CN109932588B - 一种航电设备验证测试引擎 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航电设备验证测试引擎，包括用户层、测试引擎核心层和硬件驱动适配层，所述用户层提供面向用户的可视化操作界面；所述测试引擎核心层进行用户层的测试用例的执行，所述测试引擎核心层包括共享变量管理模块，测试语句解析模块以及测试任务调度模块；所述硬件驱动适配层进行测试资源的集成，提供的API接口对测试信号进行定义并与共享变量形成映射，所述硬件驱动适配层集成的测试资源包括多种测试板卡和仪器。本发明给测试软件提供一个开发与运行的通用平台，提供通用的测试程序界面接口、测试程序加载接口、测试执行控制接口、数据显示接口与报表接口，提供测试软件的开发规范，缩短测试开发周期，通用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种设备测试引擎，尤其涉及一种航电设备验证测试引擎。
背景技术
航电设备要求具备高安全和高可靠性，航电设备的规范要求极为严格，因此研制和检测任务也比较繁重，在研发到维护的过程中，都要搭建配套的测试设备。测试开发人员根据测试要求，以及测试设备上的各种测试资源，编写并执行测试用例，收集测试数据，形成测试报表。通常情况下，测试开发人员根据测试设备上资源驱动的不同，使用不同的编程语言进行测试用例的开发，导致测试程序的执行方式差异较大，不利于统一化管理以及结果收集。为了统一管理测试程序的开发与执行流程，通常的做法是进行集成开发方式，在测试用例中进行测试资源集成，测试结果收集，测试结果分析。但这样具有很明显的确定：1、通用性差，不同厂家生产的测试板卡提供的驱动差异较大，为了适应不同的测试场景需要编写大量的适配代码；2、开发难度大，开发人员要既要专注测试逻辑的开发，又要关注驱动集成问题、测试执行以及数据收集问题，导致开发周期过长；3、可扩展性差，测试环境和测试对象发生变化时，测试开发人员需要花费大量工作来进行从测试程序底层驱动到业务逻辑的修改，甚至为了完成新的航电设备的测试，需要开发新的一套全新的测试程序。因此，开发一种通用的航电设备验证测试引擎是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种航电设备验证测试引擎，航电设备测试程序开发过程中面临的通用性差，开发难度大，可扩展性差的问题。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种航电设备验证测试引擎，包括用户层、测试引擎核心层和硬件驱动适配层，所述用户层提供面向用户的可视化操作界面，所述用户层包括用户管理模块、测试配置模块、测试执行模块、测试报表生成模块和故障分析诊断模块；所述测试引擎核心层进行用户层的测试用例的执行，所述测试引擎核心层包括共享变量管理模块，测试语句解析模块以及测试任务调度模块；所述硬件驱动适配层进行测试资源的集成，所述硬件驱动适配层提供的API接口对测试信号进行定义并与共享变量形成映射，所述硬件驱动适配层集成的测试资源包括多种测试板卡和仪器。
进一步的，所述用户管理模块进行用户信息的维护以及用户权限的配置；所述测试配置模块进行测试用例的编辑和配置；所述测试执行模块通过测试引擎核心层进行测试用例的执行和调试，并完成测试；所述测试报表生成模块设置测试报表的格式，在测试用例执行完毕后，自动收集测试执行数据，并按照设置的格式生成测试报表；所述故障分析模块将故障特征和测试用例的步骤进行映射与绑定，并根据定义信息从测试报表中分析故障是否发生。
进一步的，所述测试配置模块基于测试流程对测试用例进行编辑，并配置测试用例中的测试变量；测试流程中的语句包括流程控制语句和测试动作语句，所述流程控制语句包括IF…ELSE…、FOR循环、WHILE循环和GOTO语句；所述测试动作语句包括逻辑运算、数据计算和程序调用，所述测试动作语句进行计算和测试资源控制。
