｌ ｎ ｅ ｈ ｆ ｒ ｃｓ ｃ ｄ ｂ ｅ ｏ ｏ ｉ ｓ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｇ ｏ ｎ ｉ ａ ｄｆｅ
嵌入式系统的调试与测试技巧
嵌入式系统的调试与测试技巧嵌入式系统是一种具有特定功能和任务的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，如手机、家电、汽车等。
由于其特殊的工作环境和资源限制，嵌入式系统的调试与测试工作十分重要。
本文将介绍一些嵌入式系统调试与测试的技巧，帮助开发人员有效解决问题并提高系统的稳定性和性能。
调试是嵌入式系统开发过程中至关重要的一步。
在软硬件集成后，通常会出现一些问题，如系统崩溃、死循环、性能瓶颈等。
下面是一些常用的嵌入式系统调试技巧。
首先，使用调试工具。
嵌入式系统通常会使用调试接口，如JTAG或SWD接口，开发人员可以通过这些接口连接嵌入式系统和调试工具，实时监测系统状态、查看变量值、设置断点等。
常见的调试工具有GDB、OpenOCD等，熟练掌握和合理利用这些工具可以帮助开发人员快速定位和解决问题。
其次，输出调试信息。
在嵌入式系统调试过程中，开发人员可以在代码中插入打印语句，输出运行时的变量值、函数调用信息、错误消息等。
这些信息可以通过串口、LCD显示屏或日志文件输出，帮助开发人员了解系统的运行状态和错误发生位置。
另外，利用仿真器进行调试。
对于某些需要与外设或传感器交互的嵌入式系统，开发人员可以使用仿真器模拟外设的输出信号，并在调试过程中逐步检查系统的反应和执行路径。
这种方法可以极大地减少与外设的依赖，并提高调试效率。
在进行嵌入式系统的测试时，需要针对系统的功能、性能和稳定性进行全面的验证。
下面是一些常用的嵌入式系统测试技巧。
首先，功能测试。
功能测试是验证嵌入式系统是否按照预期的方式工作的过程。
开发人员需要设计合适的测试用例，覆盖系统的各个功能模块，并通过输入各种不同的数据和条件来验证系统的输出是否符合预期。
在测试过程中，应该注意边界条件、异常情况以及不同使用场景的考虑。
其次，性能测试。
性能测试是评估嵌入式系统在各种负载条件下的运行性能的过程。
通过对系统进行压力测试、并行测试、响应时间测试等，开发人员可以了解系统在不同负载情况下的稳定性和性能瓶颈，并进行优化。
嵌入式系统调试方法
嵌入式系统调试方法嵌入式系统调试是指在嵌入式系统开发过程中，通过对系统的硬件和软件进行测试、分析和修正，以使系统能够正确地运行和实现预期的功能。
嵌入式系统调试的目标是找出并修复系统中的错误、调整系统性能和验证系统功能的正确性。
为了达到这些目标，有许多调试方法和工具可以使用。
下面将介绍几种常用的嵌入式系统调试方法。
1. 仿真调试：嵌入式系统通常由硬件和软件组成，仿真调试是使用软件模拟器在计算机上运行嵌入式系统的一种方法。
通过仿真调试，可以快速发现和修复软件错误，同时还可以验证硬件设计的正确性。
仿真调试工具通常提供断点、单步执行、变量监视等功能，方便程序员跟踪和分析程序运行过程。
2. 硬件调试：硬件调试主要是通过对硬件电路进行测量和观察，来找出硬件故障。
常用的硬件调试工具包括示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪等。
硬件调试的目标是验证硬件设计的正确性、找出电路中的故障并进行修复。
通过对电路进行连线、观察信号波形和分析电路特性，可以找出硬件故障的原因，进而采取相应的修复措施。
3. 软件调试：软件调试主要是通过对嵌入式软件进行测试和分析，来找出软件中的错误。
常用的软件调试方法包括追踪调试、断言调试、覆盖测试等。
追踪调试可以记录程序的执行流程和函数调用轨迹，帮助开发人员定位错误的位置；断言调试是通过插入断言语句来检查程序的运行结果是否符合预期；覆盖测试是通过执行各种测试用例，检查程序的各个部分是否都被执行到。
软件调试工具包括调试器、代码覆盖率工具、性能分析工具等。
4. 性能调优：性能调优是指通过对嵌入式系统的硬件和软件进行调整和优化，以提高系统的执行效率和响应速度。
常用的性能调优方法包括编译器优化、算法优化、资源配置等。
编译器优化可以通过调整编译器的优化选项，来生成更高效的机器代码；算法优化可以通过改进算法的实现方式，来降低算法的时间复杂度；资源配置可以通过合理地分配系统资源，来提高系统的整体性能。
在进行嵌入式系统调试时，需要注意以下几点：1. 确定调试目标：在开始调试之前，需要明确调试的目标和要解决的问题。
嵌入式系统调试方法
嵌入式系统调试方法在嵌入式系统开发过程中，调试是一个至关重要的环节，它可以帮助开发人员发现和修复系统中的问题，确保系统的可靠运行。
嵌入式系统调试方法有多种，本文将介绍几种常见的调试方法及其应用。
1.仿真调试方法仿真调试方法是通过软件工具模拟出目标系统的运行环境，并执行实际的应用程序进行调试。
主要有两种仿真调试方法：软件仿真和硬件仿真。
软件仿真是在宿主机上运行嵌入式系统的代码，通过模拟目标系统的硬件和外设，实现对代码的调试。
