一种新的嵌入式设备软件测试方法

董昕 梁艳 龙灵 石欣漾

摘   要：双向无线数字对讲机中的客户事件代码表，提供了对讲机及其附属设备中使用的各种操作码的定义和分配。该代码表有超过400个事件，使用传统测试方法进行全面覆盖大约需要1个月。该文介绍了一种新的方法来提高测试效率，并开发了一套自动化测试用例及测试脚本。自动化的测试脚本可重复使用，易于回归测试。测试实践证明，该方法可以节省60%的工作量，并提高无线电、附属设备和第三方产品的生产效率。该方法可加快和简化代码表测试，已被证明是可行的，并且十分高效，值得推广和部署。

关键词：嵌入式设备;自动化测试;测试脚本;回归测试

中图分类号：TP311.56       文献标志码：A

0 引言

作为公共安全领域广泛使用的集群通信终端设备，双向无线数字对讲机支持即时通信、组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能，不仅经济实用、运营成本低、不耗费通话费用，而且使用方便、保密性强，特别适用于紧急调度和集体协作的工作场景。客户事件代码表（Subscriber Event Code Table，SECT）操作码，为双向无线对讲机的事件集及其的相关状态提供通用定义。事件代码标识事件本身，状态码标识与事件关联的状态信息。通過一组公共的事件操作码，使各个对讲机用户之间具有更强的互操作性和兼容性。因此，我们需要确保对讲机和配件间具有通用的事件操作码集。

1 传统测试方法

对讲机有超过400个SECT操作码事件需要测试。传统的测试方法主要通过手动测试，完成全面覆盖测试大约需要熟练测试人员花费1个月的时间。

2 新的测试方法

2.1 自动化测试架构

2.1.1 自动化工具CCP Tester概述

自动化工具CCP Tester软件包含2个部分。1） 由Microsoft VC + +开发的主要应用程序。2）基于TCL脚本开发的一组测试脚本。它提供TCL以使用VC应用程序的任何功能。同样，VC应用程序可以调用TCL动态链接库中的任何函数。主要的应用程序、TCL测试脚本和通信组件组成了CCP Tester这个自动化工具，如图1所示。

CCP Tester的主要功能包括协议规范配置、通信链接管理、单指令测试、测试套件/项目配置、测试套件执行、测试进度监控、测试报告生成及设备仿真等。

2.1.2 CCP Tester脚本

在新方法中，使用测试套件执行方法进行自动化测试。也可以在CCP Tester的“脚本列表”窗口中选择选定的脚本来执行特定的测试脚本。测试套件执行是执行所选测试套件中的每个脚本，相对于每次单个测试用例执行来说效率更高[1]。

图2是测试脚本的示例。用TCL编码，不需要在执行前进行编译。TCL语言的可嵌入性和可扩展性，使VC应用程序可以与之无缝地协同工作[2]。TCL提供的所有功能使CCP Tester具有以下3个优点。1）便捷的测试脚本/测试套件管理环境。2）易于扩展测试脚本集以适应新需求。3） 用户易于理解和更新测试脚本[3]。

CCP Tester测试脚本按如图3所示的流程图的顺序运行。

为了更高效地测试一组SECT操作码，创建了一个测试套件以实现批量运行。由于批量运行测试，并且自动更新其结果，因此大大减少了测试执行的工作量和时间[4]。

2.2 辅助工具AT debug

但是，自动测试不能完全代替手动测试[5]。 在某些情况下，可以利用辅助工具AT debug手动检查对讲机的行为。AT debug工具是一种类似于telnet的应用程序，可在用户和对讲机之间提供CLI（命令行界面）交互。 它提供AT命令，方便开发人员与对讲机进行交互。为了支持新命令，需要进行以下更改。

2.2.1 通过以下方式向AT命令系统注册新命令

cmd_register（cmd_callback_functionA，

cmd_string，cmd_help_info）;

2.2.2 实现命令回调函数用来解析用户输入的字符串

void cmd_callbback_functionA（char *cmd， UINT8 length）命令回调函数的示例如图4所示。用户输入将由AT命令系统过滤，只有当第一个命令部分与注册的的命令字符串匹配时，才会调用响应的回调函数。

下面以一个实例来具体说明AT debug命令回调函数的过程。对讲机利用调试器任务侦听和处理请求。当TCP客户端使用命令“telnet 192.168.10.1 8501”从PC启动连接时，AT debug将检索该请求并存储即将到来的连接。一旦AT debug认为用户完成了一条命令，命令解析器系统会被触发，用来以搜索第一部分是否匹配。如果与命令系统匹配，则会调用已注册的回调函数来执行相应的功能[6]。在回调函数中，开发人员可以调用AT debug接口以输出显示所需的信息。

AT debug命令实例如图5所示。该命令打开对讲机显示屏的背光。测试人员可以通过检查对讲机的背光灯是否点亮，来验证软件是否实现需求。

3 结语

该方法结合了自动测试和手动测试的优点，以此来提高软件的质量。经过实验统计，大约70%的测试用例是通过自动测试运行的，其他30%的测试用例是通过手动测试运行的，如图6所示。

测试实践证明，证明该方法可以节省大约60%的工作量，并提高对讲机、附属设备及第三方产品的开发效率，如图7所示。

通过新旧方法的比较，证明此方法具有一定的创新性，可加快和简化嵌入式设备的软件的回归测试。并且能有效提高软件开发及测试人员的工作效率，值得推广和部署。

参考文献

[1]夏佳佳，邹毅军，周江伟.嵌入式软件自动化测试系统研究[J].计算机测量与控制，2016，24（4）：22-25.

[2]陈佐，张怀相，方景龙.嵌入式软件自动化测试技术[J].计算机工程与设计，2018，39（10）：3125-3131.

[3]Garousi V，Mika M V.When and what to automate in software testing？ A multi-vocal literature review[J].Information and Software Technology，2016，76（8）：92-117.

[4]董昕，王杰.一种自动生成软件测试用例的新方法[J].计算机应用与软件，2017，34（10）：46-50.

[5]Li X，Mutha C，Smidts CS.An automated software reliability prediction system for safety critical software[J].Empirical Software Engineering，2016，21（6）：2413-2455.

[6]Marcel Bohme，Soumya Paul.A Probabilistic Analysis of the Efficiency of Automated Software Testing[J].IEEE Transactions on Software Engineering，2016，42（4）：345-360.