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通过对真实案例的学习和对专业工具（例如逻辑分析仪、JTAG调试器和性能分析仪）的广泛研究，本书提出了调试实时系统的实践方法。它遵循嵌入式系统的传统设计生命周期原理，指出了哪里会导致错误，进一步阐述如何在将来的设计中发现和避免错误。它还研究了应用程序性能监控、单个程序运行跟踪记录以及多任务OS中单独运行应用的其它的调试和控制方法。

目录

译者序
前言
第1章　问题在何处　/ 1
参考文献　/ 8
第2章　系统化的调试方法　/ 9
2.1　调试的六个阶段　/ 9
2.1.1　谁有故障　/ 12
2.1.2　我遇到过的一个缺陷　/ 12
2.2　参考文献　/ 22
第3章　嵌入式软件调试的最佳实践　/ 23
3.1　引言　/ 23
3.2　造成嵌入式系统与众
　　 不同的原因　/ 24
3.2.1　嵌入式系统专门用于特定
　　　　　　的任务，而PC是通用的
　　　　　　计算平台　/ 24
3.2.2　软件失效在嵌入式系统中
　　　　　　造成的影响要比在桌面系
　　　　　　统中严重得多　/ 24
3.2.3　嵌入式系统具有实时性约束　/ 25
3.2.4　嵌入式系统可被各式各样
　　　　　　的处理器以及处理器架构
　　　　　　支持　/ 26
3.2.5　嵌入式系统通常对成本
　　　　　　非常敏感　/ 26
3.2.6　嵌入式系统具有功耗限制　/ 27
3.2.7　嵌入式系统必须能在极端
　　　　　　环境下工作　/ 27
3.2.8　嵌入式系统的资源要比桌面
　　　　　　系统少得多　/ 27
3.2.9　嵌入式微处理器通常具有
　　　　　　专用调试电路　/ 27
3.2.10　如果嵌入式系统用到了操作
　　　　　　　系统，那么它所用的很可能
　　　　　　　是实时操作系统　/ 28
3.3　嵌入式系统调试的最佳实践　/ 28
3.4　通用软件调试最佳实践　/ 32
3.5　嵌入式软件调试最佳实践　/ 36
3.6　内存泄漏　/ 37
3.7　时钟抖动　/ 39
3.8　优先级反转　/ 40
3.9　栈溢出　/ 40
3.10　本章小结　/ 41
3.11　拓展读物　/ 42
3.12　参考文献　/ 43
第4章　调试嵌入式硬件的最佳实践　/ 44
4.1　概述　/ 44
4.2　硬件调试过程　/ 44
4.3　设计评审　/ 45
4.4　测试计划　/ 47
4.5　可测试性设计　/ 49
4.6　构建流程　/ 50
4.7　了解你的工具　/ 53
4.8　微处理器设计最佳实践　/ 57
4.8.1　引言　/ 57
4.8.2　可测试性设计　/ 57
4.8.3　考虑PCB问题　/ 58
4.9　本章小结　/ 63
4.10　拓展读物　/ 64
4.11　参考文献　/ 64
第5章　嵌入式设计与调试工具概览　/ 66
5.1　概述　/ 66
5.2　调试器　/ 66
5.3　软硬件协同验证　/ 69
5.4　ROM仿真器　/ 73
5.5　逻辑分析仪　/ 77
5.6　逻辑分析仪的优势　/ 84
5.7　逻辑分析仪的问题　/ 84
5.8　在线仿真器　/ 85
5.9　拓展读物　/ 89
5.10　参考文献　/ 89
第6章　硬件/软件集成阶段　/ 90
6.1　概述　/ 90
6.2　硬件/软件集成图　/ 90
6.3　非标准硬盘驱动器接口的案例　/ 91
6.4　向量显示器的最后关头　/ 92
6.5　性能差劲的仿真器卡笼　/ 92
6.6　功能蠕变和大客户　/ 93
6.7　参考文献　/ 108
第7章　片上调试资源　/ 110
7.1　概述　/ 110
7.2　后台调试模式　/ 111
7.3　JTAG　/ 112
7.4　MIPS EJTAG　/ 115
7.5　本章小结　/ 116
7.6　参考文献　/ 118
第8章　片上系统　/ 119
8.1　概述　/ 119
8.2　现场可编程门阵列　/ 120
8.3　虚拟化　/ 126
8.4　本章小结　/ 129
8.5　拓展读物　/ 130
8.6　参考文献　/ 130
第9章　隔离缺陷的测试方法　/ 131
9.1　概述　/ 131
9.2　查找问题的障碍　/ 131
9.3　临时应急　/ 132
9.4　寻求帮助　/ 132
9.5　故障隔离　/ 133
9.5.1　了解你的工具　/ 134
9.5.2　理解你的设计　/ 136
9.6　与性能相关的故障　/ 137
9.7　可复现故障　/ 137
9.8　间歇性故障　/ 138
9.9　合规故障　/ 141
9.10　扩频振荡器　/ 142
9.11　热故障　/ 144
9.12　机械问题　/ 146
9.13　与供电相关的故障　/ 147
9.14　本章小结　/ 149
9.15　参考文献　/ 151
第10章　调试实时操作系统　/ 152
10.1　概述　/ 152
10.2　RTOS中的缺陷　/ 152
10.3　同步问题　/ 153
10.4　内存崩溃　/ 154
10.5　与中断相关的问题　/ 155
10.6　意想不到的编译器优化　/ 157
10.7　异常　/ 157
10.8　RTOS感知工具：一个示例　/ 159
10.9　参考文献　/ 163
第11章　串行通信系统　/ 164
11.1　引言　/ 164
11.2　RS-232　/ 165
11.3　错误的COM端口分配　/ 165
11.4　不正确的电缆引脚　/ 166
11.5　错误的波特率（时钟频率）　/ 166
11.6　不正确的流控　/ 167
11.7　I2C和SMBus协议　/ 168
11.8　SPI协议　/ 171
11.9　工具　/ 174
11.10　控制器局域网络（CAN总线）　/ 174
11.11　本章小结　/ 175
11.12　拓展读物　/ 175
11.13　参考文献　/ 175
第12章　存储器

