面向实时嵌入式系统的自动化测试平台设计与实现

论文总字数：24408字

摘 要

随着企业产品线日益复杂化，产品测试在产品迭代中具有更为重要的意义，光靠手动测试已经不能满足测试的基本需求，成本也难以控制。而自动化测试与手动测试相比，在同样能够验证产品性能的同时，更能提高测试效率，执行更加复杂繁琐的测试流程，重现软件缺陷。有效的测试给实际生产带来了巨大的价值。

本文设计了一个面向实时嵌入式系统的自动化测试平台，以python脚本和LabVIEW开发环境为基础，以美国国家仪器公司（NI）实时嵌入式系统产品为测试目标，实现软硬件产品测试的自动化运行。本论文首先对整个自动化测试平台的架构进行了介绍。然后对平台各个模块的需求、设计、实现进行详细介绍，并且介绍了如何通过参数化配置以及python反射机制来实现灵活可拓展性。最后通过实际测试结果，从多个标准来证明该测试平台的可行性。

关键词：实时嵌入式系统，自动化测试，反射机制，可拓展性

Design and Implementation of Automatic Test Platform for Real - time Embedded System

Abstract

With the increasingly complex product line, product testing in product iteration has a more important significance, just manual testing has been unable to meet the basic needs of the test, and the cost is difficult to regulate. Comparing with manual testing, automated testing not only can verify product performance at the same time, but also can improve the efficiency of the test, complete the test task can’t performed by manual test and reproduce the software defects. Effective testing brings great value to actual production.

This paper designs an automated test platform for real-time embedded system, based on python script and LabVIEW development environment, and uses National Instrument real-time embedded system products as the test target to realize the automatic operation of software and hardware product testing. This paper first introduces the architecture of the whole automated test platform. And then the requirements, design and implementation of the various modules of the platform will be introduced, and then the paper describes how to achieve flexibility and scalability through parametric configuration and python reflection mechanism. Finally, through the actual test results, we prove the feasibility of the test platform from a number of standards.

KEY WORDS: real-time embedded systems, automated testing, reflection mechanisms, scalability

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.2.1基于LabVIEW的虚拟仪器VI(Virtual Instrument) 2

1.2.2反射机制以及插件化 2

1.2.3远程过程调用协议 3

1.3 研究目标和内容 3

1.4 论文组织结构 4

第二章系统设计 5

2.1系统架构 5

2.2测试流程 5

2.3本章小结 5

第三章 系统实现 7

2.1 预检查模块 7

2.1.1执行步骤 7

2.1.2最终实现 7

2.2 测试启动模块 8

2.2.1定义产品测试参数信息 9

2.2.2 Enviroment初始化脚本 11

2.2.3 测试调度脚本 11

2.3测试执行脚本模块 11

2.3.1定义测试脚本入口 12

2.3.2 定义测试代码运行流程 12

2.3.3 RPC调用 12

2.3.4 实现可扩展性 13

2.4测试代码适配器模块 14

2.4.1 获取并解析参数列表 14

2.4.2 加载测试工程项目 14

2.4.3 预处理测试结果 14

第四章 系统评估 15

4.1测试准备工作 15

4.1.1调试脚本 15

4.1.2升级旧版本测试代码 15

4.2稳定性 18

4.3测试效率 20

4.4可扩展性 21

4.4.1硬件可扩展性 21

4.4.2软件可扩展性 22

4.4.3测试执行脚本可拓展性 22

4.4.4平台可拓展性 22

第五章 总结与展望 24

5.1总结 24

5.2工作展望 24

致谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1 研究背景

在软件和硬件产品日益增多的今天，复杂的产品线对于一个公司的的开发形成了愈重的压力。产品测试也逐渐从一个支持性的角色逐渐转变为许多大公司的战略价值地位，而自动化测试与手动测试相比，也具有更多的优势，不但能够很好的验证产品性能，还可以提高测试质量和测试效率，对于手工测试不能完成的任务也能很好的执行，同时更好的重现软件缺陷。有效的测试能够在产品开发的过程中发现产品设计存在的一些问题，让开发人员改进之前的设计，具有很重要的意义。美国国家仪器公司发布的2017自动化测试趋势展望指出，电子制造公司的一个主流趋势是通过产品测试来实现竞争中的差异化，加快公司产品推向市场的速度，将优良的产品推向市场来提高利润。开发模板化测试的架构来实现组件的重用性，提高测试代码开发和资产利用率，最终提高生产力。所以，企业需要构建可扩展的测试平台，为实现各种功能提供给一个经济实惠的解决方案，确保工程师开发出更优秀的实际产品来保证更高的安全性，同时产品测试依旧可以满足成本和时间的硬性要求。

目前美国国家仪器公司（NI）很多实时嵌入式产品的自动化测试是基于自主研发的测试执行管理软件Test Stand，该软件具有较高的集成度，扩展和移植新产品的测试成本较高，在面对日渐复杂的产品线时遇到了压力；同时版本较老，依旧依靠软件的形式维护产品测试。

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