一种单片机功能检测方法及系统与流程

本发明提出了一种单片机功能检测方法及系统，属于单片机检测领域。

背景技术：

1、单片机是一种微型的pc机设备，广泛应用于各种嵌入式系统。其功能检测对于保证系统的稳定运行至关重要。传统的单片机功能检测主要检测单片机自身模块和硬件部分，对单片机具体软件功能和环境参数没有涉及，仅仅保证单片机功能正常实现，无法发现潜在问题，但随着单片机运用场景越来越广泛，对单片机使用场景要求越来越高，平日能正常使用的单片机随着环境变化其功能稳定性会出现变化，单片机功能变化无法掌控，局限了单片机的使用范围，因此本发明提出一种单片机功能检测方法及系统。

技术实现思路

1、本发明提供了一种单片机功能检测方法及系统，用以解决单片机功能检测不全面和使用环境和功能不明确的问题，明确单片机在各种环境运行的功能状态。

2、本发明提出的一种单片机功能检测方法，其特征在于，所述方法包括：

3、s1、根据单片机型号在pc机下载安装编译器、调试器、仿真器和集成开发工具，单片机通过调试设备与pc机连接，单片机与传感器、执行器和显示器连接，构建单片机功能检测环境；

4、s2、在所述检测环境中，将自检程序下载到单片机中执行，使用调试设备对执行过程和输出结果进行检测，获取单片机内部功能模块检测结果，结果异常对单片机进行修复处理；

5、s3、使用仿真软件对单片机进行模拟仿真，在pc机中模拟执行软件程序，对仿真模拟输出信号与预估功能进行分析调试，获取单片机功能检测合格标准；

6、s4、在所述检测环境中，执行程序下载到单片机中运行，使用调试设备采集单片机各模块端口和硬件接口信号数据，与功能合格检测标准分析比较，获得单片机功能检测结果；

7、s5、将功能检测合格的单片机置于其他环境条件下，通过改变单片机运行环境，采集分析单片机不同条件下工作数据和工作性能，获取单片机正常条件和极端条件下的运行数据。

8、进一步，在所述检测环境中，将自检程序下载到单片机中执行，使用调试设备对执行过程和输出结果进行检测，获取单片机内部功能模块检测结果，结果异常对单片机进行修复处理，包括：

9、s11、统计单片机各功能模块端口名称、数量和位置，通过编译器调用所有单片机功能模块端口数据，生成具有全面检测功能的自检程序；

10、s12、通过仿真器将自检程序下载到单片机中，启动单片机运行自检程序，通过调试设备采集自检程序端口的输入和输出信号，获取自检检测结果；

11、s13、对自检检测结果进行分析和判断，如果测试结果异常，则对异常位置进行定位，异常数据由单片机发送回仿真器，向检测人员发出异常提示；异常处理后，再次进行自检程序，直至获取正常输出结果，说明单片机的各个功能模块正常。

12、进一步，所述使用仿真软件对单片机进行模拟仿真，在pc机中模拟执行软件程序，对仿真模拟输出信号与预估功能进行分析调试，获取单片机功能检测合格标准，包括：

13、s21、将编译好的软件执行程序通过集成开发工具识别，得到单片机可以识别的机器码；

14、s22、在集成开发工具中设置仿真器的参数，选择单片机的芯片型号，将仿真器与单片机的连接方式、时钟频率、电压级别、调试模式进行设置，调试设备和仿真器将单片机与pc机连接，获得模拟仿真运行环境；

15、s23、将要运行的软件执行程序下载到单片机的内部存储器中，通过集成开发工具启动单片机模拟仿真，对软件执行程序中的每个步骤依次进行检测，并输出每个程序步骤对应的检测结果，如果提示报错就修改，修改到提示正确为止；如果检测提示正确，则对程序下一个步骤进行检测，直至正确完成软件执行程序所有步骤检测，获得每个执行程序步骤检测正确的仿真结果；

16、s24、根据仿真结果的检测环境设定比对阈值和容差范围，通过计算获得单片机功能检测的合格标准。

17、进一步，在所述检测环境中，执行程序下载到单片机中运行，使用调试设备采集单片机各模块端口和硬件接口信号数据，与功能合格检测标准分析比较，获得单片机功能检测结果，包括：

18、s31、将单片机与pc机和调试设备连接，同时单片机与传感器、执行器和显示器连接，对单片机进行软件硬件混合检测；

19、s32、将编译好的执行程序通过仿真器烧录到单片机中，运行单片机，通过pc机控制单片机运行步骤，利用调试设备采集单片机运行过程中软件模块和硬件接口输入输出信号，获得单片机各步骤对应的软件硬件检测结果；

20、s33、将软件硬件检测结果与合格标准进行统计比对，对不合格检测结果的步骤进行定位，对电路设计、软件编译逻辑、硬件电路连接、元器件损坏以及焊接端口进行分析，找出不合格原因并向检测人员发出修复调试提示；

21、s34、统计输出结果合格的单片机功能数据，获得单片机功能检测结果。

22、进一步，所述将功能检测合格的单片机置于其他环境条件下，通过改变单片机运行环境，采集分析单片机不同条件下工作数据和工作性能，获取单片机正常条件到极端条件下的功能数据，包括：

