CN111858118B - 一种硬件平台模块化电路测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆硬件生产测试技术领域，具体涉及一种硬件平台模块化电路测试方法。包括上位机向被测控制器发送车型对应的可选资源定义列表；被测控制器根据可选资源定义列表，调用对应的测试用例，对可选资源定义列表中指定的资源和功能进行测试；测试用例为预先写入至被测控制器的用于测试硬件平台模块化电路功能的测试程序，资源或功能中任意一个或多个不同时，均对应一个不同的测试用例，多个测试用例共同组成被测控制器的完整测试程序。测试程序根据不同的车型、资源和功能，由多个测试用例组成。进行测试时，可通过上位机发送的资源定义列表调用对应的测试用例进行测试，从而实现一个测试程序适用不同车型的不同资源、功能测试。

Description

一种硬件平台模块化电路测试方法
技术领域
本发明涉及车辆硬件生产测试技术领域，具体涉及一种硬件平台模块化电路测试方法。
背景技术
随着汽车电子的不断发展，域控制器的出现，传统的控制器功能和性能定义逐步固化，硬件平台电路模块化，同一块PCB,通过不同的物料表，实现不同的模块电路或不同的模块数量组合，适配不同车型，降低开发成本和周期，降低零部件故障率，提高整车的可靠性，成为一种趋势。
比如网关硬件平台，共设计了6路CAN，5路报文唤醒，2路LIN，能检测3个档位，3个硬线唤醒信号。在A车型上，只需要3路CAN，1路LIN，1个档位，只检测1个硬线唤醒信号；在B车型上，需要5路CAN，2路报文唤醒，无LIN，需要检测3个档位，3个硬线唤醒信号；出于成本考虑，在生产PCBA时，根据实际需求，装配模块电路。
一个硬件平台，通常可以适配几个到十几个车型，若每个车型对应一个硬件测试程序，虽然可行，但是每增加一个车型，都要测试台架和被测控制器联调一次程序，显然浪费人力物力。如果不考虑实际资源，测试程序把所有平台化的资源都测试一遍，则不仅测试不严谨，测试结果不能保证一致性，比如消耗电流和实际电流不同，甚至导致有些本身正常的功能不能通过测试，比如休眠功能。所以需要一个平台化的硬件测试程序，满足各种车型的不同需求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种硬件平台模块化电路测试方法，能够满足不同车型的不同测试需求。
本发明技术方案为：一种硬件平台模块化电路测试方法，包括
上位机根据车型、资源和功能信息，向被测控制器发送所述车型对应的可选资源定义列表；
所述被测控制器根据所述可选资源定义列表，调用对应的测试用例，对所述可选资源定义列表中指定的资源和功能进行测试；
所述测试用例为预先写入至被测控制器的用于测试硬件平台模块化电路功能的测试程序，所述资源或功能中任意一个或多个不同时，均对应一个不同的测试用例，多个所述测试用例共同组成被测控制器的完整测试程序。
较为优选的，所述被测控制器调用对应的测试用例进行测试之前，进一步包括：
所述被测控制器对所述可选资源定义列表进行解析，得到可选资源初始化全局请求和局部请求；
所述被测控制器根据可选资源初始化全局请求和局部请求，对目标资源进行初始化。
较为优选的，所述资源中的通讯模块，其可选资源定义列表通过报文形式进行发送，所述报文包括多个字节，多个字节至少包括一个用于标识整个通讯模块中是否有可选资源的bit0，和若干个用于标识各个通道是否有可选资源的bit1～biti，所述i为该通讯模块的通道数；
当bit0的标志位为第一标志位时，判断为存在可选资源初始化全局请求，并进一步根据bit1～biti中标志位为第一标志位的字节，确定具有局部请求的通道号；
当bit0的标志位为第二标志位时，判断为不存在可选资源初始化全局请求；
所述通信模块对目标资源进行初始化为对所述具有局部请求的通道号的初始化。
较为优选的，所述测试用例进行测试时，其测试动作触发方式包括事件触发、周期触发、时间周期触发中的任意一种或多种。
