基于DSP的嵌入式软件测试方法研究.pdf

102 科学视界/2023年8月(上)技术创新与应用研究在数字化时代，大量的具有复杂结构，且功能日益强大的嵌入式系统在社会实践中获得了广泛的应用。现如今，嵌入式系统的复杂性以及集成度要求越来越高，所以在嵌入式系统软件开发与测试的过程中需要有新的标准与方向。对嵌入式系统的具体使用做分析，其专用程度比较高，所以其对可靠性的要求也是比较高。基于系统稳定性需要，在系统应用之前需要对其进行严格的测试、确认和验证，比如基于嵌入式软件本身的特点做针对性测试方案确定。就传统的软件测试理论而言，其不能直接在嵌入式软件测试中进行利用，所以基于软件测试的实际要求和标准对嵌入式软件的测试方法以及策略等进行讨论有突出的现实意义。一、相关理论分析明确相关的理论，这对于嵌入式软件测试工作的有效开展有积极意义。就嵌入式软件测试来看，其使用的传统编码硬件是很难完成测试任务的，也难以实现对软硬件的准确定位。利用编码的方式无法对软件的强壮性以及可知性等做测试。就软件测试工作的具体执行来看，多方面的因素会对其产生影响，加之系统本身具有比较显著的复杂性，所以利用交叉测试平台难以获得有效测试结果，也难以实现测试结果的上传以及下载。从宏观角度出发进行分析，软件测试涉及的工作内容是非常多的，所以软件测试工作量巨大，对嵌入式软件的相关测试进行分析，需要投入大量的时间，且测试成本比较高。对软件的实际测试工作进行分析，要结合嵌入式软件的自身因素来对软件的性能相关要素进行考虑，同时要基于时间要求来对方法选择进行分析，这样，软件测试的效率以及质量才能够得到保持。二、DSP 嵌入式软件测试分析立足于目前的实践做分析，在进行 DSP 嵌入式软件测试的过程中，主要的测试方法有三种，以下是对三种测试方法的详细总结。（一）静态测试静态测试是嵌入式软件测试中比较常用的方法之一。就静态测试而言，其具体指的是在不运行程序的前提下对源代码的一些静态指标进行分析，以此来达到发现程序缺陷的目睹。对现阶段实施的静态测试工作进行分析，其主要分为三个阶段，分别是代码的评审阶段、质量评审阶段和设计评审阶段。就代码评审阶段的具体工作来看，其主要内容是查找代码当中存在的不符合编写规则的部分。通过这样的方法发现代码的潜在缺陷，这对于错误出现概率减少、软件稳定性提升有积极意义。就质量评审阶段的工作分析来看，其主要的工作内容是对代码的复杂度以及函数关系等进行分析，从而掌握软件系统的复杂情况，并对软件的结构等进行掌握，这样可以实现软件项目质量跟踪与控制目的。就设计评审阶段的具体工作分析来看，该部分工作的主要内容是将代码做分析，并对接口情况、数据变量的使用情况等进行了解，其工作目的在于进一步发现代码的潜在错误，从而降低软件在使用过程中出现错误的可能性。（二）动态测试动态测试是嵌入式系统软件测试中不可忽视的内容。就动态测试而言，其具体指的是被测代码在相对真实的情况下运行，并对程序运行过程中的功能、逻辑、行为、状态等进行观察，以期发现程序中的错误，从而达到检测的目的。在目前的动态测试中，应用比较普遍的两种方式为白盒测试与黑盒测试。就黑盒测试来看，主要指的是利用软件的用途以及外部特征来查找软件缺陷的一种方式，这种方式在应用的过程中不需要了解程序的内部结构。黑盒测试工作的开展是从软件实际利用角度来组织实施的，其与软件的实际需求有密切的关系。在嵌入式软件黑盒测试工作执行的时候，还需要对软件的负载、性能以及定时等进行测试。这样可以更加准确地判断软件是否能够满足实践用途。就白盒测试而言，其指的是基于程序的内部逻辑结构而进行的测试，白盒测试主要是基于源代码的组织结构来对软件的缺陷进行查找。