CN105721568A - 一种远程调试系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程调试系统、方法及装置，所述系统包括调试终端和待测单元；所述调试终端与所述待测单元通过网络连接，用于根据预设的调试指令生成数据包，并通过所述网络发送至所述待测单元；所述待测单元设有调试模块，用于接收所述数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和所述调试模块进行远程调试。本发明通过在待测单元中设置调试模块，并利用网络传输来完成与调试终端交互式的在线调试，使得调试终端与待测单元能够电气隔离，使调试更加安全和稳妥，更适合应用于野外或高压装置的现场调试和故障排除。

Description

一种远程调试系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及智能控制领域，具体涉及一种远程调试系统、方法及装置。

背景技术

在实际软硬件的调试和运营过程中，都存在软件系统和控制算法在线调试的需要。例如电力系统装置中的可编程智能控制器，一般由单片机作为控制核心，通过在其上运行的控制软件和控制算法对装置系统中的电能设备进行智能化控制。以往的单片机软件调试过程，都需要专用的联合测试工作组(JointTestActionGroup，JTAG)硬件接口和硬件连线，对单片机芯片的运行过程进行调试操作。

传统的调试方法虽然能够利用集成开发环境等成熟的技术，但要求调试用的终端设备与目标装置之间建立直接的电气连接，这对于野外或者高电压装置的调试过程来说会带来不便，甚至具有人身伤害的危险。

发明内容

由于传统的调试方法要求调试终端与待测单元之间建立直接的电气连接，对于野外或高压装置的调试极为不便，本发明提出一种远程调试系统、方法及装置。

第一方面，本发明提出一种远程调试系统，包括调试终端和待测单元；

所述调试终端与所述待测单元通过网络连接，用于根据预设的调试指令生成数据包，并通过所述网络发送至所述待测单元；

所述待测单元设有调试模块，用于接收所述数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和所述调试模块进行远程调试。

优选地，所述待测单元包括网络通信器，用于连接所述网络并进行数据收发。

第二方面，本发明提出一种远程调试方法，包括：

调试终端根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元；

所述待测单元接收所述第一数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和调试模块进行远程调试，并将调试结果生成第二数据包，通过网络发送至所述调试终端。

优选地，还包括：

接收所述第二数据包并解析得到所述调试结果，将所述调试结果转换为文本格式信息和调试过程记录数据；

通过交互界面显示所述文本格式信息。

优选地，还包括：

对所述第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理；

管理所述调试过程记录数据；

分析中间产生的C/C++，MAP，LST格式文件，解析得到函数变量的运行时地址映射表，以实现程序运行状态信息的查询。

优选地，所述调试终端根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元包括：

将预设的调试指令翻译成网络通信协议中的数据格式；

将翻译后的调试指令生成数据包，并通过网络发送至待测单元。

第三方面，本发明还提出一种远程调试装置，包括：

调试数据包生成模块，用于根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元；

远程调试模块，用于接收所述第一数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和调试模块进行远程调试，并将调试结果生成第二数据包，通过网络发送至所述调试终端。

优选地，还包括：

调试结果解析模块，用于接收所述第二数据包并解析得到所述调试结果，将所述调试结果转换为文本格式信息和调试过程记录数据；

显示模块，用于通过交互界面显示所述文本格式信息。

优选地，还包括：

数据存储模块，用于对所述第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理；

记录模块，用于管理所述调试过程记录数据；

中间文件解析模块，用于分析中间产生的C/C++，MAP，LST格式文件，解析得到函数变量的运行时地址映射表，以实现程序运行状态信息的查询。

优选地，所述调试数据包生成模块包括：

解析模块，用于将预设的调试指令翻译成网络通信协议中的数据格式；

网络传输模块，用于将翻译后的调试指令生成数据包，并通过网络发送至待测单元。

由上述技术方案可知，本发明通过在待测单元中设置调试模块，并利用网络传输来完成与调试终端交互式的在线调试，使得调试终端与待测单元能够电气隔离，使调试更加安全和稳妥，更适合应用于野外或高压装置的现场调试和故障排除。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种远程调试系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种远程调试方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种调试模块的控制流程图；

图4为本发明一实施例提供的一种调试终端的控制流程图；

图5为本发明一实施例提供的一种远程调试装置的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种调试模块的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的一种调试终端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1示出了本实施例提供的一种远程调试系统的结构示意图，包括调试终端1和待测单元2；

所述调试终端1与所述待测单元2通过网络连接，用于根据预设的调试指令生成数据包，并通过所述网络发送至所述待测单元；

所述待测单元2设有调试模块3，用于接收所述数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和所述调试模块3进行远程调试。

