CN108732443B - 一种基于Linux的自动测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Linux的自动测试系统及方法，其系统包括CAN模块、串口模块、译码控制模块以及输入输出模块；译码控制模块与输入输出模块相连；CAN模块用于按照CAN通讯协议内容发送CAN指令给待测产品，并接收待测产品反馈的CAN数据帧进行解析实现对待测产品CAN总线通讯的检测；串口模块用于实现对待测产品串口总线的检测；译码控制模块用于对地址总线、控制信号进行译码，实现数字量的输出，并用于对输入量的检测；输入输出模块用于检测测试系统本身的开关信号，控制待测产品的配电，监测采集待测产品的供电电压信号，在检测到故障时进行提示告警；本方法基于该系统，可兼容多种产品不同的测试需求，实现产品检测的可视化，可定位产品故障点，测试数据可追溯。

Description

一种基于Linux的自动测试系统及方法

技术领域

本发明属于自动检测技术领域，更具体地，涉及一种基于Linux的自动测试系统及方法。

背景技术

随着自动检测技术的发展，自动测试装置越来越多的在产品检测中受到重用，产品出厂前需要对产品进行检测，当产品存放时间过长时，也要对产品进行抽查检测，因此需要一款便携式轻便的测试系统对产品进行自动检测，并配备相应的显示窗口实时显示测试信息，能对测试过程中的数据进行自动保存，方便对测试数据进行查看和分析，当待测产品检测异常时可具体定位故障点，功能方面能满足产品多种通讯的要求，并且用户能对产品的参数进行设置，满足不同用户个性化需求。

目前，对产品的测试系统一般是基于DSP(Digital Signal Processing，数据信号处理器)嵌入式系统，程序内置于DSP处理器内，硬件环境不方便配备显示屏，程序修改升级困难，无法直观看到测试信息，只能通过仿真器对数据进行监测读取，功能单一，仅仅对产品的串口通讯进行自检测试，并且测试系统因内置有较大的电源，体积较大笨重，携带测试不方便，测试效率低下。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的至少一点，本发明提供了一种基于Linux的自动测试系统及方法，其目的在于实现产品自动检测过程的可视化。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于Linux的自动测试系统，包括CAN模块、串口模块、译码控制模块以及输入输出模块；译码控制模块与输入输出模块相连；

其中，CAN模块用于按照CAN通讯协议内容发送CAN指令给待测产品，并接收待测产品反馈的CAN数据帧进行解析，从而实现对待测产品CAN通讯总线的检测；

串口模块用于按照RS422串口通讯协议内容发送相应的串口指令给待测产品，并接收待测产品反馈的串口消息进行解析，从而实现对待测产品串口总线的检测；

译码控制模块用于对地址总线、控制信号进行译码，实现数字量的输出，并用于输入量的检测；

输入输出模块用于检测自动测试系统本身的开关信号，控制待测产品的配电，采集监测待测产品的供电电压信号，在检测到故障时进行提示告警；具体包括并列的告警提示单元、开关量输入单元、AD采集单元以及继电器；告警提示单元、开关量输入单元、AD采集单元以及继电器均与译码控制模块相连；告警提示单元用于对检测故障进行提示告警、开关量输入单元用于采集自动测试系统接收的自动开关测试信号，AD采集单元用于采集待测产品的供电电压信号，继电器用于在译码控制模块的控制下对待测产品进行配电；其中，告警提示模块在本发明的实施例里采用指示灯和蜂鸣器实现；

