通用装备嵌入式软件测试工具技术要求

本文主要是介绍通用装备嵌入式软件测试工具技术要求，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、技术要求及设备选型情况

1、综述

凯云通用装备综合测试仪（Kiyun Tester）主机由硬件和软件两部分组成。硬件部分由机壳、主板、显示屏、外部接口组成。机壳采用了全封闭、无风扇的铝合金加固结构，四角配有橡胶垫，背面配有支架。主板为嵌入式x86架构。显示屏为12寸LCD液晶显示屏，最高分辨率可达1366*768，可支持出触摸操作。外部接口提供了9个航插接口，可以通过线缆提供对RS232/RS422/RS485、CAN、AD、DA、DI、DO、USB、以太网等接口的使用，可以通过USB口连接键盘和鼠标。软件部分由操作系统和应用软件组成，操作系统预置了Windows 7操作系统，安装了测试所需的通用嵌入式系统测试平台和软件测试项目过程管理系统应用软件。

产品结构组成如下图所示。

凯云通用装备综合测试仪产品结构组成

2、产品的硬件应用

凯云通用装备综合测试仪（Kiyun Tester）的硬件应用主要为显示屏和航插接口，其主要外观如下图所示。

凯云通用装备综合测试仪主要外观图

如图所示，其四角均配有橡胶垫，可以有效保护设备坚固耐用。其含有9个外部航插接口，其中屏幕上方侧面有5个；屏幕右方侧面有4个，可以通过线缆外接键盘、鼠标及被测设备，其外部效果如下图所示。

凯云通用装备综合测试仪外部效果示意图

2.1、产品基础应用

凯云通用装备综合测试仪（Kiyun Tester）配有5200mAh内置电池，可以在不接通外部电源的情况下，点击“开机”按钮，启动综合测试仪。综合测试仪启动后，设备自动启动并进入Windows 7操作系统。凯云通用装备综合测试仪（Kiyun Tester）外部提供了标准的航插接口，可以使用对应的线缆连接外部设备，方便用户对于综合测试仪的操作使用。

2.2、产品接口应用

USB接口

Kiyun Tester 通过航插接口，使用USB口连接线缆可以提供4路标准的USB 接口，每一路均可以连接USB设备，包括键盘和鼠标。USB接口默认采用USB2.0标准，能够通过线缆上的USB接口与被测系统进行连接，开展半实物仿真测试。

USB口的应用示意如下图所示。

USB接口应用示意图

串口

Kiyun Tester 通过航插接口，使用COM口连接线缆可以提供RS232、RS422、RS485各2路的串口。每一路均可以连接对应的串口设备，开始半实物仿真测试。

串口的应用示意如下图所示。

RS232/RS422/RS485接口应用示意图

CAN口

Kiyun Tester 通过航插接口，使用CAN口连接线缆可以提供2路的CAN接口。每一路均可以连接对应的CAN口设备，开始半实物仿真测试。

串口的应用示意如下图所示。

CAN接口应用示意图

以太网口

Kiyun Tester 通过航插接口，使用以太网口连接线缆可以提供1路的网络接口。可以连接到被测系统的网络接口，开展半实物仿真测试。

以太网口的应用示意如下图所示。

以太网接口应用示意图

AD、DA接口

Kiyun Tester 通过航插接口，使用连接线缆可以提供AD、DA各4路的接口。每一路接口都可以连接到被测系统或通过接线端子板连接到信号调理模块上，开展半实物仿真测试。

AD、DA接口的应用示意如下图所示。

AD、DA接口应用示意图

DI、DO接口

Kiyun Tester 通过航插接口，使用连接线缆可以提供DI、DO各4路的接口。每一路接口都可以连接到被测系统或通过接线端子板连接到信号调理模块上，开展半实物仿真测试。

DI、DO接口的应用示意如下图所示。

DI、DO接口应用示意图

3、通用嵌入式系统测试平台技术要求

系统采用分布式架构，要求接口扩展能力强，可灵活组建不同规模的测试环境；

系统具有集成的统一工作环境。集成的测试设计、执行及管理环境，包括项目管理、仿真建模、接口协议描述、测试资源规划、实时监控设计、测试用例开发及管理、测试执行、测试数据统计及分析、测试报告生成等功能；