较为优选的，还包括系统初始化，所述系统初始化包括
关闭看门狗；
初始化PLL和系统时钟；
I/O初始化；
AD初始化；
CAN0初始化；
定时器初始化；
所述CAN0用于实现被测控制器与上位机通信。
较为优选的，所述被测控制器通过测试用例进行测试时，对输入信号进行循环检测，并周期性地向上位机输出结果，上位机根据自身设定的测试节奏，从当前给定输入随时判断测试结果。
较为优选的，上位机对被测控制器的输出结果和反馈信号进行比较，若输出结果和反馈信号每个状态均相同，则测试通过。
较为优选的，测试时，对于同一个模块控制的多路信号，只要用到一个通道，该模块所有通道全部测试。
较为优选的，对硬线唤醒或CAN报文唤醒功能进行测试时，上位机自动选择用于唤醒的测试用例，所述用于唤醒的测试用例用于使能所有唤醒源。
本发明的有益效果为：硬件平台模块化电路的测试程序根据不同的车型、资源和功能，由多个独立的测试用例组成。进行测试时，可通过上位机发送的资源定义列表调用对应的测试用例，对指定的资源和功能进行测试，从而实现同一个测试程序适用不同车型的不同资源、功能测试。同时，对于通讯模块，通过对资源定义列表报文的可选资源初始化全局请求和局部请求进行解析，获取需要进行初始化的对象信息，从而实现测试前的初始化，进一步保证了测试结果的准确性。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
图2为本发明测试流程示意图；
图3为本发明初始化流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，一种硬件平台模块化电路测试方法流程如下：
上位机根据车型、资源和功能信息，向被测控制器发送车型对应的可选资源定义列表；
被测控制器根据所述可选资源定义列表，调用对应的测试用例，对可选资源定义列表中指定的资源和功能进行测试。
本方案的测试用例为预先写入至被测控制器的用于测试硬件平台模块化电路功能的测试程序，不同的资源或功能分别对应不同的测试用例。每个车型均包含多个测试用例，而同一车型的资源种类和数量不同时，对应的测试用例也不相同，而测试同一车型同一资源的同一功能，则采用同一个测试用例。此外，由于不同的车型之间可能存在相同的资源或功能，因此，车型不同并不一定会采用不同的测试用例，具体采用的测试用例依据车型内的资源和功能而定。多个测试用例共同组成被测控制器的完整测试程序。
进行测试前，需要先进行初始化。资源中的通讯模块，其可选资源定义列表通过报文形式进行发送，报文包括多个字节，多个字节至少包括一个用于标识整个通讯模块中是否有可选资源的bit0，和若干个用于标识各个通道是否有可选资源的bit1～biti，i为该通讯模块的通道数；
当bit0的标志位为第一标志位时，判断为存在可选资源初始化全局请求，并进一步根据bit1～biti中标志位为第一标志位的字节，确定具有局部请求的通道号；
当bit0的标志位为第二标志位时，判断为不存在可选资源初始化全局请求；
通信模块对目标资源进行初始化为对具有局部请求的通道号的初始化。
实施例一
以下以CAN通讯模块为例进行说明。
被测控制器开始上电测试后，上位机发送可选资源列表，CAN0接收报文，根据通信协议解包，分析得到可选资源初始化全局请求和局部请求。在大循环中，查询全局请求，若请求有效，则一一判断每个可选资源的局部请求，若有，则初始化。表1为CAN1-CAN7为可选模块时，CAN报文位定义示例。CAN0通道接收0x105报文，当bit0＝1，表示在CAN1-CAN7中，有可选资源。然后查询Bit1-Bit7，确定哪些通道需要初始化。
通道 ID 方向 bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 备注
CAN0 0x105 接收 CAN7 CAN6 CAN5 CAN4 CAN3 CAN2 CAN1 可选CAN通道 1:选用；0：未用
