• 通用嵌入式软件测试环境(GESTE)

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    产品概要:

    GESTE通用嵌入式软件测试环境可以仿真被测软件运行所需的真实物理环境,组织被测软件的输入来驱动被测软件运行,实时接收被测软件的输出结果,从而完成嵌入式软件的系统测试。能够实现对实时嵌入式软件进行实时,闭环,非侵入式的系统测试,为嵌入式软件的系统测试提供了解决方案。

    产品为满足不同工作场合的使用研制了两种不同的配置:机柜式和便携式两种配置。机柜式配置齐全,功能强大,可扩展型更强,适合实验室或固定场合的测试;便携式适合外场测试,便于携带与运输(具体如下图所示:)

     

    (图1)机柜式示意图

    (图2)便携式示意图


    产品组成:

    嵌入式软件通用测试平台是由测试开发机和实时测试机两部分组成。设备各部分功能:

    (1)测试开发机:主要面向测试用户,用于进行测试前的开发工作(仿真模型开发、测试脚本开发、监视面板搭建、数据收集定制等工作),测试中的显示监控,以及测试后的数据处理工作。

    (3)实时测试机:实时测试机运行于实时操作系统下,主要完成被测系统交联设备的仿真运算、执行实时测试任务,驱动整个测试的正常运行。具体如下:

    a.产生被测部件所需的各种输入量,主要是数字量、模拟量、总线信号、串口信号等;

    b.具有接线端子,实现与外界的连接;

    c.采集从被控部件输出的控制输出量;

    d.对装备系统软件的仿真测试实现自动化。

    e.通过继电器连接线连接到中断点的前后,通过软件控制对装备系统的信号线注入各种故障。

     

    产品应用范围:

    嵌入式软件通用测试平台能够支持嵌入式软件开发的全过程,包括系统的虚拟原型,配置项测试和系统测试等各个阶段,其功能概括如下:

    (1)在系统的方案论证阶段可以通过对各种原型的仿真,达到验证方案的可行性和方案优化的目的。

    (2)在研制阶段,可以对软件配置项的功能、性能进行测试。对软件配置项通过在相应的硬件平台上运行,实施黑盒测试。

    (3)在嵌入式软件系统测试阶段,可以对软件系统的功能、性能、强度、接口、安全性、可靠性等进行测试,同时可以通过交联环境仿真实现在真实环境中难以实施的测试项,采取改变对系统的激励和故障注入等多种手段对软件系统进行充分的测试和验证。

    (4)在定型和批复生产阶段按照交付验收规范,用系统对产品进行程序化的验收试验,可以提高验收的自动化水平和交付验收的质量。

     

    产品特性:

    1)测试开发环境具有图形化定制接口功能;

    2)测试开发环境支持MATLAB/Simulink所建立的仿真模型,并可以将仿真模型下载并实时运行在实时测试环境中;

    3) 测试开发环境能够自动生成仿真模型代码框架,为用户提供代码修改和维护的手段,支持用户的二次开发;

    4) 测试开发环境应当能与实时测试环境并行工作,并不影响实时性能;

    5) 实时测试环境具有对非标准接口的扩展能力;

    6) 实时测试环境的时间精度不大于0.5ms,能满足1ms周期的被测系统;

    7) 实时测试环境应当可以方便的引出测试信号;

    8) 实时测试环境能提供实时模拟运行环境,具有实时I/O资源,能完成实时信号的输入输出、信号产生和采集,实现实时模型与真实系统(控制系统,实验台,传感/执行机构)的信号交互;

    9) 实时测试环境具备对MIL-STD-1553B,ARINC429,AFDX,FC以太网,FC-AE,1394,LVDS,Spacewire,USB,RS232/422/485,以太网,CAN,DI/DO,AD/DA和继电器等;同时可以根据用户需要,支持自定制的非标准接口板的管理、驱动功能。


    主要功能:

    测试过程管理

    GESTE 测试过程采用项目-工程-单元的三级管理机制。项目对应一个被测系统,项目下面可以建多个工程,每个工程对应一个交联环境模型,针对被测系统的一个方面进行测试。测试单元是对测试的一次组织,实现了测试场景的保存和测试的复用。


    仿真模型

          仿真模型代码的自动生成是GESTE的一个重要特色,在GESTE中可以实现仿真模型的图形化开发及模型代码的自动生成。

         GESTE可实现对嵌入式软件交联设备本身的仿真及交联设备之间通讯方式的仿真,从而形成测试所需要的模型信息库文件和I/O信息库文件等接口文件。图形

    化的仿真模型搭建完毕后,可自动生成仿真模型代码。用户还可以根据实际需要对仿真模型的内特性进行仿真(如集成Matlab模型、编写实时编译执行的脚本等)。


         

