為什麼要進行記憶體檢測

1.電路的製作工藝錯誤：在焊接電路的時候，可能會出現焊錫飛濺的情況，使得兩個引腳短路，這樣的後果是，當你對儲存器進行操作的時候，就會資料重疊，甚至於說，出現無法讀取的資料；焊接操作不當或者銅板刻製出錯，出現開路的情況，可能會出現對儲存器無法操作或者資料操作不成功的情況。
2.電路的電容性：假設使用的晶片頻率足夠快，你進行一個寫操作，為了檢驗，你再進行一個讀操作，那麼問題來了，如果電容性，雖然你可能檢測到的資料是你想要的，但是這時這個資料是由於讀寫操作太快，而來不及反翻轉，那麼這樣的晶片實際上是不能儲存你檢測到的那麼多的資料的。
3.儲存晶片錯誤放置，其實這樣的情況很容易避免的，這樣的問題，進行檢測的時候，都會自動的檢測出來。

現在介紹三種檢測方法，資料匯流排檢測，地址匯流排檢測，裝置檢測。
資料存取正常是在控制匯流排（地址匯流排）正常的情況下進行的，而裝置檢測需要確定地址匯流排和資料匯流排已經正常工作了。

1.資料匯流排檢測，通常採用的方法使用0~1對儲存的每一個bit位進行遍歷
每次的讀寫操作，每個資料位之間都是獨立的。如圖所示，好像“1”從右邊走到了左邊，所以這種方法也叫作“walking 1”.

typedef unsigned char datum;    /* 設定資料匯流排寬度為8bit */
/********************************************************
 * 函式名： memTestDataBus
 * 函式內容:   在指定的地址下，用walking 1的方法對資料匯流排進行檢測 
 *            地址通過函式引數指定。 
 * 輸入引數:   address 需要檢測的記憶體地址       
 *
 * 返回值:    返回'0',則沒有問題，如果返回其他值，
 *           則說明檢測失敗有資料位操作有問題 
**********************************************************/
 

datum
memTestDataBus(volatile datum * address)
{
    datum pattern;
    /*
     * 在指定的地址下執行對資料線進行walking 1檢測 
     */
    for (pattern = 1; pattern != 0; pattern <<= 1)
    {
        /*
         * 寫入檢測資料 
         */
        *address = pattern;
        /*
         * 讀回資料 
         */
        if (*address != pattern) 
        {
            return
 
 (pattern);
        }
    }
    return (0);
}   /* memTestDataBus() */

2.地址匯流排檢測：對晶片的每一個地址進行寫0和1，同時確定引腳之間相互獨立。

這個和資料匯流排檢測的walking 1的方法是類似（對一個16bit的匯流排來說，地址可以是0000H，0001H，0002H，0004H,0008H，0010H,0020H,0080H等等)，並且在你寫入的同時，你需要檢測其他的地址沒有被重寫。

但是不是所有的地址線可以通過這樣的方法檢測，比如你的地址匯流排寬度是32bit,定址空間是4GB，如果你要測試128K的記憶體塊，那麼其實只有17根匯流排用到了， 仍有15根匯流排沒有用到。

確定兩個儲存之間沒有重疊

   /**********************************************************************

*
* 函式名:    memTestAddressBus()
*
* 函式描述:      這個測試可以找出某個bit位上的錯誤，比如，卡高，卡低
*              短路。基礎地址和區域大小可以由函式引數指定。
* 輸入引數：     基礎地址，
*
* 返回值  :     如果地址匯流排沒有，返回空值。
*                    返回的非零的結果，是函式執行時遇見的第一個出現地址
*                    重疊的。通過檢查儲存的內容，可以知道關於這個儲存問
*                    題是卡高，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;


    /*
     * 在每一個偏置電源下，對每一個地址位寫初值操作
     */
    for (offset = 1; (offset & addressMask) != 0; offset <<= 1)
    {
        baseAddress[offset] = pattern;
    }

    /*
     * 檢查地址位卡低
     */
    testOffset = 0;
    baseAddress[testOffset] = antipattern;

    for (offset = 1; (offset & addressMask) != 0; offset <<= 1)
    {
        if (baseAddress[offset] != pattern)
        {
            return ((datum *) &baseAddress[offset]);
        }
    }

    baseAddress[testOffset] = pattern;

    /*
     * 檢查地址位卡高
     */
    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.裝置檢測，儲存器中每一位都可以儲存0或1，雖然這句話很簡單，很粗暴，但是所花的時間比前面兩個多了不少。
在裝置檢測過程中，你需要對所有的記憶體空間進行兩次讀寫操作，第一次將一個隨機數寫讀該地址，第二次將這個隨機數取反再次寫讀。在檢測中常用的方法是，隨著地址的變化，儲存的值逐漸增加。
如下圖所示：

第一列和第二列是地址和資料的變化，第三列是資料取反之後的變化。取數值的方式有很多種，但是這種順序變化的方式更加的容易計算。

/**********************************************************************
*
* 函式名:    memTestDevice()
*
* 函式描述:    用資料遞增/遞減的方式檢測整個物理儲存區域。
*                   在這個過程中裝置裡的每一個儲存位用bit1或者bit0進行
*                    檢測。通過形參傳遞基礎地址和檢測區域大小。
*輸入引數：   基礎地址 baseAddress,檢測區域大小   
*
* 返回值:     如果檢測成功，則返回空值。
*                  如果檢測失敗，會返回一個第一次檢測失敗的記憶體地址。同時
*                  檢測記憶體內容，可以得到這個問題更多詳細資訊。
*
**********************************************************************/
datum *
memTestDevice(volatile datum * baseAddress, unsigned long nBytes)    
{
    unsigned long offset;
    unsigned long nWords = nBytes / sizeof(datum);

    datum pattern;
    datum antipattern;


    /*
     * 用已知的資料
     */
    for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++)
    {
        baseAddress[offset] = pattern;
    }

    /*
     * 檢測每一個儲存位置，並進行每個bit位進行翻轉
     */
    for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++)
    {
        if (baseAddress[offset] != pattern)
        {
            return ((datum *) &baseAddress[offset]);
        }

        antipattern = ~pattern;
        baseAddress[offset] = antipattern;
    }

    /*
     * 檢測儲存器中每個已經翻轉的bit位，同時將所有記憶體置零
     */
    for (pattern = 1, offset = 0; offset < nWords; pattern++, offset++)
    {
        antipattern = ~pattern;
        if (baseAddress[offset] != antipattern)
        {
            return ((datum *) &baseAddress[offset]);
        }
    }

    return (NULL);

}   /* memTestDevice() */

好吧，到了三劍合一的時候了
說了那麼多，我們現在來講點實際的。假設現在我們需要檢測一個地址00000000H，大小是64K的記憶體塊。我們現在以我們剛剛說的順序對三個函式進行呼叫。對我們的記憶體進行檢測，得到的程式碼如下。

int
memTest(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() */

在檢測中，你可以用一個LED的亮滅來表示記憶體的檢測的結果，如果返回值不為空，則亮起紅燈。如果返回值為空，則亮起綠燈。

鵬@惠祥和