feat: 完善 MCU 芯片自动化测试架构

- 重构为三角色协作：人+Arch AI+执行AI - 新增 Excel 寄存器表格解析工具，自动生成测试代码 - 新增串口日志分析工具，自动生成测试报告 - 完善项目文档：AGENTS.md、README.md - 创建自动化测试架构设计文档 - 添加示例测试任务 P01-001
2026-05-27 10:44:55 +08:00
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+# 自动化测试架构设计
+
+## 目标
+
+基于芯片手册和 Excel 寄存器表格，通过 JTAG 调试工具和串口工具，自动验证芯片实际功能是否与文档描述一致。
+
+---
+
+## 架构概览
+
+```
+┌────────────────────────────────────────────────────────────┐
+│                     输入资源层                            │
+│  ┌──────────────────┐  ┌──────────────────────┐        │
+│  │ Excel寄存器表格  │  │ 芯片手册/文档        │        │
+│  └──────────────────┘  └──────────────────────┘        │
+└────────────────────────┬───────────────────────────────────┘
+                         │
+┌────────────────────────▼───────────────────────────────────┐
+│                  解析与生成层 (Arch AI)                    │
+│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
+│  │ 寄存器解析 → 寄存器定义头文件 → 测试框架代码生成    │ │
+│  └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
+└────────────────────────┬───────────────────────────────────┘
+                         │
+┌────────────────────────▼───────────────────────────────────┐
+│                 自动化测试层 (执行AI)                      │
+│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
+│  │ 测试固件编译 → JTAG下载 → 运行 → 串口日志收集     │ │
+│  └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
+└────────────────────────┬───────────────────────────────────┘
+                         │
+┌────────────────────────▼───────────────────────────────────┐
+│                  验证与报告层                              │
+│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
+│  │ 日志解析 → 与预期结果对比 → 生成测试报告            │ │
+│  └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
+└────────────────────────────────────────────────────────────┘
+```
+
+---
+
+## 核心组件
+
+### 1. 寄存器解析器
+- 输入：`docs/00_芯片资料/registers/*.xlsx`
+- 输出：
+  - C 头文件 (`projects/P01_chip_test/inc/registers.h`)
+  - 测试描述文件 (`projects/P01_chip_test/tests/test_specs.json`)
+
+### 2. 测试固件生成器
+- 输入：测试描述文件
+- 输出：
+  - 自动生成的测试代码 (`projects/P01_chip_test/src/auto_*.c`)
+  - 包含：寄存器读写测试、功能验证、串口输出
+
+### 3. JTAG 调试工具
+- 位置：`tools/jtag/`
+- 功能：
+  - 自动编译固件
+  - JTAG 下载固件
+  - 单步调试控制
+  - 断点设置
+
+### 4. 串口监控工具
+- 位置：`tools/uart/`
+- 功能：
+  - 实时监控串口输出
+  - 日志捕获与保存
+  - 日志格式解析
+
+### 5. 结果验证器
+- 输入：捕获的串口日志
+- 输出：
+  - PASS/FAIL 结果
+  - 差异报告
+  - 统计信息
+
+---
+
+## 测试流程
+
+```
+┌─────────────────┐
+│ 1. 解析寄存器   │
+│   Excel 表格    │
+└────────┬────────┘
+         │
+         ▼
+┌─────────────────┐
+│ 2. 生成头文件   │
+│   registers.h   │
+└────────┬────────┘
+         │
+         ▼
+┌─────────────────┐
+│ 3. 生成测试代码 │
+│   auto_test.c   │
+└────────┬────────┘
+         │
+         ▼
+┌─────────────────┐
+│ 4. 编译固件     │
+│   Arm GCC/Clang │
+└────────┬────────┘
+         │
+         ▼
+┌─────────────────┐
+│ 5. JTAG 下载    │
+│   到芯片        │
+└────────┬────────┘
+         │
+         ▼
+┌─────────────────┐
+│ 6. 运行测试     │
+│   串口输出日志  │
+└────────┬────────┘
+         │
+         ▼
+┌─────────────────┐
+│ 7. 日志捕获     │
+│   分析结果      │
+└────────┬────────┘
+         │
+         ▼
+┌─────────────────┐
+│ 8. 验证与报告   │
+│   生成测试报告  │
+└─────────────────┘
+```
+
+---
+
+## 测试类型
+
+### 1. 寄存器读写测试
+- 写入已知值到寄存器
+- 读回寄存器值
+- 验证读写一致性
+
+### 2. 位域操作测试
+- 设置特定位域
+- 读取并验证位域值
+- 验证复位值
+
+### 3. 功能模块测试
+- GPIO：输入输出、中断
+- UART：发送接收
+- Timer：定时、中断
+- 其他外设
+
+### 4. 边界条件测试
+- 极端值测试
+- 非法值测试
+- 时序测试
+
+---
+
+## 串口日志格式
+
+测试固件输出日志格式：
+
+```
+[TEST] 测试名称: 开始
+[REG] 寄存器名: 写入值=0x1234, 读回值=0x1234
+[PASS] 寄存器名: 读写一致
+[FAIL] 寄存器名: 期望值=0x1234, 实际值=0x5678
+[INFO] 附加信息
+[TEST] 测试名称: 结束
+```
+
+---
+
+## 工具链
+
+| 工具 | 位置 | 用途 |
+|------|------|------|
+| parse_registers.py | shared/scripts/ | 解析 Excel 寄存器表格 |
+| flash.sh | tools/jtag/ | JTAG 下载固件 |
+| monitor.sh | tools/uart/ | 串口监控 |
+| analyze_log.py | shared/scripts/ | 日志分析与验证 |
+
+---
+
+## 配置文件
+
+### test_config.json
+```json
+{
+  "target": "Cortex-M7",
+  "compiler": "arm-none-eabi-gcc",
+  "jtag_tool": "pyocd",
+  "uart_port": "/dev/ttyUSB0",
+  "uart_baud": 115200,
+  "test_timeout": 30,
+  "retry_count": 3
+}
+```