时间：2022-09-07 14:59:48
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇功能测试，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】CD4518；逻辑功能；测试电路；单脉冲
十进制计数电路是数字电子技术里的重要环节，应用非常广泛。但此种电路的逻辑功能较为抽象，难于理解，学生不容易掌握。为此，我们设计了一款基于CD4518十进制计数器构成的逻辑功能测试电路，学生根据电路的测试结果推导CD4518的逻辑功能，从而解决了这个难题。
一、任务要求
根据电路原理图设计装配CD4518逻辑功能测试电路，检查无误后接入+5V电源，并利用单脉冲发生器给测试电路提供输入脉冲信号，根据测试结果推导CD4518的逻辑功能。
二、CD4518简介
三、电路装配与测试
CD4518逻辑功能测试电路由CD4518十进制计数器、LED发光二极管指示电路两部分组成。另为了测试方便，还需设计一个单脉冲发生器，用来提供输入的脉冲信号。
1.单脉冲发生电路的装配与测试
2.CD4518逻辑功能测试电路的装配与测试
1）电路的制作
首先根据CD4518逻辑功能测试电路的元器件清单（表1）清点和检测元件，并将检测结果填入表中。然后根据电路原理图（图3），完成电路的装配操作。
2）电路的测试
CD4518逻辑功能测试电路装配完成经检查确认无误后，接入+5V电源，并给测试电路输入由单脉冲发生器提供的单脉冲信号，观察测试电路输出的现象。我们以输出指示电路中发光二极管发光表示逻辑“1”，发光二极管熄灭表示逻辑“0”，将测试结果记录在表2中。
四、CD4518逻辑功能推导
五、结束语
通过CD4518逻辑功能测试电路的制作与测试，学生学习的主动性大大增强，并且能在教师的引导下利用单脉冲发生器给电路提供脉冲信号从而去探索新知识，通过学生动手操作的过程突破了本电路的教学难点，学生不仅较好地理解了CD4518的逻辑功能，同时，电路的制作与调试过程也提高了学生的技术应用能力。
参考文献
[1]陈其纯.电子线路[M].高等教育出版社，2006（6）.
[2]孙丽霞.数字电子技术[M].高等教育出版社出版， 2010（7）.
关键词：功能测试；用户测试；测试方法
中图分类号：TP393
软件测试是一种用来促进鉴定软件的正确性、完整性、安全性和质量的过程，而不能证明软件完全没有缺陷。软件测试可分为黑盒测试和白盒测试，他们的主要区别在于是否关注于软件的内部结构。这两种测试方法从不同的角度出发，反映了软件的不同侧面，也适用于不同的开发环境。黑盒测试常用于功能测试，白盒测试常用于性能测试。由于黑盒测试不涉及内部设计和代码，通过较好的组织、计划与设计同样可以运用到软件的用户测试中。
1功能测试介绍
软件测试中的功能测试也叫黑盒测试，只测试应用程序的功能，而不考虑其内部结构或运作。测试者只需要输入特定的数据，得到预期的输出，且输入输出、操作过程均满足系统的功能需求即可。功能测试是数据驱动的测试，它不基于内部设计和代码，而是基于系统的需求和功能，针对软件界面和功能进行测试。
功能测试主要是为了发现以下几类错误：是否有不正确或遗漏了的功能；在接口上，输入能否正确地接受，能否输出正确的结果；是否有数据结构错误或外部信息（例如数据文件）访问错误；性能上是否能够满足要求；是否有初始化或终止性错误。为了节省时间和资源，提高测试效率，功能测试的测试方法主要有等价类划分、边值分析、因果图、错误推测等。采用这样的方法才能高效地发现软件中隐藏的错误和缺陷。
2功能测试在应用系统中的应用
当应用系统通过单元测试、集成测试、系统测试和验收测试后，系统基本满足了开发的要求，经验收后方可交付使用。
2.1测试的方法和应用
（1）单元测试的策略，是把白盒测试与黑盒测试结合使用。先根据黑盒测试的测试方法提出一组基本的测试用例，然后用白盒测试方法作为验证。先根据白盒测试方法分析模块的逻辑结构，提出一批测试用例，然后根据模块的功能用黑盒测试进行补充。（2）集成测试及其后的测试阶段一般采用黑盒测试。用边界值分析法或等价类分析法提出基本的测试用例。用猜测法补充新的测试用例。如果系统中含有复合的输入条件，则应先使用因果图发，再按前两步进行。
2.2测试人员的组织
软件测试应贯穿于系统设计与开发的整个过程，因此在软件测试不同段也应组织相应的测试人员。在需求分析阶段：系统分析人员，系统设计人员，开发人员，测试人员和用户。在设计评审阶段：系统分析员，软件设计人员，测试负责人等。编码和单元测试阶段：系统开发人员进行内部的交叉测试。综合测试阶段：具有一定的分析、设计和开发经验的专业人员。
2.3软件测试的文档
测试分析报告，是对测试结果的分析和说明。经过测试后，证实了软件具有的能力，以及它的缺陷和限制，并给出评价的结论性意见，这些意见既是对软件质量的评价，又是决定该软件是否交付用户使用的依据。
3功能测试在用户测试中应用
3.1特点及目的
软件的用户测试是基于所开发的应用系统，根据具体的业务需求，对组织结构，工作流程，角色权限，业务数据和报表等方面，从用户的角度出发对系统进行再测试，是使软件更加成熟必须经历的过程成。对用户来说，在进行用户测试时，软件本身只是个黑匣子。开发者只需为用户提供满足需求的用户界面，对于软件的核心技术是保密的。对于用户只需关注输入了什么和得到了什么，不必了解系统的工作过程。因此，对于软件的用户测试和验收，用户的主要的测试方法就是功能测试即黑盒测试方法。软件用户测试目的同软件测试的目的是一致的，即测试软件的功能是否满足用户的需要。
3.2方法及步骤
用户面对着黑匣子进行测试，由于受制于软件原有的功能，无法按照自己的意愿随意订制软件功能，测试的目的和要求同测试人员有所不同。但软件测试的方法还是可以借鉴的。对于测试的过程设计、计划编制，样例设计、测试文档的编写、组织等都可以参照软件测试的原理来设计。对于人员的要求，同样可对照测试人员的标准。因此，从以上分析来看，结合软件用户测试的特点和目的，其过程至少包括：编制测试计划、设计测试样例、编写测试文档、组织测试人员。一个成功的软件用户测试要求具备强有力的组织，完备详尽的测试计划，完备的测试样例体系，周详的测试文档。在历年的某企业主要业务评估及管理系统的实施过程中，系统在交付使用前都会组织一定规模针对用户的客户化测试，下面结合该系统的实例来介绍如何实施软件的客户化测试。
（1）强有力的组织。组织成员应当包括：行政技术领导、系统开发及测试人员、关键用户。对于该业务评估及管理系统，该公司业务办公室的行政技术领导在软件用户测试中，统一管理和掌控测试工作，并在具体的工作节点把关。我公司作为系统实施方，在客户化测试中配备了开发人员和测试人员。这样就具备了即了解客户化的全过程，又熟悉业务流程。设计的测试用例结合了用户在实际工作中的业务特点和软件系统开发中的技术特点。在关键用户方面。根据该公司的组织结构，分为上级总公司及下属四家分公司共五个组。每组配备了负责相关业务三条线及经济评价的四名关键用户。关键用户是用户测试的重要成员，决定了测试工作是否成功。通过关键用户介绍工作流程及提供的数据，才能设计出与系统实际应用相符合的测试用例，也只有这样才能做到发现问题解决问题。当然我们的关键用户都是高素质的，具备一定的计算机方面的基础知识，保证了测试工作顺利进行。（2）测试计划。测试计划就是对测试的工作范围和具体的测试工作步骤进行规划。完备的测试计划，就是要计划的详细、可操作，对关键用户的测试工作能够起到指导的作用，这样用户测试工作才能顺利进行。在该业务系统的关键用户测试前，我们不但制订了完备详尽的测试计划，也设计了应对出现问题的解决方法，并从硬件、软件方面对测试工作进行了保障。（3）测试样例体系。测试样例设计的好坏决定了整个测试工作的成功与否。影响测试样例设计的因素很多，首先设计人员对系统的功能尽可能全面了解；其次设计人员对用户需求全面把握；第三设计满足测试需要能够到达测试目标的样例。另外测试样例应为一个完备的体系。体系有清晰的层次结构，与系统的功能结构相对应。这样使测试样例有条理，便于关键用户测试。在某企业主要业务评估及管理系统的关键用户测试中，测试用例按系统功能的体系结构设计，依据相关业务的三条线、系统管理、经济评价、ORGE、电子文档、领导查询等进行分类。每一类根据用户需求设计测试用例的功能点，例如：自动计算功能、提醒功能、审核方式一致、采用国家标准的参数单位、Excel导出功能等。（4）详细的测试文档。通过软件客户化测试，对关键用户的提出的调整问题及建议进行收集整理，如：界面设置、增加表格内项目等。并参照用户提出的对系统的整体印象，如：可提高系统性能进行服务器扩容，形成最终的测试文档。对发现的系统缺陷进行及时完善。
4结论
通过对软件功能测试和软件用户测试的分析与研究，二者的共同点在于都不需要考虑软件的内部逻辑结构，而只关注软件的外部，如软件界面和软件功能是否满足需求。因此在软件用户测试工作中，可以参照软件功能测试的方法和步骤，并结合软件用户测试的特点进行用户测试工作，使软件更好的满足用户的需要。目前某企业主要业务评估及管理系统的用户测试工作借鉴了软件测试的方法，组织实施的很成功。
参考文献：
[1]Patton R.软件测试[M].北京:机械工业出版社,2002.