软件仿真的优点是不需要实际的硬件环境，可以在开发过程中随时进行调试，并且具有一定的调试功能，如断点调试、变量跟踪等。
但由于宿主机和目标系统的硬件差异，软件仿真无法完全模拟出实际系统的运行情况，因此在一些对实时性要求较高的系统调试中，软件仿真的效果可能不太理想。
硬件仿真是通过使用专用的硬件仿真器或开发板，将目标系统的代码加载到仿真器或开发板上运行，并通过仿真器或开发板提供的调试接口进行调试。
硬件仿真可以更加真实地模拟出系统的运行环境，能够检测到一些与硬件相关的问题，并且对实时性要求较高的系统也有较好的支持。
但硬件仿真的成本较高，需要专门的硬件设备，并且在调试过程中可能会受到硬件本身的限制。
2.远程调试方法远程调试方法是通过网络连接将开发环境和目标系统进行远程通信，实现对目标系统的调试。
远程调试方法可以分为两种：远程串口调试和远程调试工具调试。
远程串口调试是通过连接目标系统的串口与开发环境的串口进行通信，实现对目标系统的调试。
远程串口调试的优点是简单易用，在调试过程中可以使用类似于本地调试的方式进行操作。
但远程串口调试的缺点是需要连接物理串口，局限于物理距离。
远程调试工具调试是通过使用专门的远程调试工具，如JTAG或SWD调试器，通过连接开发环境和目标系统的调试接口进行调试。
远程调试工具调试可以实现远程调试，无需物理接触目标系统，灵活性较高。
但远程调试工具调试的缺点是需要专用的调试工具和接口支持。
嵌入式系统的开发与调试步骤解析
嵌入式系统的开发与调试步骤解析嵌入式系统是指集成了计算机硬件和软件的特定功能的系统。
它广泛应用于各个领域，如汽车、家电、通信设备等。
嵌入式系统的开发与调试是确保系统能够正常运行的关键步骤。
本文将详细解析嵌入式系统开发与调试的步骤。
一、需求分析在进行嵌入式系统的开发与调试之前，首先需要进行需求分析。
这一步是确定系统的功能和性能参数。
开发人员需要与客户或项目组进行充分的沟通，了解系统的需求和约束。
需求分析的结果将成为后续开发和调试的指导基础。
二、硬件设计硬件设计是嵌入式系统开发的关键环节之一。
在进行硬件设计时，需要根据需求分析的结果选择适合的硬件平台，并设计相应的硬件电路。
硬件设计包括选择适配的处理器、存储器、外设等，并绘制相应的电路图和布局图。
三、软件开发在硬件设计完成后，便需要进行软件开发。
软件开发是嵌入式系统开发过程中最复杂的环节之一。
通常情况下，嵌入式系统的软件开发需要首先进行底层驱动开发，包括操作系统的移植、芯片外设的驱动开发等。
然后进行应用开发，根据需求分析的结果，设计开发系统所需的各种功能。
四、系统集成软件开发完成后，需要进行系统的集成。
系统集成包含硬件和软件两个方面。
首先，将硬件和软件进行连接和组装，确保硬件和软件的兼容性。
其次，通过逐步调试和测试，保证软硬件之间的协同工作。
这个过程中可能需要进行不止一次的调试和修改，以保证整个系统能够正常运行。
五、功能测试在系统集成完成后，需要进行功能测试。
对系统进行全面的功能测试，验证系统是否满足需求分析中确定的功能和性能参数。
测试包括输入输出的正确性、响应时间、系统的稳定性等多个方面。
根据测试结果进行相应的修正和优化。
六、性能测试性能测试是对系统的性能进行评估和验证的过程。
通过模拟实际使用场景，测试系统在不同负载下的性能指标，包括响应时间、吞吐量、资源利用率等。
性能测试的结果将为系统的优化和调整提供参考。
七、系统优化根据功能测试和性能测试的结果，对系统进行优化。
VxWorks操作系统简介
VxWorks操作系统简介VxWorks操作系统简介1.VxWorks操作系统概述VxWorks是一种实时操作系统（RTOS），由美国风险通信公司（Wind River Systems）开发和销售。
它广泛应用于嵌入式系统、网络设备和航空航天等领域，以其高度可靠性、实时性和可定制性而闻名。
2.VxWorks操作系统的特点与优势2.1 实时性能：VxWorks具有优秀的实时性能，能够以微秒级的精确度响应任务，并能够满足各种实时应用的需求。
2.2 可定制性：VxWorks提供了丰富的可定制选项，开发人员可以根据具体需求选择合适的开发环境、编程语言和硬件平台。
2.3 可靠性：VxWorks采用可靠性架构，能够有效地处理系统错误和异常，提供稳定性能与高可靠性。
2.4 安全性：VxWorks支持多层次的安全机制，包括访问控制、数据加密和安全认证等，保护系统免受恶意攻击。
3.VxWorks操作系统的体系结构3.1 内核：VxWorks内核提供了操作系统的核心功能，包括任务调度、内存管理、中断处理等。
它是操作系统与硬件之间的核心接口。
3.2 文件系统：VxWorks支持多种文件系统，包括RAM文件系统、ROM文件系统和网络文件系统等。
这些文件系统可用于数据存储、配置文件管理和软件更新等方面。
3.3 设备驱动程序：VxWorks提供了丰富的设备驱动程序，用于管理和控制外设设备，如串口通信、网络接口和硬盘等。
3.4 网络协议栈：VxWorks内置了多种网络协议栈，包括TCP/IP协议栈和UDP协议栈等，以实现设备间的网络通信。