支持的I/O接口类型包括：RS232、RS422、RS485、CAN、TCP、UDP、AD、DA、DI、DO、1553B、ARINC429等，并可允许根据测试需求补充扩展；

具有仿真建模手段，支持通过图形化界面对被测设备（系统）外部交联环境进行定义和编辑，并定义协议数据与物理层传输通道；

具有通用化的通信协议定义与描述语言处理环境，可以定义和描述各类结构的总线协议；

具有开放的协议模板管理接口，通过不断在测试中积累各领域的应用层协议，可实现针对不同领域嵌入式系统自动化测试解决方案的快速构建；

支持实时图形化监控窗体，包括控制类、表格类以及显示图形；可通过枚举、虚拟仪表、状态灯、曲线图等手段实时监控关键变量；

支持报警条件设置，在达到报警条件的时候以醒目的方式显示报警数据。

支持监控仪表协议字段绑定方法，支持收发数据字段的双向绑定，并具有表达式绑定能力；

支持多监控窗体设计与运行，支持网络环境下任意桌面的监控窗体运行；

提供测试用例脚本编辑与开发环境，通过简单的通道与协议字段赋值，便可完成测试数据的收发与测试逻辑的判断；

具有插件化的功能扩充能力，无论是通信协议描述还是测试用例描述，平台都均需提供对插件的开发支持；

可按二进制、八进制、十六进制以及解析后的数据的形式监测输入与输出的报文并查询过滤；

支持测试结果的查看、测试报告自动生成；

支持单配置项单接口和多接口以及多配置项的系统测试；

4、软件测试项目管理系统技术要求

具有基础信息维护功能，可以完成用户管理、权限管理、数据字典管理、机构或单位测试资源管理等；

可以管理软件测试中心的角色与人员，包括系统管理员、测试项目负责人、测试人员、SQA 、SCM、技术主管、质量主管、中心领导等信息并进行权限分配；

可以进行功能测试、人机交互界面测试、性能测试、可安装性测试、容量测试等测试类型基础数据定义与描述；

具有测试项目的登记与建立功能，实现项目组成员角色分配与测试项目软件树结构定义；

具有被测件接收与处理功能，可以完成被测件文档及代码的自动接收与分析；

具有软件测试需求分析功能，可以建立软件测试需求项，描述测试要求、设计约束、测试充分性与终止条件、测试项的输入与输出等；

具有软件测试用例的设计与描述功能，提供测试用例的前提与约束、测试步骤操作说明、测试步骤预期结果与评判准则的编辑环境；

具有测试执行任务管理功能，可以完成测试用例执行的指派和任务分配工作；

具有测试执行过程管理功能，在系统中选择测试执行任务，对所设计的每个测试用例进行测试执行，可以支撑测试执行记录、软件问题记录的填写工作；

具有软件问题的管理功能，描述问题的优先级、问题的类型、问题的现象、修改建议等；

具有软件问题的导入与导出处理功能；

提供对软件版本回归测试功能，可自动分析与继承上一轮次的测试需求与测试用例；

提供测试项目的统计与查询功能；

提供多个测试项目的查询、统计与趋势分析功能；

提供测试项目进度与计划管理功能；

提供软件测试项目SQA与SCM流程管理功能；

提供测试需求规格说明、测试说明、测试记录、软件问题记录、软件问题报告、软件测试报告等文档的自动生成功能，支持测试数据与文档的归档处理功能；

支持软件测试项目的多人协同工作，支持30人的同时在线处理；

支持无联网环境下测试任务的分工与测试任务的统合功能；

2、设备的初步选型情况

经调研，目前国内市场上嵌入式系统软件测试工具主要分为以下三类：纯硬件方式、纯软件方式和硬件与软件结合的方式。

纯硬件的嵌入式系统测试平台主要是利用示波器、逻辑分析仪、协议分析仪、波形发生器等仪器设备实现对嵌入式系统的测试，尽管这些仪器设备具有比较高的性能，可以实现对嵌入式系统数据总线和控制总线非侵入式的数据采集和监控，但它们主要应用在嵌入式系统硬件的设计和测试工作中，可以较好地实现硬件层和链路层的测试与分析，对嵌入式软件的测试能力则比较薄弱，不能支持各个测试接口之间的数据关联，对于应用层协议的分析与判读自动化程度不高，对测试结果分析的要求较高。