对白盒测试工作的具体实施来看，其与代码覆盖率有密切的关系，而白盒测试的测试代码覆盖率，其是检测白盒测试是否测试全面的一个重要衡量指标。在一般情况下，覆盖分析工具会在测试的过程中提供语句覆盖率、基于DSP的嵌入式软件测试方法研究陈 颖（北京青云航空仪表有限公司，北京市，101300）摘 要 在信息技术研究持续深入的情况下，信息技术的应用范围有了明显的拓展。现阶段，嵌入式系统的应用呈现出了日趋复杂的态势，而且系统开发技术日新月异，硬件发展则呈现出了日趋稳定的局面。总结当前工作实践，软件故障的表现越来越明显，且该问题引发了人们的普遍关注，所以在实践中强调嵌入式系统软件测试显得尤为重要。从自身特点角度出发进行思考，嵌入式软件测试存在着一定的困难，因此在测试工作实施的过程中需要有正确的测试方法以及策略。文章对基于 DSP 的嵌入式软件测试方法进行研究，旨在为实践提供参考。关键词 DSP；嵌入式；软件测试；方法中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1002-1221(2023)22-0102-03 103 科学视界/2023年8月(上)技术创新与应用研究条件覆盖率等覆盖率的相关信息。（三）单元测试就单元测试的概念解释来看，其是对软件中最小的可测试单元进行的检测与验证工作，是软件开发过程中属于最低级别的测试活动。单元测试工作的开展需要和软件其他部分进行隔离，然后才能够进行测试。在嵌入式软件缺陷的检查中，单元测试是最为有效的方法之一，因为单元测试是在宿主机环境下或者是在仿真器上进行的 API 测试。这种测试模式能够让测试工作尽早开展，而且可以有效降低测试工作对目标硬件平台的依赖。在嵌入式软件执行单元测试工作的时候需要选择被测函数，同时要对函数的功能、边界以及异常情况等进行测试。在测试实践中，需要对代码的覆盖率进行计算，以此来为测试人员的测试评价提供参考。对单元测试工作的具体实施进行分析，其对硬件环境的依赖度是比较低的，所以在软件开发早期便可以组织开展测试工作。在单元测试实践中会涉及比较多的回归测试，而所谓的回归测试指的是修改了旧代码之后重新进行测试并确定修改没有引入新的错误或者是导致其他的代码产生错误。回归测试是软件测试过程中的一个组成部分，其在单元测试中所占的比重是非常大的。三、DSP 嵌入式软件测试方法基于 DSP 对嵌入式软件测试的方法进行分析，明确不同软件测试方法执行中需要强调的要点，并对测试方法的适用范围、测试目标等进行明确，这对于科学选择测试方法执行软件测试工作有突出的现实意义。以下是结合实践总结的基于 DSP 的嵌入式软件测试方法。（一）软件静态测试分析对软件的静态测试工作进行分析，要利用测试工具开展静态分析工作，必须要强调的一点是要完成对源代码的语法分析。就软件源代码来讲，其可以是某个文件，也可以是工程的全部文件，所以在 DSP 嵌入式系统当中需要进行多个文件的分析，同时还需要进行不同属性集合 Group 的创建。在测试软件的过程中，可以将多个文件当作一个整体进行测试，但是实际文件测试需要保持独立，这样可以得到最终的系统分析报告。在 LDRA Testbed 的静态测试模块当中，其包含了编码规则验证、程序质量评估以及发现代码潜在错误三个选项。利用测试工作所提供的指定编码规则集对软件的源代码进行检测，这样可以确定软件测试结果是否能够达到国际标准。与此同时，结合自身的需求，用户可以自行确定编码规则集。在程序质量评估方面，利用测试工具可以对系统软件代码的复杂性、代码循环深度等信息进行收集，其能够确定软件是否可以达到质量要求标准。此外，利用 LDRA Testbed 还可以实现对使用空指针、数组访问越界等软件潜在代码错误进行检测。