[2]朱少民.软件测试方法和技术[M].北京:清华大学出版社,2005.
[3]周伟明.软件测试实践[M].北京:电子工业出版社,2008.
[4]袁玉宇.软件测试与质量保证[M].北京:北京邮电大学出版社,2008.
XLM2线功能测试台主要承担对油泵支架总成各项性能的检测。主要针对通用公司以及福特公司的12种配套车型的油泵支架系统进行测试。其主要测试参数包括：油体浮子液位阻值(TSG电阻)、油泵启动电流、CO接地电阻、DRV接地电阻、油泵转动极性以及产品条码扫描等一系列关键参数。其测试结果直接关系到油泵支架系统的出厂指标以及产品质量，其功能测试台处于整条生产线最终检测环节而显得异常重
针对以上测试要求，若采用传统的基于PCI数据采集的测试系统进行开发，受到上位机操作系统以及测试环境的影响较大。而基于PLC进行开发又会受到采集速度等条件的限制。本文采用美国国家仪器(NI)公司近年来最新推出的C-RIO测试技术进行开发，它是一种基于底层FPAG进行编程的技术，包含一个实时控制器与可重新配置的FPGA芯片，底层硬件资源对用户开放，避免了受到软件操作系统以及固有采集模式的限制，具备良好的灵活性与可靠性。
测试系统功能及硬件构架
测试系统如图1所示，测试功能可以分为3个基本部分。
设备仪器控制：包括TSG电阻测试驱动伺服电机控制、扫码仪控制以及极性探测器控制。其中TSG电阻测试要求控制测试电机处在恒速条件下。整个过程分为三个阶段，如图2。
模拟信号采集：包括对TSG电阻、CO电阻以及DRvl直的测量。
I／O控制：包括对负压吸紧气缸、CO探针气缸、DRV上推气缸，DRV探针气缸以及多个继电器进行信号输出控制，同时对工件识别光电开关、高度上下限接近开关，零位接近开关、安全继电器以及双手控制器进行输入信号捕捉。
测试系统的构架：由于本系统功能测试类型较多，单一的数据采集设备或I／O控制设备都难以满足要求。经过多次比较与选型，本测试系统采用NI公司最新推出的C-RIO测试技术，基于低层FPGA编程的C-RIO9074进行系统构架。该系统接线实物电气图如图3所示。
测试系统软件组成
系统的软件界面如图4所示，其操作功能如图5所示。
自动测试功能：系统具备自动测试功能，其详细测试工艺后文详述。
手动测试功能：系统具备对测试运动控制部件进行手动控制功能，可进行所有运动控制的手动调整，方便系统调试。
校验功能：由于本测试系统长期运行于生产线，测试的稳定性与准确性非常重要。本测试系统软件设计了光电开关校验，高度校验，TsG阻值校验，DRV阻值校验，CO阻值校验，启动电流校验，极性校验。通过相应操作界面定期对系统进行校验，可保证系统长期测试的可靠性。
测试工件参数选型：本系统内部设置各种生产线测试工件类型，通过测试工件选型、测试参数将自动加载入测试界面。
测试数据记录：在工件测试结束后，测试过程中的数据将自动记录并保存。
系统自动测试工艺过程
过程如图6所示。
(1)工件识别。当工件被正常装入测试夹具后，系统将对工件进行自动识别并判断是否合格，如果工件识别正确，则进行下一个工序测试。如果没有工件放入，或工件放置位置错误，则系统自动提示工件识别错误报警并停止测试。需手动复位，并重新开始测试。
(2)扫描条码识别。当工件被识别后、扫描条码器自动打开对测试工件进行条码扫描。如果扫描编码与预设扫描客户编码一致，系统自动判断扫描条码合格，关闭扫描条码器，并进行下一道工序测试。如果扫描编码与预设扫描客户编码不一致，则系统自动提示扫描条码错误报警并停止测试。需手动复位，并重新开始测试。
(3)TSG电阻值测试。当工件条码扫描合格后，系统将根据型号选择，确定是否进行TSG电阻测试。如果TSG电阻测试被选中，系统将自动进行TSG电阻测试。否则，系统将跳过本道测试工序，进行下一道工序的测试。在此过程中，系统将控制电机测试丝杆带动被测工件的浮子进行TSG电阻测试，并将整个测试过程以高度为横坐标，以测试阻值为纵坐标的测试特性曲线记录下来，同预先设置好的检验范围进行对比。如果测试点测试结果均在检验范围内，则判定TSG电阻测试合格，进行下一道工序测试。如果其中一个或多个测试数据超过检验范围，则系统自动提示TSG电阻测试错误报警并停止测试。需手动复位，并重新开始测试。
(4)启动电流测试。TSG电阻测试合格后(如果系统选择进行TSG电阻测试)，系统将自动开启测试电源，进行工件启动电流测试，并求取启动电流的最大值与预先设置的允许最大启动电流进行对比。如果测试结果小于预设值，则判定启动电流测试合格，系统自动进行下一工序测试，否则系统自动提示启动电流错误报警。需手动复位，并重新开始测试。
(5)极性测试。当启动电流测试合格后系统将打开极性传感器，在工件加电工作条件下进行极性测试。如果工件工作正常，则极性测试合格，系统自动进行下一工序测试，否则系统自动提示极性错误报警。需手动复位，并重新开始测试。
(6)DRV电阻测试。当极性测试合格后，系统将根据型号选择，确定是否进行DRV电阻测试。如果DRV电阻测试被选中，系统将自动进行DRV电阻测试。否则，系统将跳过本道测试工序，进行下一道工序的测试。
在进行DRV电阻测试过程中，系统将控制DRV上推气缸前进~[DRV电阻待测位置，并推动DRV测试气针接触到DRV电阻测试位置。然后自动测试工件DRV电阻，并同预先设置好的检测范围进行对比，如果测试结果在预设的检测范围以内，则判定DRV电阻测试合格，系统自动进行下一工序测试，否则系统自动提示DRV电阻测试错误报警。需手动复位，并重新开始测试。
(7)CO电阻测试。CO电阻的测试工艺与DRV电阻的测试工艺基本相似。即当DRV电阻测试合格后，系统将根据型号选择，确定是否进行CO电阻测试。如果co电阻测试被选中，系统将自动进行CO电阻测试，否则系统将结束测试。并提示操作人员工件所有测试参数合格，请取走工件，并开始下一工件的参数测试。
【关键词】电焊工；通气功能；测定；研究
【中图分类号】R322.3 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2012）13-0127-02
1 资料与检测方法
1.1资料来源
某机械加工厂，工龄（1～32）年，接触电焊作业工人（196例）为接触组，男146例、女50例，年龄21―59岁，工龄16.7年，焊接方式为手工自动焊。另选工厂不接触有害因素的健康工人为对照组（196例），男147例、女49例，其年龄、工龄构成与接触组近似。以统一的调查方式，询问调查者年龄、疾病史、职业史、吸烟史等，所有受测对象均需经过内科、外科、五官科及X线透视检查，选择未发现心肺功能疾患，近期无感冒、咳嗽、气促等症状者分析。
1.2方法
1.2.1 使用日本佳能公司生产AS―507肺功能诊断仪进行肺功能测定。仪器双相流速传感器严格执行美国胸科学会（ATS）的流速和容量±3%的精度技术标准制造，采用日本呼吸学会对肺功能仪的精度管理指导和美国（ATS）质量控制，. 采用先进5.7英寸彩色液晶触摸屏技术，使结果更加准确。
1.2.2 检测指标：肺活量（VC）、用力肺活量（FVC）、第一秒时间肺活量（FEV1）、一秒率（FEV1/FVC）、最大通气量（MMEF）、50%肺活量最大呼气流量（V50%）、25%肺活量最大呼气流量（V25%）。
1.2.3质量控制：由专人操作，调试仪器，对检测者进行检测前训练，采取立位，重复测试2―3次，选取最好一次作为测试结果。
1.2.4判断标准：肺活量（VC）、用力肺活量（FVC）、第一秒用力肺活量（FEV1.0）、（FEV1.0%）FEV1/FVC。按照国家测试标准以每次指标的实测值与预测值的百分之比作为测试结果，低于80%为异常，FEV1.0%低于70%为异常。
1.3统计学处理
t检验、x2检验，P
2 结果
2.1 生产现场空气中电焊尘、锰浓度测定结果见表1。
2.2肺通气测试结果对照
接触组肺通气功能异常率明显高于对照组，差异有统学意义P
2.3肺通气功能测定结果比较
接触组VC、FVC、FEV1。0、MMEF、FEF25%均低于对照组（p
2.4接触组不同年龄肺通气功能测定结果比较20岁-组各项指标与对照组比较差异无统计学意义（p>0.05），30-组和40-组VC、FVC、FEV1。0、、MMEF、FEF25%对照组比较，差异有统计学意义（p
3 讨论
电焊尘是一种烟与尘的混合物，本文通过对比分析结果显示，接触组虽然平均工龄短，但工作强度大，作业环境比较恶劣，现场劳动卫生学调查，平均粉尘浓度超过国家卫生标准，高达72mg/m3。长期接触电焊烟尘可导致尘肺的发生，对肺通气功能造成一定影响。当使用高锰焊条时，空气中二氧化硅的含量甚至超过氧化铁的含量[1]。本文接触组有一项肺功能指标明显低于对照组，肺功能异常率明显高于对照组。其肺功能特征为，肺容量、大气道流速指标正常，而存在小气道功能损伤。由于电焊工长期接触电焊粉尘，会对呼吸系统产生不同程度的损害[2]。文献报告电焊工尘肺平均发病工龄23年，最短8～9年[3]，分析结果表明，电焊粉尘接触组肺通气功能各项指标均低于对照组（p
研究表明，电焊粉尘可致肺通气功能损伤，应加强作业场所治理。虽然目前大部分的企业防尘设施都很先进，但仍需改革工艺，应在发展生产的同时，逐步进行工艺改革，用自动焊机代替手把焊，尽量减少粉尘吸入，从根本上消除粉尘危害。加强健康教育，督导个人防护措施执行情况，应重视吸烟因素与接触粉尘因素对电焊工的肺功能可能产生协同作用。减轻电焊粉尘对呼吸道的影响，保护电焊作业人员的健康。
参考文献
[1] 王兰.刚保琪主编.现代劳动卫生学[M]第1版.北京：人民卫生出版社，1994.593-600
[2] 许红霞.电焊工尘肺肺功能测定结果分析[J].中国职业医学，2001，28：55.
