装备嵌入式系统通用测试平台_rs422和flexray

通用嵌入式系统自动化测试平台

通用嵌入式系统测试平台（Embedded System Interface Test Studio,简称： ETest）是针对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。

 ETest提供了针对嵌入式系统的半实物硬件在环仿真测试环境，通过模拟待测系统的外部环境并产生信号输入到待测系统，同时获取并分析待测系统的输出信号，实现针对嵌入式系统的自动化功能测试。

 ETest具有适用范围广、通用性强、自动化测试程度高、扩展性好、携带方便、配置灵活、操作简单以及使用成本低等特点，能满足军事工业、工业控制、仪器仪表、汽车电子等各领域嵌入式系统的测试与验证需求。

1.1   ETest主要特点

• 是一套完整的针对嵌入式系统的自动化动态确认测试平台，可以实现硬件在环、非侵入式的系统级测试，完成基于实装难以完成的测试任务；
• 集成测试资源管理、测试环境描述、协议脚本开发、测试用例设计、测试执行监控、测试任务管理等功能为一体；
• 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；
• 具有高度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，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；
• 提供丰富的测试监控仪表和高度灵活的协议字段绑定方法，支持收发数据字段的双向绑定，并具有表达式绑定能力；
• 集可视化窗体灵活配置的人工测试与脚本化语言高级开发的自动化测试于一体，满足初、中、高不同级别的测试需求；
• 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；
• 在底层实现了接口与通道管理、协议组包与解包、协议的校验、测试参数的组合等功能，测试人员只需将关注点放在测试逻辑的设计与实现上；
• 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，平台都提供了对插件的开发支持；
• 具有分布式的软件体系架构和计算能力，可实现从单机到多机不同规模的测试环境构建；
• 可以完成单配置项单接口、单配置项多接口以及多配置项的系统测试任务；
• 支持多种类型测试：功能测试、接口测试、边界测试、强度测试、安全性测试、恢复性测试、性能测试、敏感性测试、余量测试、容量测试、压力测试、随机测试、异常测试等。

1.2   ETest主要功能

• 支持的I/O接口类型包括：RS232、RS422、RS485、MIL-STD-1553B、CAN、TCP、UDP、AD、DA、DI、DO、ARINC429、FlexRay、SPI、I2C，并可灵活补充扩展；
• 支持对待测系统及其外围环境、接口情况等进行可视化仿真建模设计；
• 提供通讯协议描述语言（DPD语言）及其编译编辑环境；
• 支持自定义可视化数据监控界面以及实时数据监控；
• 具有测试用例脚本编辑、开发与执行能力；
• 实时记录测试数据并加时间戳自动保存；
• 提供测试数据生成、接口调试等相关工具；
• 支持测试数据管理及统计分析；
• 高精度的数据采集及数据转换；
• 可通过表格、仪表、枚举、曲线图以及状态灯等手段实时监测关键变量；
• 可按二进制、十进制、十六进制监测输入与输出的原始报文并查询过滤；
• 支持测试记录及结果的查看、测试报告自动生成；
• 测试脚本语言支持时序测试和多线程任务测试；
• 系统扩展能力强，可灵活组建大、中、小不同规模的测试环境；
• 可根据测试需求集成函数发生器与高性能示波器等测试设备。

1.3   ETest架构

平台由软件和硬件两部分组成。软件部分主要包括测试设计软件模块、测试执行服务软件模块、测试执行客户端软件模块、设备资源管理软件模块、各类接口设备调试软件及测试辅助软件等。硬件部分主要包括测试主机、各类接口板卡以及相关设备等。

根据不同的客户需求，平台提供USB模式( ETest-USB)、PCI工控机模式( ETest-PCI)与PXI机箱模式( ETest-PXI)三种类型的架构产品。不同类型架构产品测试主机与接口板卡的形式不同。

1.4   ETest应用领域：

2、 ETest-USB架构产品

2.1 产品简介

分布式架构产品 ETest-USB的硬件部分由测试主机（包括客户端与服务器端）、各类USB接口设备以及以太网络组成，其中USB接口设备可包括RS232、RS422、RS485、MIL-STD-1553B、CAN、TCP、UDP、AD、DA、DI、DO、ARINC429、SPI、I2C、FlexRay等接口以及高性能示波器、函数发生仪等测试设备。

