求，因此特别适合于型号嵌入式伺服控制驱动软件的测试。
[0038]如图2所示，需要从以下几方面构建半实物仿真测试平台:
[0039]步骤1-1构建被测目标机。以伺服控制驱动器作为被测目标机，用来运行嵌入式伺服控制驱动软件，其内部含有CAN总线、1553B总线两种接口。
[0040]步骤1-2构建实时仿真机。以仿真工控机作为实时仿真机，在PCI插槽中接入CAN板卡和1553B板卡，并安装虚拟仿真测试软件，模拟伺服控制驱动器外部运行环境，向伺服控制驱动器提供激励信号，同时接收反馈信号，实现弹上计算机及总线设备的模拟与仿真。
[0041]步骤1-3构建测试宿主机。以测试工控机作为宿主机，并安装LDRATestbed嵌入式软件测试工具、RTinsight物理总线数据采集器、CCS3.3数字信号处理器调试编译软件，用来运行嵌入式软件测试工具，对嵌入式伺服控制驱动软件进行自动插桩，经JTEG接口将插桩后的测试用例脚本下载到被测目标机，并记录嵌入式伺服控制驱动软件运行状态和测试结果，以判断功能、性能等指标是否达到测试用例的设计要求。
[0042]步骤1-4构建环境模拟设备。包括供电电源、高精度可调直流电源、示波器、TDS510仿真器、总线耦合器，主要实现软件在线调试、模拟信号的输入和输出以及信号的观测。
[0043]步骤2、采用测试用例集成测试技术进行测试用例的设计与生成，包括以下步骤:
[0044]步骤2-1生成.tct文件。利用LDRA Testbed软件将被测的.c文件导入并进行自动插桩，将程序源代码翻译成能够在LDRA Testbed中运行的驱动文件，生成.tct文件。
[0045]步骤2-2将.tct文件转换成.tcf文件。将预先设计好的多个测试用例填入一个Excel表格中,利用.tct到.tcf转换工具将测试用例转换成TBrun能够执行的.tcf文件。
[0046]步骤2-3测试用例执行。利用专业软件测试工具LDRA Testbed的自动插桩功能将.tcf文件插桩到执行文件S_xx.c中，再由TBrun调用该.c文件，自动执行多个测试用例，达到对测试用例集成测试的目的。从而大大节省了测试资源，减少了用例设计与用例执行的交叉时间，提高了测试效率，缩短了测试时间。
[0047]步骤3、利用总线虚拟测试技术，进行型号嵌入式伺服控制驱动软件的接口测试。总线虚拟测试技术，就是使用虚拟仿真测试软件模拟真实总线上的数据传输，实现各种指令的输入、故障的注入、遥测数据的接收和显示、状态信息的查询、参数的下载等。根据型号嵌入式伺服控制驱动软件协议，在实时仿真机上配置虚拟仿真测试软件，并向伺服控制驱动器下发自检、同步、时序、参数下载等指令，通过观测返回的状态信息检验总线接口的发送和接收数据的能力、数据的约定与协议的一致性。
[0048]步骤4、采用故障模拟注入技术，对型号伺服控制驱动软件的功能、性能等指标进行验证，通过人工的方法有意识模拟飞行中可能出现的故障并施加于软件上，验证软件对故障数据的处理、抵御误操作的能力是否满足软件功能、性能等方面的需求。包括以下几个步骤:
[0049]步骤4-1硬件故障的注入。利用高精可调直流电源向各A/D采集通道输入可变的模拟信号，在宿主机上观测经软件处理后的各采样值，检测A/D接口硬件的精度、线性度和超边界采样能力。
[0050]步骤4-2数据故障的注入。通过虚拟仿真测试软件模拟CAN总线、1553B总线下发一系列真实的数据类型和数据值进行测试，测试软件在超负荷、饱和及其他“最坏情况”下的结果；下发一些假想的、非约定的数据或错误指令，测试软件的响应情况和容错的能力。
[0051]步骤4-3操作故障的注入。通过CCS3.3编译调试软件的在线调试功能，利用插桩技术，在源代码中插入一些变量标志，通过对变量标志的判断来改变程序的流向，或者在变量查看窗口中改变某些关键变量的值，以此来改变某些关键功能的操作顺序，考核软件对误操作的抵御能力。
【主权项】
