集成测试(6篇)
集成测试篇1
关键词:UML类图;有向赋权图;面向对象软件集成测试;ODDWG
中图分类号:TN91934文献标识码:A文章编号:1004373X(2012)18003803
集成测试的目的是通过测试来发现和接口有关的错误,即把通过了单元测试的模块组装起来测试。类间存在的多种关系是测试顺序的一个重要依据。选择不同的测试顺序将决定着测试的结果,如何寻找使得测试最为有效的测试顺序是面向对象软件集成测试的一个重要问题[12]。
本文将类图中的类内信息,类间信息提取出来,并计算每个类的内聚度,以及类间耦合度,同时把每个类看作有向图的结点,类的内聚度作为结点的权值,类间耦合度作为关系的权值,并根据动态绑定存在的条件,添加可能的类间动态线索。最后利用深度与广度结合的遍历算法遍历该有向图生成集成测试的测试序列。
1扩展有向图模型的定义
4结语
本文针对UML类图中提取的信息,计算与类相关的信息,获得对象动态加权有向图,然后从有向图中进行遍历,生成集成测试测试序列。该算法不需要去除图中的环,生成方法简单有效,在实际需要中得到了验证,但随着类图的增加,测试序列数量会加大,导致序列的生成速度有所影响。因此下一步的工作是研究如何进行更有效的遍历,同时在下一步工作中进一步研究类间耦合度和类内聚度,使得图中每个结点的权值获取和边的权值获取更加的科学。
参考文献
[1]JORGENSENPC,ERICKSONC.Objectorientedintegrationtesting[J].CACM,1994,37(9):3038.
[2]吴静莉,韩松峰.基于UML集成测试模型的生成方法[J].微电子学与计算机,2008(7):913.
[3]陈树峰.面向对象软件的依赖性分析与回归测试[J].计算机应用,2009(6):2932,54.
[4]林红昌,胡觉亮.基于Petri网的软件测试用例的产生和分析[J].计算机工程与应用,2009(10):3033.
[5]FOWLERM.UML精粹标准对象建模语言简明指南[M].徐家福,译.北京:清华大学出版社,2005.
[6]AIKC,DANIELSFJ.InterclasstestorderforobjectorientedSoftware[J].JournalofObjectOrientedProgramming,1999,12(4):1825.
[7]LETY,JERONT,JEZEQUELJM,etal.Efficientobjectorientedintegrationandregressiontesting[J].IEEETransonReliabilitu,2000,49(1):1225.
集成测试篇2
关键词:电能量遥测采集终端;电磁干扰试验仪;电能表计;变电站;电能量数据文献标识码:A
中图分类号:TM734文章编号:1009-2374(2015)34-0009-02DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.34.005
近年来,电能量遥测采集终端已经在变电站中全面应用,经过几年的电能量遥测采集终端运维,我们发现部分在变电站现场的终端采集数据质量不稳定,直接影响到了电能量数据的采集、线损的计算、偷窃电的分析等业务的开展。
经过分析得出,影响电能量遥测采集终端采集数据异常的主要因素有:(1)来自变电站的电磁辐射对电能量遥测采集终端的工作进行影响,影响终端的采集时候的速率,终端采集不到电能表的数,严重时甚至会导致终端采集的表码跳变,影响专线用户的结算、线损计算等功能,情况极其严重;(2)很多时候终端运行一段时间后,电能量遥测采集终端与电能表之间的通信模块经常发生通信故障,常导致终端不能采集电能表数据;(3)终端的磁盘容量溢出,电能量遥测采集终端无法采集电能表数据;(4)终端RS485输出端口信号弱,导致通信异常;(5)采集终端RS485端口信号接收能力差,导致通信异常;(6)现在电能量遥测采集终端理论上每个通道可以支持抄读16只电能表,但是当通道负载的电能表过多,则会严重影响终端的采集速率,按照719通讯规约的要求,电能量遥测采集终端每5分钟就要采一次表码和电流、电压等的瞬时量,有时候5分钟内还要采集到电表的报警数据,电表的日冻结、月冻结等,电能量遥测采集终端的采集压力是大的,如果一个通道负载的电能表过多而终端的质量差,很容易采集不到电表数据;(7)RS-485总线布线长度过长,导致采集终端通信异常;(8)RS-485总线布线方式错误,信号反射增大而导致采集终端通信异常;(9)采集终端抄表参数设置错误,导致采集终端通信异常;(10)现场有其他干扰源串入RS-485总线而导致采集终端通信异常等。以上因素经常困扰现场施工和平时的计量自动化管理,错判、误判现象很多,导致工作效率低下、施工周期长、生产成本高。所以,我们希望电能量遥测采集终端在安装前就能进行测试,尽量在检定期间排除终端的质量原因。本文根据变电站的电磁干扰的磁场强度模拟出现场的工频干扰环境,设计出电能量遥测采集终端电磁干扰试验台,有助于现场终端运维人员快速定位和处理缺陷。
1设计原理
