原创 | 自动化测试工具vTESTstudio

原创大白汽车电子吧

大白说：
自动化测试会极大的提高测试效率，这是众所周知的事。但是真的在推动自动化测试时，又会困难重重，其中的原因不言自明：自动化测试的推进，不仅仅是涉及到测试体系、工具链、流程、方法论的调整，也关联到产品的设计层面要与之匹配，牵一发而动全身，工作量不是一般的小，工作方式也会因此而发生根本性的改变。
以上，才是推动自动化的难点。

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概述

Vector在2020年第二季度推出了CANoeV12.0版本，其中最引人注目的新特性之一便是对TC8的支持，C8是针对ECU级别的车载以太网一致性测试规范。

Vector将作为一个示例工程（Sample Configuration）提供给了用户，本文将向大家详细介绍此工程的使用方法。

使用vTESTstudio和CANoe执行TC8测试

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vTESTstudio

vTESTstudio是Vector推出的一款测试设计工具，用于创建自动化ECU测试的强大开发环境，它可以提高测试设计的效率，简化了可复用性，提供了以下两种方法：

1. 基于编程和表

2. 图形化的测试符合和开发方法

它的优点：

1. 多样性的测试设计编译器

2. 可以从所有测试设计语言访问信号、变量和参数等

3. 访问各种库和文件夹

4. 导入外部定义的测试规范到测试实施和测试报告中

5. 通过参数化的测试用例设计，无需大量变成

6. 可以简单化地集成到现有的工具中。

Editor：vTESTstudio提供的编辑器有State Diagram Editor（状态图编辑器，可以将ECU的预期行为建模为状态转换图，vTESTstudio会根据测试模型自动生成测试用例，图形元素可以插入与“测试表编辑器”相同的代码，还可以访问信号和变量等），Test Table Editor（测试表编辑器，表格式定义线性测试序列，无需任何编程知识，该编程器提供了仿真和测试的特殊命令），Test Sequence Diagram Editor（测试序列图编辑器，该编辑器可以以图形形式创建测试用例，vTESTstudio会自动为图中的每个路径生成一个测试用例，易于理解的图形使您可以轻松地查看复杂的测试逻辑，图形元素可以插入与“测试表编辑器”相同的代码，还可以访问信号和变量等），CAPL Editor（CAPL编辑器），Parameter Editor（参数编辑器，vTESTstudio把测试代码和参数分离，以实现更高级别的应用，测试用例和参数的重用），Waveform Editor（波形编辑器），Classification Tree Editor（分类树编辑器，对于各临界值数据，可以使用此编辑器编辑），Tracebility Matrix（可追溯性矩阵）等。

vTESTstudio提供了ECU变体和测试变体，变体由变体属性表示，在测试项目中，可以根据需求定义尽可能多的变体属性，例如ECU变体“ Country [US，Europe]”或测试变体“ Coverage [Full，Regression]”。在测试开始前，需要提前定义变体属性的值，然后根据变体定义测试结构、测试序列与参数。这样做的好处是即使在不同的产品中，测试case、参数和库的重用也会增加。测试执行case可以取决于一个或多个变体，可以使用逻辑运算符连接多个条件，测试用例中的执行顺序可以取决于一个或多个变体属性。可以使用相应的If- / Else语句或特殊的图形元素对其进行建模，可以在参数编辑器中定义各个值所依赖的变体属性。

如何增加测试覆盖度呢？（Test Coverage）

Test Case Lists

无需编程即可增加测试范围，通过对传入命令的参数设置多个值，在执行测试时，vTESTstudio会自动生成每个参数值都使用一次的测试用例。

Test Execution in CANoe

vTESTstudio中定义的测试用例在CANoe中进行配置和加载，实时执行，并记录在详细的测试报告中。在“Test Trace”窗口中，可以在测试运行期间观察和分析测试执行情况。

Report

在CANoe执行测试用例时，会自动生成测试报告，需要注意的一点是，还支持把测试报告中的测试步骤关联到Test Trace或vTESTstudio的测试command中，以便错误分析。