在静态测试工作落实的过程中，结合测试需求对选项进行选择，然后对测试工作相应的静态函数等进行调用，这样可以使函数关系得到反映，进而完成对软件的复杂度分析。如果按照用户编码规则集对源代码进行分析，需要确定其是否存在违反编码规则的情况。基于测试工具提供的代码清晰性等分析数据可以获得软件质量报告。对获得的软件质量报告做深度分析，软件存在的程序错误可以被有效确定。（二）软件动态测试分析对基于 DSP 的嵌入式软件动态测试进行分析，利用测试工具可以实现对软件运行情况的准确记录，而且可以完成测试覆盖率报告的自动生成。对动态分析模块的具体使用进行研究，其包含了诸多可度量的覆盖标准，比如语句覆盖、修正条件等。在动态测试工作执行的过程中，可以确定软件已执行的语句行数或者是总的可执行行数，而且还能够对已经执行的分支数或者是总的可执行支数进行确认。在 LCSAJ 覆盖测试工作的执行过程中，可以对软件中能够执行的 LCSAJ 数进行确定。在判断覆盖率的过程中，能够将导致变化的单条件个数或者是总个数进行确定。在测试工作执行期间，需要利用 TiCode 编译器，同时还需要利用仿真模拟器来进行测试工作。因为测试工具无法为 CCS 工程动态测试提供支持，因此在实践中需要采用 CCStudio 联协方式对运行环境进行搭建，要利用提供的目标机以及操作系统开展测试工作。在运行环境配置方面，需要强调合适的开发板的选择，要在仿真模拟器中进行编译链下载，以此可以获得测试驱动程序，该程序的利用可以获得更接近真实的目标机。执行测试程序并获得软件测试结果。在做编译链运行命令修改的时候可以结合具体的信息来完成动态测试命令的修正，比如针对 F28xx 系列嵌入式软件需要利用 cl2000.exe 编译来实现命令链接。在环境配置工作完成之后，可以结合测试的具体需要来对测试用例进行设置，然后再做动态测试执行。（三）软件单元测试分析基于 DSP 对嵌入式软件测试工作进行分析，第三项需要重点强调的工作便是软件的单元测试。开展软件单元测试工作，可以对测试程序的全面数据流和控制流进行分析，进而获得变量类型、单元接口、输入变量等具有细节性的信息。根据直观命令界图或者是图形界面可以进行自动化测试序列的创建，之后利用黑盒测试和白盒测试来对测试覆盖率等进行计算。在对代码做自动侦测的时候强调测试数据的存储，这能够为软件测试的跟踪维护提供更加翔实的数据。在基于DSP的嵌入式软件开发阶段，需要进行多次的回归测试，这对于软件的及时维护与升级有积极意义。在实际开展测试工作的时候，需要对测试工具子程序进行调用，然后再执行专业性比较突出的单元测试工作。在单元测试中利用的测试工具子程序为 TBrun，其能够在代码评审和设计评审结果进行使用，从而使 104 科学视界/2023年8月(上)技术创新与应用研究一、前言随着国家对于环境保护的日益重视以及绿色发展理念的逐渐深入，越来越多的工业企业开始重视环境保护问题，逐渐加大了对于污染物排放前的净化处理。在含氮氧化物气体净化处理方面，目前应用较为普遍的是对在生产过程中产生的含氮氧化物气体进行脱硝处理，以降低排放到空气中的 NOX排放量，按照具体实践方式又分成湿法脱硝和干法脱硝。本文介绍的烟气脱硝法是基于现有的脱硝法进行改进，脱硝剂选用工厂产生的碱性废水，这样能够最大程度减少污染物的排放，起到循环效果。在脱硝过程中采用选择性非催化还原烟气脱硝（SNCR）工艺，脱硝还原剂选用 20%浓度的氨水，其脱硝效率能够达到 60%以上，以锅炉正常运行状态下炉膛出口烟气NOX浓度450 mg/Nm3（干基，标态，6%O2）处理为例，采用 SCNR 工艺进行脱硝处理后，其 NOX浓度可以有效降低至 200mg/Nm3以下，其 NH3逃逸量通常不高 8mg/Nm3。