电能量遥测采集终端与电能表进行通信采用RS-485标准串行电气接口,使多点连接成为可能。目前计量自动化终端现场运维过程经常出现串行电能表过多影响终端抄表的数据完整率,而这有可能和变电站的电磁干扰有关。为了判断串行电能表数量对电能量遥测采集终端运行影响,判断不同磁场强度下电能量遥测采集终端运行情况的影响。表1、表2是上述常见的问题在实验室进行测试的相关情况。从实验数据中可以看出在磁场影响终端带电能表负载数量和终端的抄表成功率。
2设计实现
上面的实验证明了磁场和串行电能表的数量对电能量遥测采集终端运行的影响,为了保证在电能量遥测采集终端安装之前能对电能量遥测采集终端进行检定,本文对装置进行了设置。
2.1系统原理框图
图1是采集终端工频干扰试验台的原理框图:
图1采集终端工频干扰试验台的原理框图
采集终端工频干扰试验台由后台控制系统、串口服务器、程控电流源、电磁感应线圈、遥控测试模组、开关量测试模组、端口及状态指示模组、虚拟电能表、电源控制模组、载表台等模组组成:(1)后台控制系统:由计算机及采集终端工频干扰系统应用软件组成,主要完成设置测试方案、控制试验台试验过程、设置试验参数、设置通信参数、查询及输出试验报告等工作;(2)串口服务器:主要完成串行通信端口的扩展工作;(3)程控电流源:由升流电路、电流检测、报警电路组成,在系统应用软件的控制下,按照试验要求输出不同的工频电流至交流电磁感应线圈,在交流电磁感应线圈中心区域产生对应强度的工频磁场;(4)电磁感应线圈:直径1m的多组线圈,用于产生试验所需要的工频磁场;(5)遥控测试模组:在工频磁场的实验环境下,系统应用软件向被测采集终端发出各种遥控指令,遥控测试模组根据采集终端相应端口的电平状况进行相应的电路切换,做出相应的响应,检测电路将检测结果上传至应用软件并进行相应的显示及处理;(6)开关量测试模组:在工频磁场的实验环境及系统软件的控制下,针对采集终端的不同开关量端口发出不同的开关量信号,采集终端相应输出端口的电平状态会发生改变,测试模组会根据其发生的改变做出相应的反应;(7)端口及状态指示模组:试验台的端口输出电路以及端口状态指示电路,提供被测采集终端和试验台的连接通道,并对各种通道在试验时的状态进行指示;(8)虚拟电能表:由外接多功能电能表端口电路和虚拟电能表组成,虚拟电能表由软件电能表和RS485通信电路组成。当试验台采用外接多功能表时,则由外接电能表为试验过程提供源数据,否则由虚拟电能表作为数据源接入采集终端抄表端口。虚拟电能表中的各种电量信息可进行设置;(9)载表台:用于放置壁挂式以及机架式两种类型的采集终端并提供相应的电源端口和功能端口;(10)电源控制模组:为各种功能模块及被测对象提供各种工作电源。
2.2数据采集终端工频干扰试验仪的功能
(1)由于现在现场运行的电能量遥测采集终端包括挂壁式采集终端和机架式采集终端,试验仪可以支持测试壁挂式采集终端和机架式采集终端两种类型的采集终端;(2)可对采集终端分别进行三个相互垂直方位的工频磁场抗扰度试验;(3)工频磁场强度可设置为400A/m、300A/m、200A/m,其中400A/m是标准要求,其他两个参数可作为参考测试,依此判断被测采集终端的工频磁场抗扰度的能力;(4)在工频磁场环境下可以测试采集终端的数据采集能力及可靠性;(5)在工频磁场环境下可以测试采集终端的数据存储及处理能力;(6)在工频磁场环境下可以测试采集终端的数据上传功能;(7)在工频磁场环境下可以测试采集终端的开关量功能端口功能;(8)在工频磁场环境下可以测试采集终端的遥控功能端口的功能;(9)数据源可外接多功能电能表,也可以选用内置的虚拟电能表(默认);(10)试验仪的工作电源为AC220V/50Hz。
3电能量遥测采集终端电磁干扰试验仪的功能
(1)设计有专门的采集终端试验台,用于放置被测采集终端。该试验台可放置壁挂式采集终端和机架式采集终端,试验台上为两种终端按摆放方式的不同在不同位置设计了电源输入端口、电能量采集端口、主站通信端口、遥测信息输入端口、遥控信息输出端口等专门的功能测试端口;(2)工频磁场感应线圈可在水平位置和垂直位置之间进行切换;(3)设计了专用的程控工频磁场发生器,由应用软件控制而产生不同强度的工频磁场,试验过程由软件按试验方案自动换档,无需人工调节;(4)在400A/m的磁场强度下,可长时间处于工作状态,完成测试方案所规定的所有工作;(5)设计了外接多功能电能表端口,用户可根据需求选配不同的电能表。内部设计有虚拟电能表,为采集终端试验提供数据源;(6)在工频磁场的实验环境及系统软件的控制下,在此试验台上可自动完成数据采集、数据处理、参数设置和查询、数据传输、遥测与遥控等功能试验;(7)可根据需要选择试验内容,设置测试方案,整个试验过程自动进行,无需人工干预;(8)试验完成后可以自动生成测试报告。
4结语
电能量遥测采集终端电磁干扰实验仪使电能量遥测采集终端在运行前的检定变成了现实,为电能量遥测采集终端的现场运维提供了支持,同时也为电能量遥测采集终端以后的升级提供了技术支持。
参考文献
[1]唐成虹,宋斌,胡国,等.基于IEC61850标准的新型变电站防误系统[J].电力系统自动化,2009,33(5).
