分析儀器中嵌入式軟件黑盒測(cè)試的研究

崔業(yè)東

（南京六九零二科技有限公司，南京　210009）

分析儀器嵌入式系統(tǒng)的規(guī)模應(yīng)用正在不斷的提升，對(duì)其質(zhì)量的要求越來越高，不僅需要使用先進(jìn)的技術(shù)還需要有完善的設(shè)計(jì)思想，此外在對(duì)儀器產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)的過程當(dāng)中，要分析對(duì)測(cè)試技術(shù)支持進(jìn)行分析。因此，針對(duì)分析儀器嵌入式軟件黑盒測(cè)試的相關(guān)研究，具有很高的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。所以，本文針對(duì)儀器中嵌入式軟件黑盒測(cè)試的探究做出了如下探究。

1　分析儀器嵌入式軟件特點(diǎn)

在上個(gè)世紀(jì)80年代，在美國(guó)的一家儀器公司便提出了軟件便是儀器的概念，說明了現(xiàn)代的的分析儀器自身當(dāng)中的硬件和軟件，已經(jīng)沒有了明確的界限，儀器軟件已經(jīng)不在單純的為硬件提供服務(wù)，已經(jīng)成為了設(shè)計(jì)儀器的前提條件，對(duì)儀器的最終水平和使用效果會(huì)起到?jīng)Q定性的作用?；谲浖夹g(shù)的成熟、電子學(xué)的完善等，對(duì)儀器嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域的分析，具有以下幾點(diǎn)特征：

一是對(duì)模塊化設(shè)計(jì)程度的分析正在不斷提升，包括儀器當(dāng)中的機(jī)電部件、核心光，特別是計(jì)算機(jī)的軟件以及硬件。二是分析設(shè)備的信息采集以及處理的模塊，需要利用不同的傳感技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行采集，大量的數(shù)據(jù)需要通過校準(zhǔn)非線性以及對(duì)交叉干擾進(jìn)行修正等一系列的復(fù)雜算法的處理。三是分析儀器為具有較大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)流程當(dāng)中的非常關(guān)鍵的工作，要將需要分析以及測(cè)試的信息利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多方位和快速的傳遞，為生產(chǎn)的整個(gè)過程，提供相應(yīng)的定性和定量信息，有著強(qiáng)烈的自動(dòng)化以及網(wǎng)絡(luò)化特征，并且需要絕對(duì)的可靠并且安全。四是與普通嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)形式比較類似，分析儀器嵌入式軟件開發(fā)的環(huán)境以及執(zhí)行的環(huán)境并不相同，儲(chǔ)存的資源是非常高貴的，需要良好的硬件性能作為依賴，并且相關(guān)的運(yùn)行具有較強(qiáng)的可靠性，需要將嵌入式操作系統(tǒng)作為支持。五是分析儀器的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，不同的地區(qū)以及行業(yè)的客戶要求是不同的，其中的標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異性，這便要求產(chǎn)品要及時(shí)迎合市場(chǎng)的需求，盡量縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，并將成本降低。

2　黑盒測(cè)試

黑盒測(cè)試，簡(jiǎn)單來說便是對(duì)功能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試員并不需要對(duì)程序的內(nèi)在特征以及相關(guān)的邏輯性進(jìn)行考慮，只需要根據(jù)制定的程度，對(duì)程度的功能進(jìn)行檢查，產(chǎn)看其是否符合功能的要求。在實(shí)施黑盒的測(cè)試當(dāng)中，系統(tǒng)只接受輸入值給予的分配，針對(duì)實(shí)際的輸出結(jié)果，需要分析其是不是與預(yù)期的系統(tǒng)行為吻合。