分布式架构使用PC机运行测试软件。通过使用多台PC机组成不同规模的测试环境。服务器端进行测试设计和测试执行控制；客户端实现与待测系统的接口互联，测试数据的中转。接口设备一端连接待测系统的通信接口，另一端通过USB接口与测试客户端相连。服务器端统一完成多接口的测试数据管理与测试逻辑判断。

2.2 测试环境搭建

 ETest-USB采用分布式架构，可根据待测系统需求，灵活构建出不同规模的测试环境。

1）小型规模测试环境：服务器与客户端部署在同一台终端，通过USB接口设备连接待测系统。该测试环境部署简单，携带方便，可满足接口少的测试需求，尤其适合于外场测试。

如果接口设备较多时测试终端还可以通过USB集线器连接接口设备。

2）大中型规模测试环境：在网络环境下设置1台服务器、配置多个客户端，每个终端都可以连接1个或多个接口板卡，实现接口与通道的扩充。该测试环境扩展能力强，适用范围广，可满足多配置项多接口的测试需求。

根据测试需求还可以搭建如下测试环境：接口设备均通过网络交换机与测试主机及服务器连接。

2.3 主要特点

• 具有便携性与灵活性的特点，可适应不同规模的测试环境建立需求；
• 硬件通用性与可替换性强，可充分利用测试机构已有的计算机与接口设备；
• 一套系统可满足多个测试组同时使用不同接口的需要。

3、 ETest-PCI架构产品

3.1 产品简介

PCI总线架构产品的硬件部分由工控机箱、CPU卡式工业主板、工控底板、与各类PCI接口板卡组成。工控机箱中安装CPU卡式工业主板、底板与各类PCI接口板卡，其中PCI接口板卡包括了RS232、RS422、RS485、CAN、1553B、AD采集、DA转换、DI/DO等常见接口。

PCI总线架构产品的软件部分与USB架构产品的软件部分类似，除各类板卡的驱动程序与通道封装模块不同外，其余软件模块均相同。

3.2 测试环境搭建

 ETest-PCI使用PCI架构的机箱及CPU主板，搭配各种PCI接口板卡，形成多接口的测试环境。PCI作为高性能地址数据线复用的总线，在高度集成的控制器器件、扩展板和处理器/存储器系统之间提供一种内部连接机制，适合于对实时性要求较高的待测系统。

PCI工控机箱中可选择不同型号的工控底板，构成具有不同PCI槽数的测试系统。用户可以根据需要选择选择PCI扩展槽数及PCI接口板卡，搭建工业级测试环境。

1）单套测试环境：一套 ETest-PCI，包括1个工控机箱、1个卡式CPU主板、1块工控底板和多块PCI接口板卡。

2）多套联合测试环境：多套 ETest-PCI通过局域网联网组成较大规模的测试环境。其中每套 ETest-PCI均包括1个工控机箱、1个卡式CPU主板、1块工控底板和多块PCI接口板卡。多套 ETest-PCI通过网络集中管理调控，实现对较大规模、较复杂待测系统的测试需求。

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3.3 主要特点

• 可满足较为苛刻的环境要求，为数据的高速传输及处理提供可靠的硬件条件；
• PCI总线形式的板卡保证了测试系统具有较高的实时性；
• 硬件投资成本较低，有多种工业级板卡可选。

4、 ETest-PXI架构产品

4.1 产品简介

PXI总线架构产品的硬件部分由PXI机箱、PXI控制器、PXI接口模块组成，其中PXI接口模块包括了RS232、RS422、RS485、CAN、1553B、AD采集、DA转换、DI/DO以及数字示波器、函数发生仪等模块。

PXI机箱中可安装一个PXI控制器模块以及NI或者其它厂商的多种总线接口模块、数据采集转换模块（实现模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出、定时器、计数器）、信号发生器、数字万用表等。

4.2 测试环境搭建

 ETest-PXI使用PXI架构的机箱及控制器，搭配各种接口模块，形成灵活的测试环境。利用了PXI背板的星形总线及系统时钟实现精确的时间校准与同步，适合于对实时性以及时间同步性要求极高的待测系统。

