开发嵌入式系统的7个技巧

尽管许多嵌入式工程师充满了希望和梦想，但高可靠性的代码不是一蹴而就的。它是一个艰苦的过程，需要开发人员维护和管理系统的每个比特和字节。当一个应用程序被确认为“成功”的那一刻，通常会有一种如释重负的感觉，但仅仅因为软件在受控条件下的那一刻运行正常并不意味着明天或一年后还会运行正常。

从规范完善的开发周期到严格执行和系统检查，开发高可靠性嵌入式系统的技术有许多种。本文介绍了7个易操作且可以长久使用的技巧，它们对于确保系统更加可靠地运行并捕获异常行为大有帮助。

技巧1——用已知值填充ROM

软件开发人员往往都是非常乐观的一群人，只要让他们的代码忠实地长时间地运行就可以了，仅此而已。微控制器跳出应用程序空间并在非预想的代码空间中执行这种情况似乎是相当少有的。然而，这种情况发生的机会并不比缓存溢出或错误指针失去引用少。它确实会发生!发生这种情况后的系统行为将是不确定的，因为默认情况下内存空间都是0xFF，或者由于内存区通常没有写过，其中的值可能只有上帝才知道。

不过有相当完备的linker或IDE技巧可以用来帮助识别这样的事件并从中恢复系统。技巧就是使用FILL命令对未用ROM填充已知的位模式。要填充未使用的内存，有很多不同的可能组合可以使用，但如果是想建立更加可靠的系统，最明显的选择是在这些位置放置ISR fault handler。如果系统出了某些差错，处理器开始执行程序空间以外的代码，就会触发ISR，并在决定校正行动之前提供储存处理器、寄存器和系统状态的机会。

技巧2——检查应用程序的CRC

对嵌入式工程师来说一个很大的好处是，我们的IDE和工具链可以自动产生应用程序或内存空间校验和(Checksum)，从而根据这个校验和验证应用程序是否完好。有趣的是，在许多这些案例中，只有在将程序代码加载到设备时，才会用到校验和。

然而，如果CRC或校验和保持在内存中，那么验证应用程序在启动时(或甚至对长时间运行的系统定期验证)是否仍然完好是确保意外之事不会发生的极好途径。现在一个编程过的应用程序发生改变的概率是很小的，但考虑每年交付的数十亿个微控制器以及可能恶劣的工作环境，应用程序崩溃的机会并不是零。更有可能的是，系统中的一个缺陷可能导致某一扇区发生闪存写入或闪存擦除，从而破坏应用程序的完整性。