嵌入式软件接口测试方法

嵌入式软件接口测试技术一、接口与接口测试二、嵌入式软件接口测试主要内容三、嵌入式软件接口测试方法四、嵌入式软件测试工具ETest01接口与接口测试一、接口与接口测试什么是接口一、接口与接口测试GB/T11457-2006软件工程术语a）一个共享的边界。信息跨越边界传送。b）连接两个或多个其他部件，为了相互间传送信息的硬件或软件部件。c）连接两个或多个部件，为了在相互间传送消息。d）作为如b）中连接的或被连接的部件。接口（interface）IEEE610.121990Interface.(1)Asharedboundaryacrosswhichinformationispassed.(2)Ahardwareofsoftwarecomponentthatconnectstwoormoreothercomponentsforthepurposeofpassinginformationformonetotheother.(3)Toconnecttwoormorecomponentsforthepurposeofpassinginformationfromonetotheother.(4)Toserveasaconnectingorconnectedcomponentasin(2)一、接口与接口测试接口（interface）一、接口与接口测试a）系统分解与组合的需要；b）转换的需要；c）提供服务、交互信息的需要。为什么要有接口及接口分类（一）内部接口接口的用途和位置内部接口外部接口外部接口一、接口与接口测试人与系统的接口硬件与硬件的接口软件与硬件的接口软件与软件的接口接口的分类（二）一、接口与接口测试API总线/网络接口数据库接口人机交互界面接口的分类（三）底层软件提供的应用编程接口系统API开发包API人与计算机操作用户界面GUICLI部件与部件通过总线/网络相连Ethernet、RS232、CAN、1553B、A/D、D/A、……应用程序与数据库进行通信的接口ODBCJDBC一、接口与接口测试接口的分类（四）AB信息的流向输入接口（接收接口）输出接口（发送接口）接口的层次（相对性）底层接口中间层接口高层接口一、接口与接口测试GB/T11457-2006软件工程术语引导以评价系统或部件能否相互正确地传送数据与控制信息的测试。---------------------------------------------------------------------IEEE610.121990StandardGlossaryofSoftwareEngineeringTerminologyTestingconductedtoevaluatewhethersystemsorcomponentspass