集成测试篇3
一般来说,移动软件和硬件的测试是由制订协议的人员通过编制脚本调用处理(call-processing)开发的方式分别进行的,其中硬件设计工程师使用基于射频的工具在物理层上进行测试,软件工程师在操作系统和应用层上进行测试。
分离的测试方法对于语音应用是可行的,但是由于空中接口(airinterface)的特性可能会使无线应用的数据发生衰减、失真和延迟,甚至达到失效的地步,这样一来分离测试的方法就无法胜任了。无线数据设备中的软件和硬件需要在一种“真实”的网络环境中进行联合测试,测试过程要像一名真正的用户在使用该设备一样。在设计的集成与验证阶段,测试工作被赋予了新的重要意义,必须要验证终端用户对最新高速数据应用的使用体验。
五个阶段
移动设备的研发周期可以从广义上分成五个阶段:设计、系统集成与验证、前一致性(preconformance)验证、一致性(conformance)验证、互操作性。每个阶段都有自身的测试需求,研发周期中所涉及的每个设计小组都有自己的测试过程和首选的测试方法。
满足各个阶段测试需求需要多种测试设备,其中主要的测试仪器包括脚本生成引擎、射频参数式测试仪和堆栈式信号测试仪。我们主要关心系统集成与验证测试工作中所涉及的这三类测试。
在系统集成与验证阶段,各个阶段的设计人员集中在一起对软件和硬件进行集成。他们需要检验各个组成单元的基本功能,验证射频与模拟器件的功能,检验设备在真实环境下的工作情况,当对设计进行修改之后还要进行回归测试(regressiontesting)。在这一阶段,在操作网络环境下测试移动部件是非常必要的。
真实条件下的测试
为支持移动数据服务,嵌入式软件的数量大大增加。例如,3G设备中可能会包含数百万行的程序代码,而原来的2G设备中所需的代码只有几千行。
为了实现互联网协议功能,应用程序栈是与信号协议并行运行的。当把应用集成到设备之中时,设计者必须确保所有的功能仍然能够正确实现。
这是通过对部件施加测试激励,测试诸如丢包率、数据吞吐量和延迟等参数来实现的。测试工作必须在尽可能接近真实的环境下进行,要使用真正的IP数据通信。
进行激励测试的一种办法就是在真实网络中进行。但是,寻找一个商用的运行网络并在各个测试阶段走出实验室进行测试并不是最可行的方法。设计者可能会受限于网络的技术格式,无法控制测试环境。
另外一种更适合于实验室测试的方法是采用一体式测试装置,这种测试装置同时具有射频和协议分析功能,能够代替真实的射频网络,作为一个基站仿真器来使用。设计者可以监测各个部件来回传输的信息,修改各种网络参数,例如射频功率、数据编码结构、数据速率和时隙(timeslots)数量等。
安捷伦公司推出的8960无线通信测试装置能够运行预置调制格式的实验室应用程序,针对GSM/GPRS,EDGE、CDMA2000、lxEV-DO、W-CDMA和HSDPA技术,实现语音、视频、IP和通信应用的仿真测试功能。
该装置所具有的一套射频测试功能将参数化测量功能和首层性能测试结合起来,能够针对预定的访问信道评测无线设备的性能。
解决复杂的性能问题
在集成与验证测试工作的早期,设计者往往觉得记录协议交换信息对于优化设计或者调试错误非常有帮助。协议记录工具必须要能够实时地记录第1、2、3层的协议消息。
在设计调试过程中,测试工具还应该具备用户预定的触发与过滤功能,以帮助设计者隔离某些特殊的问题。两台测试装置进行同步记录的功能对于评测Inter-RAThandover性能是非常有用的。
在这一测试阶段,很多细微的和不是非常细微的性能问题就会出现。交换(handover)是一种非常复杂的数据调用,也是一个常见的问题来源。同时使用多个测试装置进行双单元(two―cell)仿真是实现真实交换测试的基础。
随着3G网络数据速率的增大,设计者还必须解决移动设备失效的问题,这种问题只会随着和数据吞吐量的增大而涌现出来。即使由于大气干扰而使信号发生干扰和衰落,设计者都必须搞清楚其产品中所用的微处理器是否能够处理所有输入和输出该设备的数据信息。
当做完基本的无线设计功能验证之后,设计者还必须确保:当把该移动设备接入不断扩容的个人电脑和操作系统网络中时,为终端用户提供的应用程序仍然能够正确工作。在3G蜂窝网络中传输高速的数据将会给终端用户的使用带来问题,因为大多数PC操作系统无法处理移动网络传送的数据。
随着数据速率的增加,这些问题将变得更加糟糕。网络仿真器和移动设备仅仅是整个移动数据系统中的两个组件,若想检测整个系统的问题就会给设计者提出更大的新挑战。
8960测试装置中的数据吞吐率监视器能够对发射器和接收器信道上的无线和IP数据吞吐率进行测量。设计者能够把超过实际网络性能指标的数据速率作为激励加载给待测设备,对于HSDPA能够测试高达3.6Mb/s的数据速率,对于lxEV-DO能够测试2.4Mb/s的速率,同时还可以模拟某些射频故障(如图2所示)。
除了CDMA格式的实验室应用外,设计者还可以在PC上使用安捷伦推出的BasebandStudio功能,实现信号衰落条件下的应用性能测试,并监测数据吞吐中的故障。这一功能通常需要更昂贵的测试设备来实现。
在产品生命周期中的应用
集成测试篇4
关键词:ISO26262;汽车电子;测试
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2013.4.005