初始化的流程如图3所示，系统初始化包括运行软件必须的模块和测试必选资源的初始化。首先关闭软件看门狗，因为软件看门狗默认使能，其时钟源为片内慢速振荡器，常温误差约为15％，温漂和电源电压漂移约为10％，所以每个单片机实际的看门狗周期差别很大，与其费时费力确定最小的喂狗周期，不如首先关闭片内看门狗，并且软件看门狗不可靠，毕竟每个控制器的测试周期只在几分钟左右。
初始化PLL和系统时钟为CPU和各外设提供时基，I/O初始化大部分与测试必选资源有关，包括测试输入和输出开关量初始化，输入开关量包括档位信号、高有效开关量和低有效开关量；输出开关量使能可控电源，使能硬件看门狗，切换CAN/LIN通道的工作模式，使能驱动输出诊断、选择诊断通道，控制驱动输出状态。AD采集输入电源和内部电源电压是硬件自诊断的重要元素。CAN0是被测控制器和上位机通信的必要媒介，CAN0初始化定义CAN控制器的通信协议，和上位机保持一致。定时器为测试软件提供时基，触发周期性事件。系统初始化中，最后调用定时器初始化，因定时器中断是测试软件最频繁的中断源，某些外设的初始化，需要切换外设模式，查询等待，被打断后，初始化不能正常完成。
初始化结束后，开始进行测试，从初始化到测试的完整流程如图2所示。测试的触发条件以周期性任务定时触发进行说明。
周期性任务包括采样输入档位、高有效开关量和低有效开关量，采样电源电压，切换输出驱动的状态，采样输出驱动反馈状态，查询是否接收到以太网/CAN/LIN新报文并解包，打包发送测试结果等。事件触发任务包括反馈总线测试报文，执行控制器休眠指令。图2中，取△t＝T1/2最合理，若T2是T1的整数倍,则定时器的中断周期为△t。比如，T1＝10ms,T2＝100ms，△t＝5ms，若取△t＝2ms，定时器中断周期为2ms，此设置不合理。
本测试程序在开发过程中，先调试所有资源和功能，找到一个合理的可靠的调度程序框架，一个合理的调度程序在一个大循环内分成事件触发、周期触发和事件周期触发，触发周期和时刻不止一个，保证CPU能多间歇的运行，禁止所有同周期事件只有一个周期性的触发时间点；禁止对同一CAN模块连发多帧报文，即便发送缓冲区不同，在强干扰下，会死机，需改为分时操作；通过后，再根据通信协议，将测试资源和功能分成必选项和可选项，保留必选项的测试程序，裁剪可选项；再在大循环中设置可选资源和功能测试条件，选择调度可选的单片机外设初始化时刻，增加可选功能测试子程序开关；再用可能出现的几种资源和功能组合，一一测试，直到各种组合都调试通过。
每个车载控制器都要升级软件，通过以太网、CAN总线或LIN总线。目前以CAN为主。通过以太网升级的，一定有CAN模块。所以大部分控制器集成了1个或多个CAN/LIN模块。本文以CAN为例，在生产线上，通过1个CAN模块接收上位机的测试命令，并反馈测试结果，测试所有的CAN模块和其它硬件电路成为硬件电路测试的通过手段。
硬件平台模块化电路的测试程序能测试所有资源和每种资源的所有功能，也能测试各种资源和功能组合。周期性地通过CAN总线反馈结果。上位机能灵活调度测试用例，不受被测对象测试程序的时序限制。在生产线上测试时，上位机选择车型和配置，并通过CAN发送每个车型和配置的实际资源和功能，测试程序自动选择测试用例，实现一个平台化测试程序测试所有车型。对于同一个模块控制的多路信号，只要用到一个通道，该模块所有通道都要全部测试，可防止内部短路，某个通道不正常导致其他通道不正常。对类似硬线唤醒和CAN报文唤醒功能，只和单片机唤醒模块有关，和单片机外的模块电路无关，测试软件默认使能所有唤醒源，上位机自动选择唤醒测试用例。外设在哪些运行模式和休眠模式下运行、设置中断向量表、休眠前禁止外设也是按照平台化资源全部设置好。
除总线功能测试需要用到的收发外，平台化测试程序和上位机的通信只有定义测试用例和反馈结果这两种，通信矩阵固定且唯一，完整地定义所有测试用例和反馈所有结果。测试软件的流程不受上位机的控制，对输入信号循环检测，周期性地输出结果到CAN总线，上位机可根据自己的测试节奏，从当前给定输入，随时判断测试结果；对输出信号，测试程序按照约定时序直接切换输出信号的所有状态，切换时刻按照整个测试更加方便快捷的原则和上位机事先约定好，测试程序周期性地采集输出反馈信号，发送到CAN总线上，上位机对每个输出信号的每个状态采集一次，采集时刻可灵活选择，比较实际输出结果和反馈信号，若每个状态都相同，则测试通过。