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前言/序言

为什么要写一本有关实时系统调试的书？我很高兴你能如此发问。有关实时系统或嵌入式系统调试已经有不少文章，但是据我所知，这些文章中的内容并没有被集结成册。
经过多年的嵌入式系统设计教学，我得出了这样的结论：我们作为教师是失败的。因为尽管我们的学生能够用汇编语言、C、C++、C#、某种特定Arduino语言或者Verilog编写程序并能编译编写好的程序，但是在面对突发问题时—这是不可避免的，学生们仍然无法分析问题、按照系统化方式锁定问题原因以及查找和修正错误之处。我希望在本书中解决这些问题。
我注意到了学生们使用所谓“霰弹测试”方式，这令我非常沮丧。该方式指一次性进行大量修改，然后指望好事降临。甚至更令人不安的是，学生们会放弃他们的代码或者原型系统，全部从头再来，祈祷这样能解决问题，而不是试着发现和修复问题。
你可能会假设，当今天的学生变身为明天的工程师并且全身心投入产品设计时，他们就已经具备以高效的方式进行相关工作所必需的调试技术。我已经认识到这个假设难以成真。
在成为大学教师之前，我在公司工作，为嵌入式系统设计师构建设计和调试工具。我主要负责设计，并带领团队设计逻辑分析仪、在线仿真器和性能分析工具。在许多情况下，我还要设计复杂的设备以解决复杂的问题。仅仅学习并熟练掌握这些设备中的一种就已经很累了，许多工程师并不想为此花费大量时间。
也许你也是这么想的。你是否分析过这种投入产出比：是先花时间浏览一大堆手册再上手，还