data

andcontrol

correctlytooneanother.接口测试（interfacetesting）一、接口与接口测试军用软件测评实验室测评过程与技术能力要求接口测试是对软件需求规格说明或设计文档中的接口需求逐项进行的测试。接口测试一般需进行：a）测试所有外部接口，检查接口信息的格式及内容；b）对每一个外部输入/输出接口必须做正常和异常情况的测试；c）测试硬件提供的接口是否便于使用；d）测试系统特性（如数据特性、错误特性、速度特性）对软件功能、性能特性的影响；e）对所有内部接口的功能、性能进行测试。接口测试（interfacetesting）一、接口与接口测试测试什么：验证接口信息格式与控制的正确性，一是接口数据，二是控制逻辑，三是测试正常信息/逻辑，还有异常信息/逻辑，四是输入/输出接口，五是内部接口/外部接口；重要性或必要性：对于外部接口，验证是否能正确提供服务，对于内部接口，是否满足要求能否与其它部件组合。作为测试手段：通过接口对系统/软件进行测试。对接口测试的理解一、接口与接口测试功能测试：功能是对接口的封装和组合，使用封装的“界面”/操作手段进行测试，输入/输出受封装“界面”的限制；接口测试：使用原始的数据交互方式进行测试，输入/输出可按需产生。功能测试与接口测试一、接口与接口测试API接口测试：对被测软件提供的API接口函数进行测试；协议接口测试：对被测软件接口数据和控制进行测试；物理层协议测试：信号链路、传输层协议测试：数据会话、应用层协议测试：文本数据库接口测试：SQL语句的测试、存储过程的测试；硬件接口测试：对软件与硬件的数据和控制进行测试；接口测试分类（一）一、接口与接口测试接口功能测试：接口的基本能力的测试，接口数据/接口业务逻辑测试接口性能测试：响应时间、吞吐量、并发数等的测试接口安全性测试：关键操作的安全性、敏感信息加密、接口房恶意攻击等方面的测试接口稳定性测试：长时间运行接口是否能够稳定可靠的提供服务接口测试分类（二)一、接口与接口测试外部接口测试；内部接口测试；-----------------------------------------------------------提供服务接口测试；调用接口测试；-------------------------------------------------------输入接口测试；输出接口测试；接口测试分类（三）02嵌入式软件接口测试二、嵌入式软件接口测试嵌入式系统IEEE：用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置。DevicesUsedtoControl，MonitororAssisttheOperationofEquipment，MachineryorPlants。嵌入式计算机系统+执行装置（外围装置），软件和硬件的综合体嵌入式微处理器存储器通用设备接口：A/D、D/A、RS232、Ethernet、USB、……软件：系统软件+应用软件二、嵌入式软件接口测试嵌入式软件与非嵌入式软件的比较用途/目标：面向设备层次：软件更接近底层系统：嵌入式系统接口类型：接口类型多种多样协议大多为底层，直接面对信号、二进制/十六进制数据更专业/非专业人员很少接触规模：一般较小嵌入式软件用途/目标：面向人层次：软件更接近高层系统：通用系统接口类型：以太网占绝大多数协议大多为高层协议，直接面对数据、文本更大众/或多或少都有接触规模：相比较大非嵌入式软件二、嵌入式软件接口测试嵌入式软件测试特点没有通常的外围设备而导致很难在测试过程中进行检测和观察；嵌入式应用有许多是要求交互的，设备与设备的交互，人工很难处理；部分的嵌入式应用是实时的，对测试方法和测试环境的实时性也有要求。交叉开发编译，目标机资源有限。二、嵌入式软件接口测试嵌入式软件测试与非嵌入式软件测试的比较嵌入式软件测试一般接口、协议种类多，不通用、常见与底层和硬件联系紧密，面向信号和数据（十六进制），理解比较困难很大比例是安全关键软件，关系到生命安全和国家安全，要求非常严格一般来说上比非嵌入式软件更困难一些二、嵌入式软件接口测试对嵌入式软件测试包括静态和动态，包括基于结构的白盒测试和基于需求规约的黑盒测试嵌入式软件接口测试：对嵌入式软件提供的接口按照接口需求进行测试和验证测试嵌入式软件接口信息数据与控制逻辑的正确性测试正常情况和异常情况（包括数据和逻辑）测试接口的功能性、性能、安全性和稳定性接口测试之于嵌入式软件测试，有的时候是测试类型和测试内容，有的是时候是嵌入式软件测试的一种必须的手段，或者说唯一手段嵌入式软件接口测试二、嵌入式软件接口测试API接口测试：对被测软件提供的API接口函数进行测试；总线/网络接口测试：A/D、D/A、DI/DO、RS232/422/485、CAN、ARINC429、1553B、A/D、RapidIO、……数据库接口测试：SQL语句的测试、存储过程的测试；硬件接口测试：对软件与硬件的数据和控制进行测试；嵌入式软件接口测试03嵌入式软件接口测试方法三、嵌入式软件接口测试方法测试需求分析测试设计环境搭建测试执行结果分析测试需求分析：分析理解协议，根据接口需求文档设计测试项测试设计：设计测试用例和测试数据测试环境搭建：构建测试环境，与被测件进行数据通信；测试执行：使用测试工具构造接口数据包并发送、接收接口数据包并解析测试结果分析：分析测试数据，得出测试结论，生成报告。接口测试流程三、嵌入式软件接口测试方法与其他测试流程基本一致，没有本质区别；主要流程：测试设计、测试驱动执行与测试结果分析；难点：环境的搭建，测试的驱动执行。接口测试流程理解三、嵌入式软件接口测试方法区分内部接口与外部接口外部接口对外提供服务，重点测试，根据需求和业务要求开展接口功能、接口性能和接口安全性测试；内部接口，根据需要进行测试，测试接口的功能和性能；区分接口类型：API接口、协议接口、数据库接口、硬件接口、……；API接口：输入/输出参数，状态转换协议接口：物理层、链路层/网络层/传输层、会话层/表示层/应用层数据库接口：SQL语句、存储过程、性能/安全性硬件接口：功能测试、边界测试、安全性测试接口测试策略三、嵌入式软件接口测试方法API接口测试协议接口——底层：信号类协议接口——中间层：数据类协议接口——高层：文本类三、嵌入式软件接口测试方法API接口函数测试接口函数的功能和性能测试方法：编写测试程序，调用API函数交叉编译可执行程序下载到嵌入式设备运行，获取测试结果API接口测试三、嵌入式软件接口测试方法测试需求一款专为嵌入式系统设计的硬实时操作系统，采用微内核体系结构，提供多线程、内存管理、I/O、……等操作服务。创建文件API功能：创建一个文件并以只写的方式打开。如果原来该文件存在，会将这个文件的长度截短为0。接口：intcreat(constchar*pathname,intmode);参数说明：constchar*pathname：指欲建立的文件的路径，intmode：指定文件的打开/创建模式。返回值：失败时，返回ERROR；成功时，返回文件描述符。三、嵌入式软件接口测试方法测试需求分析与用例设计三、嵌入式软件接口测试方法测试环境搭建与执行测试步骤编写测试程序编译生成目标码下载到目标板启动系统，运行测试程序，观察记录测试结果。三、嵌入式软件接口测试方法信号类协议接口模拟信号量接口：变速器油压；模拟量输入通过AD电路进行采集，AD采集的位数为12bit，即：Vc=5*Di/212，Di为各路AD采集的值，Vc为电压值；变速器油压范围：0Mpa-4.0MPa公式：(Vc*2/3*1000-400)*150/1600/50误差：±0.1Mpa接口需求三、嵌入式软件接口测试方法0Mpa-4.0MPa----0.6V—3.8V正常电压边界电压边界外电压连续油压变化测试需求分析2.2V0.6V、3.8V0.2V、4.5V0.0V~5.0V，每0.1V步进测试用例设计三、嵌入式软件接口测试方法测试环境搭建与执行测试步骤将稳压电源输出与被测件输入相连设定电压值在被测件获取输出值重复步骤1-3建立测试工具与被测件的连接设计测试脚本，设置输入值，获取输出值，判定结果；执行脚本，获取测试结果。三、嵌入式软件接口测试方法字节号长度字段内容0-12包头0x550xAA（同步标志）21阀门控制器ID阀门控制器的ID，代表阀门控制器的身份31水流监控计费器ID固定值：0x204-74瞬时流量IEEE754-1985浮点数单位m381计费标志1：需要计费；其它值：不需要计费9-124管道压力IEEE754-1985浮点数单位Mpa13-142校验和xxxx（从第2号到12号字节按字节进行累加和，得到校验码，校验码按小端字节序发送）15-162包尾0x550xAA（同步标志）数据类协议接口/串口接口1（输入接口）协议格式0-1234-789-1213-1415-16包头控制器ID计费器ID瞬时流量计费标志管道压力校验和包尾三、ES接口测试方法（1）阀门控制器定时（1s）向待测系统发送瞬时流量、计费标志、管道压力数据，瞬时流量取值范围[0-500]，计费标志，1：需要计费；其它：不需要计费，管道压力：[0-10]，当采集的数据超出范围时，要做截断处理，截断为边界值。（2）当接收到的水流监控计费器ID不等于0x20时，应做丢包处理；（3）接收到的校验和字段发生错误时，应做丢包处理；（4）能够根据包头和包尾的同步标志和数据包结构正确识别数据包，能从随机干扰数据中正确定位一帧数据的开始。如一帧数据之前加入干扰字节0x0c，发送“0x0c、0x550xAA…0x550xAA”时，软件应能剔除掉0x0c，而保留取出该帧完整的报文。协议要求0-1234-789-1213-1415-16包头控制器ID计费器ID瞬时流量计费标志管道压力校验和包尾三、ES接口测试方法（1）发送符合要求的数据包，包头、包尾及各个字段均为有效值；（2）发送水流监控计费器不为0X20的数据包，检查被测软件是否做丢包处理；（3）发送校验和不正确的数据包，检查被测软件是否做丢包处理；（4）发送包头不正确、其余全部正确的数据包，检查被测软件的处理情况；（5）发送包尾不正确、其余全部正确的数据包，检查被测软件的处理情况；（6）分多次发送一个正确的数据包，检查被测软件的处理情况；测试需求分析（1）55AA00