[3] 邹昌淇，邢康吉，宁汉孙，等.电焊工尘肺发病情况调查[J].中华劳动卫生职业病杂志，1990，8：1
【关键词】逻辑芯片；功能测试；FPGA；MFC
在最原始的测试过程中，对集成电路（Integrated Circuit，IC）的测试是依靠有经验的测试人员使用信号发生器、万用表和示波器等仪器来进行测试的。这种测试方法测试效率低，无法实现大规模大批量的测试。随着集成电路的集成度和引脚数的不断增加，工业生产上必须要使用新的适合大规模电路测试的测试方法。在这种情况下，集成电路的自动测试仪开始不断发展。
现在国内的同类型产品中，一部分采用了单片机实现，这部分仪器分析速度慢，难以用于大规模的测试系统之中，并且在管脚的扩展性上受到严重的限制。另一部分使用了DSP芯片，虽然功能上较为完善，但造价不菲，实用性能有限。本文的设计是基于FPGA实现逻辑芯片的功能故障测试。由于FPGA芯片价格的不断下降和低端芯片的不断出现，使用FPGA作为主控芯片可以更适合于市场，且有利于对性能进行扩展。实验表明，该系统设计合理，能对被测芯片进行准确的功能测试。
1.逻辑芯片功能测试的基本理论简介
功能测试也称为合格―不合格测试，它决定了生产出来的元件是否能正常工作。一个典型的测试过程如下：将预先定义的测试模板加载到测试设备中，它给被测元件提供激励和收集相应的响应；需要一个探针板或测试板将测试设备的输入、输出与管芯或封装后芯片的相应管脚连接起来。测试模板指的是施加的波形、电压电平、时钟频率和预期响应在测试程序中的定义。
元件装入测试设备，测试设备执行测试程序，将输入模板序列应用于被测元件，比较得到的和预期的响应。如果观察到不同，则表示元件出错，即该元件功能测试不合格。
2.测试系统设计
该测试系统由下位机硬件电路和上位机测试软件两大部分构成。系统采用功能模块化设计，控制灵活，操作简单，而且采用ROM存储测试向量表库，方便以后的芯片型号添加和扩展，有很好的实际应用性。
2.1 硬件设计
控制器模块选用Altera的FPGA芯片EP3C16Q240C8N，配置芯片选用EPCS4。控制器由使用VerilogHDL硬件语言实现了包括串口接收模块、数据转换与测试保护模块和串口发送模块三个部分的功能设计。串口接收模块完成与串口芯片MAX3232进行通信，接收由上位机发送来的测试指令；数据转换与测试保护模块产生实现一个类似于D触发器的保护器，对测试端的被测芯片输出脚进行双保护，保证其在测试后的回测值不受初值影响；串口发送模块将测试后得到的数据组合为一个回测寄存器，并按照串口通信协议将回测数据发送回上位机。
串口通信模块选用MAX3232芯片，现串口的全双工数据传输。
2.2 软件设计
3.系统测试验证
3.1 常规测试
以芯片74LS08为例，测试流程如下：
（1）使用Microsoft Office Access 2003软件建立测试数据库，并在数据库中建立几款不同被测芯片的测试数据。
（2）在芯片型号检索对话框中输入“74LS08”型号后，点击“确定”按钮即可完成芯片检索的流程。
（3）自动测试模式下，系统将调用数据库中被测芯片的完整测试数据，并且完成整个测试集的循环测试。
3.2 故障测试
此时，如果被测芯片依然为74LS00芯片，而从上位机的数据库中重新调入74LS00芯片的测试信息进行测试，其测试结果则显示为“该芯片功能测试全部通过”。其显示界面如图3所示。由此可以验证，测试系统对芯片功能故障的判断十分准确，并且测试系统可以准确的识别存在故障的测试矢量位置，以便于用户进行进一步的分析。
4.结论
本文用FPGA进行了一个芯片功能测试系统，并对其功能进行了验证，实验结果表明该系统测试方法简单，测试过程迅速，测试结果准确。该系统为芯片功能测试提供了一个很好的解决方案，具有重要的应用价值。
参考文献
[]罗和平.数字IC自动测试设备关键技术研究[D].成都：电子科技大学，2008.
[2]马秀莹.新型超大规模集成电路（VLSI）直流参数自动测试系统[D].北京：北京工业大学，2005.
[3]康华光.电子技术基础（数字部分）[M].北京：高等教育出版社，2005.
[4]张伟伟.混合电路仿真中的元件建模与故障建模技术研究[D].武汉：华中科技大学，2008.
