关键词：BFM，TCL，Verilog，Vhdl，PLI，Modelsim，Keil uVision2，ISS，TFTP，HTTP，虚拟网卡，Sniffer，SMART MEDIA，DMA，MAC，SRAM，CPLD
缩略词解释：
BFM：总线功能模块。在HDL硬件语言仿真中，BFM完成抽象描述数据和具体的时序信号之间的转换。
PLI：Verilog编程语言接口，是C语言模块和Verilog语言模块之间交换数据的接口定义。
TCL：字面意思是工具命令语言，是一种解释执行语言，流行EDA软件一般都集成有TCL。使用TCL用户可以编写控制EDA工具的脚本程序，实现工具操作自动化。
ISS：CPU指令集仿真器，可以执行CPU的机器码。
TFTP：简单文件传输协议，Windows的tftp.exe既是该协议的客户端实现。
SMART MEDIA：一种存储卡，常用于数码相机、MP3。
DMA：直接内存访问。用于外部设备之间高速数据转移。
MAC：媒体接入控制器。本文中是指网卡芯片。
前言
传统的嵌入式系统中，设计周期、硬件和软件的开发是分开进行的，并在硬件完成后才将系统集成在一起，很多情况下，硬件完成后才开始进行实时软件和整体调试。软硬件联合仿真是一种在物理原型可用前，能尽早开始调试程序的技术。
软硬件联合仿真有可能使软件设计工程师在设计早期着手调试，而采用传统的方法，设计工程师直到硬件设计完成才能进行除错处理。有些软件可在没有硬件支持的情况下完成任务的编码，如不涉及到硬件的算法。与硬件相互作用的编码在获得硬件之前编写，但只有在硬件上运行后，才能真正对编码进行调试。通过采用软硬件联合仿真技术，可在设计早期开始这一设计调试过程。由于软件的开发通常在系统开发的后段完成，在设计周期中较早的开始调试有可能将使这一项目提早完成，该技术会降低首次将硬件和软件连接在一起时出现意外而致使项目延期完成所造成的风险。
在取得物理原型前，采用软硬件联合仿真技术对硬件和软件之间的接口进行验证，将使你不会花太多的时间在后期系统调试上。当你确实拿到物理原型开始在上面跑软件的时候，你会发现经过测试的软件部分将会正常工作，这会节省项目后期的大量时间及努力。
软硬件联合仿真系统由一个硬件执行环境和一个软件执行环境组成，通常软件环境和硬件环境都有自己的除错和控制界面，软件通过一系列由处理器启动的总线周期与硬件的交互作用。本文以一个Mini Web卡的开发介绍一种软硬件联合仿真系统。
该方案的核心是采用一个51单片机仿真引擎GoldBull ISS51（以下简称ISS51），ISS51是51单片机开发环境Keil uVision2的一个插件，ISS51具有连接Keil和硬件仿真环境Modelsim的接口，可以实现软硬件同步仿真。在该系统中，Keil作为软件调试界面，Modelsim作为硬件仿真和调试界面，ISS51负责软件执行、监控软件断点、单步执行、内存和寄存器数据返回给Keil、CPU总线时序产生和捕获、内部功能模块（如定时器，串口）的运行等功能。
Mini Web卡介绍
Mini Web卡是一个运行在单片机上的Web服务器，提供网口连接，有大容量文件系统，提供TFTP和HTTP服务。尽管软件系统比较复杂，但优化编译后，执行代码还不足25K，为后续升级留下了足够空间。
51CPU采用SST89系列，这种CPU具有ISP功能，可以通过RS232串口，直接将目标码下载到CPU。
DMA控制逻辑是一个可编程逻辑器件，采用的是ALTERA的CPLD EPM240，主要功能是实现器件之间的DMA传递。因为51CPU进行IO访问是很低效的，需要24个时钟周期才能进行一次IO访问，在设备之间转移数据则需要更多的时钟周期，使用DMA控制逻辑可以达到3个时钟周期就能转移一个字节。本系统中处理多种网络协议，需要大量报文收发和文件系统访问，采用DMA可以极大地提高51单片机的数据处理速度。DMA通道主要有MAC芯片与RAM之间的数据块转移，SMART MEDIA和RAM之间的数据块转移。
网卡芯片采用的是AX88796，主要的优点是可以和51CPU方便地接口；支持100M以太网，速度高；有较大的接收报文缓存，能够平滑网络流量，减少因51CPU处理速度慢导致的报文丢弃和重发。
SMART MEDIA是一个移动存储卡，主要用于存储文件，Mini Web卡支持8M到256M的SMD卡。
文件系统是Mini Web卡的新开发模块，文件系统的测试主要通过TFTP来进行，为此Mini Web卡上的TFTP服务程序进行了特殊设计，支持格式化SMART MEDIA，获取剩余空间，获取文件名列表，上传、下载和删除文件。
软硬件联合仿真的必要性：
Mini Web卡软件模块多，软件开发风险较大。软件对硬件的依赖较强，FLASH存储器的访问驱动、网卡驱动、DMA驱动，需要软硬件协同调试。
文件系统的开发，在仿真环境下更容易和快捷。比如在仿真结束时，可以将SMART MEDIA仿真模型中的数据倒换到磁盘文件中，在仿真开始时，将磁盘文件中的数据加载到SMART MEDIA仿真模型中，在定位文件系统的问题时，这一个功能很有用。
采用软硬件联合仿真，便于系统前期设计。51单片机的外部RAM访问效率较低，内存拷贝、外部器件之间的数据块转移很浪费时间。将大量数据的拷贝操作或数据块校验、比较操作在CPLD内实现，可以大大改进51单片机处理数据的能力。通过软硬件联合仿真，可以评估CPLD处理数据对性能的改进。
Mini Web卡软硬件联合仿真系统：
软硬件联合仿真主要解决的问题是系统功能设计与验证，它不解决电源、滤波电容、总线电平兼容问题。
做系统仿真，首先要对硬件系统建模。我们关注的是系统设计的正确性和可执行性。
系统中的串口只是用来支持ISP下载软件，软件部分没有对串口做任何操作，所以系统仿真可以不必考虑。
网卡芯片AX88796，厂商没有提供仿真模型。它与CPU的接口符合ISA接口标准，软件对AX88796的操作是根据NE2000标准网卡芯片设计的，由此我们建立了一个网卡芯片的仿真模型。我们设计了一个MAC BFM来仿真网卡芯片的ISA接口，NE2000定义的寄存器在C模型中实现，MAC BFM与NE2000寄存器C模型通过PLI接口交换数据。
SRAM仿真模型是很容易获取的，很多器件生产商都提供Verilog仿真模型，但器件生产商提供的Verilog仿真模型都包含复杂的延时控制代码，这会影响仿真速度。根据经验，我们可以确保SRAM在单板设计中被正确应用，不会产生时序问题，所以我们可以采用一个简化的SRAM仿真模型，这是我们自己设计的，有效代码只有十几行。
51CPU BFM 负责单片机管脚时序的产生和捕获。51CPU BFM是与ISS51紧密捆绑的，由ISS51安装程序提供。
SMART MEDIA是三星公司提供的仿真模型，我们使用的也是三星公司的同类型存储卡。该模型可以用于验证软件操作SMART MEDIA的正确性和DMA Controller的接口时序。
DMA Controller是Mini Web卡硬件开发的一部分，将逻辑设计代码应用于仿真，既能检测逻辑设计的正确性，又能使整个仿真系统得以正常运转。
将上述硬件模型连接起来，产生下图所示硬件系统模型图：
图2. Mini Web卡硬件模块电路图
图2中U11为SMART MEDIA仿真模型，U4为DMA Controller模型。
虚拟网卡
做系统仿真，必须输入来自真实世界的激励，并将仿真系统的输出传递到真实世界。即便是不能连接到真实世界，也应该提供模拟真实世界的输入，并对仿真系统的输出进行检测和分析。
对于Mini Web卡来说，它和真实环境是通过网口连接的。使用虚拟网卡技术，能够将图3中的MAC C Model与虚拟网卡进行通讯。
对于运行在Windows系统上的应用程序来说，它并不知道网卡是虚拟的还是真实的，应用程序通过虚拟网卡收发数据，事实上是与仿真系统在进行网络通信。
这样就可以使用TFTP向Mini Web卡仿真系统传递网页文件，使用IE浏览Mini Web卡仿真系统中的网页，Mini Web卡的所有功能都能够被检验。
使用网络臭探器Sniffer可以监控虚拟网卡的报文流，方便协议调试。
仿真加速技术
软硬件联合仿真，影响仿真速度的瓶颈在HDL代码部分的仿真。如果不设法提高HDL代码部分的仿真速度，软件调试就非常低效。
提高硬件仿真速度的方法之一是软件硬件仿真采用事件同步，只在CPU访问IO时保持软件和硬件是同步的。
仿真加速方法之二是硬件仿真系统时钟休眠。对于Mini Web卡来说，只有DMA Controller是受时钟控制的，软件没有操作DMA Controller的期间，DMA Controller的运作是毫无意义的，所以可以在非DMA操作期间，对时钟进行休眠；ISS51在每次IO访问时，给出与上次IO访问的时间差，这个时间差经过处理可以作为时钟休眠的时间段。如果ISS51连续进行IO访问，就不会产生时钟休眠了。DMA Controller工作于查询方式，可以采用时钟休眠技术，而不会导致仿真与真实结果的不一致。
方法之三是，缩短SMART MEDIA仿真模型中的一些长延时的时间参数。因为在等待SMART MEDIA进入就绪状态时，CPU必须连续查询IO，影响仿真速度。我们主要用于软件功能验证，这种修改也是可以接受的。
方法之四，在软件设计上，谨慎使用外部中断，因为一旦中断启动，ISS51需要在每个机器周期查询是否有中断信号，导致软件仿真和硬件仿真在每个指令上都进行同步，影响仿真速度。如果一定要使用外部中断，建议用C模型代替Verilog模型，这样可不影响仿真速度；或者由用户根据外部模块产生外部中断的时机，使用ISS51的控制命令，在恰当时刻使能ISS51的中断模块。
在一个普通PC （CPU为AMD速龙1000，SDRM512M 133），运行Mini Web卡仿真系统，使用PING命令测试Mini Web卡仿真系统的响应速度：
Reply from 10.10.112.76: bytes=32 time=64ms TTL=128
