CN115208795A - 一种以太网控制设备的接口测试方法及装置 - Google Patents

一种以太网控制设备的接口测试方法及装置 Download PDF

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CN115208795A CN202210755925.1A CN202210755925A CN115208795A CN 115208795 A CN115208795 A CN 115208795A CN 202210755925 A CN202210755925 A CN 202210755925A CN 115208795 A CN115208795 A CN 115208795A
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Abstract

本发明公开了一种以太网控制设备的接口测试方法及装置，用于轨道交通车辆的以太网控制设备，接口测试方法包括：通过交换机将被测设备、工具单元以及接口测试装置进行组网连接；编写通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件，并将通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件导入接口测试装置；根据通讯配置文件在接口测试装置与被测设备之间建立通讯连接；根据协议配置文件与收发关系配置文件指导接口测试装置与被测设备之间进行数据通讯；接收工具单元发送的测试指令并通过接口测试装置返回相应的测试结果，根据测试结果判断测试是否通过。通过上述方法提高了设备接口测试的灵活性与通用性。

Description

一种以太网控制设备的接口测试方法及装置
技术领域
本发明涉及轨交系统技术领域，尤其涉及一种以太网控制设备的接口测试方法及装置。
背景技术
以太网通讯在轨道交通领域应用十分广泛，车上很多系统均有以太网控制设备。以太网通讯的种类多，配置灵活，不同种类的车辆，以太网通讯控制设备的通讯方式不尽相同。为了确保各类以太网控制设备在运行过程中的稳定性，需要在产品装车运行前进行测试工作。
目前轨道交通领域针对以太网控制设备的测试方法较少，传统的测试方式有以下两种方式：
第一种方式是将PC机与以太网控制设备相连，利用网络调试工具，向被测设备发送原始的数据指令，观察设备的动作是否与预期一致；或者通过wireshark抓包工具，抓取被测设备的数据，判断设备的工作情况。但这种测试过程完全依赖于人工手动测试，通过组合原始数据指令进行测试并观察结果，效率非常低，且易出错；如果涉及到的以太网通讯种类比较多，使用网络调试助手不能满足测试需求；
第二种方式是针对不同项目设备的需求，编写设备调试软件，由测试人员进行手动点击软件相关功能按键进行指令发送，观察设备的动作或者设备回复，判断是否达到预期效果。但是开发调试软件，需按照待测的设备进行开发，由于新开发，没有经过实践，软件本身可能存在缺陷，需要经过一段时间的调试才能投入使用，使用的过程中也不能确保其功能完全正确，造成测试工作停滞，转而解决调试软件本身的问题。在软件的修改过程中，为了不引起新的错误，测试人员需要大量重复测试，而手动测试回归性差，无法适应软件修改需求，导致软件可能存在大量缺陷。
发明内容
本发明针对轨道交通车辆以太网控制设备的传统测试方法的局限性，提出一种以太网控制设备的接口测试方法及装置。
第一方面，本申请实施例提供了以太网控制设备的接口测试方法，用于轨道交通车辆的以太网控制设备，所述接口测试方法包括：
装置连接步骤：通过交换机将被测设备、工具单元以及接口测试装置进行组网连接；
配置文件导入步骤：编写通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件，并将所述通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件导入所述接口测试装置；
通讯建立步骤：根据所述通讯配置文件在所述接口测试装置与所述被测设备之间建立通讯连接；
通讯管理步骤：根据所述协议配置文件与所述收发关系配置文件指导所述接口测试装置与所述被测设备之间进行数据通讯；
测试步骤：接收所述工具单元发送的测试指令并通过所述接口测试装置返回相应的测试结果，根据所述测试结果判断测试是否通过。
上述接口测试方法，其中，所述通讯建立步骤包括：
通讯方式确定步骤：通过所述通讯配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备之间的通讯类型与通讯方式；
通讯地址确定步骤：通过所述通讯配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备的IP地址与端口号。