摘 要：随着社会的不断进步，科学技术的不断发展，行政事业单位人员、国有企业人员越来越依靠信息化系统来辅助学习或工作，以提高相关人员的工作效率和服务水平。信息化系统主要以基础网络建设、信息化设备采购、软件开发为主，利用第三方测评为信息化工程质量保驾护航，成为信息化工程质量管理的一个重要手段。
关键词：信息化工程；硬件设备；测评
随着信息工程规模越来越大，复杂程度越来越高，工程的失败概率也随之不断增加。信息化工程测评是伴随着信息化工程的产生而产生，国家对信息化工程的越来越重视，其建设质量也需要相应提高，第三方测评随之被引入到信息化工程中来。所谓的第三方测评是指在承建方和建设方之间的一方，不同于承建方的内部测试，第三方测评机构是通过专业的技术人员、专业的软、硬件测试设备对信息化工程进行的专业测评。对于承建方来说，第三方测评机构的测试可以帮发现工程质量问题，及早将问题解决，避免影响最终验收。对于建设方来说，在信息化工程验收前，经过第三方机色的严格测试，可以最大程度地避免工程出现“豆腐渣”工程。所以说，工程质量的控制是重中之重，除了建设方、承建方、监理方的共同努力外，第三方测评就是把好质量的最后一道关口。
在第三方测评中，软件开发、基础网络都有相关的测评标准、方法和测评设备，但硬件设备种类比较多，尤其是教育行业，如：服务器、电脑、电子黑板、智能教学平台、移动教学终端、投影设备、实物展台、打印设备等等，每种设备的功能和技术要求都不一样，比较难统一测评方法。在实际的测评中，很多的第三方测评单位基本上以设备检查、设备功能测试两方面进行测评，如表1。
设备检查就是根据合同附件的设备清单，再参考设备变更清单，编制设备检查记录表，现场对建设方最终购买的设备进行品牌、型号、产地、数量的清点、核查工作。设备功能测试基本按照合同附件的设备参数列表进行遂一检查、测试。
对于上述的方法，我们认为设备功能测试的方法是不够严谨、准确，无法真正测出设备的真正功能或者说无法测出设备是否满足用户的功能需求。主要原因如下：
（1）以上面“70寸交互式智能一体机”测评为例，测评内容包含了设备尺寸、外部接口、使用寿命、防火性能、设备配置及部分系统功能。作为第三方测评单位，基本是以现场测评为主，部分功能如使用寿命、防火性能、电磁辐射兼容性、高低温性能是不可能在现场测试的，而且一般的第三方测评单位也没有相关的设备和能力去检测上述功能，这些功能只能查验产品出厂时通过的产品检验单位在实验室做出的测试结果。
（2）在信息化系统中，很多的设备并非独立的使用，而是与其它设备和软件配套使用，才能发挥它的真正功能。单纯的把设备的自有功能孤立的测试，无法把设备的真正功能测出来。
为了改进上述问题，我们在实际测评中，同样将硬件测评分为两类：一是设备检查，二是主要设备功能测试。将设备部分可通过外观检查或通过资料核查的功能归入到设备检查记录表上。通过审查招标文件、系统建设方案，用户访谈等方式了解该设备与其他配套设备和配套软件所要实现的功能，再进行整体的系统功能测试，改进后的功能测试表如表2。
经过方法的改进，测评人员可以减少了设备的重复检查工作，把测评的重要精力放在设备与配套软硬件的功能上，真正验证设备功能是否满足用户实际的使用要求。
软件测试即在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其是否能满足设计要求进行评估的过程。
软件测试分为：
单元测试：是对软件组成单元进行测试，其目的是检验软件基本组成单位的正确性，测试的对象是软件设计的最小单位：模块。
集成测试：将程序模块采用适当的集成策略组装起来，对系统的接口及集成后的功能进行正确性检测的测试工作。其主要目的是检查软件单位之间的接口是否正确。
系统测试：主要包括功能测试、界面测试、可靠性测试、易用性测试、性能测试。 功能测试主要针对包括功能可用性、功能实现程度方面测试。
回归测试：指在软件维护阶段，为了检测代码修改而引入的错误所进行的测试活动。
（来源：文章屋网 ）
[关键词]BN3500；TSI；汽轮机监视系统；超速；轴向位移；振动
中图分类号：TP108 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0208-03
一、神木公司TSI系统概况
神木公司1#/2#机组TSI汽轮机监视系统采用本特利3300产品，包括超速保护系统、双通道轴向位移监测、高低压缸胀差监测、1#～6#轴水平与垂直振动监测、1#～6#瓦振监测、偏心与键相监测；1996年系统上电，17年来，系统基本能够连续稳定运行。2004年5月机组检修期间第一次发生汽轮机3300/53超速保护系统信号及电源输入模块故障，更换后正常。2008年机组检修时对汽轮机3300/53超速保护系统信号及电源输入模块进行预防性更换，2012年5月6日，1#汽轮机3300/53超速保护系统信号及电源输入模块再次故障，导致1#机组超速保护误动跳机，邀请通用电气上海测控有限公司对神木公司1#/2#机组本特利3300系统进行了一次可靠性测试，结论明确：1、目前本特利3300系统测量精度符合本特利标准，模拟量输出准确；2、3300/53继电器卡件失效，更换后正常；3、本特利3300系统自出厂以来经过近30年的应用，已进入全面停产阶段，停止了备件供应；4、建议升级为更为可靠的TSI系统。
由于本特利3300系统监测模块已停止生产，备件停止供应；3300/53超速保护系统信号及电源输入模块使用寿命较短，故障率较高；神木公司汽轮机TSI监视系统运行可靠性大大降低，模块一旦故障，会直接导致机组保护误动或者拒动甚至失去保护功能。对机组的安全运行带来极大的隐患。
二、TSI系统升级改造方案
选用本特利3500系列产品：保留现场54套传感器，只更换框架与监测器。其优点是：现场传感器部分能够继续使用、工程造价相对较低、施工量小、同样可以提高系统可靠性。
改进后的3500系统框架的几何尺寸为452mm*251mm，框架内除电源及框架接口模块外，还可以安装14块监测器，其中3500/42四通道位移速度监测器可以同时接轴向位移、轴振、瓦振、偏心等4种信号，我厂1#/2#机组轴向位移、轴振、瓦振及偏心共21点，需安装六块3500/42位移速度模块，键相需单独安装一块3500/25键相位模块，高、低胀差需安装一块3500/45胀差模块，超速保护系统需单独的三块3500/53电子超速检测系统，系统输出需安装一块3500/33继电器输出模块，3500/92通讯网关模块负责系统通讯功能的实现，3500/93显示模块负责所有参数的盘面显示功能，刚好需14块模块；改造后可以由原来的两个框架减为一个框架，完全可以满足我厂的使用要求。
三、BN3500系统优越性
1、 电源可靠：本特利3500系统的电源模块为冗余配置，任何一块电源模块均可满足整个框架，当主电源模块故障时自动切为备用电源工作，而且当一块电源模件工作时，备用电源拆除与安装不会影响系统的正常运行。
2、软件可任意组态：本特利3500的每一种运行方式都可通过软件组态实现，系统组成灵活，备件管理更加方便，一种模块可以通过组态完成多种功能。
3、备件少：本特利3500系统除了电源及通讯模块、超速检测系统外的其它参数（如：轴向位移、胀差、轴振、盖振及偏心等，均可使用一种模块3500/42来组态实现）。
4、体积小：本特利3500系统在同样大小的框架空间中能容纳的通道数量是3300系统的两倍，可以节省框架空间，从而降低了安装成本。
5、通讯方式简单：本特利3500系统可以通过RS232或RS485方式直接与DCS系统进行通讯，也可以通过4～20mA输出到DCS系统进行显示。
6、兼容性强：原3300传感器系统仍能适用3500系统。
四、改造过程中TSI系统的调试
1、 调试前必须具备的条件：
1.1 TSI系统改造设备经过72小时上电测试，符合要求；
1.2 TSI系统3500框架必须安装到位，符合要求；
1.3 模件安装到位，符合要求：安装牢固可靠，接插件无松动，标识清楚；
1.4 模件接线完成：按图正确接线，紧固可靠，标志正确清晰；
1.5 接线核查完成：确保接线正确可靠；
1.6 系统绝缘、接地检查完成：绝缘良好，接地符合标准。
2、系统上电测试：
2.1系统上电检查：模件工作状态正确；
2.2系统电源切换试验：两路电源互相切换，不应造成系统失电、显示中断、闪烁，模拟量与开关量输出量应无变化；
3、模件组态的逻辑说明：所有模件的组态必须按神木公司原TSI系统保护逻辑进行组态：