20

0000C84201

000000416C0155AA（2）55AA00200000FA430000002041BE0155AA（3）55AA0020000000000000000000200055AA-----------------------------------------------------------------（4）55AA0011000000000000000000110055AA（5）55AA002000004843010000A040230155AA（6）332200200000C84201000000416C0155AA（7）55AA00200000C84201000000416C013322（8）

55AA0020000096430100008040BA0155AA测试用例设计0-1234-789-1213-1415-16包头控制器ID计费器ID瞬时流量计费标志管道压力校验和包尾三、ES接口测试方法（7）在正确的数据包前增加非0X550XAA的数据，检查被测软件的处理情况；（8）在正确的数据包后增加非0X550XAA的数据，检查被测软件的处理情况；（9）发送具有0X550XAA…0X550XAA格式，但数据包长度<17个字节的数据包，检查被测软件的处理情况；（10）发送具有0X550XAA…0X550XAA格式，但数据包长度>17个字节的数据包，检查被测软件的处理情况；（11）发送具有0X550XAA…0X550XAA…0X550XAA格式的数据包，前面的0X550XAA…0X550XAA长度不符合报文长度要求，后面的0X550XAA…0X550XAA为正确数据包，检查被测软件的处理情况。测试需求分析（9）332255AA00200000C84201000000416C0155AA（10）55AA00200000C84201000000416C0155AA3322（11）55AA00200000C84201000000416C55AA（12）55AA00200000C84201000000416C01332255AA（13）55AA00200055AA0020000096430100008040BA0155AA测试用例设计0-1234-789-1213-1415-16包头控制器ID计费器ID瞬时流量计费标志管道压力校验和包尾三、嵌入式软件接口测试方法接口2（输出接口）协议格式字节号长度字段内容0-12包头固定值0x550xAA21水流监控计费器ID固定值：0x2031阀门控制器ID代表阀门控制器的身份41瞬时流量报警标志1：报警；0：无报警51管道压力控制指令0：减压指令；1：增压指令；2：不做处理61校验和xx（从第2号到5号字节按字节进行累加和，得到校验码）7-82包尾固定值0x550xAA数据类协议接口/串口0-1234567-8包头计费器ID控制器ID报警标志控制指令校验和包尾三、嵌入式软件接口测试方法（1）发送符合要求的数据包，接收被测软件发出的报文，检查报文格式是否符合上表要求，检查报文长度是否为9字节、包头是否为固定值、包尾是否为固定值、水流计费器ID是否为固定值、阀门控制器ID是否一致、校验和是否正确；（2）发送报文的瞬时流量分别为≥400的值和<400的值，检查被测软件发送报文的瞬时流量报警标志值；（3）发送报文的管道压力值分别为[0,2)、[2,8]、(8,10]的值，检查被测软件发送报文的管道压力控制指令值；（4）发送不正确报文，检查被测软件是否有报文发出。测试需求分析（1）发:55AA02200000C84201000000416C0155AA，预期收:55AA200200