进一步的，所述测试语句解析模块对用户层的测试用例的语句进行解析，将测试语句解析为不同的测试任务，并将测试变量保存至共享变量管理模块的共享变量表；所述测试任务调度模块调度测试任务，并对共享变量表中的测试变量进行运算。
进一步的，所述共享变量存储在共享变量表，所述测试变量与共享变量在共享变量表中形成映射。
进一步的，所述任务调度模块以任务帧的方式调度测试任务，所述任务帧以10ms为一个帧，所述任务帧的每个帧内分为Frame_In阶段和Frame_Out阶段，在Frame_In阶段进行一次变量读取操作，在Frame_Out阶段，进行一次变量更新操作。
进一步的，所述任务调度模块进行测试任务的调度，具体包括：
在任务帧开始前，任务调度模块决定在该任务帧里参加调度的所以有测试任务，并按照顺序向在该时间片里进行IO操作的测试任务发出调度指令，每个测试任务在接收到指令后，开始本测试任务的一个周期操作；
测试任务在接到指令后，首先进行GET操作读取数据，然后向任务调度模块发出读操作完成的应答信号，并开始本测试任务的逻辑运算；任务调度模块在接收到所有应答完成信号后，发出指令，允许测试任务进入Frame_Out阶段；
测试任务在完成运算，并收到允许进入Frame_Out的指令后，如果有新数据产生，则进行SET写操作，最后发出写操作完成信号；当任务调度模块接收到所有任务的写完成信号后，准备进入下一个任务帧。
进一步的，所述硬件驱动适配层为硬件接入设备提供通用的适配接口，接入的硬件设备类型包括ARINC429、AFDX、RS232/422/485、1553B、离散量和模拟量，所述适配接口支持的通讯类型包括RS232/422/485、以太网、开关量、数字I/O、电源、AFDX和1553B。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的航电设备验证测试引擎，具有以下优点：1、具有通用的面向用户的操作界面，进行测试程序开发时，不需要考虑底层驱动对测试业务逻辑的影响，只需考虑测试逻辑的开发而不再重复设计通用功能，如测试结果显示，报表管理，驱动调用等，有效的节约时间成本，缩短测试开发按周期；2、测试设备发生变化时，测试人员仅需根据硬件适配层提供的接口规范，将通讯定义映射到共享变量即可完成硬件的适配，不需要更改测试用例逻辑，具有极强的可扩展性和适用性；3、测试结果自动收集并生成到测试报表中，智能化程度高；4、测试执行方式丰富多样，提供单次执行，循环执行，定时执行等方式，满足不同测试场景需要；5、提供故障定义管理，将故障现象和测试步骤绑定，在测试执行后，同时进行故障分析，方便故障定位。
附图说明
图1为本发明实施例的航电设备验证测试引擎功能模块框图；
图2为本发明实施例的任务帧结构示意图；
图3为本发明实施例的测试任务调度过程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明实施例的航电设备验证测试引擎功能模块框图。
请参见图1，本发明实施例的航电设备验证测试引擎，包括用户层、测试引擎核心层和硬件驱动适配层，所述用户层提供面向用户的可视化操作界面，所述用户层包括用户管理模块、测试配置模块、测试执行模块、测试报表生成模块和故障分析诊断模块；所述测试引擎核心层进行用户层的测试用例的执行，所述测试引擎核心层包括共享变量管理模块，测试语句解析模块以及测试任务调度模块；所述硬件驱动适配层进行测试资源的集成，所述硬件驱动适配层提供的API接口对测试信号进行定义并与共享变量形成映射，所述硬件驱动适配层集成的测试资源包括多种测试板卡和仪器。