3.1超速保护：只有保护功能；测速齿轮齿数为60齿；逻辑保护方式为三取二，当转速表不正常或被取出框架时系统应恢复到两通道系统功能（当一块转速表不正常时自动切为二取一；当两块转速表不正常时，保护切为一取一；当三块转速表不正常时，保护功能失去）。
3.2轴向位移大保护逻辑为：任一通道跳闸值和另一通道报警值相“与” 逻辑；轴向位移大报警逻辑为或逻辑：任一通道达到报警值，报警输出。
3.3轴振动：保护逻辑为：1#～5#任一轴X、Y方向任一振动值达到跳闸值且相邻轴X、Y方向任一振动值达到报警值，保护输出；报警逻辑为：任一通道达到报警值：报警输出。
3.4胀差：只有报警功能；报警逻辑为：任一通道达到报警值：报警输出。
3.5轴承盖振动：只有报警功能：报警逻辑为：任一通道达到报警值：报警输出。
3.6偏心：只有报警功能：报警逻辑为：任一通道达到报警值：报警输出。
4、模块通道校验：各通道加标准信号进行校验，通道示值应准确，输出模拟量信号应准确。各报警或跳闸等开关量输出应正确。
5、功能测试：
5.1轴向位移监视功能测试
5.1.1试验前轴向位移应正确调整零位：以推力盘顶到推力瓦工作面为零点。
5.1.2测量传感器安装间隙电压，应符合制造厂的规定：（-10VDC）。
5.1.3 调整传感器间隙，利用塞尺或千分表进行检查，并记录前置器对应的输出电压及轴向位移监视器示值。其系统测量误差应在士3%以内。
5.1.4 改变传感器间隙，对报警及危急信号的输出进行测试：当传感器调整到报警设定值时，监视器应发出报警输出接点信号 （传感器调整应按正、负两个方向进行调整，远离探头为正，靠近探头为负）；当传感器调整到停机设定值时，监视器应发出停机输出接点信号。
5.2 差胀监视功能测试
5.2.1试验前差胀应正确调整零位：汽轮机在完全冷态下，以推力盘顶到推力瓦工作面为零点；高压缸胀差的正方向为远离探头为正；低压缸胀差的正方向以靠近探头为正。
5.2.2测量传感器安装间隙电压，应符合制造厂的规定：（-6.75VDC）。
5.2.3调整传感器与测量面之间的间隙，利用塞尺或千分表进行检查，并记录前置器对应的输出电压及差胀监视器示值。其系统测量误差应在土3%以内。
5.2.4 分别改变高、低压缸胀差传感器间隙，对报警信号的输出进行测试：当传感器调整到报警设定值时，监视器应发出报警输出接点信号。
5.3 转子偏心及键相监视功能测试
5.3.1测量传感器安装间隙电压，应符合制造厂的规定：-10VDC。
5.3.2在盘车状态和升速状态，将前置器对应的输出电压及监视器示值与就地安装的机械千分表或者偏心度指示表示值进行比较。其综合误差应在士8%以内。
5.3.3 改变传感器间隙，对报警信号的输出进行测试。当传感器调整到报警设定值时，监视器应发出报警输出接点信号。
5.4 轴振动监视功能测试
5.4.1 用万用表测量前置器对应的间隙电压值：-12VDC。
5.4.2 利用专用函数发生器给监视器输出相应的信号，记录振动监视器示值，与理论值进行比较。其系统测量误差应在士3%以内。
5.4.3 改变信号输出值，对报警信号的输出进行测试：当信号发生器给定信号调整到报警设定值时，监视器应发出报警输出接点信号：当信号发生器给定信号调整到停机设定值时，监视器应发出停机输出接点信号。
5.5 轴承盖振动监视功能测试
5.5.1 用万用表测量轴承座振动传感器的阻值，应符合制造厂的规定。
5.5.2 利用专用函数发生器给监视器输出相应的信号，记录振动监视器示值，与理论值进行比较。其系统测量误差应在士3%以内。
5.5.3 改变信号输出值，对报警信号的输出进行测试：当信号发生器给定信号调整到报警设定值时，监视器应发出报警输出接点信号。
5.6转速监视功能测试
5.6.1 用塞尺检查传感器安装间隙，应符合制造厂规定：1±0.2mm。
5.6.2 转速监测器示值全量程精度应在士lr/m之内。
5.6.3 对报警信号的输出进行测试：当汽轮机转速到达各个报警设定值时，监视器应发出报警输出信号。
5.7 监视器状态、旁路、报警及危急指示功能测试
该项功能测试应对转速、轴位移、胀差、轴振动、轴承盖振动、偏心等监测仪表全部进行测试。当测量回路正确连接，传感器间隙调整在监视器指示量程范围内时，其指示应正常，否则应有故障指示；当线路发生故障或者人为切除监视器通道时，该通道应发出旁路指示：当监视器发出报警和停机输出信号时，监视器应发出相应的报警和停机指示，当报警消失后，复位监视器，报警和停机指示应消失。
6 性能测试
6.1 模件在线维护性能测试
TSI装置应具备模件在线更换功能。将模件设置为通道旁路、危险旁路方式，对有关线路进行维修、更换监视器模件时危险继电器不会动作。
6.2 通、断电抑制功能测试
在电源接通或断开的瞬间，监视器不会误发信号。
6.3监视器在线自诊断功能测试
根据装置具有的自诊断功能 （上电自诊断、周期性自诊断及用户启动自诊断），按照制造厂提供的说明，人为设置部分故障方式测试装置的在线自诊断功能，查看自诊断结果，并作好记录。
6.4缓冲输出及记录仪输出功能测试
将前置器输出信号与对应的监视器缓冲输出信号进行比较，测试缓冲输出通道的有效性。
将对应的量程信号送入监视器，对监视器指示值与监视器输出模拟量进行比较，测试监视器记录仪输出通道的有效性。
7、逻辑关系验证：
7.1超速保护：（通道not OK：通道not OK或转速表被取出框架）如表1
7.2轴向位移：（任一通道达到报警值，报警接点闭合）如表2
7.3胀差：高、低压缸胀差任一通道达到报警值，对应报警接点闭合。
7.4轴振动保护：（任一通道达到报警值，报警接点闭合）如表3
7.5轴承盖振动：1#～6#任一通道达到报警值，报警接点闭合。
7.6偏心：偏心达到报警值：报警接点输出。
五、结束语
由于水平有限，在编写过程中难免有些错误及不妥之处，欢迎读者朋友批评指正。
【关键词】软交换；功能测试；方法
下一代互联网（NGN）可以提供图像、音频、数据等多媒体综合服务开放网络，软交换作为控制核心，成为运营商的必然选择。从00年开始，一些国内运营商试验软交换组网方案，作为宽带数据应用业务已经趋于成熟，软交换新技术的发展带来一些新的问题，按照软交换测试中的参数进行结果分析，进行故障测试是解决问题的关键。
软交换作为NGN/VoIP网络中的核心设备，具有接口丰富、协议复杂、性能要求高等特点，因此也成为设备制造商和运营商进行实验室测试或网络验收测试的关注焦点。软交换一般处于网络的中心位置，与PSTN互通需要SIGTRAN接口，与中继媒体网关互通需要H.248控制接口，与IP终端互通需要sip/H.323/mgcp/H.248接口，与其他软交换互通需要sip/sip-I/sip-T/BICC接口。这其中的任何一个接口出现问题，都将成为制约系统性能的瓶颈，严重的时候甚至造成NGN/VoIP网络瘫痪。因此，软交换性能的高低，成为运营商考察NGN系统好坏与否的关键指标。
基于上述原因，如何在一个复杂的网络环境中，有效地验证软交换设备的各个接口功能的性能及稳定性，成为NGN/VoIP测试领域一个重要的研究课题。思博伦通信长期关注于通信领域的测试技术，凭借强大的研发团队和多年的现网测试经验，为客户提供完善的软交换系统测试方案，成为运营商和设备商NGN领域测试的必然选择。软交换作为一个复杂的核心控制设备，可供选择的测试方法也多种多样。常见的测试方法按不同分类方式，有以下几种：
按组网方式分：单节点全包围测试、多个网元互通测试、端到端系统测试；按测试的功能可以分成C4汇接局功能测试，C5本地端局功能测试两种测试方式；按测试指标分为峰值压力测试，最大同时会话能力测试，稳定性测试，长时间通话测试，过载保护测试，CDR准确性测试。
1、单节点全包围测试
单节点全包围测试一般用于验证单个设备是否存在性能瓶颈。通过测试仪表仿真该节点周围的所有接口，模拟出该设备周围的所有网络环境，从而杜绝其他设备对测试环境造成的影响，精确验证被测设备的性能。
2、多个网元互通测试
这种测试一般用于在一定的、可控的环境内，对由多个节点组成的有限系统做性能测试，用于发现各个网元之间的互通问题，确定在互操作过程中是否有新的性能问题引入。
3、端到端系统测试
端到端系统测试一般用于对一个完整的系统进行功能及性能验证，或针对运营网络的分布式测试。如图2所示，一般将仪表部署于系统或网络中的不同分支节点，仿真系统中涉及的各种不同终端，然后不同终端之间发起大量的呼叫进行测试。通过这种方式，不仅可以验证系统性能，甚至可以对网络端到端的时延、网络传输质量进行测试。
4、C4汇接局功能测试