使用IE打开Mini Web卡仿真系统中的网页文件，感觉和拨号上网的速度差不太多。创建多个TFTP连接，同时向仿真系统传递或下载网页文件，同时使用IE进行网页浏览，都无响应中断现象出现。
此软件项目设计阶段的主要职责就是对软件工程的具体编程使用语言、如何选择操作系统以及运行平台等进行概要设计，并且还要选择适合的瀑布式开发方式，进而根据特定的市场需求对潜在的编程、模型进行选择。同时，还要对具体编程项目的分析情况以及设计编码情况进行正确量定，建立起科学合理的分析文档。此外，在此设计阶段还要对目标系统结构中的模块与接口、硬件和软件配置、数据具体结构等进行设计。
2编码单元测试与联合测试
软件开发测试人员一定要根据特定的软件开发工具以及具体研发人员的特长设定研究编码，并对每个软件测试单元和数据库定义进行相关操作，通过相应的语言开发工具来进行正确研发、调试、测试使软件更加符合用户的具体需求。软件开发者需要严格按照规定的程序将各个软件单元、模块以及硬件、网络和其它系统资源联系起来，通过集中化的测试来达到试运行的要求。在对系统集成和测试结果进行综合评审时，要对集成测试分析报告进行正确研究，确保结果的正确性。测试流程程如下图1所示。
3试运行以及后期维护
软件开发人员首先要在试运行之前选择合适的应用和试点范围，在做好各项试点记录后对运行支持的系统进行总结。此外，还要做好各项数据转换、系统切换工作，确保新旧系统能够正常运行。等新开发软件程序投入应用后，需要进行后期维护操作，并辅以适当的修改。主要包括有以下三大主要步骤：第一，分析和理解软件工程程序、修改程序、重新验证程序。其中分析和理解程序这项维护操作的核心目的是能够准确把握程序的功能和目标，这对于提高软件的正确性具有重要意义。第二，修改程序。要有计划、有目的、有规则性地对软件进行修改，通过对相关程序设计的认真修改来切实达到应用性效果。第三，重新验证程序。对软件程序进行重新验证的目的就是通过对其进行修改来进一步提高其正确性。
4结语
关键词： 曲轴与凸轮轴传感器； LabCar； 信号模拟； ECU
中图分类号： TN911.7?34； TK422 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）07?0126?03
Research on signals of crankshaft and camshaft position sensors based on LabCar
YANG Xue?ping， SHEN Li?zhong
（Traffic Engineering Institute， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650500， China）
Abstract： The simulation of crankshaft and camshaft position sensor signals is realized by combining LabCar hardware with software. The difference between analog signal and theory speed signal is compared and analyzed. The results show that the crankshaft and camshaft position sensor signals simulated by LabCar are consistent with theory signal. The analog signals can be exactly identified by ECU. The test efficiency of high?pressure common rail ECU hardware in loop was improved. It is of practical value.
Keywords： crankshaft and camshaft sensor； LabCar； signal simulation； ECU
0 引 言
车辆的动力性、舒适性和排放很大程度上依赖于发动机控制单元（ECU）的质量。面对电控系统功能不断增强而开发周期却不断缩短的要求，软件硬件开发工程师的压力也越来越大[1]。传统的ECU开发流程已经难以完成现代控制系统的设计。
现代的ECU开发流程采用V模式，如图1所示。在V模式中，硬件在环仿真测试环节是非常关键的一环[2]，利用它可以大大缩短ECU的开发周期和减少所花的经费。硬件在环仿真技术（Hardware In the Loop）实际上就是将实际仿真对象用高速运行的实时仿真模型来代替，而结构复杂部分用实物接入的方式构成一个虚拟的测试环境进行测试，这个虚拟的测试环境将尽可能模拟实际被测对象的运行状态。
ECU硬件在环中，各种传感器信号的模拟产生决定了测试的基础，传感器信号的正确与否，关系到ECU能否满足测试需求，关系到能否开发出高效稳定的ECU。正是由于上述原因，曲轴与凸轮轴位置传感器信号的研究成为了重中之重，利用LabCar软件和硬件模拟出传感器信号对ECU开发具有重要意义[3]。
图1 V模式
1 曲轴和凸轮轴位置传感器物理特性
传感器信号的物理特性是指曲轴信号盘和凸轮轴信号盘的均布齿数、缺齿数（或多齿数）以及两个信号盘之间的安装角度相对位置关系。
为保证“判缸”的精度，曲轴信号盘的齿数应该较密一些，而凸轮轴信号盘的齿数可以相对稀疏一些。由于待测ECU是根据四缸高压共轨柴油机而开发的，以四缸高压共轨柴油机为例，其中凸轮轴信号盘为（4+1）齿，即4个正常齿和一个多余的齿。曲轴信号盘为（60-2）齿，即58个正常齿和2个缺齿；齿盘匀速转动一周，传感器输出信号为58个等周期的方波和一个2倍周期的异形波（大齿方波），齿盘连续转动，信号周而复始。
发动机在一个工作循环中，曲轴转两周，凸轮轴转一周。根据发动机特性，做如下安装定义，曲轴缺齿后第20齿的下降沿为1缸压缩上止点（相当于缺齿后120°CA），如图2所示。凸轮轴第一齿的下降沿距离1缸上止点为60°CA，凸轮轴多齿下降沿距离1缸上止点为15°CA。
图2 曲轴和凸轮轴传感器信号
当然，这几个角度差没有特别的要求，意味着凸轮轴信号盘和曲轴信号盘之间的相对位置，以及它们相对TDC1的位置是可以自由安装的，安装后根据装配关系对LabCar软硬件进行编辑关联即可。
2 LabCar软硬件仿真传感器信号
2.1 模拟原理
LabCar是汽车电子控制单元硬件在环仿真测试系统，主要由软件、硬件及信号接口组成。软件主要用于汽车发动机模型的修改和创建、实时仿真的控制、信号的排序以及硬件的驱动；硬件主要用于仿真汽车传感器和执行器，接收由控制单元输出的控制信号，以及产生控制单元所需的输入信号。信号接口实际上起着连接虚拟和真实世界的桥梁；LabCar模型输出转速模拟值，硬件板卡接收处理后，转换成电压量传输给ECU。仿真原理框图如图3所示。
图3 信号产生原理框图
2.2 LabCar软硬件配置
由于4冲程发动机在一个工作循环中曲轴转两周，凸轮轴转一周，在考虑到信号盘齿数的稀密程度不一，判缸方法的基本原则是根据凸轮轴信号来确定发动机相位，根据曲轴信号来获得更精确的角度。
DEVM模型包含真实发动机所有模块（包括喷油模块、增压模块、共轨模块等等）。在软件运行DEVM[4]，能输出各个工况下的发动机转速。
在LabCar软硬件配置中，根据安装定义（见图2），在软件中编辑曲轴和凸轮轴信息：曲轴的齿形为（60-2）齿；凸轮轴的齿形为（4+1）齿；1缸压缩上止点为曲轴缺齿后第20齿（120°CA）下降沿；凸轮轴第1齿对应曲轴缺齿后第10齿（60°CA）下降沿；凸轮轴多齿对应大约在曲轴缺齿后第17齿到18齿（105°CA）。
2.3 配置参数
转速与板卡关联在LabCar?Operator中添加板卡，并将发动机转速（n_Engine）与ES1335进行关联[5]，如图4所示。
图4 转速与板卡关联
根据安装定义，编辑曲轴凸轮轴信号表。曲轴编辑表格取一个发动机循环即720°转角，曲轴表格的0°处默认为第一个缺齿的上升沿处。但是板卡默认0°位置是1缸压缩上止点，所以根据实际曲轴位置有相位差。实际1缸上止点为曲轴缺齿后第20齿下降处，故定相位的时候，曲轴信号应向左移120°CA，如图5所示。同理可推出凸轮轴相位。
图5 曲轴信号参考相位
3 仿真及结果
3.1 仿真环境及程序编译
根据以上思路步骤，在ETAS公司的LabCar软件中编译进行了模拟仿真。
曲轴与凸轮轴位置传感器信号的来源为LabCar模型DEVM输出的转速，这两个信号的频率随转速的变换而改变。ES1335的作用是根据DEVM输出的转速值（瞬时值为定常数），通过自身的各种转化模块，计算出匹配转速值的方波信号。板卡自身带有同步功能，故输出的曲轴与凸轮轴是同步的。
3.2 测试结果
用示波器在LabCar BOB面板上测试信号，不同转速下对应的曲轴传感器信号的周期不同，示波器测试结果如图6，图7所示。不同转速下理论周期与实际周期见表1。
图6 转速为800 r/min时曲轴、凸轮轴信号
图7 转速为2 000 r/min时曲轴、凸轮轴信号
分析表1，结果表明模拟信号周期与理论周期在误差范围内（注：误差随转速的升高而有所增加，是因为转速越高，周期越短，越难精确的测量）。
表1 不同转速下周期统计表
[转速 /（r/min）＼&800＼&1 400＼&2 000＼&2 800＼&3 600＼&理论周期 /ms＼&1.25＼&0.72＼&0.50＼&0.35＼&0.27＼&测量周期 /ms＼&1.24＼&0.71＼&0.51＼&0.36＼&0.28＼&误差 /%＼&0.8＼&1.3＼&2.0＼&2.8＼&3.7＼&]
4 结 论
使用LabCar能方便实现曲轴、凸轮轴信号的生成，而且信号精度高，满足ECU硬件在环仿真要求，为后续LabCar的开环调试，闭环调试打下坚实的基础。
参考文献
[1] 何勇灵，徐斌译.柴油机管理系统：系统、组成和新实践经验[M].北京：北京理工大学出版社，2010.