上述接口测试方法，其中，所述通讯方式确定步骤包括：根据所述被测设备的类型的不同将所述通讯类型分为TCP与UDP，当所述通讯类型为TCP时，所述通讯方式可以指定为服务器或者客户端；当所述通讯类型为UDP时，所述通讯方式可以指定为单播或者组播。
上述接口测试方法，其中，所述通讯管理步骤包括：
内存分配步骤：通过所述协议配置文件在所述接口测试装置的内存中分配所述接口测试装置与被测设备之间的通讯数据；
数据收发步骤：通过所述收发关系配置文件指导所述接口测试装置发送或接收与被测设备之间的通讯数据。
上述接口测试方法，其中，所述通讯管理步骤还包括：通过所述协议配置文件设置所述通讯数据的数据类型，所述数据类型包括周期触发、请求触发与变化触发。
上述接口测试方法，其中，所述周期触发用于将本包数据以规定的发送周期向所述被测设备进行发送；所述请求触发用于在所述接口测试装置接收到指定的通讯数据后，再向所述被测设备发送本包数据；所述变化触发用于在所述接口测试装置检测到本包数据的数据字段较上一次有变化后将本包数据向所述被测设备进行发送。
上述接口测试方法，其中，所述数据收发步骤包括：通过所述收发关系配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备之间的通讯方向以及通讯数据的数据标识与请求标识。
上述接口测试方法，其中，所述通讯方向分为装置发送方向与装置接收方向；当所述通讯方向为装置发送方向时，所述接口测试装置发送通讯数据至被测设备，若所述数据标识表示的通讯数据的数据类型为周期触发，则按照所述发送周期循环进行发送；若数据标识表示的通讯数据的数据类型为请求触发，则收到所述请求标识后再进行发送。
上述接口测试方法，其中，所述测试步骤包括：
通讯初始化步骤：初始化所述接口测试装置与所述工具单元之间的TCP通讯；
测试结果获取步骤：通过所述工具单元编写测试指令，并发送至所述接口测试装置，根据所述测试指令设置或获取所述接口测试装置的内存中的通讯数据，得到测试结果；
结果比对步骤：返回所述测试结果至所述工具单元，将所述测试结果与期望结果进行比对，若比对成功则测试通过。
第二方面，本申请实施例提供了一种用于实现上述接口测试方法的接口测试装置，所述接口测试装置与被测设备和工具单元通过交换机进行组网连接，所述接口测试装置包括：电源板卡、CPU板卡与网口扩展板卡，所述CPU板卡设有一以太网口，所述网口扩展板卡通过背板连接至CPU板卡，且所述网口扩展板卡设有多个以太网口，所述以太网口可作为TCP服务器或TCP客户端或UDP单播或UDP组播与所述被测设备进行通讯。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1.本发明充分考虑车载控制设备的以太网通讯方式，能够进行TCP服务器、TCP客户端、UDP单播以及UDP组播四种通讯方式任意组合的接口测试；
2.本发明的接口测试装置对外提供多个测试网口，且测试网口的IP地址可配置，灵活性较高；
3.本发明运行的程序为通用程序，可以通过协议配置文件以及收发关系配置文件指导接口测试装置的收发数据，使得测试不同设备时无需修改代码。
附图说明
图1为本发明提供的以太网控制设备的接口测试方法的流程图；
图2为本发明提供的以太网控制设备的接口测试装置的结构示意图；
图3为本发明提供的装置网口为TCP服务器的一实施例示意图；
图4为本发明提供的装置网口为TCP服务器的另一实施例示意图；
图5为本发明提供的装置网口为TCP客户端的一实施例示意图；
图6为本发明提供的装置网口为UDP单播的一实施例示意图；
图7为本发明提供的装置网口为UDP组播的一实施例示意图；
图8为本发明提供的接口测试装置工作流程示意图；
图9为本发明提供的装置作为TCP服务器与一被测设备的连接示意图；
图10为本发明提供的装置作为TCP服务器与多个被测设备的连接示意图；
图11为本发明提供的开启6个TCP客户端的装置网口与一被测设备的连接示意图；
图12为本发明提供的开启6个UDP单播的装置网口与6个被测设备的连接示意图；
图13为本发明提供的加入组播组的装置与被测设备的连接示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
实施例一：
图1为本发明提供的以太网控制设备的接口测试方法的流程图；如图1所示，本发明的接口测试方法用于轨道交通车辆的以太网控制设备，所述接口测试方法包括：
步骤S1：通过交换机将被测设备、工具单元以及接口测试装置进行组网连接；
步骤S2：编写通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件，并将所述通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件导入所述接口测试装置；