软交换作为NGN网络中的控制设备，既有汇接局的功能，也有做本地端局的功能。当软交换作为汇接局使用时，一般是用于汇接PSTN或者长途过来的语音话务，或者用于汇接其他局过来的话务，因此测试汇接局功能时，有以下几种组网方式：
一是通过仪表的E1/STM-1接口仿真PSTN端局，通过传统的No.7信令发起从PSTN往VoIP侧的语音呼叫。二是通过仪表仿真另外一个软交换实现的汇接局，通过SIP-T/BICC协议发起从一个汇接局到另外一个汇接局的语音呼叫。
这2种方案中，第1种方案在测试软交换的同时，可以验证SG和TG的性能。第2种方案因为直接通过IP接口仿真流量，可以实现非常高的性能，另外可以省去大量的E1或者STM-1线路连接的麻烦。
5、C5本地端局功能测试
当软交换作为NGN网络中的本地端局使用时，一般用于控制终端用户的话务接续，并提供各种补充业务。因此，测试端局功能时，需要仪表通过模拟接入网关下的用户或者IP终端用户，实现本地话务的仿真。图5所示，在实际测试时，可以根据情况，配置基于SIP，H.323，MEGACO或者MGCP各种协议的终端设备，实现同种协议终端之间或者不同协议之间大话务量的呼叫测试。
6、峰值压力测试
峰值压力测试一般用于验证被测设备在系统最高负荷的时候每秒能够处理呼叫的能力，往往通过BHCA或CPS两种指标来考察被测设备，即系统每小时或每秒处理呼叫的个数。实际测试时，一般通过仪表每秒钟产生一定的呼叫量来精确验证系统能力，通过更改呼叫保持时间和呼叫间隔时间来调整压力，测试时间一般超过1H，甚至达到24H或48H；呼损不能超过万分之一。
7、最大同时会话能力测试
最大同时会话能力测试一般用于测试被测设备在某一个特定时间能够同时保持的会话数目。相对于BHCA和CPS，最大会话保持数也是一项重要的指标。这种测试一般通过仪表仿真一定数目的呼叫，然后将呼叫保持时间设置的足够长，观察在一定的时间段内，这些同时保持的话务有没有掉话、异常中断等各种情况。
8、稳定性测试
稳定性测试一般用于验证系统长时间稳定运行，无故障处理话务的能力。一般通过仪表仿真占系统一定负荷的话务量（如系统最大能处理CPS的80%），然后将每个呼叫的保持时间设置为现网平均呼叫保持时间（如2～3MIN），要求系统稳定运行至少24H，有时甚至超过48H以上，呼损率不能超过万分之一。
9、长时间通话测试
长时间通话测试一般用于验证系统处理超长时间通话的能力。这类测试一般不要求很高的性能，往往使用仪表仿真几十路的语音呼叫，将每一路的呼叫保持时间设置为至少24H以上，观察测试过程中有无掉话、异常中断、语音异常等现象。另外，还会观察软交换对于这种超长话单产生的精确程度、有无话单丢失、时长计费是否准确等现象。
10、过载保护测试
软交换一般都具有过载保护功能，当话务量超过最大负荷或者系统CPU负荷已经到达100％时，主动拒绝后续的呼叫，避免过量的呼叫占用系统资源造成系统瘫痪。过载保护测试用于验证软交换系统遇到突发话务流量超过系统最大负荷时，有效控制话务，避免系统瘫痪的能力。这类测试一般通过仪表逐级、逐量地仿真系统话务负荷，例如分别仿真占系统80%，100%，120%的话务量，要求系统在80%，100%负荷的时候呼损率不应超过万分之一，在120％话务量的时候，可以允许有大量的呼损，但是每秒钟成功接续的呼叫数应该维持在系统可以处理的最大CPS左右，另外不能有系统瘫痪、板卡重启、消息没有响应等现象发生。
11、CDR准确性测试
关键词：在线维修测试仪 津滨轻轨 故障维修
中图分类号：TN4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0064-01
近年来，中国轨道交通行业迅猛发展，采用的设备逐渐呈现电路集成化、功能模块化、结构一体化的特点，在更好地满足运营需求的同时，对设备使用、维护和维修也提出了更高的要求。津滨轻轨电路板卡有600多种，3万多件，自2004年开始运营以来，电路板卡故障情况日益凸显。为提高自主维修水平，津滨轻轨深入开展电路板卡故障维修，在保障运营安全的同时实现了开源节流。
1 故障维修
设备发生故障后，使其恢复到规定状态所进行的全部活动，津滨轻轨故障维修包括以下步骤：故障定位、故障隔离、分解、更换、再装、检测及验收。
1.1 故障维修的难点
（1）电路板卡集成度高，无图纸；（2）50%的板卡为进口板卡，技术先进，逻辑复杂；（3）种类多，功能各异，以津滨轻轨为例，板卡种类高达678种。
1.2 故障维修的必要性
电路板卡故障一般为易损器件损坏，更换故障件后即可恢复使用功能；自主开展故障维修可以大大缩短维修时限，节约维护费用；通过开展故障维修，可以掌握电路板卡的原理，有利于实现技术改造与国产化。以津滨轻轨为例，2007年-2013年津滨轻轨自主开展的故障维修4001件，恢复设备价值1820万元，详见图1。
2 在线维修测试仪的技术优势
津滨轻轨采用的在线维修系统由计算机系统、在线维修测试仪、显微系统及分析软件组成。通过PCI接口卡与计算机相连，完成数据信息的采集及发送。其中在线维修测试仪是该系统的核心，其技术优势如下。
2.1 在线测试
被测试的元器件不用从电路板上焊下，采用测试夹或测试探针直接在线测试。在线测试既达到了测试的目的，又避免了拆、焊器件对电路板及器件的损坏。它采用后驱动隔离技术，在被测器件输入端所在结点灌入或拉出瞬态大电流，迫使影响结点电位的前级器件的输出端能够按测试要求变高或变低，从而达到在线给被测元器件正常施加测试激励信号的目的，实现了在线测试时对元器件的电隔离。
2.2 功能全面
在线维修测试仪具备全面的器件测试功能，主要包括ASA分析测试、数字逻辑器件功能测试、存储器功能测试，LSI器件功能分析测试、IC型号识别等，强大的测试功能，能够很好的满足津滨轻轨各系统不同种类电路板卡测试的需要。
2.3 无需图纸
津滨轻轨各系统电路板种类非常多，电路结构复杂，但是由于受生产厂家知识产权保护的原因，大部分没有电路原理图，给故障维修造成了很大的困难。在线维修测试仪具备测试电路板上单独元件的功能，相当于把电路板看成是不同元件的不同组合，因而不需要电路原理图，对提高故障维修效率起到了至关重要的作用。
2.4 数据存储
在线电路测试仪具备强大的数据存储功能，可以将各类电路板卡的标准值进行存储，既能确保测量准确度，又能节约测试时间，提高故障维修效率。
3 在线维修测试仪在故障维修中的应用
津滨轻轨电路板卡的故障维修已开展7年多，故障维修范围已经拓展到津滨轻轨通信、信号、供电、车辆等系统，系统中每块电路板卡均起着至关重要的作用。为及时修复故障板卡，在线维修测试仪起到了不可替代的作用。以信号系统板卡为例，详细介绍在线维修测试仪在故障维修中的应用。
3.1 维修系统构成
由在线维修测试仪、电脑主机、液晶显示器和数字万用表组成了在线维修系统。可实现每一节点或管脚的曲线对比测试、器件功能测试，测试结果直观的显示在液晶显示器上。通过分析曲线形状、结果误差等可锁定故障点。
3.2 主要测试方法
3.2.1 对比法应用
对比法是利用在线维修测试仪查找故障最常用、最简单的方法，对于锁定故障点效果显著。
因为相同的电路板，其相应管脚/节点的ASA（Analog Signature Analysis）曲线基本相同。当故障发生在某管脚/节点时，这个ASA曲线一般会变得与无故障时有所不同。反之，以无故障的电路板的管脚/节点ASA曲线为标准，与同样的、但有故障的电路板的相应管脚/节点曲线进行比较，就能发现故障点。
3.2.2 功能测试法应用
对于数字逻辑器件，采用功能测试法效率相当高，在线维修测试仪测试前要根据被测电路板的工作需要加适当电源。在线测试需要处理被测器件的外电路对测试的影响，在线维修测试仪采用“后驱动”和“自适应”技术，能够自动屏蔽（隔离）绝大多数外电路对正确测试的影响。在排除外部影响后，如果出现测试失败即可确定该器件损坏。测试结果的界面如图四所示。
3.3 应用效果
（1）故障查找准确率高达90%以上。
（2）大大缩短故障处理时间，节约维修时间70%左右。
（3）显著节约成本，利用在线测试仪两年内成功修复进口板卡200多块，节约费用400多万元。
（4）避免二次损坏板卡，故障查找不需要焊下可疑故障件。
4 结语
在线维修测试仪已经在津滨轻轨电路板卡故障维修中得到了广泛应用，提高了电路板卡故障的诊断能力，为津滨轻轨掌握自主维修的主动地位发挥了重大作用。
参考文献
[1] 丁勇，张晓亮.浅谈长春轻轨AFC系统的硬件维护[J].轨道交通，2008（8）.