工作时，CAN模块通过CAN总线接口连接待测产品、串口模块通过串口总线接口连接待测产品，输入输出模块通过配电接口为待测产品配电。

优选的，上述基于Linux的自动测试系统，还包括输入接口，以及与之匹配的输入设备，用于接入外部输入的指令。

优选的，上述基于Linux的自动测试系统，还包括输出接口，以及与之匹配的显示设备，用于显示测试结果。

为实现本发明目的，按照本发明的一个方面，根据上述的自动测试系统，提供了一种自动测试方法，包括如下步骤：

(1)测试系统自检：对自动测试系统加电后进行电压监测、漏电检测；并进行CAN总线通讯和串口通讯自收发通讯功能检测，确保自动测试系统功能正常；

(2)对待测产品自动检测：通过自动测试系统对待测产品进行配电功能测试、对待测产品的综合控制器进行功能测试、对待测产品的惯导装置进行功能测试，对待测产品的导引装置进行功能测试；具体包括：

(2.1)在自动测试系统对待测产品的供电控制下，对待测产品的供电电压以及漏电电压进行检测，以实现配电功能测试；

(2.2)向待测产品发送综合控制器自检CAN指令，并根据预先定义的CAN协议内容对综合控制器反馈的CAN帧头数据帧中表示自检状态的数据进行解析，根据解析结果获得测试结果；

在本发明的一个实施例中，解析结果为0则判定为自检正常，解析结果为其他数字则判定为错误代码，代表功能模块自检过程中的其它错误，譬如1表示CAN总线初始化错误，2表示AD错误，3表示定时器中断错误的自检错误状态；

(2.3)向待测产品发送惯导装置自检CAN指令和RS422指令；并根据预先定义的协议对待测产品惯导装置反馈的数据帧中表示自检状态的数据进行解析，判定待测产品惯导装置是否正常；

(2.4)向待测产品发送导引装置自检CAN指令；并根据预先定义的协议对待测产品导引装置反馈的数据帧进行解析，判定待测产品导引装置功能是否正常；

(3)产品参数设置：通过CAN总线向待测产品发送参数设置命令帧进行产品参数设置；

在本发明的一个实施例中所设置的产品参数包括16组数据，每组包含激光编码和激光周期值，每组数据配上相应的CAN命令帧头发送给待测产品；

对待测产品参数设置完成后所反馈的参数设置结果状态数据帧进行解析，根据该数据帧上的参数设置状态标志位的数据进行判断，数据为0表示参数设置成功，数据为1表示参数设置失败。

优选地，上述的自动测试方法，将设置好的参数自动保存在测试系统Linux系统下专门指定的文件目录下；当下次进行参数设置时，直接从该目录调用对应的文档内容显示在界面表格中，简化参数的设置或修改。

优选地，上述的自动测试方法，在测试过程中将测试流程、测试结果、设备运行时间以及通讯数据(CAN总线数据和串口数据)均自动保存在指定的文件目录下，以便测试结束后可对测试数据进行分析追溯。

优选地，上述基于Linux的自动测试方法，向待测产品发送指令采用多次重复发送机制，避免单次发送无回复测试失效，有效的保证测试过程中通讯无异常；其中，重复发送次数可预先设置。

优选地，上述基于Linux的自动测试方法，通过如下方法，对测试进程和测试结果进行实时显示：

(a)自动测试系统硬件上通过指示灯进行指示：对待测产品的各功能模块进行检测时，通过面板上对应的指示灯进行指示，绿色灯常亮指示对应的功能模块测试正常；绿色灯闪烁指示正在测试中；红色灯常亮指示对应的功能模块测试异常，同时蜂鸣器进行蜂鸣报警提示；

(b)通过硬件支持的接口显示器，以界面窗口形式实现测试过程和测试结果的可视化：在软件界面信息显示框内，对测试过程信息和结果实时以文字提示说明；另外，界面流程图各功能模块指示以不同的颜色区分，同指示灯显示颜色一致，表明待测产品检测结果状态。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的基于Linux的自动测试系统，相对现有的测试系统，各功能模块更加紧凑，功能接口更丰富，可兼容多种产品不同的测试需求，可兼容现有产品的测试；接口的扩展又满足新产品多种通讯需求的功能检测；并且实现产品检测的可视化要求，可定位产品具体的故障点，测试过程信息更直观，保存的测试数据可追溯查看，极大的提高了对待测产品的检测效率；