二、烟气湿法脱硝技术原理（一）标准与规范脱硝技术的有效应用离不开科学完善的标准与规范支持，从脱硝装置的设计、供货以及调式到最终的试运行、交付等各个环节都需要符合相关的法律法规及规范标准要求，具体来说在脱硝处理过程中其装置需要符合中国国家标准（GB）以及部颁标准等相关规定，要满足安全、健康、环保的标准规范要求，同时消防方面也要能够符合标准要求。（二）脱硝（SNCR）反应原理以氨水或尿素为脱硝还原剂，在不另外添加可用催化器的条件下，向炉膛或者循环流化床分离器内部适宜位置均匀的喷洒氨或尿素等氨基还原剂，此类还原剂能够在喷洒位置迅速彻底的分解，有效与烟气中的 NOX反应生成 N2的 H2O，SNCR 不需要催化剂，因此脱硝还基于烟气湿法脱硝技术原理及实际应用分析研究张金敏（上海黔印化工工程有限公司，200040）摘 要 在社会经济水平的不断飞速发展下，国内工业化的建设规模也在不断得到提升，工业化的高速发展不仅为社会带来了巨大的经济效益，同时由于部分工业企业在发展过程中过度注重经济收益而忽视了环保的重要意义，使得大量污染物未经过有效的净化处理而直接被排放到自然环境中，对生态环境造成了严重的污染。尤其是以化石燃料等自然资源作为生产动力的工业企业所排放出的大量氮氧化物气体更是危害最大，最难进行处理。因而，在追求绿色可持续发展的当下，在排放前对此类含氮氧化物气体进行有效的处理，最大程度上减少排放到自然空气中的氮氧化物气体含量极为重要。本文结合当前较为常见的烟气湿法脱硝技术展开阐述，对其技术原理和实际应用情况进行详细分析，希望能为该行业的从业者提供参考借鉴。关键词 烟气湿法脱硝技术；化石燃料；锅炉中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1002-1221(2023)22-0104-03每个单元都产生测试驱动。将测试准备文档当中的模块数据和得到的测试结果进行对比分析，这样可以进一步的确定软件的结构是否达到了预期的要求。结合单元测试工作实践，需要基于函数单元开展格力测试，而且还需要保证各单元测试工作的独立性，因此要先完成序列创建。在测试用例运行之后可以获得测试结果，同时还可以基于软件结构得到结构的覆盖率。综上所述，嵌入式系统在目前的社会实践中有着广泛的应用，而系统软件问题会导致嵌入式系统的应用故障。这对于社会实践来讲是极其不利的，所以为了保证嵌入式系统的应用稳定和安全，需要对其的测试工作进行强调。文章分析研究基于DSP的嵌入式软件测试工作，旨在为当前软件开发、利用等提供参考与指导。参考文献：1 邹小花,王渊.基于 DDS 的机载嵌入式软件仿真自测试方法 J.计算机仿真,2022,39(10):50-53+172.2 李红卫.基于改进遗传算法的嵌入式软件时序测试数据自动生成方法 J.自动化与仪器仪表,2022(09):75-78+83.3 左 万 娟,董 燕,黄 晨,王 小 丽.航 天 嵌 入式 软 件 静 态 测 试 方 法 研 究 J.微 电 子 学 与 计 算机,2022,39(05):78-86.4 邢浩,胡佳贝,李碧涵,岳佳欣.一种基于机载嵌入式软件的自动化测试方法 J.信息技术与信息化,2022(02):17-20.5 王杨,段宁璐,张耀锋.基于灰盒技术的嵌入式软件测试用例设计方法 J.电子测试,2021(22):95-96+100.6 叶勇健,谭超.基于多维度覆盖率的嵌入式软件测试分析方法 J.黑龙江工程学院学报,2021,35(03):10-12.7 张宝斌.面向安全性分析的嵌入式软件测试方法研究 J.电子测试,2020(11):117-118.