单片机应用技术|系统调试与联调过程

单片机应用系统调试是系统开发的重要环节。调试的目的是查出系统硬件设计与软件设计中存在的不完善地方及潜在的错误，便于修改设计，最终使系统正确地工作。调试包括硬件调试、软件调试及系统联调。

1）硬件调试

硬件调试是利用开发系统、基本测试仪器，通过执行开发系统有关命令或运行适当的测试程序（即与硬件有关的部分用户程序段），检查用户系统硬件中存在的故障。

硬件调试可分静态调试与动态调试两步进行。

（1）静态调试

静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检查。

静态调试第1步是目测印刷电路板和器件。印刷电路板主要检查表面质量，如印制线、焊盘、过孔是否完好、焊点是否达到质量要求等。对所选用的器件与设备，要认真核对型号，检查它们的连线引脚是否完好。

第2步为万用表测试。检查连接点的通断状态是否与设计规定相符。再检查各种电源线与地线之间是否有短路。短路问题必须在器件安装及加电前查出。如有集成芯片性能测试仪器，应尽可能地将要使用的芯片进行测试筛选，其他的器件、设备在购买或使用前也应当尽可能做必要的测试。

第3步加电检查。主要检查插座或器件的电源端和接地端的电压值是否符合设计要求。先在未插入芯片的情况下加电检查，然后断电，再一块芯片、一块芯片逐步插入并加电检查。测试中，注意观察芯片是否出现打火、过热、异味、冒烟等现象，如出现，应立即断电，仔细检查电源加载等情况，找出原因并加以解决。

第4步是联机检查。主要检查单片机仿真系统或程序下载电缆连接是否正确、通信是否正常、可靠。

（2）动态调试

动态调试是在联机仿真调试下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件间连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的常用方法是采用依信号处理流向，按功能由分到合，分步分层调试。(www.xing528.com)

以信号处理的流向为线索、按逻辑功能将系统硬件电路分为若干块。将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由远及近的分步分层调试。分块独立调试各子电路，无故障后，再对各块电路及电路间可能存在的相互联系进行试验。此时测试相互信息联络是否正确，时序是否达到要求等。直到所有电路加入系统后各部分电路仍能正确工作为止。调试中，常用示波器、万用表等仪器检查被调试电路测试点的状态，是否是预期的工作状态，判断工作是否正常。

2）软件调试

软件调试是发现程序中存在的语法错误与逻辑错误，并加以排除纠正的过程。常用的调试方法有断点跟踪、中间状态输出、环境模拟等。

软件调试常进行单元模块调试与模块综合调试。

（1）单元模块调试

单元模块调试是对完成不同功能的软件模块分别进行调试。可以借助软件开发平台，或直接在设计的单片机应用系统中进行调试，保证各模块程序运行的正确性，调试中需模拟可能出现的异常情况，验证程序的容错性。

（2）模块综合调试

单元模块调试完后，应进行相互关联的模块之间接口调试，排除在程序模块连接中出现的逻辑错误。

3）系统联调

系统联调就是将设计的软件在相应的硬件中运行，进一步排除硬件故障错误或软硬件设计错误。主要验证3个方面的问题：系统运行中软件与硬件能否完成设计功能；系统运行中是否有未预料的潜在错误；系统的动态性能指标是否满足设计要求。