Fuzz Testing

vTESTstudio中的模糊测试功能可以很方便地使用CANoe对ECU进行健壮性测试，模糊性测试生成器可以生成大量的信号，对ECU进行刺激。

模糊性测试使用两种类型的测量值：

1. 基于类型和规则的来自数据库的信号

2. 随机值

最终结果查询

Traceability

可以将REQM/TDM与vTESTstudio结合使用，什么意思？就是从REQM/TDM系统导出需求和测试描述，保存成XML格式的需求文件，然后导入到vTESTstudio中，在那里链接到测试用例，链接的元素可以是需求或测试说明。在测试实施期间和测试报告（可追溯性）中，用于追溯外部定义的需求和测试描述。

在Vector提供的TC8示例工程中，所有的测试脚本都由vTESTstudio进行开发和管理。用户可以在此修改或者添加测试脚本。脚本编译过后，将生成的文件导入CANoe中进行测试执行。

在执行TC8测试之前，很多测试参数需要配置。根据测试内容的不同（比如：ARP， ICMPv4，IPv4等等），vTESTstudio工程中也换分了不同的单元测试（Test Unit），每一个单元测试都需要独立进行配置。测试参数分为两种，第一种通用参数，比如IP地址，MAC地址等等，在“GeneralTest Parameters.vparam”这个文件中定义，这些参数只需要设置一次，不同测试单元都引用此文件中的参数；第二种是特有参数，每个测试单元都有独立的参数文件，比如"ArpParameters.vparam"，这个文件定义了ARP测试时需要的特殊参数。

测试脚本

通用参数

特殊参数

在通用参数中，有一类参数需要特别介绍——测试桩（Upper Tester）参数，位于“Testability Parameters”这个分组中。

测试桩时集成在被测对象中的一个应用程序，用来接收测试系统的指令，来使被测对象进入某种状态或发送某些指定的数据。测试桩参数是用来配置测试桩行为的一组参数。

目前测试脚本中的测试桩指令基于“AUTOSAR Testability Protocol”——由AUTOSAR定义的测试桩协议。在执行测试之前，用户需要确认被测设备中已经继承了测试桩并支持此协议。

需要注意的是，目前版本的“AUTOSAR Testability Protocol”中定义的功能是不足以支持TC8，比如ARP的部分测试，此示例工程中的实现仅仅是“示例”，理论上这部分测试桩的功能需要用户自行定义，并在vTESTstudio中修改或添加脚本。

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CANoe

CANoe提供了TC8测试的执行环境，如果用户仅仅需要执行测试，而不需要修改脚本，那么vTESTstudio是不需要的。执行TC8测试所需的软件最低版本是V12.0，并且带有Ethernet option。

CANoe执行环境

至于硬件接口设备，可以使用支持任意支持IEEE100BASE-T1的Vector以太网接口，但不同的硬件提供了不同的功能，比如VT6306，由于支持一些以太网线缆故障的仿真，故可以支持部分物理层测试的自动执行，这是VN56XX系列硬件所不具备的。除此之外，部分被测设备可能需要特殊的唤醒方式，比如：CAN唤醒，这时便需要支持CAN通道的接口设备。

测试用例执行完成之后，CANoe可生成HTML格式的测试报告，测试报告中展示了测试结果统计，以及每个测试用例、每个测试步骤详细的执行内容和结果。

测试报告中的测试结果统计

测试报告中的详细测试执行情况

示例工程中还提供了一个仿真节点，此节点实现了完整的测试桩功能，用户可将工程的执行环境设置为“Simulated”，便可以将这个仿真节点作为被测节点，作为展示和学习使用。

至于覆盖度方面，截至CANoe 12.0 SP3版本，TC8各类测试的覆盖情况如下表所示，可以看到其中某些测试目前还不支持，相信在后续的小版本更新中会逐渐补充上来。

TC8覆盖情况统计

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总结

CANoe具备仿真、分析、诊断、测试功能于一身，同时对传统总线技术的支持，以及丰富的I/O板卡资源，能够非常大的提供TC8测试的效率和自动化程度；同时采用了vTESTstudio进行测试用例的开发和管理，使易用性得以提升，用户花费较少的学习成本即可熟练使用。

作为汽车行业的标杆产品，CANoe在车载总线测试领域深耕多年，获得了业内广大用户的认可。随着车载以太网的发展和应用，CANoe也不断扩展其功能来应对新的需求和挑战，支持CAN/CANFD/LIN/FlexRay/MOST和车载以太网等总线技术的仿真和测试。此次对TC8的支持是一次非常重要的更新，对汽车行业的用户来说，可以从CANoe的仿真和测试功能上获得更多的支持，将大力推动车载以太网的普及。

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