[發(fā)明專利]一種多技術融合的嵌入式軟件測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310525179.8
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104598373A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉海山;張建國;李文;王效亮
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F9/455
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發(fā)明涉及一種多技術融合的嵌入式軟件測試方法，特別是涉及一種根據(jù)型號嵌入式軟件的特點，借助于專業(yè)軟件測試工具和設備，將多種嵌入式軟件測試手段進行最優(yōu)化組合，通過人工或自動的方式，驗證軟件的功能和對故障的處理能力，保證軟件測試的全面性和完整性，提高軟件測試的效率，達到高可靠性和高安全性指標的多技術融合的嵌入式軟件測試方法。

背景技術

隨著型號發(fā)展的需要以及控制系統(tǒng)性能的不斷提高，越來越多的型號采用高速數(shù)字控制取代傳統(tǒng)的模擬控制，特別是數(shù)字信號處理器、FPGA、高速數(shù)據(jù)總線等嵌入式實時系統(tǒng)的廣泛應用，使得軟件在型號中所占的比重不斷加大，軟件代碼的質量對嵌入式系統(tǒng)的質量起到了決定性的作用，因此各型號對軟件提出了更為苛刻的要求，例如高安全性、高可靠性、強實時性等要求。

嵌入式軟件測試有以下幾方面的特點：一是軟件測試必須依附于硬件平臺；二是在特定環(huán)境和條件下的系統(tǒng)可靠性測試；三是實時性測試。嵌入式系統(tǒng)一般有實時性的要求，因此除了對嵌入式軟件進行功能測試之外，還應對軟件的實時性進行測試。在傳統(tǒng)的嵌入式軟件測試中，主要存在以下問題：一是受測試環(huán)境的限制，出現(xiàn)測試的可控性差、通用性不強，測試環(huán)境與軟件的實際運行環(huán)境存在差異；二是缺少故障注入的方式和手段，無法全面覆蓋軟件運行過程中的突發(fā)異常情況；三是缺乏對高速總線接口的驗證方法，無法保證軟件接口的正確性和軟件測試的全面性；四是測試的效率較低，測試的周期較長，測試成本較高。因此亟需提供一種新型的多技術融合的嵌入式軟件測試方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可實現(xiàn)多種測試技術的融合，全面覆蓋嵌入式軟件的功能、接口，保證嵌入式軟件測試的全面性的通用性強、可控性好、效率高的多技術融合的嵌入式軟件測試方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明一種多技術融合的嵌入式軟件測試方法，依次包括以下步驟：

步驟1、結合半實物仿真測試技術，構建半實物仿真測試平臺；

步驟1-1以伺服控制驅動器作為被測目標機，用來運行嵌入式伺服控制驅動軟件，其內部含有CAN總線、1553B總線兩種接口；

步驟1-2以仿真工控機作為實時仿真機，接入CAN板卡和1553B板卡，并安裝虛擬仿真測試軟件，模擬伺服控制驅動器外部運行環(huán)境，向伺服控制驅動器提供激勵信號，同時接收反饋信號，實現(xiàn)彈上計算機及總線設備的模擬與仿真；

步驟1-3以測試工控機作為宿主機，并安裝LDRA?Testbed嵌入式軟件測試工具、RTinsight物理總線數(shù)據(jù)采集器、CCS3.3數(shù)字信號處理器調試編譯軟件，用來運行嵌入式軟件測試工具，對嵌入式伺服控制驅動軟件進行自動插樁，經JTEG接口將插樁后的測試用例腳本下載到被測目標機，并記錄嵌入式伺服控制驅動軟件運行狀態(tài)和測試結果，以判斷功能、性能等指標是否達到測試用例的設計要求；

步驟1-4構建環(huán)境模擬設備，包括供電電源、高精度可調直流電源、示波器、TDS510仿真器、總線耦合器，實現(xiàn)軟件在線調試、模擬信號的輸入和輸出以及信號進行觀測；

步驟2、采用測試用例集成測試技術進行測試用例的設計與生成，包括以下步驟：

步驟2-1利用LDRA?Testbed軟件將被測的.c文件導入并進行自動插樁，將程序源代碼翻譯成能夠在LDRA?Testbed中運行的驅動文件，生成.tct文件；

步驟2-2將預先設計好的若干測試用例填入表格中，利用.tct到.tcf轉換工具將測試用例轉換成TBrun能夠執(zhí)行的.tcf文件；

步驟2-3利用LDRA?Testbed的自動插樁功能將.tcf文件插樁到執(zhí)行文件S_xx.c中，再由TBrun調用該.c文件，自動執(zhí)行若干測試用例；

步驟3、利用總線虛擬測試技術，進行型號嵌入式伺服控制驅動軟件的接口測試；根據(jù)型號嵌入式伺服控制驅動軟件協(xié)議，在實時仿真機上配置虛擬仿真測試軟件，并向伺服控制驅動器下發(fā)自檢、同步、時序、參數(shù)下載指令，通過觀測返回的狀態(tài)信息檢驗總線接口的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的能力、數(shù)據(jù)的約定與協(xié)議的一致性；

步驟4、采用故障模擬注入技術，對型號伺服控制驅動軟件的功能、性能等指標進行驗證，模擬飛行中可能出現(xiàn)的故障并施加于軟件上，驗證軟件對故障數(shù)據(jù)的處理、抵御誤操作的能力是否滿足軟件功能、性能方面的需求。

步驟4依次包括以下幾個步驟：

步驟4-1利用高精可調直流電源向各A/D采集通道輸入可變的模擬信號，在宿主機上觀測經軟件處理后的各采樣值，檢測A/D接口硬件的精度、線性度和超邊界采樣能力；