淺析全數字仿真背景下的嵌入式軟件測試技術

吳曦 謝曉麗

摘要：傳統嵌入式軟件測試存在很多弊端，例如耗費時間過長、人力投入過多。人工對結果進行分析，容易摻雜很多主觀因素導致分析結果不具備很強的客觀性。由此可見，加強對全數字仿真背景下的嵌入式軟件測試技術研究非常具有現實意義。本文首先對嵌入式軟件測試概念進行了分析;探討了嵌入式軟件測試的分類;最后對系統測試環境的搭建與應用系統測試環境的搭建與應用進行了分析。

關鍵詞：全數字仿真;嵌入式;軟件測試;單元測試

中圖分類號：TP311.52?文獻標識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）09-0038-01

嵌入式系統具有指定的應用性，因此嵌入式系統必須具有更高的可靠性。全數字仿真背景之下嵌入式軟件需要不斷進行驗證、確定以及測試，以保證嵌入式系統運行更穩定。

1?嵌入式軟件測試概念

軟件測試主要指的是通過對相關測試工具的使用，按照一定的測試程序和過程對軟件系統的功能和性能等進行測試、分析、評估可能出現的問題，發現開發錯誤并進行跟蹤，最主要就是對用戶的需求進行全面的滿足。具體地說，軟件測試是根據軟件開發各階段的規格說明和程序的內部結構而精心設計一批測試用例，并利用這些測試用例去運行程序，以發現錯誤的過程，軟件測試是保證軟件質量的重要手段。軟件測試根據階段可以劃分為：單元測試、集成測試、配置項測試和系統測試等。

嵌入式軟件比傳統軟件的專業性更強，相關的測試設備與工作要更加專業和嚴格。在軟件測試過程中系統集成測試環節容易出現問題。加強全數字仿真背景之下嵌入式軟件測試技術的開發能夠更好的保障系統的穩定性。

2?嵌入式軟件測試的分類

（1）單元測試又被稱之為模塊測試，是以軟件系統設計的最小單元作為測試對象——程序模塊來驗證其正確性的測試。在編碼的過程中，單元測試往往起到至關重要的作用。單元測試應用非常廣泛，無論是在代碼的開發初期，還是編輯的過程中，調試的過程中，以及最后的復查，單元測試都能夠準確對其進行檢查。在軟件開發的過程中，使用單元測試能夠使成本進行降低。軟件具備的功能多種多樣，一種模塊很難滿足全部軟件的需求，因此使用單元測試的方法更加科學合理和準確。模塊是由不同的小程序組成，按照還原論的思想要對每一個小程序進行針對性的測試。在軟件的關鍵模塊之中，需要利用單元測試進行著重檢測，并且要對其姓名進行全面測定。針對產品的源代碼，或者是所需要的文檔，使用單元測試的方式更合理。單元測試之中白盒測試是最常用的方法，配合測試作為輔助方法，及時發現和糾正模塊內部有可能存在的風險和誤差。通過目標模塊各種接口、以及模塊的路徑，對各種數據進行全面的測試。

（2）聯合測試又被稱之為集成測試，主要指的是通過軟件結構的形式組合單元測試的相關模塊與程序，通過對單獨子系統的測試來達到對系統進行綜合測試的目的。在軟件測試的過程中首先要進行單元模塊測試，如果測試的結果正常再進行集成測試，軟件則可以進行正常的運行。模塊的接口也是決定軟件是否能夠正常運行的主要原因，軟入式軟件測試技術需要防止因為接口問題導致數據丟失等問題。

（3）可行性測試又被稱之為確認測試，最主要的檢測目標就是為了保證軟件的可行性和準確性，說明書中會詳細體現出客戶的相關需求，將客戶的需求與檢測的工作進行有機結合。

（4）系統測試的順序是集成測試之后，接口的測試是重要的測試工作，能否符合系統的要在實際的工作環境之下對系統的接口進行檢測。

3?系統測試環境的搭建與應用系統測試環境的搭建與應用

嵌入式系統軟件與硬件有密切的關系，并且受運行環境的影響，在測試的過程中難度較大，并且測試的方法較少，容易出現重復測試的現象。產生這些問題最主要的原因就是測試的環境，如果測試的環境不佳，很容易對測試結果的準確性產生影響。我國當前軟件測試的主要環境包括以下幾種，模擬仿真環境、真實環境以及全數字模擬技術環境等。

3.1全數字模擬技術。全數字模擬技術主要通過數學的運算模式，平臺是軟件檢測最主要的媒介。CPU接受相關指令，通過相關模擬器來進行嵌入式軟件的測試，主要包括時鐘、芯片以及中斷等。

全數字模擬技術存在著一定程度局限性，主要包括以下幾點：第一，缺乏很好的實用性。第二，在全數字模擬技術中，仿真交聯系統的構建和運行存在著很大的難度，如果仿真系統得到的結論不能保證準確性和完整性，那么系統的實時特性就不能得到體現，進而也無法準確找到相關故障，時序的故障也不能準確進行排查;第三，全數字模擬技術對時序關系的理順能力并不強。

3.2真實環境。

（1）真實環境的定義。所謂真是環境主要指的是嵌入式軟件和硬件平臺組成的整個系統，與物理設備所產生的真實性的聯系，在連接的過程中會形成閉環，對閉環進行的相關測試。

（2）真實環境的局限性。第一，真是環境的構建需要很大的資金投入，這對于測試單位而言會帶來很大的經濟壓力;第二，在真實環境中，如果嵌入性軟件出現了錯誤，那么與之相關聯的系統也會因此受到影響，甚至會對工作人員的人身安全產生威脅;第三，真實環境之內僅有部分測試方法可以使用，很多軟件無法進行順利的測試。

結語：真實系統存在著很多的局限，但是優勢也不是其他系統可以比擬，全數字仿真背景下的嵌入式軟件測試技術可以更好的彌補相關缺陷。近年來我國全數字仿真環境在不斷的開發與完善，在我國軟件測試領域將會有長足的發展和遠大的前景。

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