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近年来,随着半导体技术的飞速发展,通用MCU芯片的片上外设越来越多样和复杂。速度更快、功能更强的通用MCU应用也越来越普及。在众多的单芯片应用中,设备高度依赖众多芯片级硬件外设,导致了设备的高度复杂性。而其可靠性和安全性要求又十分高,在开发的过程中发现,对硬件级的监测手段几乎没有,导致设备在整机调试中出现了很多意想不到的问题,经测试发现有很多都是对芯片级硬件资源不合理使用造成的。本文正是针对上述问题,提出了以cortex-M3内核MCU为研究对象,基于UCOSIII为嵌入式操作系统并对该系统主要性能指标进行量化分析,以及讨论硬件探针系统的雏形设计。主要内容如下:1.选取ST公司STM32F217为研究对象,利用ST官方评估板STM3221G-EVAL为基础硬件平台。通过在该芯片上实现UCOSIII移植工作,构建对UCOSIII主要性能指标量化分析和硬件探针系统的基础研究平台。该平台的建立,有利于今后在不同厂商间的MCU做相似分析工作时,仅需要修改底层移植驱动软件,对上层应用软件不会造成影响。为硬件探针系统的架构设计屏蔽了硬件的关联性。2.利用UCOSIII内核中统计接口的新特性,对UCOSIII的任务创建,任务切换,CPU使用率等主要性能参数进行量化分析,有利于对UCOSIII内核总体性能的基本认知,从而对硬件探针系统的软件架构设计起到有效的参考作用。3.在UCOSIII平台的基础上实现硬件探针系统雏形。该系统从架构上采用分层设计理念,除了硬件平台和UCOSIII内核外,系统大致可分为探针系统硬件访问层、外设模块监测层、监测数据筛选封装层和监测数据输出层。采用这种设计理念可以使探针系统具备很多优点。如与硬件关联少,可剪裁,自身占用系统资源少,与产品代码没有冲突,具备实时文字或图形信息输出的特性。使用该系统可以清楚的了解当前产品使用芯片及硬件资源的实时情况,同时对实际项目软硬件设计给出可量化的指导信息。