(2)本发明提供的基于Linux的自动测试系统及方法，通过显示装置譬如硬件支持的VGA接口显示器，以界面窗口形式实现测试过程和测试结果的可视化，解决现有测试系统无法直观的了解整个测试过程详细信息的问题；对测试过程数据以文档的形式实时保存，可对数据进行分析，快速定位产品某个功能模块具体故障的原因；

(3)本发明提供的基于Linux的自动测试系统及方法，对待测产品的功能模块采取顺序检测，测试过程覆盖待测产品的所有功能模块；测试过程中考虑到通讯异常，采用多次重复发送机制，避免单次发送无回复测试失效的可能，有效的保证了测试过程中通讯正常。

附图说明

图1是本发明提供的基于Linux的自动测试系统的一个实施例的系统框架示意图；

图2是本发明提供的基于Linux的自动测试方法的一个实施例的总流程示意图；

图3是本发明提供的基于Linux的自动测试方法的一个实施例的测试系统自检流程示意图；

图4是本发明提供的基于Linux的自动测试方法的一个实施例的自动测试流程示意图；

图5是本发明提供的基于Linux的自动测试方法的一个实施例的参数设置流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的基于Linux的自动测试系统的一个实施例，参照图1，包括CAN模块、串口模块、译码控制模块、输入输出模块，USB/PS2接口、CRT显示接口、键盘以及显示器，译码控制模块与输入输出模块相连；其中，CAN模块、串口模块、译码控制模块、输入输出模块，USB/PS2接口、CRT显示接口集成在PC104核心板上；实施例中，译码控制模块由可编程逻辑器件CPLD实现。在核心板所实现的硬件环境下，通过自动测试方法与待测产品进行CAN通讯和RS422串口通讯交互的测试，工作时，CAN模块通过CAN总线接口连接待测产品、串口模块通过串口总线接口连接待测产品，输入输出模块通过配电接口为待测产品配电；完成对待测产品的检测。

输入输出模块用于检测测试系统本身的开关信号，控制待测产品的配电监测采集待测产品的供电电压信号，在检测到故障时进行提示告警；具体包括并列的告警提示单元、开关量输入单元、AD采集单元以及继电器；告警提示单元、开关量输入单元、AD采集单元以及继电器均与译码控制模块相连；告警提示单元用于对检测故障进行提示告警、开关量输入单元用于采集系统本身输入的自动开关测试信号，AD采集单元用于采集给待测产品的供电电压信号，检测供电电压的变动是否在规定的范围内，以及检漏电功能，通过检测电压正负两端对机壳阻抗的变化是否在合理的范围内来实现，继电器用于在译码控制模块的控制下对待测产品进行配电；其中，告警提示模块在实施例里采用指示灯和蜂鸣器实现。

CAN模块用于按照CAN通讯协议内容发送相应的CAN指令给待测产品，并接收待测产品反馈的CAN数据帧进行解析，从而实现对待测产品CAN通讯总线的检测；串口模块用于对待测产品的串口总线的检测，按照RS422串口通讯协议内容发送相应的串口指令给待测产品，并接收待测产品反馈的串口消息进行解析，从而实现对待测产品串口总线的检测。

实施例中，核心板提供显示器和键盘的接口，CAN模块采用SJA1000T，外置16MHz有源晶振，兼容CAN2.0B协议，支持高达1Mbps的通信速率。串口模块采用TI公司TL16C754外扩实现，单通道通信速率可高达2Mbps，发送、接收的数据格式(数据位数、校验码、停止位数)可编程，支持中断、查询模式，4个通道UART并-串转换器件，每个通道均有64个字节的FIFO，可在保证实时性的同时大大提高可靠性，减轻核心板的通讯负担。