4.VxWorks操作系统的开发工具4.1 Tornado集成开发环境：Tornado是VxWorks的主要开发工具，提供了图形化界面和一系列的编译、调试和部署工具，简化了开发过程。
4.2 GNU工具链：VxWorks还支持GNU工具链，包括GCC编译器、GDB调试器和Make构建工具等，为开发人员提供更灵活的开发环境。
Tornado开发环境的应用
Tornado开发环境的应用1 概述Tornado是一种集成的交互式软件开发环境，为开发实时嵌入式应用程序提供高效明晰的图形化的实时应用开发平台。
它包含了一套完整的面向嵌入式系统的开发和调测工具。
Tornado环境采用主机－目标机交互开发模型，应用程序在主机的Windows环境下编译链接生成可执行文件，下载到目标机，通过主机上的目标服务器（Target Server）与目标机上的目标代理（Target Agent）的通讯完成对应用程序的调试、分析。
它主要由以下几部分组成：●VxWorks高性能的实时操作系统●应用编译工具VxWorks使用GNU的GCC编译器●集成开发环境（IDE）可以管理和编译工程，建立和管理主机和目标机的通讯，并可运行、调试和监视VxWorks 应用其中集成开发环境（IDE）包含以下组件：●集成的源码级编辑器（Editor）●工程管理工具(Project)●集成的C和C++编译器(Complier)●用于监视目标系统的可视化浏览器（Browser）●CrossWind，一个图形化的增强型源码级调试器(Debugger)●WindSh，一个可以控制目标系统的，执行C语言命令行的Tornado外壳(Shell)●VxSim，一个集成的VxWorks目标仿真器●WindView，用于目标仿真器的软件逻辑分析仪●一些用户化选项以上工具主要驻留在主机上，通过目标服务器和目标代理之间的通讯，对远程的目标板进行操作。
如图1所示。
2 Tornado 开发环境的安装针对PowerPC系列，在安装盘的VxWorks\PowerPC目录下双击Setup.exe即可启动Tornado的安装。
安装过程与常见的Windows应用程序相类似，所需序列号可以在VxWorks\PowerPC目录下的key.txt文件中找到。
选择安装目录和安装组件。
如果需要安装BSP有关的开发工具（BSP Developers Kits,Network Driver Source Code,SCSI Driver Source Code）,则在安装盘的VxWorks\BspDevKit目录下双击Setup.exe,序列号在相同目录下的serial.no文件中。
第二讲 嵌入式操作系统VxWorks及其开发工具Tornado(2010)
第二讲：嵌入式操作系统VxWorks及其开发工具Tornado主讲人：办公地址：联系方式：刘利强31号楼222房间82519069上节课主要内容：⏹为什么要学习嵌入式技术⏹嵌入式系统概述⏹嵌入式系统的应用⏹嵌入式实时系统基础132基础知识介绍交叉开发环境的建立方法Tornado 工具及其使用方法4常用的软件调试开发方法⏹什么是VxWorks？⏹为什么VxWorks被广泛采用？⏹VxWorks系统与通用操作系统的对比⏹什么是Tornado?⏹Tornado的工具及其开发环境⏹Tornado的目录结构⏹Tornado的主要目录结构什么是VxWorks？VxWorks操作系统是美国风河公司（Wind River System 公司，WRS）于1983年设计开发的一种运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式强实时操作系统。
它凭借着良好的可持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据了重要一席。
VxWorks系统具备高可靠性和实时性，目前被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中。
如美国的F-16战斗机、FA-18战斗机、B-2隐形轰炸机、爱国者导弹上、火星探测器等均使用了VxWorks操作系统。
什么是VxWorks？VxWorks的主要组成如下：⏹高性能系统内核Wind➣多任务调度（基于优先级抢占方式的实时调度算法）➣内部任务的通讯⏹其它标准工具➣设备驱动➣文件系统➣I/O系统➣内存管理➣网络协议栈为什么VxWorks被广泛采用？⏹可靠性考虑操作系统的用户希望在一个工作稳定、可以信赖的环境中工作，而稳定、可靠是VxWorks的一个突出优点。
⏹实时性考虑⏹可裁剪性考虑由于存储空间和资源的限制，及提高运行效率考虑，用户在使用嵌入式操作系统时，并不是操作系统的每一个部件都要用到，例如图形显示、文件系统以及一些设备驱动在某些嵌入式系统中往往并不使用。
嵌入式软件调试方法
嵌入式软件调试方法嵌入式软件调试是在开发过程中至关重要的一步，它可以帮助开发人员及时发现并解决软件中的错误和问题。
本文将介绍一些常用的嵌入式软件调试方法，以帮助开发人员更高效地进行调试工作。
