嵌入式软件测试辅助系统技术方案

本发明专利技术提出的一种嵌入式软件测试辅助系统，旨在提供一种能够提高测试环境搭建效率，降低操作难度，提升易用性的软件测试辅助系统。本发明专利技术通过下述技术方案予以实现：上位机构建被测设备与配测设备的测试交联环境，描述总线属性和界面控制文件ICD，以及测试用例前置条件、测试步骤，并按前置条件、测试步骤形成控制律调度测试数据发送、判断接收数据，根据ICD格式对接收数据逆向解析；下位机配合上位机通过具体总线发送数据，接收数据，自动化执行数据仿真、收发流程控制构筑的测试用例和设计，实现嵌入式软件外围设备的仿真和与外围设备数据交互过程中的监视和检测。本发明专利技术基于数据收发流程执行控制构筑测试场景的测试用例，缩短了开发仿真系统的时间。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式软件测试辅助系统
本专利技术涉及一种广泛应用于航空、航天、汽车、通信和家电等领域，主要用于MIL-STD-1553B总线、以太网、RS232/422/485总线、CAN总线、ARNIC429总线通信的嵌入式软件测试辅助系统。
技术介绍
随着计算机硬件技术的进步,元件的集成度也大大增加，使嵌入式系统的硬件性能得到了极大的提高；在摩尔定律的带动下，嵌入式系统实现的功能越来越多、越来越复杂，因此，嵌入式软件的复杂性和规模日益增加，在系统中所占的比例越来高，扮演的角色也越来越重要，其质量对整个嵌入式系统的最终质量起着决定性作用。没有经过严格的、有效的测试，带着潜在危险的代码交付到用户手中，经常会给用户带来巨大的经济损失，有时甚至会造成灾难性的事故。例如1996年，欧洲耗资亿美元的Ariane-5火箭发射后解体爆炸。导致这个灾难性后果的原因是惯性参考系统中的一个软件设计错误，设计人员想当然的认为这个软件不会发生错误而未对它进行充分的测试。1999年，大力神4B火箭发射军用卫星失败，耗资5600万美元的；UNIVAL联合航空订票系统的废而不用，都是因为软件质量故障而引起的。因此，软件测试是软件质量保证的关键元素，这就要求对嵌入式系统，包括嵌入式软件、嵌入式硬件进行严格的测试、确认和验证。一般来说，嵌入式软件测试在4个阶段上进行，即单元测试、集成测试、系统测试、硬件/软件集成测试。前3个阶段适用于任何软件的测试，硬件/软件集成测试阶段是嵌入式软件所特有的，目的是验证嵌入式软件与其所控制的硬件设备能否正确地交互。硬件/软件集成测试阶段，在构建测试环境和测试辅助支撑方面存在以下困难：1、嵌入式软件所涉及的系统外部设备几乎全是专用；2、嵌入式软件可能由于没有通常的外围设备导致在测试过程中很难进行检测和观察；3、嵌入式软件存在与外部系统按照流程进行数据交互，这对测试也提出了更高的要求；4、现有半实物仿真系统，缺乏测试用例设计、测试用例自动化执行的能力。目前，国内外对基于总线通信的半实物仿真测试及环境构建进行了有益的探索，通过半实物仿真系统对总线数据构建、与被测系统通信等，实现了对被测系统外围设备的模拟，也解决了测试过程中对数据的检测和观察难题。对于第3个问题，大部分半实物仿真测试系统缺乏对总线数据交互流程的模拟能力，或者二次开发实现，给使用带来了很多的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有半实物仿真测试系统存在的不足之处，提供一种能够提高测试环境搭建效率，并能降低操作难度，提升易用性，基于总线通信、收发流程执行控制的嵌入式软件测试辅助系统。本专利技术解决现有基于总线通信的半实物仿真测试系统存在的不足所采用的方案是：一种嵌入式软件测试辅助系统，包括：连通以太网的上位机、通过多类总线横向扩展的多台下位机，上位机软件包含运行于上位机操作系统中的功能层、逻辑层和数据层，下位机软件包含运行于各下位机操作系统中的服务层和驱动层；下位机通过以太网与一台上位机形成嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于：上位机构建被测设备与配测设备的测试交联环境，描述总线属性和界面控制文件ICD，以及测试用例前置条件、测试步骤，并按前置条件、测试步骤形成控制律调度测试数据发送、判断接收数据，根据界面控制文件ICD格式对接收数据逆向解析；下位机配合上位机通过具体总线发送数据，接收数据，自动化执行数据仿真、收发流程控制构筑的测试用例、被测设备测试项目配置和设计，实现嵌入式软件外围设备的仿真和在与外围设备数据交互过程中的监视和检测。