基于实施例的系统所提供的硬件环境，在Linux操作系统下，装载IO驱动、串口驱动和CAN驱动，实现对测试系统面板开关信号的检测，控制指示灯颜色和点亮方式、控制继电器输出完成对产品配电、蜂鸣器的响动以及完成AD采集模块包含检漏电功能。串口驱动和CAN驱动主要实现对外通讯功能，跟待测产品进行信息交互，对待测产品发送指令帧，接收产品反馈的信息进行解析显示和保存。

基于实施例提供的自动测试系统实现的自动测试方法，其流程参照图2所示，具体包括如下步骤：

(1)测试系统自检：对测试系统加电后进行电压监测、漏电检测；并进行CAN总线通讯和串口通讯自收发通讯功能检测，确保测试系统功能正常；自检完成后可排除正式测试产品时测试系统自身检测问题；测试系统自检正常后可对待测产品进行参数设置，若产品出厂前已完成参数设置则无需修改，直接进入功能测试界面进行自动检测；

(2)对待测产品自动检测：通过测试系统对待测产品进行配电功能测试、对待测产品的综合控制器进行功能测试、对待测产品的惯导装置进行功能测试，对待测产品的导引装置进行功能测试。

功能测试是通过CAN总线通讯和RS422串口发送对应模块自检指令，接收待测产品反馈的信息进行解析判断相应模块功能是否运行正常，当发送指令没有收到回应会有3次重复发送的机会，都没有接收到回复消息会显示检测异常和报故，其余情况按信息帧解析结果予以显示，当测试过程中某一模块检测出现异常，测试系统会停止功能测试，测试流程结束。

测试系统进行自检测试功能时，通过自检插头实现串口模块的串口1、串口2互联，CAN模块的CAN1、CAN2互联，串口1和串口2能相互通讯，CAN1和CAN2间能相互通讯；测试系统自检测试流程参照图3所示，具体包括如下步骤：

(1)系统启动后，开始全局变量初始化、CAN、RS422串口以及IO驱动加载初始化，然后通过键盘快捷键启动设备自检测试，开始对系统输入输出模块进行检测；检测内容包括指示灯不同状态的显示和蜂鸣器的响动；实施例中表现为6个指示灯先绿色亮3s关闭、红色亮3s同时伴随蜂鸣器的响动，之后指示灯和蜂鸣器复位回初始状态；

(2)自检测试，对输入输出模块进行检测，检测内容包括AD采集模单元(含漏电电压检测)和开关量输入单元；具体为：检测上电电压AD值，转换后读取的电压范围在22～31V之间可判断上电电压正常，指示灯1绿色常亮，测试结果显示在界面显示框内并将测试数据保存在指定的目录文件下；否则判断为异常，指示灯1红色常亮，蜂鸣器报警，自检流程终止。之后进行开关量输入检测，20s内检测到上拨自动测试开关信号，开始对自动测试系统进行自检测试；

(3)自检测试内容包含配电检测，串口通讯检测和CAN通讯检测；通过对产品配电电压检测、正负漏电电压检测完成配电检测；通过串口1与串口2间互发互收消息进行数据比对，判断两个串口通讯是否正常；另外通过CAN1与CAN2间互发互收的CAN数据帧进行数据比对，判断两个CAN口通讯是否正常。配电检测以及串口通讯检测和CAN通讯检测的检测结果分别对应不同的指示灯以相应颜色状态显示，同时功能界面框会有测试信息实时显示，当自检功能测试结束后，测试系统自动下电，断开对待测产品的供电，自检测试流程结束。

对产品进行功能模块测试时，测试系统通过电缆连接待测试产品，功能测试流程参照图4，具体包括如下步骤：

(1)系统启动后开始全局变量初始化、CAN、RS422串口以及IO驱动加载初始化，进入功能测试界面，10s后自动开启对待测产品功能模块测试流程。首先对自动测试系统上电电压AD值和正负漏电电压值检测，若读取的电压值在理论正常范围内，指示灯1绿色常亮，显示保存测试信息，否则指示灯1红色常亮，蜂鸣器报警，自动测试流程终止；