一、日志输出日志输出是一种常见的调试方法，它通过在代码中插入日志语句来记录程序的运行状态。
通过查看日志输出，开发人员可以了解程序在不同阶段的运行情况，从而准确定位问题所在。
在嵌入式开发中，可以使用串口输出日志信息，并通过串口助手等工具进行查看和分析。
二、断点调试断点调试是一种常用且高效的调试方法，它可以让开发人员在程序执行到指定位置时暂停运行，并可以进行变量查看、单步运行等操作。
在嵌入式开发中，可以通过集成开发环境（IDE）来设置断点，并通过连接开发板或仿真器进行调试。
断点调试可以帮助开发人员深入分析问题，并逐步解决。
三、观察窗口观察窗口是一种用于监视变量值的工具，它可以在程序运行过程中实时显示变量的值。
开发人员可以通过观察窗口来监测变量的变化情况，以便及时发现错误和问题。
在嵌入式开发中，常用的观察窗口包括寄存器窗口、变量窗口等，可以在IDE中进行设置和使用。
四、模拟器调试模拟器调试是一种在软件环境中进行调试的方法，它可以模拟真实的硬件环境，并运行嵌入式软件进行调试。
模拟器调试可以提供更灵活和方便的调试环境，不受硬件限制，并且可以在不同的测试用例中进行调试。
在嵌入式开发中，可以使用模拟器调试进行功能验证和问题排查。
五、硬件调试工具硬件调试工具是一种用于连接和调试目标硬件的设备，它可以帮助开发人员进行硬件级别的调试和分析。
常用的硬件调试工具包括调试器、仿真器、示波器等。
这些工具可以实时监测芯片和外设的各种信号，并通过调试软件进行数据分析和问题定位。
六、远程调试远程调试是一种通过网络连接进行调试的方法，它可以让开发人员在远程地点进行调试工作。
通过远程调试，开发人员可以实时监测目标设备的状态，并远程执行调试操作。
这在分布式开发、远程协作等场景下非常有用，可以节约时间和资源。
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– 命令：format a:
• 用于格式化软盘，第一次使用时需要
– mkboot a: bootrom
(如果提示没有mkboot命令，则需要到 ..\host\x86-win32\bin下，运行torVars.bat
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打开development tool components
为了能够使用shell， 选择target shell components
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选择菜单buildrebuild all 等待编译结束
编译出来的目标文件在工程目录下的 default目录下，是vxWorks
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步骤3：制作启动软盘
Tornado开发调试环境 潘建
1、建立调试环境
Tornado采用主机/目标机开发模式 我们以pcPentium目标机为例介绍调试环 境的建立 目标机：通常使用开发板 但在开发阶段，如果有合适的开发板模拟 器/仿真机（例如VmWare），建议使用
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建立Bootable Application
– 初始化目标机上的硬件 – 建立VxWorks运行的环境
– 从引导设备上加载VxWorks操作系统映像， 并将CPU的控制权移交给操作系统
6
操作系统映像文件VxWorks
VxWorks是应用程序和目标代理程序运行 的软件平台，一般存放在bootrom.sys所 在的软盘或目标机硬盘或目标机FLASH盘， 或主机硬盘上 由bootrom.sys的引导程序加载到目标机 内存
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步骤4：配置主机环境
设置FTP服务器
– 可以使用常用的FTP服务器
• 例如Serv_U
– 也可以使用Tornado自带的FTP Server
使用FTP服务器的关键在于提供正确的用 户名和密码
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若使用Tornado自带的FTP Server
启动Tornado组件FTP Server
– 口令，必须与主机的FTP服务器相应的同名用户的口令相同——
pw=vxworks
– 目标名，可以任意设置，不影响启动过程——tn=target
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修改config.h
为了使用键盘和控制台
–修改 –为：
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修改config.h
修改网络驱动选项 选择VmWare支持的网卡
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步骤2.1：生成bootrom