ISO26262标准概述
功能安全标准(ISO26262)是从电子、电气及可编程器件功能安全基本标准IEC61508派生出来的,主要定位在汽车行业定的电气器件、电子设备、可编程电子器件等专门用于汽车领域的部件,旨在提高汽车电子、电气产品功能安全的国际标准。
ISO26262从2005年11月起正式开始制定,经历了大约6年左右的时间,已于2011年11月正式颁布,成为国际标准。中国也正在积极进行相应国标的制定。
ISO26262主要内容包括:
·提供了汽车生命周期(管理,研发,生产,运行,服务,拆解)和生命周期中必要的改装活动。
·提供了决定风险等级的具体风险评估方法(汽车安全综合等级,ASILs)。
·使用ASILs方法来确定获得可接受的残余风险的必要安全要求。
·提供了确保获得足够的和可接受的安全等级的有效性和确定性措施。
功能安全受研发过程(包括具体要求,设计,执行,整合,验证,有效性和配置),生产过程和服务流程以及管理流程的影响。
安全事件总是和通常的功能和质量相关的研发活动及产品伴随在一起。ISO26262强调了研发活动和产品的安全相关方面。
符合性要求
1)如果要宣称符合ISO26262,那必须是符合其每个要求,除非有如下情况之一:
·根据ISO26262-2中,对不适用的要求进行安全行为的裁剪:
·针对不符合项,提出其说明理由,并对理由根据ISO26262-2进行评估:
2)所有安全行为的输出物都在ISO26262中有明确的规定。
3)下文中出现的列举各测试方法的表中,有不同的序号表示方法:
·连续的序号,比如1.2.3:所有的方法应被用于对应的ASIL等级,如果出现所列表中之外的方法背用于测试,则需要进行说明。
·可选的序号,比如1a,1b,1c:可以选择某个或多个方法进行测试,并优先考虑更高推荐指数的方法。如果多个方法被组合选择用于测试,则需要进行说明。
4)针对ASIL的各级,表中的每个方法都有对应推荐指数:
·“++”:最高的推荐指数
·“+”:建议使用
·“0”:不建议使用或不需使用
测试概述
ISO26262-8中的第9节描述了“Verification”的目标、要求和建议、工作输出等。Verification是用于确保实现与需求的一致性,在安全生命周期的几个阶段中都会用到。包括概念阶段、产品开发阶段、生成和运营阶段。本文主要描述在产品开发阶段中的测试环节中,需要用到的各种测试要求和建议。
测试计划
1)在测试执行前,都需要建立测试计划,其主要包括几部分:
·测试范围:用于测试的产品内容:
·测试方法:用于测试的各种方法:
·测试标准:测试通过或失败的标准:
·测试环境:如果需要用到各种测试环境,比如仿真环境等,需要进行说明:
·测试工具:用到的各种测试工具:
·出现异常后的对策:
·回归策略:在测试对象发生变更时,指定其如何进行回归测试,比如全部回归、部分回归、和其他测试案例一起回归等。
2)测试计划的制定还需考虑到以下几个方面:
·测试方法的完整性:
·测试对象的复杂度:
·测试经验:
·测试技术的成熟性和风险。
测试规格
1)测试规格需要选择和指定用于测试的方法,并包括测试案例、测试数据和测试对象。
2)每个测试案例需要包括:
·序号:唯一的ID
·测试对象的版本号
·测试对象的条件和配置:针对测试对象的不同配置,需要选择合理的测试案例进行测试
·测试环境
·输入值和顺序
·期望行为:报刊输出值、输出范围、功能表现等
3)测试案例需要根据测试方法来分类。针对每个测试方法,除了测试案例外,还需考虑以下几方面:
·测试环境:
·相关性:
·测试资源。
测试执行和测试报告
4)按照上述章节中制定的测试计划和测试规格,进行测试的执行。
5)针对测试结果,其测试报告需包括以下几个方面:
·测试对象的ID:
·测试计划和测试规格的引用:
·测试环境、测试工具、标定数据:
·测试结果和期望值的符合度:
·测试通过或失败的结论,如果失败,还需要指明失败原因和修改建议:
·针对没有执行的测试案例,说明原因。
ISO26262中的测试阶段
ISO26262中涉及到测试的阶段共包括“硬件集成和测试”、“软件集成和测试”、“产品集成和测试”这三部分。下面章节分别介绍这三部分的要求和建议。
硬件集成和测试
ISO26262中“Part5:ProductDevelopment:HardwareLevel”针对产品开发的硬件部分提出了专门的集成和测试要求和建议。
1硬件集成和测试需要按照安全计划和验证要求来按计划进行:
2硬件集成和测试需要按照产品集成和测试计划来进行:
3针对变更,需要按照标准规定中的变更管理来对测试策略进行影响分析:
4测试的设备可以按照国际标准(比如ISO17025)或公司标准来进行标定:
5硬件集成测试的测试案例需要按照表1的方法进行设计:
6针对硬件安全需求,硬件集成和测试需要对其安全机制实现的完整性和正确性进行验证,其方法如表2所不。
7硬件集成和测试需要按照表3的方法进行外部压力环境下的鲁棒性测试。
软件集成和测试
软件单元测试
软件单元测试是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动,软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。ISO26262中规定了其相对应的要求和建议:
1软件单元测试需按照“ISO26262-8节9中”的验证要求来有计划的定义和执行。软件单元测试的对象是具体的软件实现单元,在基于模型的软件开发过程中,软件单元测试的对象是其单元模型。
2软件单元测试需要按照表4中列的方法进行,以完成以下目标:
·检查是否符合软件单元设计的具体要求:
·检查是否符合软硬件接口要求:
·检查功能是否正确实现:
·检查是否有异常功能:
·检查软件实现的鲁棒性,比如错误处理效率等:
·检查功能所需资源的完整性。
3软件单元测试中的测试案例需要按照下表5中的方法进行分析设计。
4软件单元测试中,对于需求的覆盖度、代码的覆盖度都需要进行衡量,具体方法如表6所示。如果覆盖度不够,还需要增加其他测试案例。
·代码的覆盖度都可以借助一些软件工具来实现:
·如果是基于模型的开发,其软件单元测试需要利用类似的模型的结构化覆盖指标来衡量:
·如果通过代码的打桩来进行测试覆盖度的衡量,必须保证打桩的代码和正常的代码的执行功能是一致的:
·对于覆盖度衡量目标,都需要给出一个合理理由来表示其不同的级别,对于无法覆盖的代码,可以通过检查等其他方法来进行验证。
5软件单元测试需要尽可能的在真实的目标环境上执行,如果利用其他环境,则需要评估其与真实环境的差异、源代码和目标代码的差异,分析设计测试案例,以便在接下来的测试阶段中得到执行。
·测试环境的不同,会导致源代码或目标代码的不一致,比如不同处理器的位数不一样,会导致编译后的目标代码不一致。
·如果能利用目标环境中的相同处理器来运行软件单元测试案例,那是最有效的,但如果不行,则可以用处理器模拟器来代替,否则软件单元测试只能在开发系统中进行测试。
·软件单元测试可以在不同的环境中执行,比如模型在环测试(MIL)、软件在环测试(SIL)、处理器在环测试(PIL)、硬件在环测试(HIL)等。
·在基于模型的开发系统中,软件单元测试可以在模型级别进行,但模型与代码的执行比较测试必须要做,以保证模型与自动生成的代码的结果一致性。
软件集成和测试
软件集成和测试主要对实现的各软件模块进行集成,并验证其嵌入式软件实现是否符合软件架构设计。该阶段的要求和建议如下:
1软件集成计划应该描述层次化的集成单个软件单元进软件组件中,直到嵌入式软件完全集成,并且应该考虑如下:
·软件集成功能的相互关系:
·软件集成和软硬件集成的相互关系。
注意:对于基于模型的开发,可以先集成各模型,然后对集成好的模型进行自动代码生成以完成整体软件的集成。
2软件集成测试根据ISO26262-8:2011,第9节计划,定义并且执行。软件集成测试的测试对象是软件组件。对于基于模型的开发,测试对象可以是和软件组件相关的模型。
3软件集成测试需要按照表7的方法进行,以完成以下目标:
·检查集成的软件是否和软件架构设计一致:
·检查集成的软件是否满足软硬件接口规格:
·验证功能的正确性:
·检查其鲁棒性,比如错误检测、错误处理机制的有效性:
·检查是否有足够的资源来支持。
4测试案例需要按照表8中的方法进行分析设计。
5对于软件架构级别的需求测试覆盖度,可以用来衡量测试的完整性,以及用于证明没有设计之外的功能实现。如果有需要,可以增加新的测试案例,或者提供一个合理的理由说明。
6为了评估测试案例的完整性,同时确保没有多余的功能,根据表9列出的指标需要衡量出其结构覆盖率。如果覆盖率不够高,要么需要添加额外的测试案例,或者提供一个合理的理由说明。例如,结构覆盖率的分析可以用于发现测试案例的不足、无用代码、无效代码或者多余功能等。
·结构覆盖率可以利用工具计算出来。
·如果是基于模型的开发,结构覆盖率可以通过模型级别的模型结构覆盖率来统一计算。
7作为产品的一部分,嵌入式软件需要被验证其包含设计的所有功能。如果嵌入式软件包含了设计之外的功能(比如用于调试的代码),则这些功能需要被验证是不影响软件的安全需求的。如果这些设计之外的功能在真实产品中保证不会被激活执行,那也是符合这个要求的:否则删除这些功能,也需要按照需求变更流程来统一处理。
8软件集成测试需要尽可能地在真实环境中运行,如果不行,则需要评估测试环境与真实环境的差异性,并针对这些差异,在后续的阶段的真实环境的测试中设计专门的案例来执行。
·测试环境的不同,会导致源代码或目标代码的不一致,比如不同处理器的位数不一样,会导致编译后的目标代码不一致。
·针对各种测试,需要建立合适的测试环境。比如目标处理器的测试环境、仿真处理器的测试环境、开发测试环境等。
·软件集成测试可以利用模型在环测试(MIL)、软件在环测试(SIL)、处理器在环测试(PIL)、硬件在环测试(HIL)等测试手段进行测试。
软件安全需求验证
本阶段的目标是验证嵌入式软件符合软件安全需求,其所规定的要求和建议如下:
1软件安全需求的验证需要制定计划,定义再执行。
2为了验证嵌入式软件实现了软件安全需求,表10列了所需的测试环境。注意:已有的测试案例,例如在软件集成测试阶段使用的可以重用。
3对于软件安全需求实现的测试需要在目标硬件平台上完成。
4软件安全需求验证的结果需要考虑下面这些因素来评估:
·和预期结果一致:
·软件安全需求的覆盖率:
集成测试篇5
关键词车辆比赛;辅助装备;集成工具车