(2)检测待测产品的功能模块包含配电检查模块，综合控制器模块，惯导装置模块和导引装置模块共四个功能模块。对产品进行配电电压检测、正负漏电电压检测结果由相应的指示灯和蜂鸣器给出提示，配电检测结束后，依次对产品功能模块综合控制器模块，惯导装置模块和导引装置模块，通过CAN总线通讯和RS422串口发送对应模块自检指令，接收产品反馈的信息帧进行解析判断相应模块功能是否运行正常，完成对待测产品功能模块运行状态的检查情况；具体如下：

(2.2)对待测产品的综合控制器进行功能测试：具体地，向待测产品发送综合控制器自检CAN指令，对综合控制器反馈的CAN帧头数据帧根据定义好的CAN协议内容对表示自检状态的数据进行解析；根据解析结果获得测试结果：

(2.3)对待测产品的惯导装置进行功能测试：具体地，向待测产品发送惯导装置自检CAN指令和RS422指令；根据协议，不同的帧头指令，发送的对象不同；对待测产品惯导装置反馈的数据帧也按照预先定义的协议进行解析，根据反馈的数据帧内表示自检状态的数据判定待测产品惯导装置是否正常；

(2.4)对待测产品的导引装置进行功能测试：具体地，向待测产品发送导引装置自检CAN指令；对待测产品导引装置反馈的数据帧根据预先定义的协议内容进行解析；根据解析结果获得导引装置功能检测结果。

测试过程中一切正常相应的指示灯绿色常亮，某处功能模块检测出现异常对应的指示灯红色常亮，蜂鸣器报警，自动测试流程终止。每次测试结果和通讯数据都以文本形式自动保存，若出现异常情况，可以查看测试提示信息，并可对保存的通讯数据进行分析，更准确定位待测产品异常点。

测试系统对产品进行参数设置功能，进入功能测试界面，快捷键启动参数设置按钮，进入到参数设置界面，参数设置流程参照图5所示，通过CAN总线向待测产品发送参数设置命令帧进行参数的设置。

实施例中，参数设置共16组数据，每组包含激光编码和激光周期值两个数值，每组数据配上相应的CAN帧头发送指令给待测产品，待测产品收到指令后完成参数的设置，并反馈参数设置完成状态数据帧。测试系统收到待测产品反馈的状态数据帧进行解析，判断待测产品参数设置是否成功。

设置好的参数以txt文档形式自动保存在测试系统专门指定的文件目录下，并对保存的参数进行范围判断，保证设置的参数在合理的范围内；当下次进行参数设置时从该目录调用上次保存的文档内容显示在界面表格中，简化了参数的设置或修改。

参数保存好后，启动参数设置，每组参数配上相应的CAN帧头发送指令给待测产品，待测产品收到指令后完成参数的设置，并反馈参数设置结果信息，总共完成16组参数设置指令的发送和接收。若回复的信息解析判断参数设置成功，则通过对话框提醒参数设置完成；若参数设置失败，重复发送3次对应参数设置指令帧，完成对应参数的设置，若3次重复发送还是失败，可通过通讯记录查明参数设置失败的原因。

根据对产品的要求，在测试流程上采用顺序测试，即按照产品功能模块逐一进行测试，当前模块测试正常完成接着下一个模块测试。在测试过程中，整个测试流程、测试结果、设备运行时间以及通讯数据(CAN总线数据和RS422串口数据)都以文档形式自动保存，存在同一个指定的文件目录下。

采用本发明提供的自动测试系统及方法，在正式测试开始前先对测试系统进行自检测试，保障测试系统能正常使用，不影响待测产品的功能测试；测试方法可以直观反映产品的测试过程状态，以功能模块为区分，便于测试出产品故障点。该测试系统体积小，重量轻，操作方便，便于携带，测试效率比之前产品有着极大的提高，并且适用性广，具有较好的应用价值和推广前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于Linux的自动测试系统，其特征在于，包括CAN模块、串口模块、译码控制模块以及输入输出模块；所述译码控制模块与输入输出模块相连；