具体的，本发明实施例的航电设备验证测试引擎，用户管理模块进行用户信息的维护以及用户权限的配置，使不同权限的用户登录***后，可操作的功能不同，方便***维护；所述测试配置模块进行测试用例的编辑和配置；所述测试执行模块通过测试引擎核心层进行测试用例的执行和调试，并完成测试；所述测试报表生成模块设置测试报表的格式，在测试用例执行完毕后，自动收集测试执行数据，并按照设置的格式生成测试报表；所述故障分析模块将故障特征和测试用例的步骤进行映射与绑定，并根据定义信息从测试报表中分析故障是否发生。
具体的，本发明实施例的航电设备验证测试引擎，测试配置模块基于测试流程对测试用例进行编辑，并配置测试用例中的测试变量；测试流程中的语句包括流程控制语句和测试动作语句，所述流程控制语句包括IF…ELSE…、FOR循环、WHILE循环和GOTO语句；所述测试动作语句包括逻辑运算、数据计算和程序调用，所述测试动作语句进行计算和测试资源控制。
具体的，本发明实施例的航电设备验证测试引擎，所述测试语句解析模块对用户层的测试用例的语句进行解析，将测试语句解析为不同的测试任务，并将测试变量保存至共享变量管理模块的共享变量表；所述测试任务调度模块调度测试任务，并对共享变量表中的测试变量进行运算。所述共享变量存储在共享变量表，所述测试变量与共享变量在共享变量表中形成映射。测试用例中使用的测试资源在测试引擎核心层体现为测试变量，基于内存变量技术，通过在内存中建立内存变量表，并统一管理这些内存变量表的状态，将内存变量表视为统一的数据交换中心，用户层和硬件驱动适配层作为数据的生产者和消费者。
请参见图2，本发明实施例的航电设备验证测试引擎，任务调度模块以任务帧的方式调度测试任务，所述任务帧以10ms为一个帧，所述任务帧的每个帧内分为Frame_In阶段和Frame_Out阶段，在Frame_In阶段进行一次变量读取操作，在Frame_Out阶段，进行一次变量更新操作。
请参见图3，本发明实施例的航电设备验证测试引擎，所述任务调度模块进行测试任务的调度，具体包括：在任务帧开始前，任务调度模块决定在该任务帧里参加调度的所以有测试任务，并按照顺序向在该时间片里进行IO操作的测试任务发出调度指令，每个测试任务在接收到指令后，开始本测试任务的一个周期操作；测试任务在接到指令后，首先进行GET操作读取数据，然后向任务调度模块发出读操作完成的应答信号，并开始本测试任务的逻辑运算；任务调度模块在接收到所有应答完成信号后，发出指令，允许测试任务进入Frame_Out阶段；测试任务在完成运算，并收到允许进入Frame_Out的指令后，如果有新数据产生，则进行SET写操作，最后发出写操作完成信号；当任务调度模块接收到所有任务的写完成信号后，准备进入下一个任务帧。
测试主要是利用测试资源以及测试逻辑实现测试需求的过程，测试资源包括各种各样的不同厂商提供的不同板块和仪器，硬件驱动适配层将这些资源整合在一起，为所有常用通讯类型提供接入规范，为硬件接入设备提供通用的适配接口，接入的硬件设备类型包括ARINC429、AFDX、RS232/422/485、1553B、离散量和模拟量，适配接口支持的通讯类型包括RS232/422/485、以太网、开关量、数字I/O、电源、AFDX和1553B。
综上所述，本发明实施例的航电设备验证测试引擎，具有以下优点：1、具有通用的面向用户的操作界面，进行测试程序开发时，不需要考虑底层驱动对测试业务逻辑的影响，只需考虑测试逻辑的开发而不再重复设计通用功能，如测试结果显示，报表管理，驱动调用等，有效的节约时间成本，缩短测试开发按周期；2、测试设备发生变化时，测试人员仅需根据硬件适配层提供的接口规范，将通讯定义映射到共享变量即可完成硬件的适配，不需要更改测试用例逻辑，具有极强的可扩展性和适用性；3、测试结果自动收集并生成到测试报表中，智能化程度高；4、测试执行方式丰富多样，提供单次执行，循环执行，定时执行等方式，满足不同测试场景需要；5、提供故障定义管理，将故障现象和测试步骤绑定，在测试执行后，同时进行故障分析，方便故障定位。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (7)
