本文介紹如何對各種控制器內(nèi)的嵌入式軟件做自動化測試，并推薦一款支持對嵌入式軟件進(jìn)行全面自動化測試的工具。該工具支持CAN通信測試、LIN通信測試、以太網(wǎng)通信測試、各類傳感器仿真測試，支持對基于MCU、SOC、DSP、FPGA等開發(fā)設(shè)計的各類嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行自動化測試，能夠全面覆蓋嵌入式系統(tǒng)的各種時序邏輯和業(yè)務(wù)功能。目前該工具支持申請免費(fèi)試用（請?jiān)谖恼碌哪┪膊榭慈绾紊暾堅(jiān)囉茫?/p>

控制器（包括ECU和域控制器）的嵌入式系統(tǒng)一般具有多路輸入和輸出接口，如IO信號接口、模擬信號接口、I2C通信接口、SPI通信接口、CAN通信接口、以太網(wǎng)通信接口、無線通信接口等，控制器內(nèi)部需要實(shí)時響應(yīng)這些接口并執(zhí)行各種復(fù)雜的時序邏輯。如何對這樣的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行充分測試呢？如何覆蓋各種正常和異常的測試場景呢？

宏控UTP協(xié)同自動化測試系統(tǒng)（以下簡稱UTP測試系統(tǒng)）是一款通用的自動化測試系統(tǒng)，支持全仿真和部分仿真環(huán)境測試， 支持SIL和HIL測試，支持對總線通信、信號檢測、傳感器仿真、無線通信、人機(jī)交互等各方面進(jìn)行自動化仿真和測試。同時UTP測試系統(tǒng)支持用戶自定義各種時序邏輯，支持各種復(fù)雜時序的自動化測試，支持異常注入；UTP測試系統(tǒng)還提供全流程的自動化測試管理功能，支持對整個測試工作進(jìn)行全面的測試管理。

UTP測試系統(tǒng)的功能：

支持接口總線通信測試：支持各種總線通信測試，如：CAN、LIN、FlexRay、CANFD通信，RS232/RS485/RS422通信，以太網(wǎng)通信(TCP/UDP協(xié)議、DoIP協(xié)議、SOME/IP協(xié)議、DDS協(xié)議等)，I2C通信，SPI通信等。

支持無線通信仿真測試：支持多種無線通信的仿真測試，如4G/5G、藍(lán)牙、WIFI、GPS、北斗等。不需要依賴真實(shí)的無線環(huán)境，通過仿真實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的全面自動化測試，支持各種異常場景的仿真。

支持信號仿真與測試：支持各種IO信號、PWM信號、模擬信號的測試，支持自動傳感器信號仿真測試，支持自動檢測和判定被測系統(tǒng)輸出的各種信號。

支持UI顯示識別與測試：支持各種嵌入式系統(tǒng)UI(如屏幕和數(shù)碼管等）的顯示進(jìn)行識別、檢測和自動判定，支持對各種桌面軟件和嵌入式軟件的GUI進(jìn)行測試（如Qt軟件測試）。

嵌入式自動化測試的示例方案

下面以某電機(jī)控制器中電機(jī)控制模塊的自動化測試方案為例，分析如何使用宏控UTP測試系統(tǒng)對被嵌入式系統(tǒng)建立自動化測試環(huán)境。

（1）被測系統(tǒng)組成

電機(jī)控制模塊是電機(jī)控制器的核心模塊，電機(jī)控制模塊通過CAN接口同整車控制器(VCU)和電池管理系統(tǒng)(BMS)通信，接收VCU發(fā)來的目標(biāo)轉(zhuǎn)速、扭矩的控制信息，通過PWM信號控制電機(jī)運(yùn)動，實(shí)時采集和處理各種傳感器信號（如轉(zhuǎn)速、扭矩、溫度等），并將當(dāng)前的轉(zhuǎn)速等信息發(fā)給整車控制器(VCU)。

（2）被測系統(tǒng)的一個典型工作時序

①電機(jī)控制模塊通過CAN接口接收整車控制器發(fā)送的轉(zhuǎn)速和扭矩信號

②電機(jī)控制模塊向IGBT輸出PWM電機(jī)控制信號

③電機(jī)控制模塊檢測電流、電壓、轉(zhuǎn)速、扭矩和溫度等信號

④電機(jī)控制模塊將當(dāng)前的轉(zhuǎn)速和扭矩通過CAN接口發(fā)送給整車控制器

（3）搭建自動化仿真環(huán)境

下圖宏控UTP測試系統(tǒng)為被測電機(jī)控制模塊提供全仿真測試環(huán)境。

如上圖所示，UTP測試系統(tǒng)建立了電機(jī)控制模塊全仿真的自動化測試環(huán)境，用戶在UTP協(xié)同測試平臺上可對被測電機(jī)控制模塊進(jìn)行各種時序和控制邏輯的測試，對各種正常和異常場景進(jìn)行全面驗(yàn)證。

UTP測試系統(tǒng)通過各種自動化測試機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)不同的仿真和檢測功能， 這些自動化測試機(jī)器人包括：

①整車控制器仿真機(jī)器人：自動仿真整車控制器同電機(jī)控制模塊進(jìn)行CAN通信 ②電池管理系統(tǒng)仿真機(jī)器人：自動仿真電池管理系統(tǒng)同電機(jī)控制模塊進(jìn)行CAN通信 ③PWM信號檢測機(jī)器人：自動檢測電機(jī)控制模塊發(fā)出的PWM控制信號 ④電流信號仿真機(jī)器人：自動仿真電機(jī)反饋的電流信號 ⑤電源信號仿真機(jī)器人：自動仿真電機(jī)反饋的電壓信號 ⑥轉(zhuǎn)速信號仿真機(jī)器人：自動仿真電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速信號 ⑦扭矩信號仿真機(jī)器人：自動仿真電機(jī)反饋的扭矩信號