[2] 岳继光，董延超.汽车发动机模型硬件在环仿真研究[J].系统仿真技术，2008，4（2）：34?37.
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[4] ETAS. Diesel engine vehicle model V5.0 user’s guide [R]. Schwieberdingen， Germany： ETAS， 2001.
关键词：软件测试；云测试；冒烟测试
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）26-6020-03
1 概述
软件测试是保证软件质量、提高软件可靠性的重要途径，软件测试的质量与测试人员的技能、经验以及对被测软件的理解密切相关。这就要求测试人员了解国内外被测技术发展历程，掌握目前发展动态，运用新技术，新方法，新工具，以满足不断前进的软件行业的要求，有效提高软件测试的效率和成果，确保软件测试的质量[1]。
软件测试是伴随着软件的产生而产生的。在最初的软件开发过程中，软件规模小而简单，开发过程随意而无序。软件测试的含义也比较狭窄，仅仅等同于调试，往往由开发人员兼任测试工作，目的是为了纠正软件中存在的已知问题。对测试的投入少，测试介入晚，往往是等到代码成形，产品完成后才进行测试。
随着时间的推移，软件测试的内涵在不断丰富，对软件测试的认识在不断深入。要完整理解软件测试，就要从不同角度去审视。软件测试就是对软件产品进行验证和确认的活动过程，其目的就是尽快尽早地发现软件产品在整个开发生命周期中存在的各种缺陷，以评估软件的质量是否达到可水平。软件测试是软件质量保证的关键元素，代表了需求规格说明书、设计和编码的最终检查。
本文对软件测试国内外发展现状进行综述，并总结测试技术的发展前沿和趋势，以期为同类研究提供参考。
2 软件测试国内外发展现状综述
2.1国外发展现状
国际上，软件测试（软件质量控制）是一件非常重要的工程工作，测试也作为一个非常独立的职业。在IBM、Microsoft等开发大型系统软件公司，很多重要项目的开发测试人员的比例能够达到 1：2甚至1：4。在软件测试技术方面，自动化测试系统（ATS）正朝着通用化、标准化、网络化和智能化的方向迈进。20世纪90年代中期以来，自动测试系统开发研制的指导思想发生了重大变化，以综合通用的ATS代替某一系列，采用共同的硬件及软件平台实现资源共享的思想受到高度重视。其主要思路是：采用共同的测试策略，从设计过程开始，通过“增值开发”的方式使后一阶段测试设备的研制能利用前一阶段的开发成果；TPS要能够移植，软件模块可以重用；使用商业通用标准、成熟的仪器设备，缩短研发时间，降低开发成本并且易于升级和扩展[2， 3]。
2.2国内发展现状
国内软件测试的现状主要表现在：
一是软件测试的地位还不高，在很多公司还是一种可有可无的东西，大多只停留在软件单元测试、集成测试和功能测试上。
二是软件测试标准化和规范化不够。
三是软件测试从业人员的数量同实际需求有不小差距，国内软件企业中开发人员与测试人员数量一般为5：1，国外一般为 2：1或1：1，而最近有资料显示微软已把此比例调整为1：2。
四是国内缺乏完全商业化的操作机构，一般只是政府部门的下属机构在做一些产品的验收测试工作，实质意义不大，软件测试产业化还有待开发和深掘。
因此，我国的软件测试行业较欧美国家的差距还比较大。通过研究发现，造成这种情况的原因主要有以下几点：
1）国内软件产业本身不强大，软件质量较低；
2）软件管理者与用户对软件质量意识有待加强；
3）软件管理者对软件测试的认识和重视程度不够；
4）软件行业质量监督体系不够好；
5）软件从业人员的素质不够高；
6）软件测试行业处于起步阶段，经济效益短期内不明显。
3 测试技术的发展前沿及趋势
3.1测试新技术、新方法
3.1.1 提高测试效率的云测试
云计算时代的到来为软件服务提供广阔的平台，软件测试就是其中之一。基于云计算的新型的测试方式就是云测试。
目前，基于云的软件测试相关研究领域包括：
1）“测试资源”的服务化，即软件测试本身以统一接口、统一表示方式实现为一种服务，用户通过访问这些服务，实现软件测试，而不用关注“测试”所使用的技术、运行过程、实现方式等等。
2） “测试资源”的虚拟化，参照云计算的虚拟化实现方式，实现测试资源的虚拟化，使测试资源可以随用户的需求提供，动态延展。
3）测试数据的安全性保证，即研究如何在云环境中保护用户敏感数据，提高数据的安全性。
4）集成测试的复杂性问题，即研究异构的云计算软件系统下、多样的软件运行环境中出现的兼容性、交互性、依赖性以及由此引起的软件测试复杂度提高的问题。
3.1.2 减少正式测试负担的冒烟测试
冒烟测试（smoke testing），据说最早源于微软，所谓冒烟测试：就是开发人员在个人版本的软件上执行目前的冒烟测试项目，确定新的程序代码不出故障。
冒烟测试的名称可以理解为该种测试耗时短，仅用一袋烟功夫足够了。也有人认为是形象地类比新电路板功基本功能检查。任何新电路板焊好后，先通电检查，如果存在设计缺陷，电路板可能会短路，板子冒烟了。
冒烟测试的对象是每一个新编译的需要正式测试的软件版本。通过冒烟测试，在软件代码正式编译并交付测试之前，先尽量消除其表面的错误，减少后期测试的负担。冒烟测试的执行者是版本编译人员。因此可以说，冒烟测试是预测试[4]。
在实际的软件测试工作中，冒烟测试在软件研发的不同阶段有所不同。大体可以分为三类：
1）形成集成测试版本以前：验证各个单元能够成功执行，并保证测试版本能够顺利集成；
2）形成集成测试版本：以保证新的或者更改过的代码不破坏集成版本的完成性和稳定性；
3）后期预测试缺陷的修正：针对每个缺陷所做的缺陷修正都要先在干净的链接环境中进行冒烟测试，测试通过后才能更新相关软件版本。
3.1.3 嵌入式软件测试
在日常生活总嵌入式系统逐渐成为不可或缺的一部分，如家用智能电视、智能冰箱的应用。随着人们追求的日益提高，软件系统变的越来越复杂、庞大，如何保证嵌入式软件的可靠性正成了嵌入式系统面临的最大问题，软件测试中可能存在的问题包括：
1）用户的环境发生了改变，越来越贴近日常生活用品；
2）用户的使用环境有可能存在不可能性；
3）测试软件的应用，可能会与开发者利益发生冲突；
4）应用者的持续性可能与开发和测试工作发成冲突；
为了解决上述问题，嵌入式软件测试的不同阶段应采用不同的方式：
1）由点及面的单元化测试：减少大规模测试在小目标单元上测试的比例，通过尽可能小的目标单元访问所有目标指定的界面。众所周知主机单元无论是硬件配置与运行速度都会比小单元有优势的多，大测试在主机环境下测试，小单元成为单一的确认，软件测试就会变的简单很多。
2）模块化测试：讲不同的应用功能单元模块化，模块的测试主机环境仲进行。将一个大型软件的开发可以分几个级别的集成块，低级别模块的软件集成在主机平台上完成，高级别的集成在目标环境上进行测试。
3）用户的确认测试：软件测试最终目标是用户，因此讲所有的开发归总到主机平带，通过移植的方式应用到用户身上，使测试变成简单的确认测试，减少用户对开发环境的依赖，会为软件测试提供很大的便利。
3.2 软件测试的发展趋势
3.2.1 转变思想观念
软件质量的不断提高不仅仅取决于软件测试技术水平，某种程度上更取决于对软件测试这一工作的态度和观念。当软件测试被视为软件产品交付前的一项“走过场”工作，或进行测试只为让软件产品的过程“完整化”，那实现软件质量提高以及软件测试水平飞越几乎不可能。只有把提高软件质量视为企业生存之根本，通过过程改进及有效组织管理，形成正确积极的软件测试态度，才能提供软件测试健康发展的土壤。
3.2.2 改进测试流程
软件测试将一改以往与软件开发流程并行的模式，开始将测试贯穿于产品开发的整个流程。传统的测试只是对基本完成的产品查错改错，未来软件测试将转变为全过程测试，将对软件问题提前进行控制和预防，不仅可有效保证软件质量还将大大缩短软件开发周期。
3.2.3 创新测试技术
在软件开发技术日新月异的时代，对软件测试技术提出了新的要求，许多以往的测试方法已经不能满足对某些软件的测试需求了，这就要求软件测试人员在学习软件开发新技术的同时，找到或开发出适合新技术软件产品测试的新方法。
3.2.4 革新管理方式
实现软件质量、进度、成本之间的最佳平衡是软件测试管理的核心目标。这种平衡离不开管理层、软件开发团队、质保人员、测试团队等在软件开发各个环节中通力合作。软件管理其实质就是过程管理、团队管理、人才管理和质量管理。团队的知识结构、创新能力和凝聚力是保证测试流程、测试技术充分实施的基础。采用计划、组织、领导、控制等手段，组建高效团队，制定完善的测试流程，做好测试设计，有效执行测试，加强过程跟踪，从而顺利完成质量保证和测试任务。
4 结束语
通过对软件测试技术国内外的研究，可以使得我国的测试人员了解国内外被测技术发展历程，掌握行业脉搏，与测试行业的国际前沿技术方法接轨，了解软件测试行业的具体情况，结合在我国软件信息化高速发展的需求，对软件测试国内外现状进行总结、归纳为我国软件测试的技术提高及整体发展趋势提供参考。
参考文献：
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关键词：自由软件
