嵌入式系統由于具有多種輸入和輸出接口，涉及到各種復雜時序，測試難度比較大，一般的測試工具很難對嵌入式系統進行自動化測試，很多項目在集成階段才對嵌入式系統進行手工測試，難以發現嵌入式系統底層的一些問題。本文分享一種對嵌入式系統的控制板進行全面自動化測試的方案。

本文介紹的方案由宏控UTP協同自動化測試系統（簡稱UTP系統）實現，UTP系統支持在產品研發過程中對嵌入式控制板進行全面的仿真和自動化測試，通過各種可配置的自動化測試模塊同控制板的各種接口進行實時交互，實現對控制板的數據通信、傳感器仿真、信號檢測、顯示識別、人機交互等全面的協同自動化測試，支持異常注入，能夠對被測控制板的各種異常和正常的場景進行全覆蓋測試。

控制板自動化測試方案介紹

下面以一個實際的例子介紹如何對嵌入式控制板進行自動化測試。

示例中的控制板通過多種通信接口（如CAN, SPI,UART等）同其他模塊進行數據通信，通過IO口輸出PWM電機控制信號，通過 AD口采集傳感器溫度，通過DA口輸出電壓控制信號，如下圖所示。

對上面示例控制板的自動化測試，需要能夠對控制板的各種輸入和輸出進行全面把控，并按照預定的時序進行控制。，宏控UTP協同自動化測試系統支持各種自定義時序（測試用例），支持對各個輸入接口創造出各種輸入組合，支持檢查在不同的輸入情況下各個輸出接口的輸出信息，能夠對該示例控制板進行全面充分的自動化黑盒測試。

自動化測試方案之組成結構

UTP系統由通用的自動化測試平臺和各種類型的測試機器人模塊組成，用戶通過瀏覽器登錄到UTP協同自動化測試平臺進行用例編寫和測試執行，測試執行時測試機器人模塊在平臺的協同調度下分別同控制板的各種接口進行交互，實現對被測控制板的全面自動化測試。

UTP系統對示例控制板的自動化測試方案的組成如下圖：

方案中各個測試機器人模塊的作用如下：

CAN通信測試機器人--用于仿真CAN節點模塊（模塊1），在UTP平臺協同調度下同被測控制板進行CAN數據通信，支持各種功能的仿真測試。

SPI通信測試機器人--用于仿真SPI節點模塊（模塊2），在UTP平臺協同調度下同被測控制板進行SPI數據通信，支持各種功能的仿真測試。

串口通信測試機器人--在UTP平臺協同調度下同被測控制板通過UART口進行串口數據通信。

PWM信號測試機器人--在UTP平臺協同調度下自動檢查控制板輸出的PWM信號的各種指標（頻率、計數、占空比等）。

模擬信號輸入測試機器人--在UTP平臺協同調度下自動向控制板輸入模擬信號，支持各種功能的仿真（如仿真溫度傳感器）。

模擬信號測試機器人--在UTP平臺協同調度下自動檢查控制板輸出的模擬信號（電壓、電流）。

自動化測試方案之用例編寫

測試人員通過瀏覽器登錄UTP系統， 根據被測控制板的實際業務時序邏輯使用積木式編程的方式編寫協同自動化測試用例，測試用例執行時自動調度測試機器人執行，完成相關功能的測試。

下圖是UTP系統的用例編寫界面：

所編寫的積木塊邏輯支持自動生成測試用例的步驟，如下圖：

UTP系統支持組織任意多個這樣的測試用例：

自動化測試方案之測試執行

UTP平臺支持單個用例的調試，支持批量用例的連續執行，支持測試結果的自動判定，支持測試報表的導出。

UTP支持創建測試集包含多個用例，這些用例將被連續執行并正式記錄結果，用于自動化回歸測試。

UTP系統支持在執行過程中自動判定測試結果，如果某個步驟執行失敗，則會具體給出失敗的原因。

自動化測試方案之不同配置

配置無線通信測試功能

除了上面示例的接口外，一些控制板使用無線通信模塊進行數據通信，UTP系統支持無線通信仿真測試（如仿真信號差，數據傳輸不完整等），支持多種無線通信（如4G/5G、Wifi、藍牙、LoRa/NB-IOT, GPS/北斗等），幫助客戶盡早發現產品中各種通信不穩定的問題。

配置人機交互測試功能

還有的控制板具有人機交互接口，如顯示屏和按鍵， UTP系統支持自動進行人機交互，自動操作按鍵，自動分析和檢查屏幕顯示，實現完全自動化測試。

UTP協同自動化測試工具試用

控制板自動化測試試用板（軟件+硬件）

提供50套控制板自動化測試試用版本（包括軟件和硬件），供免費試用，先到先得。支持數據通信，傳感器仿真，信號檢測，無線通信仿真等功能(支持I2C, SPI, CAN,UART, IO, PWM, DA AD,4G,WiFi)，需要試用請加下面微信，備注“控制板自動化測試環境”。

更多自動化測試工具的介紹

更多自動化測試工具（如串口通信測試，CAN通信測試，界面自動化測試等）的介紹，可登錄UTP系統公有云 查看、下載和試用（在電腦上登錄）。

審核編輯：湯梓紅