        脚本编辑器

         GESTE为用户提供图形化测试脚本开发环境,支持类似Visual Studio的编辑导航,用户只需输入简单的字符,编辑器将根据仿真模型信息自动帮助用户完成输入。GESTE提供的多任务脚本机制适合软件测试的要求,并且支持周期任务和定时任务。脚本编辑器为用户提供了专用语句插入功能、变量赋值功能、自动添加注释标号和脚本语法检查功能。编写完毕的测试脚本可以下载到实时处理机中,由编译器实时编译执行,驱动测试的进行。


       


         

    ●脚本特点

      


       

    测试监控面板

          测试监控面板为用户提供了实时的图形化的数据显示功能和测试的在线控制功能。用户可以在测试过程中,根据实际需要以不同的方式实时显示指定数据,同时也可以实时地通过面板上的控件发送在线脚本,实现用户与被测软件的交互。测试监控面板上的控件主要包括三类:标记类,包括标签、分组框和分割线;控制类,包括编¼¬框、组合框、旋钮、按钮和开关,可提供在线脚本功能;显示类,包括趋势图、树形图、柱状图、LED、信号灯等,用于实时观测测试数据。



    数据收集定制

         在嵌入式系统仿真中会产生大量的仿真数据,但是在这些数据中往往只有部分是用户关心的。GESTE提供了“仿真数据收集方案”供用户配置需要收集的数据。仿真结束后仿真结果将根据数据收集方案自动存入仿真结果文件中,便于用户进行事后分析和仿真过程回放。


       


    实时仿真

         GESTE在仿真中可以按照用户编制的仿真脚本和仿真模型对被测系统进行数据收发,不但能够实时的显示仿真的数据,还允许用户通过在线脚本实现与被测系统的交互,同时还能实时处理被测系统的反馈,实现实时、闭环、非侵入式的系统仿真。

                                                                    


    结果分析工具

          测试结果分析工具可以按照用户定制的收集方案采集数据,用于测试结束后对结果数据的分析。TDA的数据显示和分析功能主要包括三个方面:列表显示与分析、曲线显示与分析和测试脚本显示。列表显示与分析以表格列表的方式显示测试数据,可以实现数据过滤、数据查询、进制转换、显示列选择等功能。曲线分析以曲线的方式显示测试数据变化趋势,根据需要显示指定的数据变量。TDA还提供选择、复位、放大、移动和坐标等工具,辅助用户分析数据。TDA还可以在分析过程中显示测试脚本,便于比较测试输入、预期输出与实际测试结果。


      


    扩展功能

            GESTE实现了对Matlab模型的集成,针对仿真模型的一些复杂信号的处理及运算,它利用了Matlab中Simulink建模功能,关联仿真模型之间变量输入、输出的变化规律,这样用户可以避免编写大量复杂的脚本和模型代码。对于复杂的交联环境,如果用户已经有了Matlab模型,GESTE调用RTW生成的C代码使其能够编译成在目标节点上允许的可执行文件。


       


    数据源

          GESTE支持数据源模型,可以将测试输入数据以数据源模型的方式进行加载。在测试过程中,为了提高仿真逼真度,通常会将规律非常复杂且不便于数学建模,或者计算非常消耗CPU资源的测试数据在测试运行前以文件的格式存储,测试过程中,GESTE操作已存储的数据源文件,输入数据以驱动被测软件的运行,从而完成测试。数据源模型通过在时间上将测试数据的产生与测试过程进行分离,降低了仿真测试环境的计算强度,有效的节省了CPU资源。


               


    故障注入

            GESTE为用户提供了1553B总线的常见8种故障模式的注入功能,同时GESTE通过继电器介入连接部分,可中断被测部件任意输入输出信号或总线信号,通过软件控制对被测部件的信号注入各种故障,包括短路、断路和接地等。


    I/O接口支持及扩展

            GESTE的实时处理机具有典型的I/O接口,支持接口:MIL-STD-1553B,ARINC429,AFDX,FC以太网,FC-AE,1394,LVDS,Spacewire,USB,RS232/422/485,以太网,CAN,DI/DO,AD/DA和继电器等;可以根据用户需要,支持自定制的非标准接口(CustomIO)。


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