【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微控制單元，具體為一種mcu遠程實時調試方法。
技術介紹
1、在現代微控制單元(mcu)的開發和維護過程中，實時調試和監控是不可或缺的環節，以確保系統的正常運行和性能優化。傳統的mcu調試方法主要依賴于物理連接設備，如使用jtag(joint?test?action?group)接口進行在線調試或通過運行日志記錄系統參數。這些方法在實際應用中存在明顯的局限性。
2、首先，傳統調試技術如jtag接口調試雖然可以提供低級別的控制和訪問，但它們通常要求調試人員或工程師與設備物理接觸，限制了調試工作的靈活性。這種物理依賴性在遠程或分布式開發環境中尤為不便，特別是在涉及大規模部署或在地理分布廣泛的環境中，如物聯網(iot)設備的維護和升級。
3、其次，依賴于運行日志的調試方法雖然可以在不中斷設備運行的情況下收集信息，但這種方法通常只能被動地記錄信息，缺乏實時性和主動干預的能力。在出現系統故障或性能瓶頸時，開發者和工程師往往無法實時獲取足夠的信息進行快速響應，導致系統恢復時間延長，甚至可能影響整個系統的穩定性。
4、此外，安全問題也是傳統mcu調試方法中常見的關注點。在數據傳輸過程中，缺乏有效的安全保護措施可能導致敏感信息被非法訪問或篡改，特別是在使用無線傳輸或互聯網連接時，數據安全和隱私保護面臨嚴峻挑戰。
5、因此，急需一種新的調試方法來解決上述問題，以提高調試的靈活性和效率，同時確保數據的安全性和系統的可靠性。
技術實現思路
1
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種mcu遠程實時調試方法，包括以下步驟：
3、在mcu上初始化api管理模塊，加載用于讀取多個內存地址的api函數；
4、設計并實施通訊協議，用于實時傳輸需查看的變量地址及其對應變量值；
5、外部設備解析程序編譯后生成的map文件，獲取變量名稱及其內存地址的映射關系；
6、外部設備通過所述通訊協議，實時發送變量地址給mcu，mcu調用所述api函數從mcu內存中讀取對應的變量值，封裝發送回外部設備；
7、利用機器學習模型，基于變量的變化頻率freq，變化幅度amp，及歷史重要性imp，實施智能過濾，其中每個變量的優先級p(vi)計算公式為：
8、p(vi)＝α×freq(vi)+β×amp(vi)+γ×imp(vi)
9、其中，α，β，γ是權重系數；
10、當變量滿足預設的觸發條件時，自動執行響應操作，包括但不限于發送警報、記錄日志或返回變量值至請求的外部設備。
11、優選的，所述api函數支持遠程更新，包括以下步驟：
12、接收由外部設備通過安全通訊協議發送的api函數更新請求，所述請求包含更新的api函數代碼及其元數據；
13、在mcu上執行安全審計，包括但不限于代碼簽名驗證，確保更新代碼來源的真實性和完整性；
14、進行代碼兼容性和安全漏洞掃描，評估新api代碼是否符合預定的安全標準和操作規范；
15、對api函數代碼進行性能測試，包括但不限于內存占用和執行速度測試，以確保新api在資源限制的mcu環境中的有效運行；
16、根據性能測試和安全審計的結果，決定是否部署新的api代碼到mcu中；
17、在api更新成功后，記錄更新事件到系統日志，并可選地通知外部設備更新狀態，以便進行后續的監控和管理。
18、優選的，所述通訊協議包括使用加密技術加密傳輸的數據包，以確保數據傳輸過程中的安全，包括以下步驟：
19、生成加密密鑰，使用安全密鑰生成算法，在mcu和外部設備之間安全地共享密鑰；
20、使用加密標準對需要傳輸的數據進行加密，包括變量地址、變量值和任何相關元數據；
21、對每個加密數據包附加時間戳和序列號，以防止重放攻擊，并確保數據包的完整性和順序性；
22、在數據包的尾部添加消息認證碼，使用hmac技術確保數據包在傳輸過程中未被篡改；
23、在mcu接收到加密數據包后，進行解密前先驗證消息認證碼的正確性，確認數據包的完整性和真實性；
24、解密數據包以提取變量地址和值，使用先前共享的密鑰通過aes-256解密算法進行解密；
25、完成數據的安全傳輸后，進行數據完整性校驗，確保接收到的數據與發送前的原始數據一致。
26、優選的，所述通訊協議包括但不限于can總線、以太網、modbus、profibus。
27、優選的，所述外部設備解析編譯后生成的map文件，提取變量名稱和對應的內存地址映射的步驟包括：
28、外部設備通過文件讀取操作加載map文件，該文件包含編譯后的程序中所有靜態和全局變量的符號與其對應的內存地址；
29、外部設備執行解析腳本或使用軟件工具，分析map文件中的數據結構，提取變量名稱和相應的內存地址；