关键词：嵌入式软件；软件测试技术；静态测试；动态测试
中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：16727800（2013）009002103
作者简介：任志伟（1980-），男，中国航空工业洛阳电光设备研究所工程师，研究方向为嵌入式系统软件开发、软件测试。
0引言
随着信息技术的不断发展，与硬件发展日益稳定相比，软件故障却日益突出，因此软件测试的重要性已经越来越被人们所重视。嵌入式软件有着开发工具昂贵、内存较小、实时性要求较高、CPU种类繁多、I/O通道较少等特点，为此，嵌入式软件的测试也与一般PC应用软件的测试有很大的差异。
1嵌入式软件测试概述
1.1嵌入式软件特点分析
嵌入式软件测试的主要目的在于验证软件的可靠性，与通常的PC应用软件相比，嵌入式软件的测试有如下几个特点：①嵌入式软件是针对在特定硬件环境下开发的，其运行和测试也需要依据特定的硬件环境；②实施性要求较高，除了要求有正确的输出结果以外，还需要考虑是否能够在规定的时间内得到运行结果。
1.2嵌入式软件测试环境分析
一般采用交叉开发环境来搭建嵌入式软件的测试环境。例如单元测试、集成测试等可以在PC机上完成的测试，通常都在PC机上进行测试，从而可以避免硬件环境的影响，提高测试效率。在后期的集成测试中，需要在具体的嵌入式软件硬件环境中，搭建交叉测试环境来完成嵌入式软件的测试。交叉测试环境的搭建需要注意以下几个方面的内容：
（1）主机与目标机之间的通信问题。可以通过以太网或者串口进行主机与目标机之间的物理连接，主机与目标机之间的数据格式可以预先进行定义。
（2）主机对目标机的测试控制。主要包括主机如何向目标机发送测试用例，如何跟踪目标机的测试，查看是否正常进行。
（3）目标机测试结果的反馈。通常运行嵌入式系统的目标机没有视频显示等便利的测试结果输出端口，因此目标机上的异常、错误信息和正常响应信息等测试结果都需要返回到主机上进行显示和输出。
在嵌入式软件测试环境的搭建过程中，需要测试嵌入式系统与已建设备是否协调，硬件设备电气特征是否正常，以及主机与目标机之间的物理信道是否通畅等，从而保证测试结果不受到嵌入式软件以外其它因素的影响。
1.3嵌入式软件测试策略
嵌入式软件不同的测试阶段有不同的测试策略。
（1）单元测试。为了提高嵌入式软件的测试效率，一般会将较大的嵌入式软件系统划分成若干相对较小的任务单元进行测试。由于宿主机上有更加丰富的资源，同时也为了方便对嵌入式软件的调试，一般在宿主机上进行单元测试。单元测试一般采用白盒测试策略，尽可能测试到单元模块中的每一个程序语句，每一个分值，从而提高代码测试的覆盖率。
（2）集成测试。为了找出系统逻辑结构错误和各个功能模块之间的数据传递错误，需要采用黑盒和白盒相结合的方式进行嵌入式软件集成测试。需要通过最大程度地模拟嵌入式软件实际运行环境。集成测试分成两个部分，首先可以在宿主机上测试软件是否存在逻辑结构错误，以及测试各功能模块之间是否有传递错误；然后，通过构建真实的嵌入式软件运行环境，来测试软件是否存在内存定位和分配上的错误。
（3）确认测试。确认测试必须是嵌入式软件运行在真实的硬件目标环境中，主要测试嵌入式系统是否由于测试环境的移植而受到影响。由于受到硬件目标环境资源不足、测试结果输出方式等限制，嵌入式软件的确认测试一般采用黑盒测试方案。
2嵌入式软件测试技术
2.1静态测试技术
静态测试可以充分发挥人的逻辑思维能力，包括代码检查、静态结构分析以及代码质量度量等方式。
（1）代码检查。代码检查主要包括对嵌入式软件开发的代码审查、代码走读等工作。代码检查的内容主要包括分析代码是否遵循嵌入式软件设计、开发标准，数据是否正确，接口是否正确等内容。
代码检查能够快速地找到嵌入式软件的缺陷，可以发现70%以上的编码和逻辑设计缺陷。因此，在实际应用中，代码检查可能比动态测试更加有效。
（2）静态分析。静态分析是借助测试工具对软件代码进行分析的方法，只可以分析是否存在内存泄露等特定的缺陷，受其他模块的影响较小。静态分析主要包括对数据流的分析、对控制流的分析以及对软件度量的分析等。
嵌入式软件的静态测试，主要是通过开发、测试人员对软件源代码进行审核分析，不需要进行测试用例的设计，因此嵌入式软件不需要特定的测试环境。
2.2动态测试技术
根据是否需要了解软件内部结构的区别，嵌入式软件的动态测试包括黑盒测试和白盒测试两种。
（1）白盒测试技术。在对嵌入式软件进行白盒测试时，需要对软件进行如下几个方面的检查：至少对系统中所有独立路径进行一次测试；至少在循环限内和循环边界对循环测试一次；对所有的逻辑判定都需要测试一次；对内部数据结构的有效性进行测试。
与通用的PC应用软件相比，嵌入式软件的白盒测试需要更高的代码覆盖率。而且嵌入式软件的白盒测试不需要在目标硬件环境中运行。
（2）黑盒测试技术。黑盒测试需要知道用户需要哪些功能，可能会遇到什么样的问题，在嵌入式软件自动化测试时，采用黑盒测试技术较为方便。但是，黑盒测试的代码覆盖率较低，一般仅为总代码量的30%左右。
2.3覆盖测试技术
覆盖测试技术根据嵌入式软件的内部结构来进行测试用例的设计，是白盒测试技术的一种。覆盖测试的基本准则是：所设计的测试用例要能够尽可能覆盖嵌入式系统的内部结构，从而发现嵌入式系统的问题和错误。覆盖测试的内容包括提高测试覆盖率、未被测试用例激活代码的测试、代码冗余检测等。因此，覆盖测试也是一个提高软件质量的手段，覆盖测试一般在嵌入式系统的单元测试中应用。
2.4程序插桩技术
程序插桩技术是覆盖测试的一个重要实现手段，其含义就是通过对程序测试状态的跟踪，来发现嵌入式软件中的缺陷。
程序插桩的基本思想包括：
（1）探针插入。可以在嵌入式程序中插入计数器、打印语句或者赋值语句来采集程序运行状态。
（2）探针编译。根据设计好的测试用例，重新编译嵌入式软件，通过执行探针来获取嵌入式软件执行的动态信息。
（3）特征数据处理。对特征数据进行分析和处理，从而获得嵌入式软件的数据流或者控制流信息，并且最终得到嵌入式软件的判定覆盖、语句覆盖等信息，并且形成最终报表。
由于嵌入式软件运行的真实运行环境往往会受到输出方式的限制，为此嵌入式软件的程序插桩测试通常都采用宿主机和目标机结合的方式，其测试流程如图1所示。
在插桩完成之后，需要对嵌入式软件进行重新编译，并且将编译好的程序下载到目标机中，同时通过宿主机与目标机的通信，来对探针的运行以及探针运行结果进行分析。
3嵌入式软件测试内容
嵌入式软件测试的内容主要为：软件代码测试、编程规范标准符合性测试、代码编码规范符合性测试、开发维护文档规范符合性测试、用户文档测试。
其中软件测试服务范围包括：系统级测试、应用测试、中间件测试、BSP及驱动程序测试、嵌入式硬件设计测试。
其中，按照嵌入式软件有无操作系统将嵌入式系统分为两大类：无操作系统的嵌入式软件、有操作系统的嵌入式软件。
3.1无操作系统的嵌入式软件
无操作系统的嵌入式软件主要包括C语言代码、汇编语言代码、Apa代码等。
C语言模式软件测试：硬件设备及其他宏定义（编译阶段处理）、API函数测试、模块初始化（包括系统初始化）、中间功能件测试、功能模块测试、中断处理测试、任务调度测试、区域功能测试、总体功能测试。
汇编语言模式软件测试：硬件设备及其他宏定义（编译阶段处理）、模块初始化（包括系统初始化）、中间功能件测试、功能模块测试、中断处理测试、区域功能测试、总体
功能测试。
3.2基于操作系统的嵌入式软件
基于操作系统的嵌入式软件主要包括应用软件测试、系统软件测试、整体性能测试。
应用软件测试：模块初始化（包括系统初始化）、中间功能件测试、功能模块测试、区域功能测试、总体功能测试。
系统软件测试：硬件设备及其他宏定义（编译阶段处理）、API函数测试、模块初始化（包括系统初始化）、中间功能件测试、功能模块测试、中断处理测试、区域功能测试、总体功能测试、标准符合性测试。
其中，操作系统的标准符合性测试依据的标准主要包括：
IEEE POSIX 1003.1-1990 （VSX4-PSE）
IEEE POSIX 1003.1b-1993/1003.1i-1995 Realtime extension （VSRT-PSE）
IEEE Std POSIX 1003.1c-1995 Threads （pthreads） extension （VSTH-PSE）
IEEE POSIX 1003.13-1998 Profile 52 （VSPSE52）
VSPSE52：2003 - A conformance test suite for IEEE Std 1003.13-2003 Profile PSE52
整体性能测试：基于操作系统之上的嵌入式系统整体软件测试，主要采用应用软件测试，着重分析性能、内存分配、代码覆盖率、软件执行流程，并采用仿真器、逻辑分析仪等硬件测试工具进行整体性能的测试。
4嵌入式软件测试工具
用于辅助嵌入式软件测试的工具很多，下面对几类比较有用的嵌入式软件测试工具加以介绍和分析。
4.1内存分析工具
在嵌入式系统中，内存约束通常是有限的。内存分析工具用来处理在动态内存分配中存在的缺陷。当动态内存被错误地分配后，通常难以再现，可能导致的失效难以追踪，使用内存分析工具可以避免这类缺陷进入功能测试阶段。目前有两类内存分析工具——软件工具和硬件工具。基于软件的内存分析工具可能会对代码的性能造成很大影响，从而严重影响实时操作；基于硬件的内存分析工具价格昂贵，而且只能在工具所限定的运行环境中使用。
4.2性能分析工具
在嵌入式系统中，程序的性能通常是非常重要的。经常会有这样的要求，在特定时间内处理一个中断，或生成具有特定定时要求的一帧。开发人员面临的问题是决定应该对哪一部分代码进行优化来改进性能，常常会花大量的时间去优化那些对性能没有任何影响的代码。性能分析工具会提供有关的数据，说明执行时间是如何消耗的，是什么时候消耗的，以及每个例程所用的时间。根据这些数据，确定哪些例程消耗部分执行时间，从而可以决定如何优化软件，获得更好的时间性能。对于大多数应用来说，大部分执行时间用在相对少量的代码上，费时的代码估计占所有软件总量的5%～20%。性能分析工具不仅能指出哪些例程花费时间，而且与调试工具联合使用可以引导开发人员查看需要优化的特定函数，性能分析工具还可以引导开发人员发现在系统调用中存在的错误以及程序结构上的缺陷。
4.3GUI测试工具
很多嵌入式应用带有某种形式的图形用户界面进行交互，有些系统性能测试是根据用户输入响应时间进行的。GUI测试工具可以作为脚本工具在开发环境中运行测试用例，其功能包括对操作的记录和回放、抓取屏幕显示供以后分析和比较、设置和管理测试过程。很多嵌入式设备没有GUI，但常常可以对嵌入式设备进行插装来运行GUI测试脚本，虽然这种方式可能要求对被测代码进行更改，但是节省了功能测试和回归测试的时间。
4.4覆盖分析工具
在进行白盒测试时，可以使用代码覆盖分析工具追踪哪些代码被执行过。分析过程可以通过插装来完成。插装可以是在测试环境中嵌入硬件，也可以是在可执行代码中加入软件，也可以是二者相结合。测试人员对结果数据加以总结，确定哪些代码被执行过，哪些代码被巡漏了。覆盖分析工具一般会提供有关功能覆盖、分支覆盖、条件覆盖的信息。对于嵌入式软件来说，代码覆盖分析工具可能侵入代码的执行，影响实时代码的运行过程。基于硬件的代码覆盖分析工具的侵入程度要小一些，但是价格一般比较昂贵，而且限制被测代码的数量。
5结语
嵌入式软件的测试主要是为了保证嵌入式软件系统的高可用性和高质量。嵌入式系统的特殊性，使得嵌入式软件的测试在整个软件的开发过程中都占有非常重要的地位。为此，对嵌入式软件测试的研究势在必行。在具体的嵌入式软件测试过程中，应该根据嵌入式软件自身特点，开发具有针对性的测试工具来提高嵌入式软件测试的效率和质量。
参考文献：
[1]张君施.嵌入式软件测试[M].北京：电子工业出版社，2004.