本实施例通过在待测单元中设置调试模块，并利用网络传输来完成与调试终端交互式的在线调试，使得调试终端与待测单元能够电气隔离，使调试更加安全和稳妥，更适合应用于野外或高压装置的现场调试和故障排除。

作为本实施例的优选方案，所述待测单元2包括网络通信器，用于连接所述网络并进行数据收发。

通过网络通信器进行数据收发，能够根据网络通信协议进行数据包的封装和解析，使得远程的待测单元能够直接根据调试指令进行调试。

以具备网络通信能力的电力系统控制装置为例，在软件中植入一个调试模块3，上位机调试终端通过网络与调试模块建立通信链路，完成对数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)上的软件系统的交互式远程调试操作。调试模块需要在DSP系统的后台运行，能够响应与上位机调试终端的网络通信协议完成数据的交互。并且，控制DSP前台目标程序，即待调试程序的运行和中断，读取和设置指定内存空间的数据内容，IO端口的读取写入，程序运行过程中堆栈空间的解析、已完成函数调用层级关系的解析和可读性显示。

上位机调试终端需要完成网络通信协议的解析，需要完成目标程序的调试信息提取，变量和运行地址的映射关系管理，以及堆栈空间内容的解析和文本显示。

电力系统控制装置典型的系统构架如图1所示，智能控制装置的计算核心DSP芯片TMS320F28335配备了网络通信器件W5300，通过它与上位机调试终端建立网络连接。

DSP程序中植入的调试模块，通过网络与调试终端建立通信链接，响应调试终端的调试指令，完成DSP程序的运行控制和数据的查询设置。

图2示出了本实施例提供的一种远程调试方法的流程示意图，包括：

S1、调试终端根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元；

S2、所述待测单元接收所述第一数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和调试模块进行远程调试，并将调试结果生成第二数据包，通过网络发送至所述调试终端。

本实施例通过在待测单元中设置调试模块，并利用网络传输来完成与调试终端交互式的在线调试，使得调试终端与待测单元能够电气隔离，使调试更加安全和稳妥，更适合应用于野外或高压装置的现场调试和故障排除。

作为本实施例的优选方案，还包括：

S3、接收所述第二数据包并解析得到所述调试结果，将所述调试结果转换为文本格式信息和调试过程记录数据；

S4、通过交互界面显示所述文本格式信息。

通过对调试结果进行转换和显示，能够更加便于查看。

进一步地，还包括：

S5、对所述第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理；

S6、管理所述调试过程记录数据；

S7、分析中间产生的C/C++，MAP，LST格式文件，解析得到函数变量的运行时地址映射表，以实现程序运行状态信息的查询。

通过对第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理，能够使处理速度更快；通过管理调试过程记录数据并分析得到运行时地址映射表，能够便于后期的信息查询。

更进一步地，S1包括：

S11、将预设的调试指令翻译成网络通信协议中的数据格式；

S12、将翻译后的调试指令生成数据包，并通过网络发送至待测单元。

通过对调试指令进行翻译后再生成数据包，能够适应不同的网络。

以电力系统控制装置为例，调试模块和上位机调试终端软件部分的控制流程分别如图3和图4所示。图3中，植入的远程调试模块以最高的优先级在智能控制器的后台运行，初始化完成以后处于等待状态，不占用DSP芯片的运行资源。当通过网络通信模块接收到调试指令以后，启动调试功能。当调试指令到达并且校验通过以后，进行三个步骤的操作：将“接收确认”回复上位机，解析并执行调试指令，最后发送执行结果以及额外的调试数据。图4中，上位机上运行的调试终端启动，初始化并且成功建立网络连接以后进入用户交互模式。使用者输入调试指令以后，需要进行合法性检测，以及变量或者符号的地址映射以完成网络传输数据包的构建。由于网络通信环境存在失效或者异常的可能性，调试终端在通信过程中，具备等待超时的判断逻辑，防止通信故障发生的时候程序陷入死锁状态。

图5示出了本实施例提供的一种远程调试装置的结构示意图，包括：

调试数据包生成模块11，用于根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元；

远程调试模块12，用于接收所述第一数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和调试模块进行远程调试，并将调试结果生成第二数据包，通过网络发送至所述调试终端。

本实施例通过在待测单元中设置调试模块，并利用网络传输来完成与调试终端交互式的在线调试，使得调试终端与待测单元能够电气隔离，使调试更加安全和稳妥，更适合应用于野外或高压装置的现场调试和故障排除。