1.一种多技术融合的嵌入式软件测试方法，依次包括以下步骤: 步骤1、结合半实物仿真测试技术，构建半实物仿真测试平台； 步骤1-1以伺服控制驱动器作为被测目标机，用来运行嵌入式伺服控制驱动软件，其内部含有CAN总线、1553B总线两种接口 ； 步骤1-2以仿真工控机作为实时仿真机，接入CAN板卡和1553B板卡，并安装虚拟仿真测试软件，模拟伺服控制驱动器外部运行环境，向伺服控制驱动器提供激励信号，同时接收反馈信号，实现弹上计算机及总线设备的模拟与仿真； 步骤1-3以测试工控机作为宿主机，并安装LDRA Testbed嵌入式软件测试工具、RTinsight物理总线数据采集器、CCS3.3数字信号处理器调试编译软件，用来运行嵌入式软件测试工具，对嵌入式伺服控制驱动软件进行自动插桩，经JTEG接口将插桩后的测试用例脚本下载到被测目标机，并记录嵌入式伺服控制驱动软件运行状态和测试结果，以判断功能、性能等指标是否达到测试用例的设计要求； 步骤1-4构建环境模拟设备，包括供电电源、高精度可调直流电源、示波器、TDS510仿真器、总线耦合器，实现软件在线调试、模拟信号的输入和输出以及信号进行观测； 步骤2、采用测试用例集成测试技术进行测试用例的设计与生成，包括以下步骤: 步骤2-1利用LDRA Testbed软件将被测的.c文件导入并进行自动插桩，将程序源代码翻译成能够在LDRA Testbed中运行的驱动文件，生成.tct文件； 步骤2-2将预先设计好的若干测试用例填入表格中，利用.tct到.tcf转换工具将测试用例转换成TBrun能够执行的.tcf文件； 步骤2-3利用LDRA Testbed的自动插桩功能将.tcf文件插桩到执行文件S_xx.c中，再由TBrun调用该.c文件，自动执行若干测试用例； 步骤3、利用总线虚拟测试技术，进行型号嵌入式伺服控制驱动软件的接口测试；根据型号嵌入式伺服控制驱动软件协议，在实时仿真机上配置虚拟仿真测试软件，并向伺服控制驱动器下发自检、同步、时序、参数下载指令，通过观测返回的状态信息检验总线接口的发送和接收数据的能力、数据的约定与协议的一致性； 步骤4、采用故障模拟注入技术，对型号伺服控制驱动软件的功能、性能等指标进行验证，模拟飞行中可能出现的故障并施加于软件上，验证软件对故障数据的处理、抵御误操作的能力是否满足软件功能、性能方面的需求。
2.根据权利要求1所述的一种多技术融合的嵌入式软件测试方法，其特征在于: 所述步骤4依次包括以下几个步骤: 步骤4-1利用高精可调直流电源向各A/D采集通道输入可变的模拟信号，在宿主机上观测经软件处理后的各采样值，检测A/D接口硬件的精度、线性度和超边界采样能力； 步骤4-2通过虚拟仿真测试软件模拟CAN总线、1553B总线下发一系列真实的数据类型和数据值进行测试，测试软件在超负荷、饱和下的结果；下发假想的、非约定的数据或错误指令，测试软件的响应情况和容错的能力； 步骤4-3通过CCS3.3编译调试软件的在线调试功能，利用插桩技术，在源代码中插入变量标志，通过对变量标志的判断来改变程序的流向，或者在变量查看窗口中改变关键功能的操作顺序，考核软件对误操作的抵御能力。
3.根据权利要求1所述的一种多技术融合的嵌入式软件测试方法，其特征在于:所述总线虚拟测试技术为使用虚拟仿真测试软件模拟真实总线上的数据传输，实现各种指令的输入、故障的注入、遥测数据的接收和显示、状态信息的查询、参数的下载。
【专利摘要】本发明涉及一种多技术融合的嵌入式软件测试方法，根据型号嵌入式软件的特点，借助于专业软件测试工具和设备，将多种嵌入式软件测试手段进行最优化组合，通过人工或自动的方式，验证软件的功能和对故障的处理能力，保证软件测试的全面性和完整性，提高软件测试的效率，达到高可靠性和高安全性指标。
【IPC分类】G06F11-36, G06F9-455
【公开号】CN104598373
【申请号】CN201310525179
【发明人】刘海山, 张建国, 李文, 王效亮
【申请人】北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日