1.一种航电设备验证测试引擎，其特征在于，包括用户层、测试引擎核心层和硬件驱动适配层，所述用户层提供面向用户的可视化操作界面，所述用户层包括用户管理模块、测试配置模块、测试执行模块、测试报表生成模块和故障分析诊断模块；所述测试引擎核心层进行用户层的测试用例的执行，所述测试引擎核心层包括共享变量管理模块，测试语句解析模块以及测试任务调度模块；所述硬件驱动适配层进行测试资源的集成，所述硬件驱动适配层提供的API接口对测试信号进行定义并与共享变量形成映射，所述硬件驱动适配层集成的测试资源包括多种测试板卡和仪器；
所述用户管理模块进行用户信息的维护以及用户权限的配置；所述测试配置模块进行测试用例的编辑和配置；所述测试执行模块通过测试引擎核心层进行测试用例的执行和调试，并完成测试；所述测试报表生成模块设置测试报表的格式，在测试用例执行完毕后，自动收集测试执行数据，并按照设置的格式生成测试报表；所述故障分析诊断模块将故障特征和测试用例的步骤进行映射与绑定，并根据定义信息从测试报表中分析故障是否发生。
2.如权利要求1所述的航电设备验证测试引擎，其特征在于，所述测试配置模块基于测试流程对测试用例进行编辑，并配置测试用例中的测试变量；测试流程中的语句包括流程控制语句和测试动作语句，所述流程控制语句包括IF…ELSE…、FOR循环、WHILE循环和GOTO语句；所述测试动作语句包括逻辑运算、数据计算和程序调用，所述测试动作语句进行计算和测试资源控制。
3.如权利要求2所述的航电设备验证测试引擎，其特征在于，所述测试语句解析模块对用户层的测试用例的语句进行解析，将测试语句解析为不同的测试任务，并将测试变量保存至共享变量管理模块的共享变量表；所述测试任务调度模块调度测试任务，并对共享变量表中的测试变量进行运算。
4.如权利要求3所述的航电设备验证测试引擎，其特征在于，所述共享变量存储在共享变量表，所述测试变量与共享变量在共享变量表中形成映射。
5.如权利要求3所述的航电设备验证测试引擎，其特征在于，所述任务调度模块以任务帧的方式调度测试任务，所述任务帧以10ms为一个帧，所述任务帧的每个帧内分为Frame_In阶段和Frame_Out阶段，在Frame_In阶段进行一次变量读取操作，在Frame_Out阶段，进行一次变量更新操作。
6.如权利要求5所述的航电设备验证测试引擎，其特征在于，所述任务调度模块进行测试任务的调度，具体包括：
在任务帧开始前，任务调度模块决定在该任务帧里参加调度的所以有测试任务，并按照顺序向在时间片里进行IO操作的测试任务发出调度指令，每个测试任务在接收到指令后，开始本测试任务的一个周期操作；
测试任务在接到指令后，首先进行GET操作读取数据，然后向任务调度模块发出读操作完成的应答信号，并开始本测试任务的逻辑运算；任务调度模块在接收到所有应答完成信号后，发出指令，允许测试任务进入Frame_Out阶段；
测试任务在完成运算，并收到允许进入Frame_Out的指令后，如果有新数据产生，则进行SET写操作，最后发出写操作完成信号；当任务调度模块接收到所有任务的写完成信号后，准备进入下一个任务帧。
7.如权利要求1所述的航电设备验证测试引擎，其特征在于，所述硬件驱动适配层为硬件接入设备提供通用的适配接口，接入的硬件设备类型包括ARINC429、AFDX、RS232/422/485、1553B、离散量和模拟量，所述适配接口支持的通讯类型包括RS232/422/485、以太网、开关量、数字I/O、电源、AFDX和1553B。
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