内存检测及C代码解释

为什么要进行内存检测

1.电路的制作工艺错误：在焊接电路的时候，可能会出现焊锡飞溅的情况，使得两个引脚短路，这样的后果是，当你对存储器进行操作的时候，就会数据重叠，甚至于说，出现无法读取的数据；焊接操作不当或者铜板刻制出错，出现开路的情况，可能会出现对存储器无法操作或者数据操作不成功的情况。
2.电路的电容性：假设使用的芯片频率足够快，你进行一个写操作，为了检验，你再进行一个读操作，那么问题来了，如果电容性，虽然你可能检测到的数据是你想要的，但是这时这个数据是由于读写操作太快，而来不及反翻转，那么这样的芯片实际上是不能存储你检测到的那么多的数据的。
3.存储芯片错误放置，其实这样的情况很容易避免的，这样的问题，进行检测的时候，都会自动的检测出来。

现在介绍三种检测方法，数据总线检测，地址总线检测，设备检测。
数据存取正常是在控制总线（地址总线）正常的情况下进行的，而设备检测需要确定地址总线和数据总线已经正常工作了。

1.数据总线检测，通常采用的方法使用0~1对存储的每一个bit位进行遍历
每次的读写操作，每个数据位之间都是独立的。如图所示，好像“1”从右边走到了左边，所以这种方法也叫作“walking 1”.

typedef unsigned char datum;    /* 设置数据总线宽度为8bit *//******************************************************** * 函数名： memTestDataBus * 函数内容:   在指定的地址下，用walking 1的方法对数据总线进行检测  *            地址通过函数参数指定。  * 输入参数:   address 需要检测的内存地址        * * 返回值:    返回'0',则没有问题，如果返回其他值， *           则说明检测失败有数据位操作有问题 **********************************************************/datummemTestDataBus(volatile datum * address){    datum pattern;    /*     * 在指定的地址下执行对数据线进行walking 1检测      */    for (pattern = 1; pattern != 0; pattern <<= 1)    {        /*         * 写入检测数据          */        *address = pattern;        /*         * 读回数据          */        if (*address != pattern)         {            return (pattern);        }    }    return (0);}   /* memTestDataBus() */

2.地址总线检测：对芯片的每一个地址进行写0和1，同时确定引脚之间相互独立。

这个和数据总线检测的walking 1的方法是类似（对一个16bit的总线来说，地址可以是0000H，0001H，0002H，0004H,0008H，0010H,0020H,0080H等等)，并且在你写入的同时，你需要检测其他的地址没有被重写。

但是不是所有的地址线可以通过这样的方法检测，比如你的地址总线宽度是32bit,寻址空间是4GB，如果你要测试128K的内存块，那么其实只有17根总线用到了， 仍有15根总线没有用到。

确定两个存储之间没有重叠

   /************************************************************************ 函数名:    memTestAddressBus()** 函数描述:      这个测试可以找出某个bit位上的错误，比如，卡高，卡低*              短路。基础地址和区域大小可以由函数参数指定。* 输入参数：     基础地址，** 返回值  :     如果地址总线没有，返回空值。*                    返回的非零的结果，是函数执行时遇见的第一个出现地址*                    重叠的。通过检查存储的内容，可以知道关于这个存储问*                    题是卡高，卡低，短路。***********************************************************************/datum *memTestAddressBus(volatile datum * baseAddress, unsigned long nBytes){    unsigned long addressMask = (nBytes/sizeof(datum) - 1);    unsigned long offset;    unsigned long testOffset;    datum pattern     = (datum) 0xAAAAAAAA;    datum antipattern = (datum) 0x55555555;    /*     * 在每一个偏置电源下，对每一个地址位写初值操作     */    for (offset = 1; (offset & addressMask) != 0; offset <<= 1)    {        baseAddress[offset] = pattern;    }    /*     * 检查地址位卡低     */    testOffset = 0;    baseAddress[testOffset] = antipattern;    for (offset = 1; (offset & addressMask) != 0; offset <<= 1)    {        if (baseAddress[offset] != pattern)        {            return ((datum *) &baseAddress[offset]);        }    }    baseAddress[testOffset] = pattern;    /*     * 检查地址位卡高     */    for (testOffset = 1; (testOffset & addressMask) != 0; testOffset <<= 1)    {        baseAddress[testOffset] = antipattern;          if (baseAddress[0] != pattern)          {               return ((datum *) &baseAddress[testOffset]);          }        for (offset = 1; (offset & addressMask) != 0; offset <<= 1)        {            if ((baseAddress[offset] != pattern) && (offset != testOffset))            {                return ((datum *) &baseAddress[testOffset]);            }        }        baseAddress[testOffset] = pattern;    }    return (NULL);}   /* memTestAddressBus() */

3.设备检测，存储器中每一位都可以存储0或1，虽然这句话很简单，很粗暴，但是所花的时间比前面两个多了不少。
在设备检测过程中，你需要对所有的内存空间进行两次读写操作，第一次将一个随机数写读该地址，第二次将这个随机数取反再次写读。在检测中常用的方法是，随着地址的变化，存储的值逐渐增加。
如下图所示：

第一列和第二列是地址和数据的变化，第三列是数据取反之后的变化。取数值的方式有很多种，但是这种顺序变化的方式更加的容易计算。

/************************************************************************ 函数名:    memTestDevice()** 函数描述:    用数据递增/递减的方式检测整个物理存储区域。*                   在这个过程中设备里的每一个存储位用bit1或者bit0进行*                    检测。通过形参传递基础地址和检测区域大小。*输入参数：   基础地址 baseAddress,检测区域大小   ** 返回值:     如果检测成功，则返回空值。*                  如果检测失败，会返回一个第一次检测失败的内存地址。同时*                  检测内存内容，可以得到这个问题更多详细信息。***********************************************************************/datum *memTestDevice(volatile datum * baseAddress, unsigned long nBytes)    {    unsigned long offset;    unsigned long nWords = nBytes / sizeof(datum);    datum pattern;    datum antipattern;    /*     * 用已知的数据     */    for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++)    {        baseAddress[offset] = pattern;    }    /*     * 检测每一个存储位置，并进行每个bit位进行翻转     */    for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++)    {        if (baseAddress[offset] != pattern)        {            return ((datum *) &baseAddress[offset]);        }        antipattern = ~pattern;        baseAddress[offset] = antipattern;    }    /*     * 检测存储器中每个已经翻转的bit位，同时将所有内存置零     */    for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++)    {        antipattern = ~pattern;        if (baseAddress[offset] != antipattern)        {            return ((datum *) &baseAddress[offset]);        }    }    return (NULL);}   /* memTestDevice() */

好吧，到了三剑合一的时候了
说了那么多，我们现在来讲点实际的。假设现在我们需要检测一个地址00000000H，大小是64K的内存块。我们现在以我们刚刚说的顺序对三个函数进行调用。对我们的内存进行检测，得到的代码如下。

intmemTest(void){#define BASE_ADDRESS  (volatile datum *) 0x00000000#define NUM_BYTES     (64 * 1024)    if ((memTestDataBus(BASE_ADDRESS) != 0) ||        (memTestAddressBus(BASE_ADDRESS, NUM_BYTES) != NULL) ||        (memTestDevice(BASE_ADDRESS, NUM_BYTES) != NULL))    {        return (-1);    }    else    {        return (0);    }}   /* memTest() */

在检测中，你可以用一个LED的亮灭来表示内存的检测的结果，如果返回值不为空，则亮起红灯。如果返回值为空，则亮起绿灯。

鹏@惠祥和