022455AA（2）发:55AA03200080C843013333F33F470355AA，预期收:55AA2003

01

012555AA（3）发:55AA03200000C842013333E340B70255AA，

预期收:55AA200300022555AA（4）发:55AA00200000FA430000002041BE0155AA，

预期收:55AA200001002155AA（5）发:332200200000C84201000000416C0155AA，

预期收:被测软件无数据包发出测试用例设计0-1234567-8包头计费器ID控制器ID报警标志控制指令校验和包尾三、嵌入式软件接口测试方法测试环境搭建与执行测试步骤编写测试程序/测试脚本执行测试观察并判断测试结果（手工/半自动）三、嵌入式软件接口测试方法HTTP协议URL：http：//:8080/light.html?opt=open请求RequestGETPOSTPUTDELETE……响应ResponseWeb服务接口测试文本类协议接口/EthernetHTTPSIPSNMP三、嵌入式软件接口测试方法手机归属地运营商查询接口说明：URL：/cc/json/mobile_tel_segment.htm请求方法：GET参数：tel：手机号码返回：JSON测试需求不同地区手机号码不同运营商不同号段的手机号码不符合手机号编码规则的字符串测试用例设计三、嵌入式软件接口测试方法测试环境搭建与测试执行测试步骤构建URL和测试参数发送数据，执行测试观察并判断测试结果（手工/半自动）三、嵌入式软件接口测试方法浏览器测试方法及结果三、嵌入式软件接口测试方法使用Postman测试结果三、嵌入式软件接口测试方法SIP是一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，被用来创建、修改和终结一个或多个参加者的会话进程。测试方法人工结合抓包使用测试工具通过测试脚本控制和解析流程控制测试04嵌入式软件测试工具ETest四、嵌入式软件测试工具ETest嵌入式系统测试平台（EmbeddedSystemTestPlatform，ETest

）是面向嵌入式系统的自动化测试平台。具有接口种类多、开发效率高、使用简单、可扩展性强、国产自主可控等特点，可广泛应用于航空航天、武器装备、工业控制、汽车电子、仪器仪表等各行业。ETestStudioETest_USBETest_TesterETest_CPSETest_RTETest_TP四、嵌入式软件测试工具ETest支持全流程的测试设计、测试执行和测试分析。具有仿真建模、接口协议定义、测试脚本与测试数据设计、测试执行与监控、测试数据分析等功能；具有可视化仿真建模能力，直观描述被测件与外围系统的连接关系；具有接口协议描述语言（DPD语言）及其编辑编译环境；使用Python作为测试脚本语言，具有灵活的测试脚本编辑和开发环境，具有较好的扩展性；具有底层技术无关性，用户可将关注焦点集中于测试需求而非硬件操作，既能通过可视化监控进行人工测试，又可以通过脚本方式实现高度自动化的测试；技术特点四、嵌入式软件测试工具ETest采用分布式计算技术，可实现从单机到多机不同规模的测试环境构建；支持的接口类型：A/D、D/A、DI/DO、PWM、脉冲信号、CAN、RS232/422/485、1553B、ARINC429、1394B、TCP、UDP、FC、AFDX、RapidIO、LVDT/RVDT、LVDS等；支持底层信号类、中间层数据类、高层文本类协议接口测试；可实现高可靠性强实时测试，响应时间≤1ms，同步传送和抖动时间＜10μs。技术特点四、嵌入式软件测试工具ETest工作原理四、嵌入式软件测试工具ETest部署和使用模式四、嵌入式软件测试工具ETest使用流程设备资源配置设计软件测试执行服务测试执行客户端对通信设备及设备下的通道进行配置生成资源配置文件创建测试方案、测试项目读取资源配置，生成设备列表在测试项目下创