在95年11月武汉水利水电工程地质计算机会上,首次公开进行了本专业的自由软件展示与交流,尽管会议上提供的自由软件只有4个,但都是些实用性强的软件,与会代表争相自由拷贝,气氛异常活跃,成为本次会议的一大特色。《会议纪要》认为:自由软件的广泛交流,体现了信息社会共同发展的合作精神,抛弃了传统封闭的小农意识。封闭是没有出路的,只有交流才能发展,这是我们计算机应用事业的保证。
什么样的软件是自由软件?自由软件与商品软件是什么关系,本文便是笔者的一些粗浅认识。
1.软件按商业性质分类
如果按软件的商业性质来分类,大致可分为商品软件、自由软件、共享软件和转让软件等四大类。现分述如下:
1.1商品软件
所谓商品软件,是将软件当成商品出售,具有商品的使用价值和价值两个属性。WwW.133229.CoM一般来说,商品软件要求有一定数量的用户群,有一定范围的销售网络,有较为健全的咨询和软件维护技术队伍,有开发队伍不断地进行软件升级。
按国家规定,要在市场上销售的商品软件首先要经过国家或社会普遍公认的软件评测机构(如中国软件评测中心)的质量认证。认证的标准和依据是国家有关标准或行业标准,例如:gb8566-88、gb8567-88、gb9385-88、gb/12504～12505-90、gjb437-88等,同时还应取得beta测试版用户的测试报告。
软件是逻辑产品而不是物理产品。软件生产集中于开发而不是制造,起决定作用的是人的智能的高效率的发挥。软件是看不见(或读不懂)摸不着的以磁盘、磁带、光盘等记录/读取介质为载体的计算机程序编译代码。鉴别软件的优劣、功能的强弱、使用的价值等等,可按国家对软件开发的规范标准组织评审,或由国家专门的软件评测中心进行评测。对于应用软件来说,笔者认为最权威的鉴定和评测是软件的直接使用者---用户。
软件能否形成商品,当然要看是否具备商品的一些基本特性,要看是否有一定数量的用户,即是否具备商品的使用价值。能够形成商品的软件,要有极强的商品意识和版权保护,这是无庸置疑的。而不能形成商品的软件,又可分为两大类:
一类是开发难度大专业性很强用户很少的软件,或为特殊要求而开发的软件,或研究课题在理论上还不成熟的软件。例如控制卫星发射的软件或高精尖科学研究的专门软件,既不会卖,一般用户也不会买,显然不是商品软件。又如为一种新的尚未越过探讨阶段的结构设计理论而编制的软件,至少在新理论未经实践检验没有被广泛承认尚无规范认可阶段,不是商品软件。还有一些专业性软件,标准化程度低,规范性差,软件维护困难,没有售后服务,仅仅是单位之间的有偿引进或转让,自然也算不上商品软件。
另一类是开发难度不大,多为个人单干开发的小型软件、小工具、单一功能的小程序块等,反映出程序设计中的一些技巧和经验,有一定的使用价值,如果没有经过包装,用户不多,也很难形成规模性的商品软件。
1.2自由软件
自由软件(freeware)又称免费软件,由国外类似活动中freeware一词转译而来,指经软件作者同意或软件版权所有者授权,免费提供给用户的非商业性质的软件产品。自由软件可以有著作权(版权)或无著作权。
有著作权的自由软件,其作者声称版权所有,但免费或收取很少的费用提供给用户,让人几乎没有限制地使用或拷贝或与他人分亨,一般不公布源程序代码(一些公开发表源程序代码的短小程序当然也属于自由软件)。例如许多国内外广泛流行的磁盘拷贝、磁盘文件管理、硬件测试、文本编辑器、文件图形格式转换等等工具类软件,internet网络bbs(电子公告板)上可随时下载的软件,以及许多商品软件的低版本、演示版、教学版、简版等软件,均属于此类。另外,国内的一些优秀汉字系统如王码wmdos5.0以及后来升级的6.0和8.0、ucdos3.0简版、ucdos5.0试用版、213l等,还有一些汉字输入法、办公排版系统等,亦为有版权的自由软件。96年初,深受用户喜爱的中文优秀制表软件cced的版权人朱崇君先生宣布难以忍受软件销售70%的收入被销售商拿去的现实,将正在热销的cced5.0以cced5.03版本加入到有版权的自由软件行列而成为96年中国软件行业和用户们议论纷纷的重大新闻之一。
没有著作权的自由软件,是指在软件技术发展过程中已经形成了的大批标准的子程序和常用模块,它们已经在很多软件产品中被多次使用过,或被收入教科书和公开出版的源程序代码集中,实际上已经弄不清是谁原创的,即已不清楚谁是版权人。还有一些软件,其开发者在发表时公开声明放弃版权,供社会公众自由使用,对于这些已经成为社会公共财富的软件,在开发中使用是不会构成侵权的,可放心引用。
1.3共享软件
共享软件(英文:shareware)有别于自由软件,需收一定费用,但仍为非赢利软件。共享软件所收费用仅限于资料的成本费和发行费。共享软件鼓励用户自由拷贝,自由应用,软件不加密,如果喜欢该软件,有义务向发行公司注册,只需付很少的注册费就可得到更多的技术支持以及进行技术交流,发行公司所收取的少量的注册费也仅是为了进一步发展和支持该软件。例如近来到处做广告的"王特绿色mis4.0"和"雅奇mis6.2"属于数据库与管理信息系统自动编程一类的大型软件,可以减少应用系统大量的编程工作,也推出了共享软件版本。
1.4转让软件
一些专业性较强,开发难度较大(多为单位开发),用户群有限,无规模性销售网络,无健全的咨询和软件维护技术队伍,达不到商品软件的要求,但又有用户需要,于自由软件和共享软件与商品软件之间的软件,笔者暂且将此类软件称之为转让软件。水利水电系统中各单位之间互相以商品软件形式出现的绝大多数专业软件均属此类软件。
转让软件的纠纷较多,单位之间的转让往往没有履行严格的合同手续,是以单位、领导、熟人和朋友之间的信誉为转让基础的。转让软件专业性较强,维护困难,售后服务差或根本没有售后服务,是发生纠纷的主要原因。
2.国内外的自由软件交流
自由软件的价值在于交流,这种交流没有国界,不讲阶级立场,不分专业,不论社会地位,所有参加软件交流的人全球平等,就象在internet网络上发送e-mail,参加各种论谈一样。
2.1自由软件的国际交流
在发达国家,自由软件已是较普遍采用的一种方式。从商业意义上讲,商品软件的测试、反馈、改进、交流与传播,都离不开免费试用、交流共享这种方式。在极端强调知识产权的美国,自由软件却十分普遍,国内广泛流行的外国自由软件多为美国自由软件,《软件世界》杂志不定期公布的自由软件目录清单中有相当一部分是自由软件联谊网国际交流部提供的美国自由软件。事实上,我们每个计算机用户手中都有一些如磁盘拷贝、磁盘整理、文件管理等实用工具软件,基本上都是这种国外自由软件。
业界振臂高呼网络就是计算机,计算机就是网络,以至于internet网络热得一塌糊涂,bbs作为internet的重要组成部分,大量的信息资源和自由软件供广大电脑爱好者免费取用,这也许是internet最吸引人的功能,用户只要通过modem和电话线即可使用。bbs为自由软件的交流提供了公开场所,很受电脑爱好者们的喜爱。
2.2自由软件在国内的大气候
在中国软件行业协会中有一个分会---自由软件分会,该分会于93年4月面向全国各行各业成立了自由软件联谊网,三年多来的自由软件联谊活动在全社会引起了极大反响,数千位个人网员和单位网员遍布全国29个省、市、自治区。联谊网成功地举办过自由软件展示会,组织自由软件参加计算机交易会和计算机应用成果展示会。联谊网除了向网员直接寄发自由软件信息和自由软件拷贝外,在《软件世界》杂志上设置有专门的自由软件栏目,不定期公布自由软件目录清单,截至1996年第6期止共了十七期近180余个自由软件,有时还刊登自由软件的功能介绍,凡是入了网的单位和个人,均可免费获得网上的自由软件。
自由软件联谊网的活动得到了一大批计算机软件专家、软件开发研制单位和软件公司的大力支持。著名的王码、希望、晓军、新天地等电脑公司向联谊网提供了各自优秀软件的自由软件版本;天汇、中国龙、利方、超想、cced等国内优秀软件的自由软件版本也在联谊网中广为传播;王特绿色mis和雅奇mis等国内优秀数据库自动编程软件系统也纷纷加入了共享软件的行列;cced的版权人朱崇君先生多次为自由软件发表高见。众人拾柴,越办越火。可以说,自由软件已经成为中国软件业的一个重要组成部分。
《软件世界》杂志对自由软件的高度评价:联谊网的自由软件活动将有助于提高全民族的知识产权保护意识、加快软件的研制开发、促进优秀计算机软件在我国的普及,这是经过了计算机行业多年的发展和酝酿,在新的市场经济的促进下,接受了国外freeware的启发并结合我国的具体实际情况而逐渐成熟起来的。自由软件是推广普及计算机知识、造福社会、培养下一代计算机人才的科普性社会公益事业,是计算机事业的希望工程。
3.自由软件的存在基础
自由软件为什么会有如此巨大的社会反响和热烈火爆的交流市场?用户积极索取自由软件,说明自由软件决不是一些滥竽充数毫无用处的劣质软件,否则尽管不花钱,取之无用,反而占据磁盘空间,谁还会去花时间和精力瞎折腾。另一方面,有大量的自由软件提供者,显然不是一种简单的计算机行业软件的流通与交换现象,如果有人能从社会科学、人文科学、政治经济学、市场经济学、心理学、人性的本能等多学科广角度全方位去研究这一问题,肯定会有惊人发现,说不定能获得诺贝尔奖。
作为商品软件的试用版、测试版、普及版和低版本,以自由软件的形式广为散发,有其商业广告和市场策略的性质;而一些工具类和小技巧类自由软件则毫无商业意义,为什么仍然有广泛的提供者呢?