⑧溫度信號仿真機(jī)器人：自動仿真電機(jī)反饋的溫度信號

（4）設(shè)計自動化仿真測試時序

可以在UTP系統(tǒng)上編寫各種測試時序邏輯，UTP系統(tǒng)將按時序邏輯調(diào)度測試機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對被測電機(jī)控制模塊的全面自動化測試。下面是在UTP系統(tǒng)上創(chuàng)建的自動化測試用例(對應(yīng)上面工作時序的一個測試時序邏輯)。

使用宏控UTP協(xié)同自動化測試系統(tǒng)可以編寫各種測試時序，所編寫的測試邏輯可以自動化執(zhí)行，方便地實(shí)現(xiàn)對各種異常和正常場景進(jìn)行全覆蓋測試。

嵌入式自動化測試的使用方法

UTP自動化測試系統(tǒng)由UTP測試平臺和測試機(jī)器人盒子（內(nèi)部包含各種自動化測試機(jī)器人）組成，下面介紹UTP系統(tǒng)的具體使用方法。

（1）啟動并登錄測試機(jī)器人盒子

測試機(jī)器人盒子里運(yùn)行了多種測試機(jī)器人（比如CAN測試機(jī)器人、以太網(wǎng)測試機(jī)器人、IO信號測試機(jī)器人等）， 這些測試機(jī)器人將通過硬件模塊連接被測嵌入式系統(tǒng)。

（2）登錄UTP測試平臺

輸入賬號和密碼登錄UTP平臺，支持多人同時登錄使用。

（3）創(chuàng)建測試項(xiàng)目

輸入項(xiàng)目名稱、被測對象名稱和項(xiàng)目描述信息，點(diǎn)擊創(chuàng)建項(xiàng)目，支持創(chuàng)建多個測試項(xiàng)目（對應(yīng)不同的產(chǎn)品項(xiàng)目）。此處以車身控制器的測試為例創(chuàng)建項(xiàng)目。

（4）配置項(xiàng)目使用的測試機(jī)器人

根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目使用需要，配置一種或多種測試機(jī)器人，下圖配置了CAN通信測試機(jī)器人、IO信號測試機(jī)器人、PWM信號測試機(jī)器人、模擬信號測試機(jī)器人。

（5）設(shè)計自動化測試用例

用戶可以設(shè)計各種時序邏輯和業(yè)務(wù)場景的測試用例，不需要編寫代碼，支持用圖形化積木式創(chuàng)建各種測試用例，支持用戶設(shè)計任意多個測試用例：

所設(shè)計的用例自動產(chǎn)生測試步驟，下圖是上面測試時序?qū)?yīng)的測試步驟：

（6）執(zhí)行測試集

支持選擇一組測試用例創(chuàng)建測試集，支持通過測試集一鍵執(zhí)行所選擇的多個測試用例，用于自動化的回歸測試。下圖中創(chuàng)建了兩個測試集，可以分別執(zhí)行一鍵自動化回歸測試。

（7）查看測試報告

UTP測試系統(tǒng)自動生成測試報告，支持導(dǎo)出測試報表(Word文件格式)，報告包含所執(zhí)行的用例統(tǒng)計信息和各用例執(zhí)行的詳細(xì)結(jié)果，如下圖的示例測試報告中自動標(biāo)出失敗的用例對應(yīng)的步驟和失敗原因，方便快速定位問題。

宏控UTP嵌入式測試系統(tǒng)的特點(diǎn)

支持靈活選配各種測試功能

以下功能支持根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求進(jìn)行選配：

總線測試功能：CAN、LIN、FlexRay、CANFD、RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)、I2C、SPI等

信號測試功能：IO信號、PWM信號、模擬信號

無線測試功能：4G/5G、藍(lán)牙、WiFi、導(dǎo)航(GPS、北斗)

UI測試功能：各種軟件UI、嵌入式系統(tǒng)UI

無需編程，支持各種復(fù)雜場景的測試

支持圖形化設(shè)計各種測試用例，不需要進(jìn)行C/C++等語言編程

支持快速設(shè)計各種復(fù)雜時序邏輯，支持異常注入，支持場景仿真

提供全流程自動化測試管理

統(tǒng)一管理各種測試文檔、測試腳本、測試工具；

支持產(chǎn)品追溯矩陣、支持測試需求、測試用例、測試結(jié)果管理

支持團(tuán)隊(duì)共享各種測試資源

宏控UTP嵌入式測試系統(tǒng)能幫助您

支持快速搭建各種自動化測試環(huán)境

支持各種嵌入式系統(tǒng)測試、總線通信測試、信號仿真測試等

支持硬件在環(huán)(HIL)和軟件在環(huán)(SIL)測試

支持搭建半實(shí)物半仿真環(huán)境和全仿真測試環(huán)境

支持產(chǎn)品快速迭代，持續(xù)保障產(chǎn)品可靠

支持建立完備的自動化測試用例，對產(chǎn)品各種功能、性能、可靠性進(jìn)行全面測試

產(chǎn)品變更時進(jìn)行自動化回歸測試，持續(xù)保障被測產(chǎn)品的可靠穩(wěn)定

提高測試效率，降低測試成本

統(tǒng)一管理各種測試文檔、測試腳本、測試工具；

人工需要測試幾周的工作，自動化測試幾個小時就能完成

手工難以測試的功能，自動化可以輕松測試

審核編輯 ：李倩