本文介紹如何對(duì)各種控制器內(nèi)的嵌入式軟件做自動(dòng)化測(cè)試，并推薦一款支持對(duì)嵌入式軟件進(jìn)行全面自動(dòng)化測(cè)試的工具。該工具支持CAN通信測(cè)試、LIN通信測(cè)試、以太網(wǎng)通信測(cè)試、各類(lèi)傳感器仿真測(cè)試，支持對(duì)基于MCU、SOC、DSP、FPGA等開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的各類(lèi)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，能夠全面覆蓋嵌入式系統(tǒng)的各種時(shí)序邏輯和業(yè)務(wù)功能。目前該工具支持申請(qǐng)免費(fèi)試用（請(qǐng)?jiān)谖恼碌哪┪膊榭慈绾紊暾?qǐng)?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(hào)接口、模擬信號(hào)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(wú)線通信接口等，控制器內(nèi)部需要實(shí)時(shí)響應(yīng)這些接口并執(zhí)行各種復(fù)雜的時(shí)序邏輯。如何對(duì)這樣的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行充分測(cè)試呢？如何覆蓋各種正常和異常的測(cè)試場(chǎng)景呢？

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

UTP測(cè)試系統(tǒng)的功能：

支持接口總線通信測(cè)試：支持各種總線通信測(cè)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(wú)線通信仿真測(cè)試：支持多種無(wú)線通信的仿真測(cè)試，如4G/5G、藍(lán)牙、WIFI、GPS、北斗等。不需要依賴真實(shí)的無(wú)線環(huán)境，通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的全面自動(dòng)化測(cè)試，支持各種異常場(chǎng)景的仿真。

支持信號(hào)仿真與測(cè)試：支持各種IO信號(hào)、PWM信號(hào)、模擬信號(hào)的測(cè)試，支持自動(dòng)傳感器信號(hào)仿真測(cè)試，支持自動(dòng)檢測(cè)和判定被測(cè)系統(tǒng)輸出的各種信號(hào)。

支持UI顯示識(shí)別與測(cè)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(shí)別、檢測(cè)和自動(dòng)判定，支持對(duì)各種桌面軟件和嵌入式軟件的GUI進(jìn)行測(cè)試（如Qt軟件測(cè)試）。

嵌入式自動(dòng)化測(cè)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(dòng)化測(cè)試方案為例，分析如何使用宏控UTP測(cè)試系統(tǒng)對(duì)被嵌入式系統(tǒng)建立自動(dòng)化測(cè)試環(huán)境。

（1）被測(cè)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(guò)CAN接口同整車(chē)控制器(VCU)和電池管理系統(tǒng)(BMS)通信，接收VCU發(fā)來(lái)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速、扭矩的控制信息，通過(guò)PWM信號(hào)控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)采集和處理各種傳感器信號(hào)（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(chē)控制器(VCU)。

（2）被測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)典型工作時(shí)序

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

②電機(jī)控制模塊向IGBT輸出PWM電機(jī)控制信號(hào)

③電機(jī)控制模塊檢測(cè)電流、電壓、轉(zhuǎn)速、扭矩和溫度等信號(hào)

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

（3）搭建自動(dòng)化仿真環(huán)境

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

如上圖所示，UTP測(cè)試系統(tǒng)建立了電機(jī)控制模塊全仿真的自動(dòng)化測(cè)試環(huán)境，用戶在UTP協(xié)同測(cè)試平臺(tái)上可對(duì)被測(cè)電機(jī)控制模塊進(jìn)行各種時(shí)序和控制邏輯的測(cè)試，對(duì)各種正常和異常場(chǎng)景進(jìn)行全面驗(yàn)證。

UTP測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)各種自動(dòng)化測(cè)試機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的仿真和檢測(cè)功能， 這些自動(dòng)化測(cè)試機(jī)器人包括：

①整車(chē)控制器仿真機(jī)器人：自動(dòng)仿真整車(chē)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(dòng)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(hào)檢測(cè)機(jī)器人：自動(dòng)檢測(cè)電機(jī)控制模塊發(fā)出的PWM控制信號(hào)

④電流信號(hào)仿真機(jī)器人：自動(dòng)仿真電機(jī)反饋的電流信號(hào)

⑤電源信號(hào)仿真機(jī)器人：自動(dòng)仿真電機(jī)反饋的電壓信號(hào)

⑥轉(zhuǎn)速信號(hào)仿真機(jī)器人：自動(dòng)仿真電機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速信號(hào)

⑦扭矩信號(hào)仿真機(jī)器人：自動(dòng)仿真電機(jī)反饋的扭矩信號(hào)

⑧溫度信號(hào)仿真機(jī)器人：自動(dòng)仿真電機(jī)反饋的溫度信號(hào)

（4）設(shè)計(jì)自動(dòng)化仿真測(cè)試時(shí)序

可以在UTP系統(tǒng)上編寫(xiě)各種測(cè)試時(shí)序邏輯，UTP系統(tǒng)將按時(shí)序邏輯調(diào)度測(cè)試機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)電機(jī)控制模塊的全面自動(dòng)化測(cè)試。下面是在UTP系統(tǒng)上創(chuàng)建的自動(dòng)化測(cè)試用例(對(duì)應(yīng)上面工作時(shí)序的一個(gè)測(cè)試時(shí)序邏輯)。