PXI机箱一般可选择4槽、8槽、18槽等。用户可以根据需要选择并灵活搭建测试环境。

1）常规测试环境：一套 ETest-PXI，包括1个PXI机箱、1个PXI控制器、多个PXI接口模块、采集模块等。PXI机箱、PXI控制器及模块参考图如下所示：

2）多套联合测试环境：多套 ETest-PXI通过局域网联网组成较大规模的测试环境。其中每套 ETest-PXI均包括1个PXI机箱，1个PXI控制器、多个PXI接口模块、采集模块等。多套 ETest-PXI通过网络集中管理调控，实现对较大规模、更复杂待测系统的测试需求。

    根据需求，用户还可以选择专用测试机柜，在机柜中安装PXI产品全部组件。

4.3 主要特点

• 面向试验、测量与数据采集场合PXI规范，使系统更适于在工业环境下使用，而且也更易于进行系统集成；
• 专门的系统参考时钟、触发总线、星形触发线和模块间的局部总线来满足高精度定时、同步与数据通信要求。

5、平台功能介绍

5.1 集成测试环境

• 高度集成的一体化测试设计、测试执行及测试管理环境；

• 可视化的环境建模手段、开放的通信协议定义方式、高效的测试监控设计能力、强大的测试用例脚本开发环境；
• 实现测试规划、测试设计、测试执行与监控、结果分析等全过程管理。

5.2 仿真建模

• 拖拽的方式搭建测试环境，包括待测设备及其外围系统；
• 通道类型可自由添加、灵活配置；
• 智能化提供不同通道类型的属性配置列表；
• 外围系统与待测设备间通道连接、协议标识形象直观。

5.3 通信协议定义与编辑

• 文本语言定义通信协议，描述能力强；
• 协议对象可直接附加于可视化模型；
• 可采用属性绑定的方式进行监控窗体中虚拟仪表的设计；
• 在测试用例脚本中可直接引用协议对象实现数据收发；
• 平台提供通用的协议库并允许用户修改与扩充；
• 可以表格方式生成通信协议，使用方便，效率高，不易出错。

5.4 测试任务管理

• 每个测试任务可设计与管理多个测试用例，具有树状的组织结构；
• 测试任务集中的测试用例执行过程可灵活配置；
• 测试用例执行状态的分类显示与查询统计；
• 测试用例执行过程兼具自动自行和人工干预能力。

5.5 测试用例脚本编辑

• 测试用例以文本的形式编写和存储，方便复用；
• 提供脚本语言进行测试用例开发，完成数据运算、逻辑操作、接口数据收发及结果自动判定；
• 测试脚本具有时序控制功能和多线程处理能力；
• 专业的脚本编辑器，具有语法高亮显示功能；
• 对关键字、函数、字符串、注释等分别用不同的颜色显示；
• 脚本调试与编译功能。

5.6 实时监控

• 同一任务可以使用多个监控界面，监控界面可自定义；
• 既可在脚本中直接启动监控窗体，也可在监控中心启动监控窗体；
• 可以通过十六进制或二进制实时显示报文；
• 各种监控控件，包括曲线图、表盘、电子仪表器、等级条等；
• 通过监控控件实时显示所绑定的协议字段的值（关键变量）或协议字段表达式的值，还可以实现修改字段值直接进行接口数据发送；
• 通过设置报警条件，在达到报警条件的时候以醒目的方式显示报警数据。

5.7 测试运行管理

• 测试数据自动收发、保存与显示，实现了自动化测试；
• 可以输入边界值数据、超限数据，完成实装测试无法完成的测试项目；
• 测试用例一次设计、多次使用，方便完成回归测试；
• 可以搭建分布式的测试运行环境，使用测试服务器+测试客户端架构，适应于大规模待测系统。

5.8 日志管理

• 完整、真实记录测试全过程；
• 所有测试数据自动加时间戳并保存；
• 提供统计分析功能，方便统计分析测试数据；
• 测试数据回放功能，重现整个测试过程；
• 可按十六进制、八进制或二进制对原始报文查询分析。

5.9 测试文档生成与管理

• 用户可自定义测试文档模板；
• 平台可按照用户提供的模板自动生成测试文档，包括输入输出报文、测试报告和问题列表等全部测试内容。

5.10 平台的扩展性

• 支持嵌入式系统各类接口；
• 设备资源管理功能实现了新接口快速扩展；
• 支持通过外部动态库实现特定校验算法；
• 支持集成第三方仿真测试工具。