关键词 教学改革 软件测试 理论联系实际
中图分类号：G642 文献标识码：A
Deviation of Theory and Practice in Software Testing Courses
ZHAO Yiding， ZHANG Xiguang
（Institute of Computer， Zhongyuan Institute of Technology， Zhengzhou， He'nan 450007）
Abstract Software testing is a practical strong curriculum， teaching software testing for a common phenomenon， summed up the gaps in software testing theory and engineering practice at teaching. More disjointed place， these deviations theory and practice prevalent in many colleges and universities， training misleading effects software testing professionals. Software testing course system needs careful reforms.
Key words teaching reform； software testing； combine theory with practice
1 不切实际地夸大自动化测试的效果
对于自动测试工具，网上有很多技术资料，其中不少是开发厂商推出的宣传信息，包含了夸张水分。部分老师对软件测试自动化的讲授理论过于理想，学生对自动化测试工具的期望往往过高。甚至有一些软件测试大赛，就以指定的自动测试工具的操作使用作为比赛的主要评分内容，但参赛学生抱怨TA工具本身不能解决实际问题，引起争议。其实，自动化测试工具本身的使用价值是很有限的，在很多实际测试项目中不实用。对那种不稳定、开发周期很短、一次性的软件等，自动测试TA工具往往不适合。自动测试工具在功能测试中的价值是回归测试，自动工具不能灵活发现更多的新问题。教学中需提醒学生对网上一些相关资料辩证地理解。
2 不少教材过于理论化
很多测试工程师认为当前不少软件测试教材过于偏重理论，教材中包含了一些不实用的甚至与实践脱节的理论，尤其是一些只适合特定类型项目的测试技术理论被不分适用条件地讲述。比如我们看到很多教材中强调“软件测试占软件开发总工作量的40%、总成本的30%～50%”，其实这句话只符合部分项目的特点，与实践中的多数项目情况不符，真实的测试项目实践需要考虑质量、工期、成本等多方面的约束。又比如一些老师过于推崇白盒测试而轻视黑盒测试，但事实上实践中很多真实测试项目中主要采用黑盒测试方法，甚至一些专职的测试工程师工作多年几乎不用白盒测试方法（白盒测试方法对于程序员自测较多采用），白盒测试方法在功能测试、系统测试中等几乎不用。笔者通过对数十个高校在校学生的软件测试的课程设计文档的观察，发现在学校中测试文档的写作容易走形式，普遍理论空洞、实用性差。这些过于偏重理论的教材容易降低学生学习的兴趣，更容易误导学生的实践。没有有效地与实际项目结合，导致学生学习主要为了考试分数，而毕业找工作时才发现没有真正的软件测试能力。
3 对于微软的经验理论没有强调实践中的适用条件
通过对常用教材分析，发现很多教材偏重于微软的技术理论和经验，偏重于基于瀑布模型的开发过程的测试，微软的技术主要针对通用型软件，不一定适用于不同特点的具体项目。
而实践中实际项目复杂多样，通用型软件项目只占少数，多数属于需求定制型。很多开发过程本身没有采用瀑布模型，无法采用被教材重点推广的V模型等。这就要求学生对微软技术的适用条件辩证地理解。
4 一些概念没有经过行业统一规范
软件测试课程发展时间短，课本中的一些概念没有统一行业规范。比如功能测试的范围比较模糊，有的教材中把安装测试、兼容测试、界面测试等都划归到功能测试中，但有的教材把它们从功能测试中独立出来；性能测试概念的外延也百家争鸣，有的认为它是一个大概念与功能测试并列，但有的把它定义为和压力测试互不包含；在V模型中软件过程质量保证与软件测试岗位的工作范畴是基本相同的，而普通软件公司中两者有明显的区别，前者是管理岗位，后者仅是技术岗位、主要是事后检查（不包括需求分析、总体设计、详细设计等的审查）；很多教材把检查代码是否符合规范作为单元测试的工作内容之一，但在很多开发公司中检查代码是否符合规范不属于测试岗位工作内容。在软件测试技术中，像这样的概念术语模糊的现象还较多，容易导致学生在实践中的混乱、困惑。建议相关部门尽快给出审慎的规范。
5 一些集成测试过程理论的适用性存在问题
教材中经典的渐增集成测试方法包括自顶向下、自底向上、三明治方式等，这几种集成测试方法理论（下转第64页）（上接第56页）上虽较为严谨，但其测试过程没有考虑与开发过程的关联协调。实际项目中往往不允许这几种渐增集成测试方法的实施。开发人员往往希望已完成的模块在单元测试（开发人员自测）之后及早参与集成测试，并且给测试的实施时间很短。这就要求渐增集成测试的过程要和实际的开发动态进展协调起来。如果采用书本上的自顶向下集成测试方法，需要先集成顶层的模块，测试它们与所驱动的模块之间的交互接口关系，但其它非顶层模块可能先于这个顶层模块完成，却要等到顶层模块集成测试完成之后才能被集成测试，这显然是这些渐增集成测试方法的使用障碍。方法虽好但有苛刻的适用条件，但绝大多数教材并不涉及这些方法的适用条件，容易误导学生实践中生搬硬套。
6 教学实践及建议
6.1 教学中加强案例教学法及项目驱动教学法
笔者从2005年开始在软件测试教学中尝试案例教学法、项目驱动教学法，要求学生边听课边做具体测试项目，学生分组以项目为主线、教师为实践向导、学生为实践的主体，相对于传统的课堂教学，深感案例教学法、项目驱动教学法显著地增强了学生软件测试技术的实践能力。按照“学习-实践-反馈-修改提高”的原理引导学生修改完善，提高项目阶段成果的质量。通过案例教学法及项目驱动教学法，使得理论教学与真实项目实践无缝衔接。
6.2 应对软件测试教材进行标准审查
软件测试课程体系发展时间短，教材良莠不齐，一些概念的定义也没有全行业规范，尤其是概念定义的内涵外延不完全统一、多数教材中没有对不通用的技术方法的适用条件加以说明等。建议行业中加强统一规范。
6.3 教师引导学生开阔技术理论视野
比如推荐参考资料、引导网上检索信息等。还有其它方法，比如笔者曾经建立了QQ 群，联系到北京、上海、苏州、杭州、郑州等地公司的部分专职测试人员加入QQ 群，抽出每个教学班较好的学生代表加入（QQ 群几年下来已增加到近千人，由于QQ 群人数限制，暂不能让所有学生加入），也会有已经毕业的从事专职测试岗位的学生在群中提一些实践问题，有长期工程实践经验的老师都会认真提出建议，这样在校学生在学习过程中已经对不同商业公司测试岗位的技术情况有了较多了解，在校的理论学习与规范公司的软件测试实践无逢衔接，开阔了理论视野。
参考文献
[1] 刘勃，刘玉，钟国辉等.基于真实项目的实践教学体系探索[J].高等工程教育研究，2012（1）：80-83.
[2] 聂长海.关于软件测试的几点思考[J].计算机科学，2011（02）：251-255.