步骤S3：根据所述通讯配置文件在所述接口测试装置与所述被测设备之间建立通讯连接；
其中，步骤S3包括以下内容：
步骤S31：通过所述通讯配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备之间的通讯类型与通讯方式；
具体的，根据所述被测设备的类型的不同将所述通讯类型分为TCP与UDP，当所述通讯类型为TCP时，所述通讯方式可以指定为服务器或者客户端；当所述通讯类型为UDP时，所述通讯方式可以指定为单播或者组播。
步骤S32：通过所述通讯配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备的IP地址与端口号。
步骤S4：根据所述协议配置文件与所述收发关系配置文件指导所述接口测试装置与所述被测设备之间进行数据通讯；
其中，步骤S4具体包括以下内容：
步骤S41：通过所述协议配置文件在所述接口测试装置的内存中分配所述接口测试装置与被测设备之间的通讯数据；
步骤S4还包括：通过所述协议配置文件设置所述通讯数据的数据类型，所述数据类型包括周期触发、请求触发与变化触发。具体的，所述周期触发用于将本包数据以规定的发送周期向所述被测设备进行发送；所述请求触发用于在所述接口测试装置接收到指定的通讯数据后，再向所述被测设备发送本包数据；所述变化触发用于在所述接口测试装置检测到本包数据的数据字段较上一次有变化后将本包数据向所述被测设备进行发送。
步骤S42：通过所述收发关系配置文件指导所述接口测试装置发送或接收与被测设备之间的通讯数据。
步骤S42还包括：通过所述收发关系配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备之间的通讯方向以及通讯数据的数据标识与请求标识。
具体的，所述通讯方向分为装置发送方向与装置接收方向；当所述通讯方向为装置发送方向时，所述接口测试装置发送通讯数据至被测设备，若所述数据标识表示的通讯数据的数据类型为周期触发，则按照所述发送周期循环进行发送；若数据标识表示的通讯数据的数据类型为请求触发，则收到所述请求标识后再进行发送。
步骤S5：接收所述工具单元发送的测试指令并通过所述接口测试装置返回相应的测试结果，根据所述测试结果判断测试是否通过。
其中，步骤S5包括以下内容：
步骤S51：初始化所述接口测试装置与所述工具单元之间的TCP通讯；
步骤S52：通过所述工具单元编写测试指令，并发送至所述接口测试装置，根据所述测试指令设置或获取所述接口测试装置的内存中的通讯数据，得到测试结果；
步骤S53：返回所述测试结果至所述工具单元，将所述测试结果与期望结果进行比对，若比对成功则测试通过。
在一些实施例中，上述接口测试装置(以下简称“装置”)用于测试各类控制设备的以太网通讯，以提高测试的灵活性及通用性，装置包括：电源板卡、CPU板卡与网口扩展板卡，所述CPU板卡设有一以太网口，所述网口扩展板卡通过背板连接至CPU板卡，且所述网口扩展板卡设有多个以太网口，所述以太网口可作为TCP服务器或TCP客户端或UDP单播或UDP组播与所述被测设备进行通讯。
如图2所示，本装置包含电源板卡、CPU板卡、网口扩展板卡。其中网口扩展板卡有两个M12-4芯以太网口，通过背板连接至CPU，为CPU提供扩展网口；CPU板卡有1个M12-4芯以太网口，系统采用X86架构，Linux操作系统。该装置包含两路测试通道，分别提供3个以太网口进行测试，每个网口IP地址可配置。上述装置对外提供6个测试网口，且IP地址可配置，灵活性较高。
在一些实施例中，本装置网口作为TCP服务器支持如下连接方式：
一是网口开启一个TCP服务器，接受被测一个或者多个TCP客户端的连接；如图3所示，每路TCP客户端连接可以在相同或者不同的被测设备上，此处仅指出每路TCP连接；
二是网口开启多个TCP服务器，每个TCP服务器接受一个或者多个TCP客户端的连接；如图4所示，每路TCP客户端连接可以在相同或者不同的被测设备上，此处仅指出每路TCP连接。
在一些实施例中，本装置网口可作为TCP客户端支持如下连接方式：网口开启一个或者多个TCP客户端，与被测服务器进行一对一连接，如图5所示。
在一些实施例中，本装置网口作为UDP单播支持如下方式：网口开启一个或者多个UDP单播一对一通讯，如图6所示。
在一些实施例中，本装置网口作为UDP组播支持如下方式：加入一个或者多个组播组进行通讯，如图7所示。
总的来说，本接口测试装置每路网口均支持TCP服务器、TCP客户端、UDP单播、UDP组播的任意组合通讯，灵活性较高，具体包括以下组合：
(1)TCP服务器、TCP客户端组合；
(2)TCP服务器、UDP单播组合；
(3)TCP服务器、UDP组播组合；
(4)TCP客户端、UDP单播组合；
(5)TCP客户端、UDP组播组合；
(6)UDP单播、UDP组播组合；