编程序很累,调试程序常常会通宵达旦,能做到这一点,单从个人对经济利益的追求来解释是不全面的,对于某些利已主义者来说也许是这样,而对于那些电脑迷程序狂计算机人而言,所谓的工作激情、思想根源和行为动机显然是争取诺贝尔奖获得者们的重大研究课题。科学家的执着追求,发明家的废寝忘食,科技工作者不计报酬撰写论文(近年来在一些学术刊物上发表学术论文不但无稿费可言,反而要交版面费)等等事例,都不能完全用经济利益来解释。《组织人事报》称:当前人才流动的主要动机不再是追求高薪收入,而是寻找自身价值发挥的最佳环境。可见,现实生活中人性的本能反映与人的需求和欲望的多元化,使得对某些事物的解释众口异说,有人就是愿意将自己的劳动成果无偿奉献给他人,并以此为自己生活中的一大乐趣,我想这正是自由软件存在的基础的基础。
软件是有生命的。软件的生命就是软件的生存周期,即从提出软件产品开始,直到该软件产品被淘汰的全过程。软件的生存周期说明,软件不具备收藏价值,不存在增值意义。软件的发展非常迅速,更新换代十分频繁,新版本出来老版本基本上就没有什么商业意义了,这也许是商品软件提供自由软件版本的原因之一。个人开发的形不成商品的软件,在生命周期内不进行交流,个人的劳动价值就没有得到社会的承认,是不是有点冤枉?
4.关于工程地质自由软件与转让软件
我们的许多地质计算机人员在长期的生产实践过程中积累了大量的编程技巧、实践经验和实用程序(软件),来之不易,弃之可惜。由于水利水电工程地质专业的特殊性和复杂性,专业软件的难度较大,用户群又十分有限,标准化程度低,规范性差,各家自主开发,极少进行交流,又难以形成商品,与其如此自编自用自生自灭,还不如贡献出来作为自由软件或共享软件在系统内广为交流,互通有无,实现这些知识产品的真正价值。
事实上,水利水电系统各单位自行开发的一些实用软件一般达不到商品软件的要求,因此,完全没有必要各自为政,互相封闭,低层次的重复开发,实在是得不偿失。其实,提倡软件交流,反对低层次的重复开发,早已是许多领导讲话和技术干部献计献策中多次提及的,绝不是笔者个人的大声疾呼。当然,软件作者不愿意将自己的作品作为自由软件提供出来交流,也是无可非议的。
需提请用户注意的是,要钱的软件并不都是好软件,反之亦然。特别是单位之间的引进和转让软件,纠纷较多。该类软件维护困难,要价很高,没有售后服务,有可能是一锤子买卖,近年来在本系统中已经有类似现象,用户在引进时一定要慎重。我们也希望那些不太成熟的软件要自重,一锤子买卖不旦损害了兄弟单位的利益,而且损害了自己的声誉,眼前利益短期行为不可取!
我们曾经为个别软件写过推荐意见,其目的在于请更多的用户去试用和测试,绝对没有要用户掏钱购买这类没有经过严格测试和相当数量的用户群检验的不成熟软件。我们已经多次声明不搞软件鉴定,而将软件鉴定这一神圣职责交给用户。目前由水利总院勘测处主办的《工程地质计算机应用》刊物上刊登的各类专业软件介绍,完全是出于信息交流的目的,建立起沟通软件开发者与用户之间的桥梁和纽带。各单位在进行专业软件引进和转让时风险自负。
（大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116023）
摘要：针对某型号直升机4个通道的舵机，使用PXI系统和LabVIEW编程语言建立了一套自动加载测试系统。该系统可以实现加载电机和舵机控制信号的产生、加载扭矩的闭环控制、多通道连续数据采集、测试数据的实时显示和存储以及报表打印等功能。详细介绍了硬件结构、软件设计及控制功能的具体实现。实际测试结果表明，系统在保证测试精度的同时，大大提高了测试效率。
关键词 ：舵机；LabVIEW；PXI；自动测试；数据采集
中图分类号：TN912.202?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）14?0113?03
收稿日期：2015?01?05
直升机舵机是控制直升机姿态、航向和高度的执行机构，通过对其转角、转速和转向进行精准控制，带动直升机尾桨和旋翼桨叶偏转，完成对直升机的飞行控制。
舵机性能对直升机飞行控制有着直接影响，因此对舵机性能指标进行严格的测试具有重要意义。传统的手动加载测试仪器繁杂，且不能实现任意力矩函数加载，测试过程中的不当操作容易产生很大的偏差。利用PXI平台配套相应的数据采集卡和专用扭矩传感器，能够很方便地搭建基于LabVIEW虚拟仪器技术的测试系统。
虚拟仪器技术利用高性能的模块化硬件结合高效灵活的软件完成测试任务，与传统测试系统相比，它缩短了研发周期，效率更高，灵活性更强，便于系统升级，其核心思想是用软件来实现硬件的功能。NI公司推出的图形化开发环境LabVIEW为用户提供了很多功能强大的控件，利用它们用户可以搭建出界面友好、功能完备的专业测试平台。
1 硬件结构
考虑测试系统测试成本、测试精度要求和开发速度等各方面因素，选用阿尔泰公司PXI机箱、PXI控制器和两块多功能数据采集卡作为控制和测量平台，由三相交流伺服电机、伺服驱动器、扭矩传感器、编码器构成自动加载系统，整个测试系统的组成结构如图1所示。
1.1 PXI系统
PXI 系统由PXI?7683 控制器和PXIC?7306 机箱组成，机箱为6槽3U结构，除了控制器外，还可以插接5块采集卡，即插即用，扩展方便。PXI总线是在PCI总线内核技术基础上增加了成熟的技术规范和要求形成的，与VXI总线相比，成本较低，与GPIB总线相比则有更高的传输速度，适用于有实时性要求高的中小型测试系统[1]。采用LabVIEW 的编程环境，预装了Windows 7.0图形视窗操作系统。
1.2 数据采集卡
采集卡的作用主要是进行信号采集和控制信号的输出。舵机的正反转和内部离合器开关需要5路继电器，舵机电流、离合器电流以及扭矩数据采集需要3路A/D转换，对伺服电机的控制以及伺服状态监测则需要多路数字量输入和输出。考虑到以上因素，最终选择了PXI9606和PXI2307两块采集卡，前者主要用于模拟量采集和数字量输出以及定时计数，后者主要用于继电器输出和数字量输入。
1.3 加载电机
电动加载常用的加载电机是力矩电机和伺服电机。力矩电机能输出很大力矩，但是体积大，转动惯量大，影响加载的准确性；而伺服电机一般采用空心杯形转子，转动惯量小，响应速度快[2]。系统选用了安川的交流伺服电机，能够满足测试最大20 N·m的扭矩加载要求。配套的伺服驱动器接收来自采集卡的模拟量信号，间接控制伺服电机的扭矩输出，输出扭矩与采集卡输出电压成正比。此外，驱动器输出编码器的三相脉冲信号，经过采集卡采集后可用以判断位移和转向。2 软件设计
按照软件的设计要求，在每一个功能模块的软件设计过程中，按照模块化和层次化的设计原则，根据自顶向下的设计方式，将整个软件分成若干模块，每个模块用一个或多个子VI 去实现，这样可以很好地利用LabVIEW 的子函数进行单独调试这一优势，大大提高软件的设计效率，同时方便代码重用和功能扩展。软件功能模块结构如图2所示。
2.1 系统设置模块的设计
系统设置的主要操作是读/写ini文件。由于4个通道舵机性能参数的标称值是不一样的，在软件启动后，会提示用户对舵机和测试项进行选择，软件会根据选择结果读取相应的配置文件，作为对最终测试结果的判断依据。此外，用户还可以在软件中修改起始文件，以适应舵机性能参数的调整。图3为读取起始文件的部分代码。
2.2 打印操作模块设计
不像数据采集和仪器控制，LabVIEW 自带的报表操作和数据打印并不是很强大，并且很多时候需要设计特定风格的报表，针对上述问题采用Active X 控件。
Active X 控件是Active X 组件的一个分类，是一个标准的用户接口元素，具有“.OCX”文件扩展名或者可插入对象的文件，能够快速地把面板和对话框组装起来。用报表编辑器编辑出符合一定规范的报表，然后将其加载到主面板Report X控件中，在程序中可以通过调用控件的属性节点对报表进行动态修改，并且能很方便地实现打印的设置、预览等操作。需要注意的是，在使用Report X 控件时需要用regsvr32命令对控件进行装载，装载后就可以生成FP 文件和相关驱动代码[1]。图4 为主界面中报表加载效果。