测试执行过程中，上位机在后台完成自动组包、自动生成校验位，并将数据添加发送目的地标签后推送至下位机，下位机接受上位机的总线参数配置、测试数据发送控制、保活查询，拆解数据，根据目的地标签把数据通过总线发送至被测设备，实时将总线上接收的被测设备的数据上报至上位机，上位机软件在下位机的配合下实现测试工程管理、工程配置、测试设计、测试执行、测试数据发送、测试数据接收、接收数据解析和下位机管理；上位机软件录入被测设备各功能名称，逐一在测试设计界面中针对各功能设计测试用例，周期发送或条件应答构建测试设计的前置条件，发送测试数据、预期接收数据组成的测试流程、步骤形成测试用例，调用后台数据封装、类型转换、测试用例执行、测试数据接收和数据解析模块，以及下位机软件提供的数据收发服务，完成测试用例执行和断言、测试数据接收和解析。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：提高了测试环境搭建效率。本专利技术采用连通以太网的上位机、通过多类总线横向扩展的多台下位机，包含功能层、逻辑层和数据层的上位机软件，包含服务层和驱动层的下位机软件，下位机通过以太网与一台上位机形成嵌入式软件测试辅助系统，利用由上位机内置ARNIC429板卡、Moxia卡、100M/1000M以太网卡、MIL-STD-1553B板卡、外接USBCAN控制盒的下位机，包含功能层、逻辑层和数据层的上位机软件，包含服务层和驱动层的下位机软件构成的系统进行总线数据模拟和激励、接收数据识别和应答、数据收发流程配置和执行控制、基于数据收发流程执行控制构筑测试场景的测试用例设计和自动化执行，采用配置、零编码的方式搭建测试环境，提高了操作人员对测试环境搭建的效率，可以帮助开发人员或测试人员实现嵌入式软件外围设备的仿真，实现在与外围设备数据交互过程中的监视和检测，实现模拟外围设备按照流程与嵌入式软件进行数据交互，实现测试用例设计和自动化执行能力和基于总线通信的强度测试。集成测试用例设计和用例自动化执行，缩短了测试人员回归测试的时间。能降低操作难度。本专利技术数据添加发送目的地标签后推送至下位机，下位机接受上位机的总线参数配置、测试数据发送控制、保活查询，拆解数据，根据目的地标签把数据通过总线发送至被测设备，实时将总线上接收的被测设备的数据上报至上位机，上位机软件在下位机的配合下实现测试工程管理、工程配置、测试设计、测试执行、测试数据发送、测试数据接收、接收数据解析和下位机管理，缩短了为项目定制开发仿真系统的时间，减少了开发定制仿真然间的人力资源。在上位机软件强度测试界面勾选具体下位机->总线->发送方向界面控制文件ICD，点击生成测试数据按钮，上位机软件根据界面控制文件ICD各元素配置的枚举值、边界、步进，采用组合方式生成测试数据，操作人员可对生成的测试数据进行选择性删除，得到测试数据集。并对勾选的各下位机->总线设置发送时间间隔。点击执行按钮，系统将生成的数据，按照总线设置的时间间隔进行发送。在上位机软件中进入下位机管理界面，可观察下位机健康状态，绿色表示正常，红色为故障或通信失败，可设对下位机周期保活时间，确定后上位机按照该时间周期查询下位机健康状态。提升易用性。本专利技术采用上位机软件录入被测设备各功能名称，逐一在测试设计界面中针对各功能设计测试用例，周期发送或条件应答构建测试设计的前置条件，发送测试数据、预期接收数据组成的测试流程、步骤形成测试用例，调用后台数据封装、类型转换、测试用例执行、测试数据接收和数据解析模块，以及下位机软件提供的数据收发服务，完成测试用例执行和断言、测试数据接收和解析。通过总线数据模拟、接收数据识别和应答、数据收发流程配置和执行控制等方法实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式软件测试辅助系统，包括：连通以太网的上位机、通过多类总线横向扩展的多台下位机，上位机软件包含运行于上位机操作系统中的功能层、逻辑层和数据层，下位机软件包含运行于各下位机操作系统中的服务层和驱动层；下位机通过以太网与一台上位机形成嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于：上位机构建被测设备与配测设备的测试交联环境，描述总线属性和界面控制文件ICD，以及测试用例前置条件、测试步骤，并按前置条件、测试步骤形成控制律调度测试数据发送、判断接收数据，根据界面控制文件ICD格式对接收数据逆向解析；下位机配合上位机通过具体总线发送数据，接收数据，自动化执行数据仿真、收发流程控制构筑的测试用例、被测设备测试项目配置和设计，实现嵌入式软件外围设备的仿真和在与外围设备数据交互过程中的监视和检测。