作为本实施例的优选方案，还包括：

调试结果解析模块，用于接收所述第二数据包并解析得到所述调试结果，将所述调试结果转换为文本格式信息和调试过程记录数据；

显示模块，用于通过交互界面显示所述文本格式信息。

通过对调试结果进行转换和显示，能够更加便于查看。

进一步地，还包括：

数据存储模块，用于对所述第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理；

记录模块，用于管理所述调试过程记录数据；

中间文件解析模块，用于分析中间产生的C/C++，MAP，LST格式文件，解析得到函数变量的运行时地址映射表，以实现程序运行状态信息的查询。

通过对第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理，能够使处理速度更快；通过管理调试过程记录数据并分析得到运行时地址映射表，能够便于后期的信息查询。

更进一步地，所述调试数据包生成模块包括：

解析模块，用于将预设的调试指令翻译成网络通信协议中的数据格式；

网络传输模块，用于将翻译后的调试指令生成数据包，并通过网络发送至待测单元。

通过对调试指令进行翻译后再生成数据包，能够适应不同的网络。

以电力系统控制装置为例，上位机调试终端的调试程序中接收调试命令，形成网络通信包发送到DSP。等待接收到调试功能模块的反馈以后，将数据解析成可读的文本信息显示，或者形成数据文件进行保存以供后续的分析处理。

调试终端和待测单元的软件结构分别如图6和图7所示，图6中，调试模块的软件由六个部分构成。基础层面上的网络传输模块完成网络通信相关的功能；程序运行控制模块完成目标软件的断点设置和运行控制；堆栈信息解析负责完成目标软件断点出的运行场景也就是堆栈信息的解析，用于分析中断处的函数调用关系，参数和临时变量的查找；数据读写模块完成通用意义上数据的读写缓存；外部IO的在调试过程中的操作由IO处理模块负责。最后，最上层的远程调试服务进程负责整体的调度，和调试指令的接收解析和执行，以及执行结果的反馈。图7中，调试终端的软件有七个模块构成：上位机的网络传输模块负责与控制器的网络通信；用户输入的解析模块负责将用户的文本输入翻译成调试通信协议中的数据格式；调试结果解析模块负责将反馈回来的数据进行解释，形成文本格式的显示信息和用于调试过程记录的数据；数据存储模块专门用于反馈数据中额外数据的缓存和缓冲区管理；日志记录和数据记录模块用于管理记录用的文件系统操作；源文件分析和编译过程中间文件解析模块用于分析C/C++，MAP，LST等文件，解析得到函数变量等的运行时地址映射表，提供给用户更加友好的程序运行状态信息的查询实现；最后最上层的调试终端交互界面，整个其他功能模块的功能，完成与用户的交互。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

Claims (10)

1.一种远程调试系统，其特征在于，包括调试终端和待测单元；

所述调试终端与所述待测单元通过网络连接，用于根据预设的调试指令生成数据包，并通过所述网络发送至所述待测单元；

所述待测单元设有调试模块，用于接收所述数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和所述调试模块进行远程调试。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述待测单元包括网络通信器，用于连接所述网络并进行数据收发。

3.一种远程调试方法，其特征在于，包括：

调试终端根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元；

所述待测单元接收所述第一数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和调试模块进行远程调试，并将调试结果生成第二数据包，通过网络发送至所述调试终端。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

接收所述第二数据包并解析得到所述调试结果，将所述调试结果转换为文本格式信息和调试过程记录数据；

通过交互界面显示所述文本格式信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理；

管理所述调试过程记录数据；

分析中间产生的C/C++，MAP，LST格式文件，解析得到函数变量的运行时地址映射表，以实现程序运行状态信息的查询。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调试终端根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元包括：

将预设的调试指令翻译成网络通信协议中的数据格式；

将翻译后的调试指令生成数据包，并通过网络发送至待测单元。

7.一种远程调试装置，其特征在于，包括：

调试数据包生成模块，用于根据预设的调试指令生成第一数据包，并通过网络发送至待测单元；

远程调试模块，用于接收所述第一数据包并解析得到所述调试指令，根据所述调试指令和调试模块进行远程调试，并将调试结果生成第二数据包，通过网络发送至所述调试终端。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

调试结果解析模块，用于接收所述第二数据包并解析得到所述调试结果，将所述调试结果转换为文本格式信息和调试过程记录数据；

显示模块，用于通过交互界面显示所述文本格式信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

数据存储模块，用于对所述第二数据包中的数据进行缓存并对缓冲区进行管理；

记录模块，用于管理所述调试过程记录数据；

中间文件解析模块，用于分析中间产生的C/C++，MAP，LST格式文件，解析得到函数变量的运行时地址映射表，以实现程序运行状态信息的查询。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调试数据包生成模块包括：

解析模块，用于将预设的调试指令翻译成网络通信协议中的数据格式；

网络传输模块，用于将翻译后的调试指令生成数据包，并通过网络发送至待测单元。