2.3 试验监视模块设计
通过调用动态链接库文件，使用厂家提供的驱动函数能够方便快捷地实现数据采集。在这个模块中，通过2块数据采集卡，实时监测测试过程中的关键数据以及开关量的状态，使用户对测试过程有一个整体把控。模拟量采集使用多通道连续采集的方式，只要调用抽取一维数组函数就能将多个通道的数据分离出来，再分别送到显示控件。
2.4 试验控制模块设计
试验控制模块主要用于控制测试的启动和停止以及舵机和加载电机控制信号的产生。在测试过程中，在控制设备运转的同时，还要进行数据采集，这样才能保证数据的实时性，因此多线程是必须的。LabVIEW 数据流的编译方式使它实现多线程非常方便，但是如果不能合理利用，会浪费很多系统资源。利用LabVIEW 的通知技术可以高效地控制线程的运行，使暂时不用的循环处于等待状态，而不是空跑，这就避免无休止循环监测和监测周期过快或过慢导致的数据重复或丢失，减少计算机资源浪费[3]。对于舵机控制主要是正反转和转角。PXI2307提供16路继电器隔离开关量输出，利用其中4路即可实现舵机正/反转。控制转角时，利用PXI9606的计数器工作方式0，在舵机开始运转之前，给计数器装入角度对应脉冲数，然后启动舵机，在计数器计数到0时会产生一个中断，当PXI2307检测到中断产生时，改变继电器的状态使舵机停转，从而达到控制舵机位移目的。伺服电机的扭矩控制是整个测试系统的重点，由于多余转动惯量和电机随动产生的反电动势引起的多余力矩，如果使用开环控制必定存在稳态误差，当外界出现干扰时，系统无法自动调整，呈现发散，因此必须加入矫正环节。Lab?VIEW为用户提供了一个外挂的PID工具包，利用它用户可以直观方便地进行数字PID控制器设计。由于在测试过程中，扭矩设定值会发生阶跃，为了防止微分作用带来的输出值大幅度变化，同时保证系统的响应速度，在PID子VI中采用微分先行PID算法，即对测量值进行微分。图5为加入PID控制器的扭矩输出程序框图。
为了进一步验证系统的调节效果并对PID 参数进行初步整定，应用LabVIEW 的控制设计与仿真模块对系统进行仿真。由于舵机的转速非常低，为了简化建模忽略其对扭矩输入的反馈作用，得到其闭环系统为二阶系统[4]。设定仿真步长为0.001 s，在连续改变扭矩的设定值时得到的系统响应如图6所示。由图6得，稳态误差ess 为0，调整时间ts 约为0.2 s，超调量Mp =(6.46 - 6) 6.46 =7.1%，这些指标基本符合系统要求。
3 信号的滤波
在测试过程中，外界的干扰和仪器的偶然跳动可能使测量结果出现不合理的波动点，可能会影响软件对最终测试结果的判定，特别是对舵机微动开关状态检测和编码器脉冲的计数，一个电平跳变就可能改变测试结果。因此，硬件上可以在输入和地之间接小电容以滤除高频噪声，软件上可以使用LabVIEW 滤波器进行数字滤波[5]。要注意的是对于编码器的方波信号进行滤波会对波形造成一定影响，且滤波器阶数越高，过渡带就越陡，方波变形就越大，因为方波中也是有高频分量的，因此最好选用一阶低通滤波器[5]。
4 结语
基于LabVIEW的舵机虚拟测试系统，利用“软件即是硬件”的技术方法，不仅实现了传统仪器的各项功能，而且大大提高了测量的自动化程度和整个系统灵活性。在舵机和测试要求改变的情况下，只要对测试软件做适当修改就可快速实现系统升级；同时，在前面板上操作可借助控件锁定功能，避免不当操作造成的物理损坏。Lab?VIEW已不再是一个只用来做测试的软件，本文设计的测试系统在满足基本测试任务的基础上，利用其控制设计和仿真功能，对系统进行优化，缩短开发时间，真正做到高效利用计算机的硬件资源来搭建功能完备的测试系统。
参考文献
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[2] 刘德强.旋转电动舵机加载系统的研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2009.
[3] 陈锡辉，张银鸿.LabVIEW 8.2 程序设计从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2007.
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[6] 陶小亮,牛振.LabWindows/CVI多线程技术在舵机测试软件中的应用[J].中国测试,2011（1）:81-83.
作者简介：刘强（1991—），男，硕士研究生。研究方向为测控技术与仪器。
关键词ArcSDE； 空间数据库； 数据共享； 传输文本
中图分类号TP392 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）112-0209-02
0引言
传统空间数据库在信息共享模式上，由于传输信息的文本格式不同，使终端接收器在接收信令代码上不能有效的读取。而现如今在共享模式兼容性上通过文本格式的相互转化，使不同的文本信令转化为统一的传输文本格式，其次在性能检测系统上利用DataFactory操作程序，确保监测数据信息的精确性。
1 当前数据库技术存在的问题
1.1数据共享问题
基于现代数据GIS地理数据共享方式的多样性，根据现有地理数据分析的测定标准，已属于GIS系统参数共享中的重要部分。并且这种数据参数存有一定的时空特性，针对不同的区域在共享模式上不能得到有效的数据参数。主要是因为数据共享系统在兼容性能上存有差异性，不同数据库系统的共享版本在数据码片排序上具有不对等性，使其在接收设备识别上，对系统解码的序列不一致，导致输出的文本格式不同，针对不同的版本输出数据库的格式有char、vchar以及text数据传输文本格式。因此造成在终端接收设备上无法接收数据库的传输数据。
在如今现代数据库共享问题上，建立GIS数据库系统，可是实现内部数据库资源的共享问题，GIS数据库系统能够完成不同数据版本之间的交换，以及编译码的翻译，把不兼容的数据传输文本，在传输信道上完成不同版本信息之间的转换，使不同的版本系统的数据库列表都能够在GIS参数列表内显示出来。假设在数据库系统内传输的文本格式为tmp的传输文本，在传输信道内的编码类型为0和1电平信息之间的转换，而char数据库文本信息中，传输的电平信息位之间的转换为±1，GIS数据库系统便会根据tmp传输文本信令的代码格式转换为±1电平跳变的传输代码，最后在接收端设备内将转化的数据信息文本保存在存储器内。
1.2数据安全问题
ArcSDE称为空间数据库引擎，主要用于连接用户端的GIS应用系统与接收端数据库系统，减少接收端内部信息检索的范围，保证接收端传输信息的准确性。但数据安全问题一直困扰着系统信息设备搜索范围的权限，主要是因为传输线路当中传输的数据信息遭到了不同代码的攻击，使传输的数据信令被篡改，数据库系统包括信源、编码器、信道、调制器、信令接收设备五部分组成，数据信令代码被篡改部分发生在传输信道上，假设数据库传输的信令代码为01110111，在经过信道后传输的信令代码就会被篡改成01010111，使传输的数据信息发生了质的变化，在接收端接收到的数据信息与传输端传输的信息不同，造成译码信息不同。
2 软件数据库系统测试分析
2.1软件数据库性能测试
