bootloader/tests

STM32 Bootloader Tests

本目录包含 STM32 Bootloader 项目的完整测试验证程序。

目录结构

tests/
├── unit/                       # 单元测试
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── test_crc_check.c        # CRC32 模块测试
│   ├── test_aes_crypto.c       # AES 加密模块测试
│   ├── test_boot_jump.c        # 启动跳转模块测试
│   └── test_protocol.c         # 通信协议模块测试
│
├── integration/                # 集成测试
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── test_integration.c      # 完整升级流程测试
│
└── pc_tool/                    # PC 端工具
    ├── CMakeLists.txt
    └── flash_tool.c            # 串口烧录工具

编译说明

前置要求

• CMake 3.22 或更高版本
• GCC 或 Clang 编译器
• （可选）CUnit 或 Unity 测试框架

编译所有测试

cd tests

# 创建构建目录
mkdir build && cd build

# 配置项目
cmake ..

# 编译
cmake --build .

分别编译各模块

# 单元测试
cd tests/unit
mkdir build && cd build
cmake ..
cmake --build .

# 集成测试
cd tests/integration
mkdir build && cd build
cmake --build .

# PC 工具
cd tests/pc_tool
mkdir build && cd build
cmake --build .

运行测试

运行所有单元测试

cd tests/unit/build
ctest --output-on-failure

运行单个测试

# CRC32 测试
./test_crc

# AES 测试
./test_aes

# 启动跳转测试
./test_boot_jump

# 协议测试
./test_protocol

运行集成测试

cd tests/integration/build
./test_integration

PC 端烧录工具使用说明

编译

cd tests/pc_tool
mkdir build && cd build
cmake ..
cmake --build .

使用方法

# Windows
flash_tool.exe COM3 -f firmware.bin

# Linux
./flash_tool /dev/ttyUSB0 -f firmware.bin

命令行参数

参数	说明	默认值
<port>	串口号（必需）	-
-f, --file <filename>	固件文件	-
-a, --addr <address>	Flash 起始地址	0x08008000
-b, --baud <baudrate>	波特率	115200
-c, --check	检查应用程序有效性	-
-j, --jump	跳转到应用程序	-
-h, --help	显示帮助	-

示例

# 烧录固件
flash_tool COM3 -f app.bin

# 指定地址烧录
flash_tool COM3 -f app.bin -a 0x08008000

# 检查应用程序
flash_tool COM3 -c

# 跳转到应用程序
flash_tool COM3 -j

# 使用不同波特率
flash_tool COM3 -f app.bin -b 921600

测试覆盖的功能模块

单元测试

模块	测试文件	覆盖内容
CRC32	test_crc_check.c	标准值、一致性、验证、边界条件
AES-256	test_aes_crypto.c	解密功能、长度验证、一致性
Boot Jump	test_boot_jump.c	地址有效性、栈指针、复位向量
Protocol	test_protocol.c	帧格式、CRC 验证、错误处理

集成测试

测试场景	描述
完整升级流程	握手 → 擦除 → 写入 → 验证 → 跳转
握手测试	协议版本协商
无效命令处理	错误命令的 NACK 响应
CRC 错误处理	损坏帧的丢弃
多次写入	大数据分包传输
固件 CRC 验证	完整性校验

预期测试结果

单元测试

===========================================
       CRC32 Module Unit Tests
===========================================

[PASS] CRC32 of empty data should be 0xFFFFFFFF
[PASS] CRC32 standard test vector
[PASS] CRC32 consistency check
...
Test Summary:
  Passed: 10
  Failed: 0
  Total:  10
===========================================

集成测试

=================================================
    STM32 Bootloader Integration Tests
=================================================

[Test: Full Upgrade Flow]
[PASS] Handshake response received
[PASS] Erase ACK received
[PASS] Write ACK received
...
=================================================
Integration Test Summary:
  Passed: 15
  Failed: 0
  Total:  15
=================================================

硬件在环测试（HIL）

要进行实际的硬件测试：

1. 连接 STM32 开发板到 PC
2. 确认串口号（Windows: COMx, Linux: /dev/ttyUSBx）
3. 运行烧录工具

# 完整测试流程
flash_tool COM3 -f test_firmware.bin

故障排除

问题：串口打开失败

解决方案：

• 检查串口号是否正确
• 确认设备已连接
• 检查权限（Linux 需要添加到 dialout 组）

问题：超时错误

解决方案：

• 检查波特率设置
• 确认 TX/RX 接线正确
• 增加超时时间（修改 UART_TIMEOUT_MS）

问题：CRC 错误

解决方案：

• 检查串口通信质量
• 降低波特率
• 检查接地是否良好

扩展测试

如需添加新的测试用例：

1. 在对应目录创建 test_xxx.c
2. 在 CMakeLists.txt 添加测试目标
3. 使用 TEST_ASSERT 宏编写测试

void test_new_feature(void) {
    TEST_ASSERT(condition, "Description of what is being tested");
}

许可证

与主项目相同。