此外，中断应用和管理是设计测试软件的关键。除定时器外，禁用中断响应外设，而用查询响应。因为在大部分简单的应用中，中断服务时间比中断响应和退出时间还短。中断提高了系统消耗，降低了CPU运行大循环的效率，在测试用例较多时，容易不稳，比如使能了6通道CAN接收中断，再测试时，容易出现错误帧；在受到干扰时，容易死机。所以除定时器用中断响应，精准触发周期性事件外，其余模块比如AD转换完成、CAN/LIN/SPI报文发送/接收完成等都应根据信号特点用查询实现。定时器中断周期只需刚刚满足应用场景，不能设置过小，以免引入无意义的中断。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种硬件平台模块化电路测试方法，其特征在于：包括
上位机根据车型、资源和功能信息，向被测控制器发送所述车型对应的可选资源定义列表；
所述被测控制器根据所述可选资源定义列表，调用对应的测试用例，对所述可选资源定义列表中指定的资源和功能进行测试；
所述测试用例为预先写入至被测控制器的用于测试硬件平台模块化电路功能的测试程序，所述资源或功能中任意一个或多个不同时，均对应一个不同的测试用例，多个所述测试用例共同组成被测控制器的完整测试程序；
所述被测控制器调用对应的测试用例进行测试之前，进一步包括：
所述被测控制器对所述可选资源定义列表进行解析，得到可选资源初始化全局请求和局部请求；
所述被测控制器根据可选资源初始化全局请求和局部请求，对目标资源进行初始化；
所述资源中的通讯模块，其可选资源定义列表通过报文形式进行发送，所述报文包括多个字节，多个字节至少包括一个用于标识整个通讯模块中是否有可选资源的bit0，和若干个用于标识各个通道是否有可选资源的bit1~ biti，所述i为该通讯模块的通道数；
当bit0的标志位为第一标志位时，判断为存在可选资源初始化全局请求，并进一步根据bit1~ biti中标志位为第一标志位的字节，确定具有局部请求的通道号；
当bit0的标志位为第二标志位时，判断为不存在可选资源初始化全局请求；
所述通信模块对目标资源进行初始化为对所述具有局部请求的通道号的初始化。
2.根据权利要求1所述的硬件平台模块化电路测试方法，其特征在于：所述测试用例进行测试时，其测试动作触发方式包括事件触发、周期触发、时间周期触发中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的硬件平台模块化电路测试方法，其特征在于：还包括系统初始化，所述系统初始化包括
关闭看门狗；
初始化PLL和系统时钟；
I/O初始化；
AD初始化；
CAN0初始化；
定时器初始化；
所述CAN0用于实现被测控制器与上位机通信。
4.根据权利要求1所述的硬件平台模块化电路测试方法，其特征在于：所述被测控制器通过测试用例进行测试时，对输入信号进行循环检测，并周期性地向上位机输出结果，上位机根据自身设定的测试节奏，从当前给定输入随时判断测试结果。
5.根据权利要求4所述的硬件平台模块化电路测试方法，其特征在于：上位机对被测控制器的输出结果和反馈信号进行比较，若输出结果和反馈信号每个状态均相同，则测试通过。
6.根据权利要求1所述的硬件平台模块化电路测试方法，其特征在于：测试时，对于同一个模块控制的多路信号，只要用到一个通道，该模块所有通道全部测试。
7.根据权利要求1所述的硬件平台模块化电路测试方法，其特征在于：对硬线唤醒或CAN报文唤醒功能进行测试时，上位机自动选择用于唤醒的测试用例，所述用于唤醒的测试用例用于使能所有唤醒源。
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