应用软件的功能水平完全取决于软件的运行性能，还有就是对数据库系统读取的性能的优劣也会影响应用软件的性能。对于软件性能方面的测试日常工作中常常需要借助如DataFactory软件这种自动检测应用软件，因为普通测试具有非常大的局限性。对于超大容量数据库的读取测试，不仅精确性相当高而且速度运行快，软件调试开发工作人员的工作量将会大大降低，同时该类软件工作测试的数据库类型非常多，因此得到了非常广泛的应用。为了得到设计研发的数据库系统使用过程中的较长运行周期内的动态性能分析结果，性能测试软DataFactory需要在应用系统上长期运行，同时对于超大容量数据库性能优化具有很重要的作用可以帮助工作人员及时发现系统中存在的不合理逻辑与问题。在测试软件工作过程中，尽量确保测试环境数据的一致性，同时更需要注意运行系统，硬件相关配备，应用软件版本等问题，否则很难得到准确可靠的测试信息。
2.2软件数据库容量测试
随着数据库系统研发设计技术的革新，应用软件系统数据容量所需要容纳的数据量逐渐加大，数据库设计开发工作人员需要在软件数据库使用之前，对数据库容量进行初步的估计，因为数据库容量问题关系到软件系统运行后的相关维护管理工作。前期估计软件工作过程中数据库表中产生的数据量基本步骤如下：首先计算每个表格数据量，它等于记录数据量与记录数的乘积；记录数据等于各字节字段所占据的空间内存；数据库大小等于每个表格数据量的总和。通过上述内容可以知道数据库中最为基础的数据是数据表的数据，除此之外还包括存储读取过程产生的数据缓存、系统表数据、视图数据等等很多种，因此数据库系统容量要预留比初步估算数据量两倍以上的数据空间。
2.3软件数据库压力测试
软件数据库测试诸如功能测试也叫做软件系统准确性测试这些只是初步的常规测试而已，除此之外软件数据库测试还包括作为是否合格的质量问题测试。软件系统操作响应速度是是数据库系统压力测试的重要指标，是压力测试最为明显的特点所在。压力测试内容最为核心的内容是在较短时间之内有大量客户访问量的情况下软件系统所表现出来的抗干扰抗压的优劣性能，压力测试也需要用到全自动类测试优化软件，因为依靠手工测试根本不可能完成。软件系统压力测试作用主要是测试系统软件是否需要优化，因为在大量客户同时使用的时候是否存在停顿处理不当等问题。
2.4软件数据库系统测试
对于数据库系统功能的测试包括很多工作，比如数据库的矢量分析、数据读取以及存储过程、数据库逻辑关系、数据触发器、以及数据库系统工作过程遵循的条令等等都需要编写人员在设计过程中进行针对性测试，确保数据库在系统运行中能够进行可靠地数据读取与存储，确保软件安全稳定地发挥其设计所需功能。在软件数据库内的矢量数据分析过程中，对人和自然形成的天然体，都是有各个单元组成，对于一个整体的布局结构，是由线和面组成的整体布局，而在往更加精细处划分便能精确至点，任何组成结构都是由点组成，而在ArcSDE的空间数据库内，不能够有效的显示具体的地理信息，但能够确定某位置出的具体坐标位置。对于点的坐标只可分为x、y轴，精确至某点区域的划分。点组成结构上便引申至线结构的布局，线在组成上是由带有x、y多属性的有序数对，能够在组成部分上显示具体的形状。多边形是由多种线型组成的结合体，在线型组成上结合了多种网格形式，图形的组建包括面积、尺寸以及影像点，在组成栅格结构上，对于网格内的每一个数据表格的面积标注上都有颜色值的划分，而影像点在栅格结构上主要存储每个坐标点内的反射率，每个地势坐标的发射率不一致，所以在地势规划上，影像点便能详细分析地势坐标的反射率。
3软件系统测试代码
软件系统代码覆盖率在软件系统的测试工作中起主要作用，测试过程中工作人员要看的是当前运行的主要程序执行了哪些数据库中的系统代码，还要查看哪些执行代码未被覆盖到，没有被覆盖的代码数据就意味着该代码所编写的功能未得到应用。下面列举用ant编译一个覆盖率统计版：
1）先在eclipse的安卓工程数据库里新建一个ant的build文件，andriod-app也就是它的应用名称：android update project -p android-app；
2）把eclipse的安卓测试也转换成ant类型，-m选项选定了测试工程对应的主要安卓工程的位置，而android-test就是测试工程名：android update test-project -m ../android-app -p android-test；
3）系统执行如下指令，编译、执行单元测试、收集数据覆盖率：ant clean emma debug install test；
4）在应用设备上的/data/data//目录里，有一个files文件夹里有coverage.ec文件，即程序运行过程中代码覆盖率数据，不过该数据还要进一步跟源码做一次逻辑映射才能看到哪些代码数据覆盖；
5）将上面coverage.ec文件拷贝到安卓主程序bin文件夹里，这个文件夹里有一个文件名coverage.em，里面记录了修改过的字节码与源代码的映射关系。
6）要查看代码覆盖率时，执行下面的命令（andriod SDK里以及自带了emma.jar），下面命令里的sp参数即指定源代码的位置：java -cp ~/android-sdk/tools/lib/emma.jar emma report -r html -in coverage.em -in coverage.ec -sp ~//src/
4基于ArcSDE的空间数据库的运用
ArcSDE的空间数据库技术主要应用于地理勘测、侦查等方面，能够扩大范围的针对不同的地理信息进行搜集、查询。在众多领域内这种空间数据库技术都能得到广泛的应用，在土地规划上显示的应用功能为对要进行规划的土地的数据信息进行集成处理。将每个数据报表中的信息进行收录，查看地质结构的组成部分，假设在地质松软的地区进行城市规划时，要对周边的地质环境有所了解，这样ArcSDE的空间数据库便能对周边地质环境的数据信息进行有范围的搜集、处理，寻找最适宜的规划领域。在防震减灾方面。ArcSDE的空间数据库也能得到广泛的应用，假设在修建地基时，空间数据库便能对地基的建设过程的规划、设计以及分析都能够在操作过程中显示出来，假设在修建防震建筑物地基层面时，对地基要求的施工深度、钢架的搭建结构、放线的走向以及排水管道的架设等问题，都能在空间数据库内进行分析。若有明显错误的数据，这种数据库还能检测分析。并且检索速度快，对施工过程中一些钢架结构的焊接点和布放位置进行的查询，只需在搜索引擎中输入有效的关键字便能在短时间内检索到有限范围。在交通运输管理方面也具有一定的作用，比如交通运输线路问题，对于一些地势高或者地的地区，在交通方面存有严重的缺陷，假设没有对周围的地理信息进行搜集和处理，只是一昧的管理，这样在后期运输线路使用上，会造成一定的运输故障，这样既耽误的运输的时间又对线路规划方向没有一定的认识。ArcSDE的空间数据库技术能够确定周边线路的走向问题，对线路的数据进行检索分析，假设在ArcSDE的空间数据库内输入某条运输线路的数据信息，该搜索引擎便能很快的查询线路信息，确保交通运输线路的正确性。其次在地理教学方面也具有方面的应用，分析地势空间数据的组成部分，将不同板块的地质信息进行对比，假设在实际教学案例中，分析亚欧版块和美洲板块的地理信息时，ArcSDE的空间数据库便能对两个板块信息数据进行集成处理。在数据存储器内将两大板块地势数据信息进行统计，然后再动态数据库内进行分析。将两个板块的信息形成鲜明的对比，这样学生在地理教学上有更加清晰的认识。
5结论
随着ArcSDE空间数据库技术的应用，使得传输信息代码的有效性和安全性能够得到可靠的保证。在兼容性能上通过GIS数据格式的相互转化，使不同的传输文本得到正确的读取。
参考文献
[1]陈军.GIS空间数据模型的基本问题和学术前沿[J].地理学报，2012(S1).
[2]董改香，冯志祥.基于ArcSDE的空间数据库技术研究[J].科技咨询导报，2007(11)：52-53.
[3]王锐，白玲，马德涛，梁金，王晖.基于ArcSDE的人防数据入库的应用研究[J].海洋测绘，2008(6)：13-15.
[4]张健，王家海，王丽丽.基于Geodatabase城镇地籍管理信息系统设计与实现[J].测绘科学，2009(S1).