黑盒測(cè)試非常符合獨(dú)立測(cè)試團(tuán)隊(duì)在目標(biāo)環(huán)境的作用下，為分析儀器中嵌入式軟件的有效措施，對(duì)于白盒測(cè)試，要在宿主的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，這便需要測(cè)試員不但要宿主以及目標(biāo)環(huán)境非常熟悉，好要對(duì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有明確的了解。例如：一個(gè)獨(dú)立測(cè)試的團(tuán)隊(duì)，在完成白盒的過程中，會(huì)增加一些培訓(xùn)的成本，并將測(cè)試的周期延長(zhǎng)，并不符合分析儀器需要快速打入市場(chǎng)的需求。在實(shí)施白盒測(cè)試的過程中，要將對(duì)代碼的適應(yīng)作為操作進(jìn)行定制測(cè)試，因此不能對(duì)沒有實(shí)現(xiàn)需求的那一部分進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于程序的外部特征測(cè)試會(huì)比較難。但是，黑盒測(cè)試為在目標(biāo)環(huán)境當(dāng)中，應(yīng)用實(shí)物平臺(tái)，可針對(duì)被測(cè)試程序當(dāng)中的全部功能實(shí)施測(cè)試，并且能夠真實(shí)的對(duì)軟件的運(yùn)行能力進(jìn)行測(cè)試。

3　分析儀器中嵌入式軟件的黑盒測(cè)試策略

3.1　需求審查

對(duì)于需求審查的相關(guān)工作要貫穿在整個(gè)軟件的開發(fā)周期當(dāng)中，主要的測(cè)試內(nèi)容為需求文檔、設(shè)計(jì)文檔以及說明書等，為靜態(tài)黑盒測(cè)試技術(shù)。在進(jìn)行審查時(shí)，第一步為站在高度進(jìn)行審查的角度，并不是立即尋找缺陷。需求審查為了將疏忽以及疏漏的根本問題找出來，要縮減之后階段使用的動(dòng)態(tài)黑盒測(cè)試文件當(dāng)中的缺陷，其主要的目的在于及時(shí)了解軟件應(yīng)該做些什么。

為了更好的完善需求審查，測(cè)試人員要站在客戶的角度進(jìn)行分析，對(duì)軟件當(dāng)中的知識(shí)進(jìn)行了解和熟悉，并充分的考慮產(chǎn)品應(yīng)有的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所使用的標(biāo)準(zhǔn)是否正確進(jìn)行檢查，查看有沒有遺漏。針對(duì)分析儀器嵌入式軟件的相關(guān)需求審查，其中測(cè)試的要點(diǎn)包括：軟件的需求是否與系統(tǒng)的需求相互符合；軟件的需求是否與目標(biāo)平臺(tái)相互兼容；軟件的需求是否與相應(yīng)的依據(jù)相互符合；軟件的需求是否可以滿足測(cè)試的相關(guān)要求。

3.2　單元測(cè)試

單元測(cè)試便是對(duì)其中的每一個(gè)單元都進(jìn)行測(cè)試，其具體測(cè)試的依據(jù)為單元的設(shè)計(jì)文檔。測(cè)試的最終目標(biāo)為確保每個(gè)單元都能正常進(jìn)行工作，同時(shí)檢查其中功能方面的錯(cuò)誤。開發(fā)者在目標(biāo)環(huán)境當(dāng)中，對(duì)模塊功能有沒有實(shí)現(xiàn)進(jìn)行確定，并且對(duì)于時(shí)效性黑盒要給予重點(diǎn)測(cè)試。

分析儀器應(yīng)用環(huán)境化設(shè)計(jì)，不同的模塊之間利用總線進(jìn)行連接的形式，利用通信協(xié)議產(chǎn)生的聯(lián)系，有的模塊有調(diào)試串口。利用之前構(gòu)建的不同模塊和宿主機(jī)之間的物理連接鏈路，在目標(biāo)以及宿主相互交叉環(huán)境當(dāng)中對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行測(cè)試。

4　結(jié)束語(yǔ)

總之，分析儀器由光學(xué)、電子學(xué)、化學(xué)、精密機(jī)械、超導(dǎo)等多種學(xué)科的全新技術(shù)、材料以及工藝的綜合集成，在當(dāng)前的醫(yī)藥、食品以及農(nóng)業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)監(jiān)督測(cè)試起到了良好的幫助作，因此，對(duì)于分析儀器中嵌入式軟件黑盒測(cè)試的研究還要進(jìn)一步深入，多結(jié)合相關(guān)的工程時(shí)間，提出合理的黑盒測(cè)試方法在分析儀器的嵌入式軟件測(cè)試中的應(yīng)用方案。

[1]陳濤.嵌入式軟件測(cè)試技術(shù)綜述[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（20）：48.