中图分类号:G642.423文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)01-0024-02
1辅助装备集成工具车项目的目的和意义
在比赛过程中,选手常常会遇到一些问题,比如:1)轮胎等很重的物品无法快速搬运,用老的笨重的方法,无法实现快速更换;2)工具多且较重,常常丢失找不到;3)赛场上,队员之间联系困难,需要保持随时沟通联络;4)多种用电设备,保证供电也是个问题。
基于此,北京理工大学学生机械创新实践中心有了做一个集成工具车的构想,其应具备以下功能:无线电联络(teamradio),设置小功率发射基站,实现单工集群通讯,构建指挥和通讯平台;快速卸胎,参考国外类似工具,实现同时卸除多个螺母的功能;应急供电平台,多个电瓶组成电瓶组,以提升输出功率,通过高效正弦波逆变器提供稳定的220伏电压,并通过电压转换模块提供多组USB5伏输出,必要时可以改为连续可调输出;设置车载工具箱,随时提供必备应急工具。
机械创新实践中心内现常驻三个创新团体,分别是方程式赛车工作室、智能车俱乐部和节能车俱乐部,目的是通过实践和参加汽车类创新比赛,提高学生的综合素质。他们在各种国内外比赛中取得优异成绩。
北京理工大学方程式赛车工作室,是其中成绩最优秀的。在汽车类科技创新比赛中,先后在第一届、第二届中国大学生方程式大赛中获得冠军;其后分别赴日本、德国参加比赛,并取得优秀成绩,创造出中国高校参赛同级别比赛的最好记录。2012年汽油机赛车排名位列世界600余所高校的88名,是唯一进入世界前100名的中国车队。
北京理工大学智能车队参与了全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛历次比赛,在前八届比赛中,多次获得各组别的华北赛奖项和全国赛奖项,竞赛水平位居全国高校前列。基于车辆比赛及测试的辅助装备集成工具项目的实现,将会帮助北京理工大学方程式赛车工作室创下更加优异的成绩。
2辅助装备集成工具车项目的特色与创新点
其最大特点就是,将比赛过程中常用维修维护功能集成起来在一起,以提升工作效率。其实用性,在于集成多种功能,这需要进行多次反复的实验,进行调整和改进。其新颖性,在于以最优化的组合和最人性化的设计,专门针对方程式赛车的研究和维修,可以是独一无二的。工具车造型现代,集成车队技术工作、工作指挥平台、储存零部件和运送大型装备等功能,节省人力物力,并且占用空间少,是一个很实用的产品。而且在汽车类创新比赛中,北京理工大学是较早开始研发多功能工具车的。
3辅助装备集成工具车研究内容、进度计划和研究方法
辅助装备集成工具车的研究内容
车辆基体原理:底盘部分采用五轮结构:四个万向轮;车底部中间安装第五个轮,为主动轮,负责辅助动力传输。制动为自行车碟刹动力传动采用带减速器的同步电机,具有可调速功能。
无线通讯原理:以中功率对讲机为基础,安装小型对讲基站,选择相同频段,给赛车和队员都配备发射接收装置,实现车队内部无缝沟通。
电动与电路设计:通过电瓶提供能源,用逆变器调节电压,通过传动装置实现车体运动,使用同步电机来限定转速。逆变器能提供220伏输出,供给电脑灯设备工作,也可给其他设备充电。
快速卸胎装置:参考国外类似工具的原理,计算扭矩,运用轮系设计改装电钻,使其达到同时卸除多个螺母的目的。
工具储存:在满足上述要求后,优化小车结构设计,充分利用空间,使随赛车的工具盒标准件能在工具车上有更人性化的储存空间和相应归类。
辅助装备集成工具车的研究计划
第一阶段:2012年9月―2013年11月,对工具车车身、结构进行设计,对方案进行修改,每周二下午组内成员进行讨论以及分工进行三维建模。
第二阶段:2012年11月―2013年1月,布置学生通过走访五金市场、网上搜索、组内头脑风暴等,对设计进行创意分析,并得出调研报告和修改纸质方案;布局构建,将多功能所需工具或部件合理设计并分布到三维模型上。
第三阶段:2013年1―4月,设计传动系统,研究“换胎枪”和无线通讯设备的原理以及对电机电瓶的有关知识的掌握,并对计划进行一定调整;对设计进行一定程度的修改。根据各学生特点,对他们做了分工:陈智舟负责无线电设备原理的研究,叶剑辉负责“换胎枪”的设计,李益民负责传动系统设计,许尧负责电机,李诗音负责电瓶。最后得出设计或研究报告。同时,建议他们进行深入调研,走访宜家、朝龙五金等大型市场,对布局和多功能整合性、加工难易程度进行调研,通过及时的调研结论,修改、整合设计,得出最终设计方案。
第四阶段:2013年5―6月,将车的整体加工组装,分为车架加工、车身加工、结构部件填充和最终组装四大部分;同时对一些细小的地方进行小修改;车的整体加工完成。
第五阶段:2013年6月―2014年6月中旬,对科创项目进行实验,分析并解决存在问题,进行总结。
车架的三维模型如图1所示。
辅助装备集成工具车的研究方法
首先,要求对现有工具车调研后,通过SolidWorks建立模型进行车体的大致钢架结构设计,对ANSYS车体进行力学结构分析,选取材料,使其承载极限达到100kg,同时保证车体结构的稳定性,在一些紧急情况下,可以运载轮胎等重物。整车布局如图2所示。
第二,通过前期网络创意收集和反复研讨,修改钢架设计,使其兼具加工简易性、经济性,并符合美学原理。
第三,重新建立三维模型,将多功能的各部分分部先置于车上,并根据使用情况调整结构布局。