30、將解析得到的變量名稱和內存地址信息存儲在哈希表或鍵值對集合；
31、錄入欲查看的變量名，外部設備將變量名轉換為對應的內存地址，并通過已設計的通訊協議發送到mcu，確保mcu可以按需訪問正確的內存地址以獲取變量數據。
32、優選的，所述通過所述通訊協議，實時接收外部設備發送的變量地址，并根據接收的變量地址，使用所述api函數從mcu內存中讀取對應的變量值的步驟包括：
33、實時監控通訊接口，檢測是否有來自外部設備的數據傳入，數據格式包括但不限于變量地址列表和請求標識；
34、使用安全協議解析接收到的數據，確保數據未在傳輸過程中被篡改或損壞，包括驗證數據的校驗和或數字簽名；
35、從解析后的數據中提取變量地址，并根據這些地址在mcu內存中定位對應的變量值；
36、調用事先加載在mcu中的api函數，傳入提取的變量地址列表，該函數負責從mcu的內存中讀取這些地址對應的變量值；
37、api函數返回請求的變量值，并將其傳遞給通訊協議函數；
38、通訊協議函數將api返回的變量值打包封裝為響應數據包，包括相關的元數據；
39、將響應數據包通過配置的通訊接口返回給請求的外部設備，使用同樣的安全協議進行數據加密和完整性保護；
40、在完成數據傳輸后，記錄本次操作的詳細日志信息，包括操作時間、變量地址、讀取的數據以及任何通訊錯誤。
41、優選的，所述觸發條件包括變量值超出預設閾值t1或變化速率超過預設閾值t2，具體包括以下步驟：
42、在系統初始化期間，設置預設閾值t1和t2，閾值通過遠程配置接口按照調試需求進行本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種MCU遠程實時調試方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的MCU遠程實時調試方法，其特征在于，所述API函數支持遠程更新，包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的MCU遠程實時調試方法，其特征在于，所述通訊協議包括使用加密技術加密傳輸的數據包，以確保數據傳輸過程中的安全，包括以下步驟：
4.根據權利要求1所述的MCU遠程實時調試方法，其特征在于，所述通訊協議包括但不限于CAN總線、以太網、Modbus、PROFIBUS。
5.根據權利要求1所述的MCU遠程實時調試方法，其特征在于，所述外部設備解析編譯后生成的map文件，提取變量名稱和對應的內存地址映射的步驟包括：
6.根據權利要求1所述的MCU遠程實時調試方法，其特征在于，所述通過所述通訊協議，實時接收外部設備發送的變量地址，并根據接收的變量地址，使用所述API函數從MCU內存中讀取對應的變量值的步驟包括：
7.根據權利要求1所述的MCU遠程實時調試方法，其特征在于，所述觸發條件包括變量值超出預設閾值T1或變化速率超過預設閾值T2，
8.一種MCU遠程實時調試裝置，用于實施如權利要求1-7任一項所述的MCU遠程實時調試方法，其特征在于，包括：
9.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時，實現如權利要求1-7任一項所述的方法。
10.一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-7任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種mcu遠程實時調試方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的mcu遠程實時調試方法，其特征在于，所述api函數支持遠程更新，包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的mcu遠程實時調試方法，其特征在于，所述通訊協議包括使用加密技術加密傳輸的數據包，以確保數據傳輸過程中的安全，包括以下步驟：
4.根據權利要求1所述的mcu遠程實時調試方法，其特征在于，所述通訊協議包括但不限于can總線、以太網、modbus、profibus。
5.根據權利要求1所述的mcu遠程實時調試方法，其特征在于，所述外部設備解析編譯后生成的map文件，提取變量名稱和對應的內存地址映射的步驟包括：
6.根據權利要求1所述的mcu遠程實時調試方法，其特征在于，所述通過...
【專利技術屬性】
技術研發人員：任錦輝，魏念巍，陳鋒，杜偉棟，姜衛棟，
申請(專利權)人：新譽集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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