使用宏控UTP協(xié)同自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)可以編寫(xiě)各種測(cè)試時(shí)序，所編寫(xiě)的測(cè)試邏輯可以自動(dòng)化執(zhí)行，方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種異常和正常場(chǎng)景進(jìn)行全覆蓋測(cè)試。

UTP系統(tǒng)嵌入式自動(dòng)化測(cè)試的使用方法

UTP自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)由UTP測(cè)試平臺(tái)和測(cè)試機(jī)器人盒子（內(nèi)部包含各種自動(dòng)化測(cè)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(dòng)并登錄測(cè)試機(jī)器人盒子

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

（2）登錄UTP測(cè)試平臺(tái)

輸入賬號(hào)和密碼登錄UTP平臺(tái)， 支持多人同時(shí)登錄使用。

（3）創(chuàng)建測(cè)試項(xiàng)目

輸入項(xiàng)目名稱(chēng)、被測(cè)對(duì)象名稱(chēng)和項(xiàng)目描述信息，點(diǎn)擊創(chuàng)建項(xiàng)目，支持創(chuàng)建多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目（對(duì)應(yīng)不同的產(chǎn)品項(xiàng)目）。此處以車(chē)身控制器的測(cè)試為例創(chuàng)建項(xiàng)目。

（4）配置項(xiàng)目使用的測(cè)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(cè)試機(jī)器人，下圖配置了CAN通信測(cè)試機(jī)器人、IO信號(hào)測(cè)試機(jī)器人、PWM信號(hào)測(cè)試機(jī)器人、模擬信號(hào)測(cè)試機(jī)器人。

（5）設(shè)計(jì)自動(dòng)化測(cè)試用例

用戶可以設(shè)計(jì)各種時(shí)序邏輯和業(yè)務(wù)場(chǎng)景的測(cè)試用例，不需要編寫(xiě)代碼，支持用圖形化積木式創(chuàng)建各種測(cè)試用例，支持用戶設(shè)計(jì)任意多個(gè)測(cè)試用例：

所設(shè)計(jì)的用例自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試步驟，下圖是上面測(cè)試時(shí)序?qū)?yīng)的測(cè)試步驟：

（6）執(zhí)行測(cè)試集

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

（7）查看測(cè)試報(bào)告

UTP測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，支持導(dǎo)出測(cè)試報(bào)表(Word文件格式)，報(bào)告包含所執(zhí)行的用例統(tǒng)計(jì)信息和各用例執(zhí)行的詳細(xì)結(jié)果，如下圖的示例測(cè)試報(bào)告中自動(dòng)標(biāo)出失敗的用例對(duì)應(yīng)的步驟和失敗原因，方便快速定位問(wèn)題。

宏控UTP嵌入式測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)

支持靈活選配各種測(cè)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(cè)試功能：CAN、LIN、FlexRay、CANFD、RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)、I2C、SPI等

信號(hào)測(cè)試功能：IO信號(hào)、PWM信號(hào)、模擬信號(hào)

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

UI測(cè)試功能：各種軟件UI、嵌入式系統(tǒng)UI

無(wú)需編程，支持各種復(fù)雜場(chǎng)景的測(cè)試

支持圖形化設(shè)計(jì)各種測(cè)試用例，不需要進(jìn)行C/C++等語(yǔ)言編程

支持快速設(shè)計(jì)各種復(fù)雜時(shí)序邏輯，支持異常注入，支持場(chǎng)景仿真

提供全流程自動(dòng)化測(cè)試管理

統(tǒng)一管理各種測(cè)試文檔、測(cè)試腳本、測(cè)試工具；

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

支持團(tuán)隊(duì)共享各種測(cè)試資源

宏控UTP嵌入式測(cè)試系統(tǒng)能幫助您

支持快速搭建各種自動(dòng)化測(cè)試環(huán)境

支持各種嵌入式系統(tǒng)測(cè)試、總線通信測(cè)試、信號(hào)仿真測(cè)試

支持硬件在環(huán)(HIL)和軟件在環(huán)(SIL)測(cè)試

支持搭建半實(shí)物半仿真環(huán)境和全仿真測(cè)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(dòng)化測(cè)試用例，對(duì)產(chǎn)品各種功能、性能、可靠性進(jìn)行全面測(cè)試

產(chǎn)品變更時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化回歸測(cè)試，持續(xù)保障被測(cè)產(chǎn)品的可靠穩(wěn)定

提高測(cè)試效率，降低測(cè)試成本

統(tǒng)一管理各種測(cè)試文檔、測(cè)試腳本、測(cè)試工具；

人工需要測(cè)試幾周的工作，自動(dòng)化測(cè)試幾個(gè)小時(shí)就能完成

手工難以測(cè)試的功能，自動(dòng)化可以輕松測(cè)試

審核編輯 ：李倩