所述CAN模块用于按照CAN通讯协议发送CAN指令给待测产品，并接收待测产品反馈的CAN数据帧进行解析，以实现对待测产品CAN通讯总线的检测；

所述串口模块用于按照RS422串口通讯协议发送串口指令给待测产品，并接收待测产品反馈的串口消息进行解析，以实现对待测产品串口总线的检测；

所述译码控制模块用于对地址总线、控制信号进行译码，实现数字量的输出，并用于输入量的检测；

所述输入输出模块用于检测自动测试系统本身的开关信号，控制待测产品的配电，采集监测待测产品的供电电压信号，在检测到故障时进行提示告警；具体包括并列的告警提示单元、开关量输入单元、AD采集单元以及继电器；所述告警提示单元、开关量输入单元、AD采集单元以及继电器均与译码控制模块相连；所述告警提示单元用于对检测故障进行提示告警，所述开关量输入单元用于采集自动开关测试信号，所述AD采集单元用于采集待测产品的供电电压信号，所述继电器用于在译码控制模块的控制下对待测产品进行配电；

所述系统的测试过程包括：

通过自动测试系统对待测产品进行配电功能测试、对待测产品的综合控制器进行功能测试、对待测产品的惯导装置进行功能测试，对待测产品的导引装置进行功能测试；具体包括：

在自动测试系统对待测产品的供电控制下，对待测产品的供电电压以及漏电电压进行检测，以实现配电功能测试；

向待测产品发送综合控制器自检CAN指令，并根据预先定义的CAN协议内容对综合控制器反馈的CAN帧头数据帧中表示自检状态的数据进行解析，根据解析结果获得测试结果：

向待测产品发送惯导装置自检CAN指令和RS422指令；并根据预先定义的协议对待测产品惯导装置反馈的数据帧中表示自检状态的数据进行解析，判定待测产品惯导装置是否正常；

向待测产品发送导引装置自检CAN指令；并根据预先定义的协议对待测产品导引装置反馈的数据帧进行解析，判定待测产品导引装置功能是否正常。

2.如权利要求1所述的基于Linux的自动测试系统，其特征在于，还包括输入接口，以及与所述输入接口匹配的输入设备，用于接入外部输入的指令。

3.如权利要求1或2所述的基于Linux的自动测试系统，其特征在于，还包括输出接口，以及与所述输出接口匹配的显示设备，用于显示测试结果。

4.一种基于权利要求1～3任一项所述的自动测试系统的自动测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对自动测试系统加电后进行电压监测、漏电检测；并进行CAN总线通讯和串口通讯自收发通讯功能检测，确保自动测试系统功能正常；

(2)通过CAN总线向待测产品发送参数设置命令帧进行产品参数设置。

5.如权利要求4所述的自动测试方法，其特征在于，所设置的产品参数包括16组数据，每组包含激光编码和激光周期值，每组数据配上相应的CAN命令帧头发送给待测产品；

对待测产品参数设置完成后所反馈的参数设置结果状态数据帧进行解析，根据参数设置状态标志位的数据进行判断，为0表示参数设置成功，为1表示参数设置失败。

6.如权利要求4或5所述的自动测试方法，其特征在于，将设置好的参数自动保存在测试系统Linux系统下专门指定的文件目录下；当下次进行参数设置时，直接从该目录调用对应的文档内容显示在界面表格中，简化参数的设置或修改。

7.如权利要求4或5所述的自动测试方法，其特征在于，将测试流程、测试结果以及测试过程中的通讯数据均自动保存在指定的文件目录下，以便测试结束后对测试数据进行追溯。

8.如权利要求4或5所述的自动测试方法，其特征在于，向待测产品发送指令采用多次重复发送机制，避免单次发送无反馈导致测试失效，重复发送次数可预先设置。

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