测试是每项成功产品的必经环节。硬件测试是评估产品质量的重要方法，产品质量是公司的信誉和品牌象征，公司的信誉和质量决定了公司的发展前景。硬件测试组成如图7.1所示，详解如下。

硬件调试：调通单板关键信号流，实现基本互联互通功能。
白盒测试：针对产品关键硬件模块，如电源、时钟等进行白盒测试。
功能测试：针对硬件样品进行功能可能性和完备性测试。
专业实验：针对硬件样品进行振动、EMC等专业实验。
长期可靠性测试：针对硬件样品进行长期耐久性测试。
量产可靠性测试：产品在实际使用的系统中（含软件硬件）进行集成测试。
单元测试是针对独立功能单元的测试。一般利用PCB投板到制成板加工回板之间的时间来准备单元测试的内容。单元测试包括硬件调试和白盒测试，单板单元测试的流程如下。

7.1 硬件调试

硬件调试的目的是所有设计的功能在单板上实现，在单板通电之前，必须先检查电路连线是否错误，然后再焊接调试，最后是动态调试。

7.1.1 电路检查

在PCB板生产和加工过程中，经常会因为设计和加工过程中的工艺错误造成PCB板连错线、开路、短路等问题。所以，在PCB板制作完成之后，先不焊接元器件，先对照原理图仔细检查PCB板的连线，确认没有问题后再焊接。检查的时候重点关注电源部分是否有短路、是否有极性错误，然后检查系统总线是否存在短路。可以用万用表来测试是否短路。

检查完之后再根据功能模块进行焊接和调试，焊接和调试的顺序参考如下：
电源→时钟→主芯片及外围小系统→存储器件和串口外设→其他功能模块。

下面按顺序介绍。

7.1.2 电源调试

电源的调试按电源树的拓扑结构从前往后分级焊接和调试。如图7.2所示的电源树结构，先焊接PoE和12 V合路，然后用万用表测试合路后的电压。如果没问题再焊接12 V转5 V，焊接好之后用万用表测试电压。如果没问题再焊接12 V转3.3 V，焊接好之后用万用表测试电压。如果没问题再焊接开关MOS和706。所有电源电压测试正常后再焊接RS485、STM800L、STM32F103ZET6等功能模块的电路。

电源调试完成后，再焊接调试时钟。

7.1.3 时钟调试

时钟的调试也按时钟树的拓扑结构从前往后分级焊接和调试。如图7.3所示的时钟树结构比较简单。可以先焊接32.768 kHz晶振，然后用频率计测试频率。如果没有问题，再焊接12 MHz晶振，然后用频率计测试频率。如果没有问题，再焊接25 MHz晶振。如果没有问题，则进行下一步调试。

7.1.4 主芯片及外围小系统调试

这一步调试包括主芯片及复位电路调试。先焊接复位电路并确认复位电路是否正常，如果没问题再焊接主芯片。如图7.4所示的单板小系统框图，焊接STM32F103ZET6后，先调试JLINK接口，通过JLINK接口给STM32加载程序，可以加载控制GPIO高低电平的程序。如果能够正常加载程序，并且GPIO控制正常，则说明STM32正常，小系统可以正常运行。

小系统调通之后，就可以调试存储器件和串口外设。

7.1.5 存储器件和串口外设调试

上述单板不带存储器件，可以先调试串口外设，如图7.4中的GPRS、LoRa和RS485。这一步调试需要STM32通过串口与这些外设模块通信，通过STM32来配置这些外设模块。这些模块是否正常的判据是模块能否正常工作。比如GPRS模块能否联网，两个LoRa模块之间是否能够正常通信，两个485模块之间是否能够正常通信。串口外设模块调试成功之后，再调试其他功能模块。

7.1.6 其他功能模块调试

上述单板除了串口外设外，还有SPI和IO接口。串口外设调试完成之后，再调试SPI和IO接口。

SPI有两路，分别接LoRa和以太网口。LoRa模块调试时，可以在两个LoRa模块之间进行通信测试，如果通信正常，说明LoRa模块调试成功。然后再调试以太网口，调试以太网口时，可以用以太网口和电脑相连，然后用网口工具发送数据，如果收发数据正常，则以太网口调试完成。

最后调试IO接口。控制STM32在相应的IO发送引脚发送高电平和低电平，如果后级的12 V电平正常，则在IO接收引脚的外设输入12 V电压，然后IO接收引脚采样电平状态，如果采样结果正常，则IO接口调试完成。

硬件调试完成之后，进入白盒测试阶段。