选择菜单Build->Build Boot Rom
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弹出的窗口
BSP选择pcPentium，Image选择bootrom和 gnu
点击OK，会弹出Build Output窗口显示编译过 程
等待编译成功
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步骤2.2：生成VxWorks
VxWorks有很多组件
黑色为VxWorks当前 所包含的组件
– VxWorks支持的网卡参见config.h – 使用某个网卡，必须包含相应的 INCLUDE_XXX
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VxWorks支持的网卡（from config.h）
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步骤1：修改config.h
修改引导行
引导文件根据引导行来确定引导设备、引 导路径、操作系统文件，并且引导行存放 在固定的位置 操作系统访问引导行来确定网络的配置 系统reboot时也将访问引导行
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在x86平台上，首先确定调试手段
– 网络 or 串口
然后根据下列步骤建立调试环境
– 修改配置文件 – 生成bootrom引导文件和VxWorks映像文件 – 制作启动软盘 – 配置主机环境 – 用启动软盘启动目标机 – 从主机连接到目标机
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1.2 网络连接
步骤0：确定调试手段
Hale Waihona Puke 使用以太网连接调试方式，通过网络使用 FTP协议从主机下载VxWorks映像 首先要确定目标机使用的网卡类型号
在WFTPD窗口中选择菜单Security中的 User/right… 在其弹出窗口中选择New User
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根据提示信息输入：
– 登录用户名和密码（要与 DEFAULT_BOOT_LINE中指定的一致） – Home Directory
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VmWare的引导行
“"lnPci(0,0)your_host_name:d:\\vxWorks h=90.0.0.3 e=90.0.0.50 u=target pw=vxworks tn=target"” 解释如下： – 启动设备名——lnPci(0,0) – 主机标志名，可以任意填写，不影响启动过程——your_host_name – 主机端的操作系统路径和文件名——d:\\vxWorks – 主机IP地址——h=90.0.0.3 – 目标机IP地址——e=90.0.0.50 – 用户名，主机的FTP服务器必须有相应的同名用户——u=target
3
选择BSP为pcPentium
4
1.1 配置文件config.h
在x86系列的目标机上运行的vxWorks系 统包括两部分：
– 引导文件bootrom.sys和操作系统映像文件 VxWorks
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引导文件bootrom.sys
bootrom.sys的主要作用类似于BIOS，一 般存放在一张软盘或目标机硬盘或目标机 FLASH盘上，由Vxld或其他程序加载到内 存
7
上述两个文件可以利用Tornado提供的工 具，按照BSP配置文件config.h中的有关 配置自动生成
– 例如pcPentium的配置文件是 ..\target\config\pcPentium\config.h
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config.h
config.h定义：
– 引导行
– 目标机操作系统包含的主要成分，例如软驱、 IDE硬盘、SCSI设备、网络等设备驱动 – 文件系统（DOSFS、TFFS、CDROMFS等） – 调试方式
– 内存地址
– 以及有关参数
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引导行
引导行定义了引导设备、引导路径、操作 系统文件名、主机/目标机IP地址、子网掩 码、FTP用户名和口令等参数 对于x86平台目标机，引导设备可以是软 盘、硬盘、FLASH盘和网卡
– 一般通过以太网或RS232标准串口连接进行 调试
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pcPentium\config.h中的缺省启动行