23、s41、对功能检测合格的单片机，改变其工作电压，检测单片机工作数据，获取单片机正常工作时单片机电压阈值到电压超负荷情况下单片机性能阈值；

24、s42、对功能检测合格的单片机，改变其工作温度，检测单片机工作数据，获取单片机正常工作时单片机温度阈值到温度超负荷情况下单片机性能阈值；

25、s43、对功能检测合格的单片机，改变其工作湿度，检测单片机工作数据，获取单片机正常工作时单片机湿度阈值到湿度超负荷情况下单片机性能阈值；

26、s44、对功能检测合格的单片机，改变其环境粉尘密度，检测单片机工作数据，获取单片机正常工作时单片机粉尘环境阈值和粉尘环境超负荷情况下单片机性能阈值；

27、s45、统计单片机环境变动下的工作数据和环境数据，获取环境变动下单片机综合功能检测结果。

28、一种单片机功能检测系统，其特征在于，所述系统包括：

29、自检模块，用于将自检程序下载到单片机中执行，通过调试设备对执行过程和输出结果进行检测，对检测异常部分进行定位修复调试，获取单片机内部功能模块检测结果；

30、仿真模块，用于对单片机进行模拟仿真，通过在仿真器中模拟运行单片机，对仿真模拟输出信号与预估功能进行分析调试，获取单片机功能检测合格标准；

31、检测模块，用于检测单片机运行数据，使用调试设备采集单片机各模块端口和硬件接口信号数据，与合格功能标准分析比较，获得单片机功能检测结果；

32、变动模块，用于改变单片机运行环境，采集分析单片机不同条件下工作数据和工作性能，得到环境变动下单片机的运行数据，获取单片机综合功能检测结果。

33、进一步，所述自检块包括：

34、自检程序模块，用于统计单片机功能模块和各模块端口名称、数量和位置，通过编译器调用所有单片机功能模块端口数据，生成具有全面检测功能的自检程序；

35、自检采集模块，用于仿真器将自检程序下载到单片机中，启动单片机运行自检程序，通过调试设备采集自检程序端口的输入和输出信号，获取自检检测结果；

36、自检分析模块，用于分析自检检测结果，如果测试结果异常，则对异常位置进行定位，异常数据由单片机发送回仿真器，向检测人员发出异常提示；异常处理后，再次进行自检程序，直至获取正常输出结果，说明单片机的各个功能模块正常。

37、进一步，所述仿真模块包括：

38、代码识别模块，用于使用集成开发工具识别软件执行程序，获得单片机可识别的机器码；

39、仿真环境模块，用于设置仿真参数，选择单片机的芯片型号，将仿真器与单片机的连接方式、时钟频率、电压级别、调试模式进行设置，通过调试设备和仿真器将单片机与pc机连接，获得仿真模拟环境；

40、仿真分析模块，用于启动仿真功能，对软件执行程序中的每个步骤依次进行检测，并输出每个程序步骤对应的检测结果，如果提示报错就修改，修改到提示正确为止；如果检测提示正确，则对程序下一个步骤进行检测，直至正确完成软件执行程序所有步骤检测，获得每个执行程序步骤检测正确的仿真结果；

41、标准设定模块，用于统计仿真正常执行结果，根据仿真结果的检测环境设定比对阈值和容差范围，计算获得单片机功能检测的合格标准。

42、进一步，所述检测模块包括：

43、线路连接模块，用于单片机与pc机和调试设备的连接，同时单片机与传感器、执行器和显示器连接，对单片机进行软件硬件混合检测；

44、检测采集模块，用于执行程序通过仿真器烧录到单片机中，运行单片机，通过pc机控制单片机运行步骤，利用调试设备采集单片机运行过程中软件模块和硬件接口输入输出信号，获得单片机各步骤对应的软件硬件检测结果；

45、分析统计模块，用于将软件硬件检测结果与合格标准进行统计比对，对不合格检测结果的步骤进行定位，对电路设计、软件编译逻辑、硬件电路连接、元器件损坏以及焊接端口进行分析，找出不合格原因并向检测人员发出修复调试提示；

46、结果统计模块，用于统计输出结果合格的单片机功能数据，获得单片机功能检测结果。

47、进一步，所述变动模块包括：

48、电压变动模块，用于检测电压环境对单片机功能影响，获得单片机正常运作电压阈值到超正常电压下单片机功能数据；

49、温度变动模块，用于检测温度环境对单片机功能影响，获得单片机正常运作温度阈值到超正常温度下单片机功能数据；

50、湿度变动模块，用于检测湿度环境对单片机功能影响，获得单片机正常运作湿度阈值到超正常湿度下单片机功能数据；

51、粉尘变动模块，用于检测粉尘密度对单片机功能影响，获得单片机正常运作粉尘密度阈值到超正常粉尘密度下单片机功能数据；

52、数据统计模块，统计单片机环境变动下的工作数据和环境数据，获取环境变动下单片机综合功能检测结果。

53、本发明有益效果：通过构建单片机检测环境，单片机进行自检能够验证单片机内部电路模块和功能是否正常，保证进行检测的单片机内部功能正常；通过模拟仿真能够模拟出一个真实的单片机运行环境，能够快速调试验证程序，对模拟仿真中执行程序的每个步骤进行实时监控，发现异常及时处理，能够对单片机功能进一步优化，仿真能够避免异常结果发生对真实硬件的损坏，同时根据仿真结果能够预设单片机正常运行数据结果范围；通过检测软硬件运行数据，能够实时检测单片机工作过程中各模块和电路输入输出信号数据，与模拟仿真数据相比较，能够获得正常的功能数据，同时对异常数据进一步优化，进一步提高单片机产品稳定性；通过改变单片机运行环境，获取单片机在环境改变下的功能数据，能够在环境改变情况下推测单片机工作状态，合理安排做出规划，保证单片机功能满足实际需求，同时避免单片机损失，减少设备维护成本。