高效的汽車(chē)電子測試――種貫穿HIL仿真到診斷的測試

這種測試的一個(gè)重要基礎是殘余總線(xiàn)仿真。理想情況下這種仿真并非由手工建立，而是從系統的描述數據庫中自動(dòng)生成和參數化的。實(shí)際工作由所謂的建模DLL(比如交互層、網(wǎng)絡(luò )管理等)完成，它們是隨工具一起提供的或者是由Vector作為OEM專(zhuān)用建模包提供的。殘余總線(xiàn)仿真為模擬節點(diǎn)提供的信號可以直接從測試腳本中獲取，也可以手工方式激勵或添加。

與測試階段中系統化的計劃、執行和歸檔活動(dòng)相比，伴隨開(kāi)發(fā)的測試通常省略了正式的執行和歸檔。然而，這些測試對提高整體質(zhì)量做出了實(shí)質(zhì)性貢獻，因為他們賦予了開(kāi)發(fā)者為后續的測試階段提供更穩定的產(chǎn)品的能力。

4.成熟度評估和誤差分析

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為了評估ECU的成熟度，需要對所有執行過(guò)的測試進(jìn)行全面的評價(jià)。除了要考慮單個(gè)測試結果在可靠性和相關(guān)性方面的質(zhì)量，更重要的是采用適當的測試來(lái)全面覆蓋所要求的特性。因此，非正式的測試結果對成熟度分析也是有幫助的。前提條件是(除記錄測試過(guò)程外)使用兼容的配置管理。從完成面向質(zhì)量的、結構化的開(kāi)發(fā)過(guò)程的角度來(lái)說(shuō)，這也是十分必要的。

無(wú)論在何時(shí)何地(測試實(shí)驗室或工作臺上)，無(wú)需用戶(hù)或測試用例開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行干涉，使用CANoe執行測試時(shí)都會(huì )生成一個(gè)測試記錄。這樣在進(jìn)行伴有測試的開(kāi)發(fā)時(shí)就不需要做額外的工作。用于測試記錄的 XML是一種開(kāi)放格式，以使其它工具使用以對結果進(jìn)行更深入的處理。例如在進(jìn)行成熟度分析時(shí)可以使用一個(gè)測試管理系統來(lái)評價(jià)測試記錄。

這項工作的本質(zhì)是測試結果到測試用例、測試用例到需求的映射。使用唯一的標識符(比如一個(gè)需求ID)可以很容易地實(shí)現這一點(diǎn)，測試用例開(kāi)發(fā)者在單個(gè)測試用例中會(huì )引用它。CANoe會(huì )自動(dòng)將該標識符復制到測試記錄中，這樣所有測試用例、測試結果和需求就可以明確地關(guān)聯(lián)起來(lái)(圖4)。

圖4: 測試用例和測試結果由ID明確地引用。

分析實(shí)際發(fā)生錯誤的原因至少與記錄和評估測試結果同樣重要。大多數測試工具都不會(huì )提供這樣的功能或者僅提供一些并不完善的功能。一個(gè)重要原因就是錯誤分析經(jīng)常被當作開(kāi)發(fā)者的一項完全獨立的任務(wù)。首先，他們面臨理解測試中檢測到的錯誤并跟蹤其原因的問(wèn)題。尤其是當測試實(shí)驗室報告錯誤時(shí)，開(kāi)發(fā)者甚至時(shí)常無(wú)法使用測試中用到的系統。

基于上述原因，測試臺上的測試步驟以及每一個(gè)與DUT間的交互動(dòng)作都將被強制記錄，特別是總線(xiàn)通信。在分析階段，CANoe允許重放和分析任何需要的記錄（日志）。從而有可能在開(kāi)發(fā)場(chǎng)所使用與測試臺上相同的測試系統以從中受益，這樣開(kāi)發(fā)者就可以獨立地再現生成錯誤的測試用例。在很多情況下，甚至是有必要進(jìn)行簡(jiǎn)化時(shí)（比如為了避免選擇不存在的測量硬件）都可以執行相關(guān)測試用例。

5.信號抽象和診斷

抽象是處理軟件開(kāi)發(fā)和系統設計中復雜度問(wèn)題時(shí)普遍采用的重要方法。它也可用來(lái)處理測試。ECU中不斷增多的功能不僅增加了系統的復雜度，還需要更廣泛和復雜的測試。選擇正確的抽象層組成測試不僅會(huì )影響創(chuàng )建測試用例所需要的工作量、進(jìn)而影響成本，而且會(huì )影響測試用例的質(zhì)量。就像所有其它軟件組件一樣，測試用例本身也可能會(huì )存在錯誤，應該在使用之前進(jìn)行檢查。此外，還需要必要的維護，比如適應需求的改變和修訂測試用例。

信號層抽象是測試ECU功能的常用方法，這也是為什么在ECU中實(shí)際的應用程序通常會(huì )基于信號抽象的原因(圖5)。例如，在一個(gè)CAN系統中，ECU交互層提供了信號抽象。這正是CANoe使用交互層的方式；利用網(wǎng)絡(luò )描述中的信息，它將自身參數化。網(wǎng)絡(luò )描述同樣也可用于創(chuàng )建ECU軟件。這保證了ECU和測試環(huán)境使用相同的抽象層從而在兩者間形成最佳的協(xié)調。

信號抽象也表示了――至少在協(xié)議層――殘余總線(xiàn)仿真。比如，它保證周期性信號的確是按周期發(fā)送的。在測試中，ECU是假定置于總線(xiàn)通信的真實(shí)環(huán)境下的。此外，當修改了系統通信矩陣時(shí)，通?？梢岳^續使用保持不變的測試用例。對相同的應用程序，抽象使得相似項目中的測試用例得到復用。

圖5: 信號一方面提供了消息和I/O線(xiàn)路間的抽象，另一方面提供了測試定義和仿真模型間的抽象。