一、工程咨询的特点
工程咨询业是智力服务性行业,运用多种学科知识和经验、现代科学技术管理方法,遵循独立、科学、公正的原则,为政府部门和投资者对经济建设和工程项目的投资决策与实施提供咨询服务,以提高宏观和微观的经济效益。工程咨询具有以下特点:工程咨询业务范围弹性很大,可以是宏观的、整体的、全过程的咨询,也可以是某个问题、某项内容、某项工作的咨询;每一项工程咨询任务都是一次性的、单独的任务、只有类似,没有重复;工程咨询是高度智能化的服务,需要多学科知识、技术、经验、方法和信息的集成及创新;工程咨询牵涉面广;许多工程咨询成果具有预测性、前瞻性;工程咨询提供智力服务,咨询成果属非物质产品。
二、软件测试的目的
软件测试是为了发现错误而执行程序的过程;测试是为了证明程序有错,而不是证明程序无错误;一个好的测试是在于它能发现至今未发现的错误;一个成功的测试是发现了至今为止未发现的错误的测试。
软件测试的目的不仅仅是为了发现程序中存在的错误,它还是软件质量保证至关重要的一个环节。软件测试不同于程序员在代码编写完成后简单的使用、调试,软件测试需要遵循一定的原则,软件测试的原则大致包括以下内容:确定预期输出是测试必不可少的一部分,程序员应避免测试自己编写的程序,程序设计机构不应测试自己的程序,彻底检查每一个测试结果,对非法的和非预期的情况也要象对合法的预期输入一样编写测试用例,检查程序是否做了要它做的事仅仅是成功的一半,另一半是程序是否做了不要它做的事,除了真正没有用的程序外,一定不要扔掉测试用例,一段程序中存在错误的概率与在这段程序中已发现的错误成比例,在规划测试时,不要设想程序中不会查出错误,所有的测试都应当追溯到用户需求,应该在测试工作真正开始前就开始计划测试,测试应该从“小规模”开始逐步转到“大规模”,测试发现错误中80%的错误属于20%的程序模块,穷举测试是不可能的,但充分覆盖程序逻辑是可能的,测试是一件非常复杂,具有创造性的和需要高度智慧的挑战性任务。
三、软件测试几点看法
软件测试作为软件上线的最后关口,应得到高度重视。但由于思想意识和历史原因,出现重开发轻测试的现象,软件测试成为制约软件成功上线运行的瓶颈。由于对软件测试的重要性理解不够,很多人认为程序能够运行基本上就已经成功,没有必要进行专门的测试,这些都是错误的观点。
软件测试分为:单元测试(模块测试),集成测试。在进行所有的测试前,一定先要认真阅读各种相关文档,同时制定测试计划,同时进行测试用例设计,在设计测试用例时,要对待测软件进行分析,设计合理的模型,制定测试用例。在测试进行过程中,要根据实际情况修改或增加测试用例。
在测试完成后,要根据测试结果填写《软件测试问题跟踪单》,在整个软件测试完成后,要分析测试结果并编写测试报告。在测试报告中要说明本次测试的结果,如各个等级的BUG的数目,在各个模块中的分布情况及评语。在整个项目完成后,将测试工作所产生的所有文档交文档管理员归档。
软件测试是为了拟制缺陷。作为衡量和评价的手段,测试是质量控制的核心环节,除发现问题外,测试还有预防的潜力。
关键词：selenium webdriver；自动化测试；B/S架构；测试脚本；数据驱动
中图分类号：TP311.56 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）23-5362-03
随着Internet的迅速发展，越来越多的应用系统正朝着基于WEB的方向发展，许多大型应用系统由传统的C/S结构转向B/S结构，通过Web浏览器实现软件人机交互。B/S架构的软件不仅承担数据任务，还包括复杂的应用事务处理以及大量的数据处理，这给B/S架构软件的开发提出更高要求，同时对其进行测试也充满挑战。
1 自动化测试的主要技术
测试自动化就是任何利用工具来辅助的测试[1]，要做到原本手动执行的测试用例可以自动执行，甚至让无法手动执行的测试用例自动化执行。常用的自动化测试技术有如下几种。
1.1 组件的自动化测试技术
组件的自动化测试是针对软件设计中的组件进行正确性检验的测试工作，目的在于发现各组件内部可能存在的各种缺陷，确保每个组件都能实现其预期功能。无论是自己开发的组件、第三方组件还是其它来源的组件，都要一一进行测试。对组件的测试是典型的黑盒测试，即在不考虑其内部代码结构的前提下，根据需求对组件进行测试。其任务是验证组件的功能及其它特征是否与预期一致。对组件进行测试时应充分考虑到该组件可能涉及到的尽可能多的内外环境因素[2]。
1.2 数据驱动的自动化测试技术
数据驱动自动化测试是一种数据被包含在输入测试数据文件中，并且以数据来控制自动化测试脚本执行的流程和动作的测试。输入的测试数据记录是从外部文件中读入的，并且是独立于测试脚本程序的。这些数据通常以简单的文本文档或Excel文档（电子表格）形式存在，用来驱动自动化测试过程[3]。
1.3 关键词驱动的自动化测试技术
关键词驱动的自动化测试，可以看做是数据驱动自动化测试的一个变种。关键词驱动的自动化测试以面向对象的思想来管理被测试应用软件的对象、对象的各种操作、测试数据以及测试数据之间的组合关系。关键词驱动技术实现脚本、业务和数据的分离。关键词驱动技术可以帮助测试工程师更方便的维护测试脚本、构建复杂的业务逻辑测试用例，并节省手工测试的执行时间，特别是回归测试阶段。关键词驱动主要由三种元素构成：被测试应用软件界面上的对象、针对被测对象的各种操作、基于这些操作的数值[4]。
1.4 模型驱动的自动化测试技术
所谓的模型，其实是一系列的状态机，一般都是有限状态机，是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。每一个有限状态机都有一个起始状态、一个终止状态和若干中间状态。在自动化测试中，每一个模型相当于一个测试场景，不同的测试场景之间的触发有不同的条件，一个整体的功能测试，必须有开始和结束两个状态。模型驱动的自动化测试系统可包含：人机交互模块、总体控制模块、模型驱动模块、数据库交互模块、测试用例组装和分析模块、执行模块、测试结果分析验证模块。其中，关键是测试用例组装和分析模块，其可以根据不同的测试方式进行测试用例的组装，比如，按输入指定的测试序列直接进行模型组装生成用例，或在测试过程中模型不断根据输出状态和触发条件进行组装和生成用例。
2 利用框架进行B/S架构软件的自动化测试
由于B/S架构软件的快速发展，用户对产品质量要求日趋严格，近年来涌现了众多Web应用测试工具，这些测试工具都融入了以上一种或多种自动化测试技术，如QTP、Selenium、WebInject、webload、Watin、Watij、Watir、OperaDriver、Tellurium等[5]。这些Web应用测试工具都各有特色，有的侧重功能测试，有的侧重性能测试，都各有特定的适用范围。其中Selenium自2008年面世以来，一直为众多测试人员追捧，现在版本2.0，也叫Selenium WebDriver，是一个广受欢迎的的开源Web应用自动化测试框架。
2.1 Selenium 2介绍
Selenium 2是一套基于WEB应用的测试工具，通过它来执行模仿用户在网页上的操作的测试脚本，测试人员可以对Web 应用进行黑盒测试。Selenium 2执行的测试可以直接多种浏览器中进行。Selenium 2包含Selenium IDE、Selenium WebDriver、Selenium Remote Control （RC）和Selenium Grid等几个工具，可以用于单元测试、回归测试、冒烟测试、集成测试、验收测试等[6]。
Selenium IDE是一个集成测试工具，被嵌套在Firefox浏览器中，作为Firefox浏览器的一个组件来使用。测试人员通过Selenium IDE来录制网页界面上的一切操作，可以对录制的动作进行编辑、调试以及快速回放。
Selenium 2集成了WebDriver，WebDriver通过原生浏览器支持或者浏览器扩展直接控制浏览器。测试者可以根据不同的平台、不同浏览器选择不同的WebDriver去执行测试。WebDriver可以驱动本地或远程机器上的浏览器。对比Selenium 1时代的Selenium RC，WebDriver优势明显。Selenium RC通过Selenium Server把javascript脚本注射到浏览器中，然后通过特定的测试脚本调用javascript命令，实现与浏览器的交互操作[7]。
Selenium Grid使得Selenium能同时并行地、在不同的环境上运行多个测试任务，极大地加快Web 应用的功能测试。
2.2 使用Selenium 2进行测试
现在XP操作系统、Firefox浏览器、Selenium 2环境下，以一个个人所得税计算页面为测试目标，研究Selenium 2的自动化测试应用。被测页面如图1所示。
2.2.1 录制脚本
Selenium IDE 可以录制web页面上的操作并生成脚本。在Firefox浏览器中打开待测网页，通过Firefox浏览器的菜单命令[工具]-[Selenium IDE]来调出Selenium IDE。在Selenium IDE操作界面的Base URL地址栏中键入待测网页地址，再新建一个测试用例，测试用例起名为“T1”，接着点击Selenium IDE界面上的录制按钮则开始录制脚本，记录下网页上的任何操作，直至停止脚本录制。
在Firefox网页中进行正常的所得税计算操作，填写正确的收入总额、税前扣除的三险一金，点击“计算”按钮，将会在应缴税款文本框中显示计算结果。Selenium IDE会把在网页上的操作过程录制下来。脚本录制停止后，可以看到Selenium IDE获取了页面WEB元素及其属性，上图界面中的元素依次是ID为“T1”的文本框、ID为“T2”的文本框、ID为“Submit”的按钮和ID为“T3”的文本框，Selenium IDE记录了各个文本框的输入和按钮的点击等界面交互操作。
2.2.2 转换脚本代码
3 结束语
B/S架构软件的测试工作量巨大，利用开源的Web应用测试工具Selenium WebDriver，以C#、JAVA等常见的编程语言编写灵活的测试脚本，软件测试工作的效率和精准度都大大提高，不再是繁琐的重复劳动。测试人员灵活运用Selenium WebDriver能更好地保障B/S架构软件产品的质量，提高产品竞争力。
参考文献：
[1] 陆璐，王柏勇.软件自动化测试技术[M].北京：北京交通大学出版社，2006.
[2] 赵再军.基于组件的软件系统自动化测试研究[J].计算机科学，2007，34（10）：278-280.
[3] 刘晓丹，武君胜，刘博.基于数据驱动的自动化测试平台设计[J].科学技术与工程，2008，8（3）：779-782.
[4] 刘汉烨.面向C/S结构的软件自动化测试工具的设计[J].电子设计工程，2010，18（6）.
[5] 周 娟，蒋外文.基于Web的自动化测试框架[J].计算机工程，2009，35（18）：65-66.
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