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嵌入式可测试性分层架构与Mock测试体系

共计 30 章节
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01
课程导论
为什么可测试性设计是嵌入式架构的基石… · 引出DFT（Design for T…
课程导论为什么可测试性设…
02
分层架构基础
经典三层架构（HAL · OSAL · App）回顾
分层架构基础HAL
03
依赖倒置原则（DIP）
高层模块不应依赖低层模块 · 两者都应依赖抽象。实战
DIP依赖倒置原则
04
接口隔离原则（ISP）
胖接口的危害 · 如何拆分出细粒度的测试桩接口
ISP接口隔离原则
05
控制反转（IoC）与依赖注入（DI）
手动DI vs 轻量级容器 · 在资源受限MCU上的实现取舍
IoCDI
06
硬件抽象层（HAL）设计
定义标准化的MCU外设接口（GPIO · UART · SPI）
HAL硬件抽象层
07
模拟外设与测试桩（Mock/Stub）
编写一个可注入的Flash驱动Stu… · 用于单元测试
Mock/Stub模拟外设
08
回调函数与事件驱动架构
用函数指针实现松耦合 · 便于在测试中替换回调逻辑
回调函数事件驱动架构
09
状态机与可测试性
分层状态机设计 · 将状态转移逻辑与动作执行分离 · 便于单步测试
状态机可测试性
10
配置与参数化设计
将硬编码常量改为运行时配置结构体 · 测试时注入不同参数覆盖边界
配置参数化设计
11
模块间通信机制
消息队列与发布-订阅模式 · 如何隔离模块依赖以便单独测试
模块间通信机制消息队列
12
时间与定时器抽象
封装系统Tick · 测试时使用虚拟时间加速或回放
时间定时器抽象
13
错误处理与日志接口
定义统一的错误码和日志回调 · 测试时捕获并断言错误行为
错误处理日志接口
14
数据流与管道架构
将数据处理拆分为Filter链 · 每个Filter可独立测试
数据流管道架构
15
面向测试的API设计原则
命令-查询分离（CQS） · 让函数要么做事要么回答 · 不要两者都做
API面向测试的
16
链接时替换（Link-Time Substitution）
利用链接器特性 · 在不修改源码的情况下替换目标文件进行…
Link-TimeSubstitution
17
条件编译与测试钩子
合理使用#ifdef · 在测试版本中暴露内部状态 · 但避免污染生产代码
条件编译测试钩子
18
持续集成中的自动化测试
搭建PC端仿真测试环境（如使用QEM… · 将测试嵌入CI流水线
持续集成自动化测试
19
代码覆盖率分析与优化
语句 · 分支 · MC/DC覆盖率的嵌入式实践
代码覆盖率分析优化
20
内存与资源泄漏检测
封装malloc/free · 测试时统计分配次数 · 检测泄漏
内存资源泄漏检测
21
中断与并发测试策略
将中断处理程序设计为“快进快出 · 核心逻辑放在任务级 · 便于同步测试
并发测试策略断处理程序设计为…
22
通信协议栈的可测试性
分层协议栈（物理层 · 链路层 · 应用层）
通信协议栈的可测…分层协议栈
23
Bootloader与固件升级的可测试性
模拟Flash分区 · 测试回滚与校验逻辑
Bootloader固件升级的可测试…
24
传感器驱动框架
定义统一的Sensor抽象层（ini… · 支持模拟传感器数据注入
传感器驱动框架Sensor
25
低功耗管理的可测试性
抽象电源管理接口 · 测试时模拟进入/退出睡眠模式
低功耗管理的可测…抽象电源管理接口
26
看门狗与安全机制
设计可禁用的看门狗抽象 · 测试时避免复位干扰
看门狗安全机制
27
遗留代码重构
如何给意大利面条式代码添加测试防护网 · 逐步提取分层架构
遗留代码重构如何给意大利面条…
28
实战案例
智能家居网关——从单体架构到分层可测…
实战案例智能家居网关
29
实战案例
车载CAN节点——基于DFT的通信与…
实战案例CAN
30
课程总结与架构评估矩阵
如何用可测试性指标（如测试点注入率 · 模块耦合度）量化评估你的架构
课程总结架构评估矩阵