纯软件方式的嵌入式软件测试平台利用全数字仿真技术，在PC机上模拟整个嵌入式硬件系统，不但包括核心CPU，而且将外围各种器件，如串口、定时器、通用输入输出接口等进行数字化的仿真，嵌入式软件无需改动或者稍加改动就能在这个仿真环境下运行，通过仿真模型内建的测试接口导出和发送测试数据，驱动被测软件运行，实现对嵌入式系统软件动态的封闭测试。纯软件方式的嵌入式软件测试平台难以适应当前硬件芯片不断更新的现状，许多项目也都是针对某一特定的硬件平台进行全数字仿真研究，难以通用，并且尚停留在实验室研究阶段，还没有形成可供选择的有效产品。

硬件与软件结合的嵌入式软件测试平台是当前较为实用的嵌入式系统软件测试解决方案，同时也是发展趋势，这类测试平台又分为两类。一类是以实现嵌入式软件插装和插装信息收集为主要目标的嵌入式软件覆盖率和性能测试工具，如AMC公司生成的CodeTest以及LDRA公司生产的Testbed，这种测试平台通过信号捕捉探头进行插装数据的采集和上传，关注的重点是嵌入式软件内部的逻辑结构，而不是嵌入式软件外部的功能表现，与嵌入式系统确认测试的要求有较大的差距。另一类硬软件结合的嵌入式测试平台则以系统确认测试为主要目标，通过集成各类总线板卡，开发测试应用程序，实现对嵌入式系统非侵入式的闭环测试，测试的主要对象是嵌入式系统的功能、性能、边界、可靠性等外部质量特性，这些外部质量特性也是嵌入式系统用户关切的质量特性。

硬件与软件结合的以系统确认测试为主要目标测试系统比较适合于我单位的测试应用，该类型的测试系统主要有国外的Trace32、Dspaced等，国内的有凯云联创（北京）科技有限公司的ETest_USB。ETest_USB具有完全自主知识产权，主要面向实验室和外场测试的需要，是针对于嵌入式系统进行实时、闭环、非侵入式测试的自动化测试平台，适用于嵌入式系统在设计、仿真、开发、调试、测试、集成验证和维护等各阶段配置项级别和系统级别的动态测试与验证。系统具有扩展与适应能力强的特点，分层构件化的软件架构使得系统可以灵活集成各类测试仪器，所提供的接口应用协议描述语言及其编译器使得系统可以适应几乎任何类型的自定义通信协议，测试执行监控窗体设计具有友好的人机交互性，可以在不编写任何测试用例脚本的情况下完成基本的测试任务，并提供了高级的测试用例脚本编辑、编译与执行功能，实现更广泛的测试应用能力。

凯云联创（北京）科技有限公司在国产自主可控软件测试类产品的研究、开发方面具有深厚的技术基础和行业背景，主要产品覆盖软件测试业务全过程，其中有自主研发的嵌入式系统测试平台集成开发环境（ETest Studio）、通用装备综合测试仪（Kiyun Tester）、便携式嵌入式系统半实物测试平台（ETest_USB）、工业物理系统测试验证平台（ETest_CPS）、实时级嵌入式系统半实物仿真测试平台（ETest_RT）、嵌入式系统测试教学实训平台、软件测试项目管理系统、测试数据生成与管理软件等。基于ETest Studio所开发的系列产品（ETest_USB、ETest_CPS 、ETest_RT）已在装甲兵工程学院、陆军装备软件测评中心、航天三院33所、合肥电子工程学院、中国工程物理研究院等单位得到成功应用。

综上所述，凯云联创（北京）科技有限公司在公司、产品、技术、服务等方面都具有一定的优势和特色，且较为适用于我单位装备型号的嵌入式软件测试任务的开展和测试平台的研究工作，有利于解决目前测评中心测试环境构建能力以及测试自动化程度不足的问题，实现装备嵌入式软件的深度测试，提高我所装备型号嵌入式软件的质量。因此本项目拟研制1套凯云联创（北京）科技有限公司的Kiyun Tester系统。