第四,经过对家居市场调研,通过整合设计,修改部件和布局,让车辆的结构设置兼备美学与简易多功能的特点。工具车最终模型如图3所示。
4辅助装备集成工具车的最终成果及验收指标
通过一系列实验研究和改进,最终实现:
1)制作出一台多功能工具车,可以实现快速换胎、具有组成团体内的移动小型通讯功能、对移动设备进行充电、提供交流直流电源、实现常用工具的储存;
2)培养三名学生,使之能够熟练使用SolidWorks和ANSYS进行三维机械设计,将所学的知识应用于实践,培养学生的独立思考和熟练的实际操作能力。
5结论
集成测试篇6
关键词:内建自测试;折叠计数器;测试数据压缩;相容压缩
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)15-3494-03
DataCompressionMethodRealizationBasedontheFoldingMethod
FANHai-bo
(AnhuiNariJiyuanSoftwareCO.,LTD.,Hefei230088,China)
Abstract:Inthispaper,arelationshipbasedonfoldingcompressionprogramme,whichistousefoldingtechnology,SMICchipSOCnucleartestdatatotheoverallcollapseofrelationsbetweenthejudgementandcancollapseundertheexistenceofrelationsbetweentheoriginaltestdataisdividedintotwosections,Onthisbasisandweretohavefoldedthefoldtestdatacompression,inordertoobtainahighercompressionratio,thecollapsedidnotusethecompatibilitytestdatacompression.Atpresent,toreducetestapplicationtimeandtestdatacapacityistotestthefieldofdirection.Theproposedthisapproachcaneffectivelyreducethestoragecapacityandreducedtestingtime,thuseffectivelyreducingthecostoftest.Andasimilar-encodingmethod,suchas:Golombcode,codestatistics,basedonthecodingdictionaries,suchascompressionmethod,thecompressioneffectmoresignificant.
Keywords:BIST(built-inself-test);foldingcounter;testingdatacompression;compatiblecompression
随着芯片集成度的提高,大量的知识产权(IP)核被用于系统芯片(SOC)的设计,这导致了测试数据量和测试时间的快速增加,以及测试芯核难以进入。它使得传统的离线测试越来越不适应IC的发展。
最近提出的一些有效的压缩和解压方法主要有以下几类:一类是将预先计算的测试集TD分成固定长度的b位块,将这些定长位块作为研究的对象。例如,统计码就是统计这些定长位块在测试集中出现的频率,并用哈夫曼码编码这些定长位块。考虑到长度为b的位块可能出现的组合情况有2种,若用全哈夫曼码进行编码,码树庞大,相应的硬件开销就会非常巨大,所以统计码(又称有选择的哈夫曼码)仅对频率出现最高的几个位块进行编码,用小于b位的码字代替它们,其余块不变。另一类方法是用特征位的长度代替特征位本身,通过对长度值进行编码来达到压缩的目的。这种方法基于对测试集特征的观察,即测试集的测试模式之间不同位(变化位)较少,通过测试模式之间的异或运算,形成一个差分向量序列,序列中的连续“0”很多,通过编码连续“0”序列的长度,可以有效地压缩测试数据,在解压时,使用一个循环扫描移位寄存器(CSR)就可以还原出原测试集。
1相容压缩技术
1.1相容技术的理论背景
相容压缩技术是一种使用广泛的数据压缩技术,它是利用数据间的相容关系进行数据的压缩。所谓相容关系,指的是当两个向量是相容的当且仅当对任意位置,两个向量中的对应位是相同的或者至少有一个为无关位。
1.2完整的综合过程
在本文中,把测试结合转化为多扫描链的形式是做相容压缩的前提。通过识别相容扫描链来减少存储的测试数据量,这些扫描链对其他扫描链来讲,能够提供相似信息或测试数据的线形结合。通过相容压缩一方面可以减少测试数据量,提高压缩率;另一方面相容压缩可以减少测试向量的宽度,从而减少了所需的循环移位扫描寄存器(CSR)的长度。而在相容压缩前,首先需要把测试集按照多扫描链的形式进行排列。例如,预先计算的测试集Td是由n个测试模式t1,t2,t3,…,tn组成,被测电路的扫描单元被分为m条扫描链(0,1,2,…,m-1),那么每个测试模式被分成m个子向量,且每个子向量的长度相同,记为d,在长度不足d的子向量的尾部填充无关位,且在测试向量转化后不足m条扫描链时,在剩余的扫描链上用无关位填充(即当width%m>d,width为测试向量的宽度)。
