# 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。

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## 架构概览

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│                     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            │ │
│  └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘
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## 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

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## 测试流程

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┌─────────────────┐
│ 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  │
└─────────────────┘
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## 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

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## 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
```

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## 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 |

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## 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
}
```