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式软件测试辅助系统，包括：连通以太网的上位机、通过多类总线横向扩展的多台下位机，上位机软件包含运行于上位机操作系统中的功能层、逻辑层和数据层，下位机软件包含运行于各下位机操作系统中的服务层和驱动层；下位机通过以太网与一台上位机形成嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于：上位机构建被测设备与配测设备的测试交联环境，描述总线属性和界面控制文件ICD，以及测试用例前置条件、测试步骤，并按前置条件、测试步骤形成控制律调度测试数据发送、判断接收数据，根据界面控制文件ICD格式对接收数据逆向解析；下位机配合上位机通过具体总线发送数据，接收数据，自动化执行数据仿真、收发流程控制构筑的测试用例、被测设备测试项目配置和设计，实现嵌入式软件外围设备的仿真和在与外围设备数据交互过程中的监视和检测。2.如权利要求1所述的嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于：测试执行过程中，上位机在后台完成自动组包、自动生成校验位，并将数据添加发送目的地标签后推送至下位机，下位机接受上位机的总线参数配置、测试数据发送控制、保活查询，拆解数据，根据目的地标签把数据通过总线发送至被测设备，实时将总线上接收的被测设备的数据上报至上位机，上位机软件在下位机的配合下实现测试工程管理、工程配置、测试设计、测试执行、测试数据发送、测试数据接收、接收数据解析和下位机管理；上位机软件录入被测设备各功能名称，逐一在测试设计界面中针对各功能设计测试用例，周期发送或条件应答构建测试设计的前置条件，发送测试数据、预期接收数据组成的测试流程、步骤形成测试用例，调用后台数据封装、类型转换、测试用例执行、测试数据接收和数据解析模块，以及下位机软件提供的数据收发服务，完成测试用例执行和断言、测试数据接收和解析。3.如权利要求1所述的嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于：测试用例执行具有单个用例执行和自动化执行两种方式，执行结束后给出测试结果；单个测试用例执行时，在测试设计中选择被测件功能下具体测试用例，上位机软件按照测试用例中步骤顺序，依次执行，至到某步骤执行失败或所有步骤执行完毕结束；自动化执行时，上位机软件逐一执行选择的测试用例。4.如权利要求1所述的嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于，被测设备测试项目配置包含设备信息配置、测试交联环境配置、总线配置、界面控制文件ICD配置，设备信息配置中对上位机和每台下位机通信地址，以及每台下位机所拥有总线板卡信息的进行配置。5.如权利要求1所述的嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于，测试用例设计过程包含前置条件配置，测试步骤配置，通过配置周期测试数据发送、条件应答实现被测件功能所需要的前置条件，如果需配置周期发送，选择具体下位机->总线->发送方向界面控制文件ICD确定后弹出根据界面控制文件ICD格式动态生成的测试数据输入界面，填写测试数据后设置为周期发送，同时输入周期发送间隔时间；如果需配置条件应答发送，选择具体下位机->总线->接收方向界面控制文件ICD，并在发送方向界面控制文件ICD中选择收到该类数据后的应答界面控制文件ICD，确定后弹出根据应答界面控制文件ICD格式动态生成的测试数据输入界面，填写应答数据后设置为条件应答。6.如权利要求1所述的嵌入式软件测试辅助系统，其特征在于，上位机发送测试数据、预期接收数据组成测试步骤配置，按测试执行顺序添加1个或多个测试步骤形成测试用例；添加测试步骤时如果为发送测试数据，选择具体下位机->总线->发送方向界面控制文件ICD，确定后弹出根据界面控制文件ICD格式动态生成的测试数据输入界面，输入、确定发送测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月波，李智，姚翔，谢光亮，王磊，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51