如图1,其中,测试向量的宽度width=20,测试模式个数即行数n=4,取扫描链的条数m=5,那么子向量的长度d=4。(x表示无关位)
图1将原始测试集转化为多扫描链形式
图1中,第0行,第3行和第4行是相容的,所以可以合并成一个向量,第1行,第2行无与之相容的,故单独作为一个向量,不合并,由此可以得到相容压缩后的测试集。最终实现了多扫描链的相容压缩。
因此,由图2得知,通过基于多扫描链的结构的第一次的相容压缩,测试集的无关位减少了,也就是减少测试数据量和移入扫描链的时间,提高了压缩效率和降低了测试成本。同时,相容压缩也减少了测试向量的宽度,从而减小了CSR的长度。而对相容压缩这部分的解压,只需要通过从合并项中引入几条扇出线就可以实现了,解压的硬件非常简单,使得软硬件开销达到最小。这是第一次压缩的重要意义所在,为以后的测试数据压缩方法提供了一种新的思想。
图2将排列后的测试集进行相容压缩
2基于折叠关系的数据压缩方案
2.1折叠技术的基本思想
根据上述理论知识可以将算法分解成异或运算、折叠关系判断、一致性判断、生成折叠关系集合、生成种子并根据折叠关系段分测试集合。根据分析可以看出要达到理想的压缩效率生成尽量少的种子,以这些种子来翻转后生成的向量集合可以含盖原来的测试集合,而要达到这个目的关键是要找到一个最大的折叠集合,而找到最大的折叠集合的关键是找到一个与尽量多的向量有相同的折叠距离的向量e。要找到使得生成种子数目最少的向量e的算法比较难,在这里我采用了一种没有经过优化的简单算法来实现折叠种子的生成。
首先每次选取还没有被处理的向量集合中的第一个向量作为向量e,然后从1到n循环的选取折叠距离,每选取一个折叠距离将e与所有剩下的向量进行异或运算,再对运算结果进行判断以此来确定e与相应的向量是不是有折叠关系。就记录下与他折叠关系的向量和向量的个数,循环结束后就进行判断,当折叠距离为几时向量e所包含的折叠集合的数目最多,并选取这个折叠距离和相应的折叠集合,然后通过一致性判断将折叠集合中有冲突的向量剔除出去。最后根据向量e和相应的折叠距离来生成这个折叠集的折叠种子。
2.2相容技术的基本思想
通过上面对折叠技术思想的分析可以看出,在对一个测试集合进行折叠种子生成时,不是每一个测试向量都存在与之有折叠关系的向量的,也就是说,如果一个测试集合中的所有测试子集合都不彼此都不存在折叠关系,那么通过折叠压缩生成的种子集合会接近测试集合本身的大小,所以,在生成测试集合折叠种子的过程中,可以考虑通过折叠算法将原测试集合分为两个部分,既具有折叠关系的测试集合和不具有折叠关系的集合分开放置,在对具有折叠关系的集合进行折叠压缩,不具备折叠关系的测试集合采用其他方式压缩,这样就会在折叠压缩的理论基础上更进一步的减少种子的位数,达到提高压缩率的目的。
在这里,使用基于多扫描链的相容关系来对相互之间不具备折叠关系的测试集合进行相容压缩,已达到更高的压缩率。
2.3方案的总体流程
综合上面分析过程,为了得到更高的压缩效率。可以将测试数据当作一个测试集合,用折叠种子生成算法来生成相应的折叠种子。在第二步生成折叠种子的过程中,记录存在折叠关系的测试集的序号以及不存在折叠关系的测试集合的序号。这一点对提高压缩效率是至关重要的,因为对没有折叠关系的测试向量使用折叠压缩是不能得到理想的压缩率的。但对于存在折叠关系的测试向量使用折叠压缩要比使用其他压缩方法要好的多。所以根据折叠关系的存在与否将测试向量分为两段,以保证可以得到更好的压缩效果。第三步,根据第二步所得到的两段测试向量,分别进行相宜的压缩,并记录压缩率。
3实验结果与分析
在本文建议方案中,我们先通过存储折叠距离来控制确定的测试模式生成,表1给出了全部通过折叠压缩来生成测试种子方案和本文中采取折叠压缩有折叠关系的测试向量和相容压缩(取扫描链长度为50)时各自需要存储的种子的位数,以及使用本文方法所减少的种子存储比例。
表1减少的存储位数
由表中可见,采用本文中使用的方法对于大部分的测试集合都可以减少生成种子的存储量,也证明这中方法是有效果的。
4总结与展望
本文提出了基于折叠关系的数据压缩的实现方法。通过折叠关系将原测试集合划分为两段,分别对每段使用合适的压缩方法,以达到更好的压缩效果,同时我还发现在实现压缩的时候,可以根据折叠关系的特点降低功耗,并且根据测试集合的大小选择合适的扫描链的长度来近一步提高书记压缩率,这些方法在理论上是可以实现的,目前,我正基于这两个方面对程序做进一步的改进,希望可以得到更高的压缩率,减少更多的压缩时间。
下面是我对降低功耗的一些设想:降低功耗我们采取了以下两种措施,
1)我们先删除冗余向量,使得这些冗余向量不需要被生成,测试,因此可降低功耗。
2)再对折叠计数器序列生成次序加以控制,使所需的翻转次数减少,从而降低功耗。
参考文献:
[1]梁华国,HellebrandS,WunderlichHJ.一种基于折叠计数器重新播种的确定自测试方案[J].计算机研究与发展,2001,38(8).
[2]梁华国,蒋翠云.使用双重种子压缩的混合模式自测试[J].计算机研究与发展,2004,41(1).