[发明专利]一种支持覆盖率统计功能的仿真器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片仿真器，特别涉及一种支持覆盖率统计功能的仿真器及方法。

背景技术

在智能卡芯片的程序开发和测试中，测试是否全面(即测试覆盖率)一直是开发和测试人员都比较关注的问题。在芯片仿真器中实现测试覆盖率统计功能，目前常用的有2种实现方法：程序插桩方法和仿真器TRACE功能。

程序插桩方法是指，通过软件对已设计好的程序，或者是对编译出来的程序代码指令分析，在特殊位置插入功能程序，程序在测试运行过程中输出执行的信息，再通过软件分析得到测试覆盖率。此方法插入程序代码设计比较复杂，由于修改了被测程序结构，严重影响被测软件的代码量和执行速度，对于存储器容量使用比较紧张的智能卡芯片的程序测试并不适用。

仿真器TRACE功能是指，仿真器硬件将程序运行过程中关键数据进行压缩缓存，实时的将数据传送给上位机软件，进行PC端的大数据存储，程序测试完成后，再通过软件分析得到测试覆盖率。此方法可以记录程序所有轨迹，对问题分析定位很有帮助，但是对仿真器硬件存储器容量、存储器读写速度、数据传输速度要求都比较高，关键数据压缩设计比较复杂，对大数据的分析比较困难，实现TRACE功能的仿真器成本较高，开发周期长，也不适合大量的应用于程序的开发和测试。

如何设计适用于智能卡芯片程序测试，对仿真器硬件要求不高，软硬件设计简单，成本低，支持测试覆盖率统计功能的仿真器？为解决此问题，本发明提出一种支持覆盖率统计功能的仿真器及方法。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，如何设计一种支持测试覆盖率统计功能的仿真器。

本发明的仿真器包括调试控制模块、芯片功能模块、覆盖率统计模块3部分：调试控制模块，用于将统计数据存储器中的数据导入和导出，对芯片功能模块进行调试；芯片功能模块，用于仿真芯片功能，包括CPU_DBG、AHB总线、芯片程序存储器、外设；覆盖率统计模块，用于对程序执行的地址信息进行实时记录，包括统计模块、寄存器、接口转换模块、选择模块、统计数据存储器。

各组件功能说明如下：

CPU_DBG，是指芯片的CPU及调试模块，在调试控制模块控制下执行程序；

AHB总线，是指AHB接口的AHB总线控制器模块，是CPU_DBG与AHB外设的接口；

芯片程序存储器，用于存储芯片执行的程序；

外设，是指除芯片程序存储器外，芯片的其它AHB外设；

统计模块，使用CPU_DBG PC接口信号和AHB总线AHB接口信号，将程序执行的地址信息记录到统计数据存储器中，上述的地址信息就是统计数据；

寄存器，产生统计程序的起始地址、统计使能控制信号，输出给统计模块，控制统计模块实现的具体功能；

接口转换模块，将AHB总线的AHB接口信号，转换为寄存器接口信号和RAM接口信号，CPU_DBG通过AHB总线、接口转换模块完成对寄存器和统计数据存储器的读写访问；

选择模块，CPU_DBG输出调试模式信号，选择统计模块或者接口转换模块连接到统计数据存储器；

统计数据存储器，用于存储统计模块记录程序执行的地址信息数据。

各组件连接关系如下：

CPU_DBG与调试控制模块、AHB总线、统计模块、选择模块相连，AHB总线与CPU_DBG、芯片程序存储器、外设、统计模块、接口转换模块相连，统计模块与CPU_DBG、AHB总线、寄存器、选择模块相连，接口转换模块与AHB总线、寄存器、选择模块相连，选择模块还与统计数据存储器相连。

本发明的仿真器针对AHB总线的CPU芯片进行设计，在原有仿真器硬件上增加覆盖率统计模块，使用AHB总线、CPU及调试模块的信号，采用将程序执行的地址在统计数据存储器中对应的地址位置进行打标的方式，实现程序执行地址信息的记录；将统计数据存储器中的统计数据导出，使用程序软件可以计算得到程序执行过的地址，再与程序全部执行的地址数据相比，计算出当前测试达到的程序覆盖率。