(7)TCP服务器、TCP客户端、UDP单播组合；
(8)TCP服务器、TCP客户端、UDP组播组合；
(9)TCP服务器、UDP单播、UDP组播组合；
(10)TCP客户端、UDP单播、UDP组播组合；
(11)TCP服务器、TCP客户端、UDP单播、UDP组播组合。
本装置内运行程序，主要负责与被测设备进行通讯链路的建立与管理、按照被测设备的通信协议进行数据收发、接收工具单元的测试指令等；其工作原理如图8所示，具体流程如下；
(1)程序运行后，读取通讯配置文件获取与被测设备的通讯方式，指导装置与被测设备建立通讯链接；
本装置使用的通讯配置文件各字段如下：
Figure BDA0003722474650000071
Figure BDA0003722474650000081
(2)读取协议配置文件；装置与被测设备的链路下的通讯数据由协议配置文件定义，当程序读取到数据标识信息后，在内存中分配该通讯数据的存储信息，一方面装置根据此内存进行发送或者存储数据，另一方面接收工具单元发送的测试指令，根据指令中携带的链路名称、数据标识、字节偏移、位偏移进行内存数据的设置与获取；协议配置文件各字段如下：
Figure BDA0003722474650000082
(3)读取收发关系配置文件；指导装置如何发送与接收被测设备的通讯数据，收发关系配置文件各字段如下：
Figure BDA0003722474650000091
(4)根据通讯配置文件信息，建立与被测设备的通讯并管理通讯过程；
(5)针对每一个通讯链路，开启数据收发线程，根据协议配置文件以及收发关系配置文件，开始与被测设备进行数据通讯；
(6)初始化与工具单元的TCP通讯，用以接收工具单元发送的测试指令；
(7)当收到指令后，操作内存数据，用以设置或者获取数据；当获取到数据后，向工具单元返回该数据，工具单元根据此数据判断执行是否通过；
例如：设置：a＝3，执行用户测试时，工具单元将变量a的信息发给装置，由装置进行数据设置；又例如，获取：b＝3，执行用户测试时，工具单元将变量b的信息发给装置，由装置获取被测设备的变量b的实际值，返回给工具单元；
用户在测试时，会在工具单元中编写测试用例，用例包括操作步骤和期望结果，测试时由工具单元发给接口测试装置，装置进行操作步骤的变量强制，收取期望结果的变量返回给工具单元，工具单元根据装置返回的结果与测试人员输入的期望结果进行比对，判断是否通过。
本发明运行的程序为通用程序，可以通过协议配置文件以及数据收发关系配置文件，指导装置的收发数据，使得测试不同设备时无需修改代码。
以下，请参照图9至图13，结合具体实施方式说明本发明提出的以太网控制设备的接口测试方法的具体实施方式。
测试前需要按照被测设备的要求修改装置的IP地址；通过修改脚本文件即可配置本装置的网口IP地址，修改IP地址的脚本文件为/sda2/start目录下的cfg_networking.sh，其内容如下：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.30.131.60netmask 255.255.255.0up
#eth2
ifconfig eth2 down
ifconfig eth2 172.30.131.61netmask 255.255.255.0up
#eth3
ifconfig eth3 down
ifconfig eth3 172.30.131.62netmask 255.255.255.0up
eth1、eth2、eth3分别分别对应装置上的三个网口；
情景一、被测设备作为TCP客户端与作为TCP服务器的装置进行通讯；
被测设备的TCP客户端信息：172.31.41.50，端口8001，与其通讯的TCP服务器信息：IP地址172.31.41.36，端口8000；由装置主动发送1001数据，然后被测设备回复1002数据；
(1)通过交换机，将被测设备、工具单元以及装置进行组网连接，如图9所示；
(2)按照装置IP地址修改方法，修改脚本文件eth1的IP地址：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.31.41.36netmask 255.255.255.0up
(3)编写通讯配置文件，如下所示：
链路名称 通讯类型 通信方式 通信本方信息 通信对方信息
Ch-1 TCP 服务器 172.31.41.36:8000 172.31.41.50:8001
此通讯配置文件供装置使用，由于被测设备作为TCP客户端，需要使用装置模拟与被测设备通讯的TCP服务器；配置文件中，通讯类型填写TCP，通讯方式填写服务器，通讯本方信息填写与被测设备通讯的TCP服务器的地址端口信息，通讯对方信息填写被测设备的信息；
(4)编写协议配置文件，如下所示，其中1001数据由装置主动发送，1002为装置接收被测设备返回的数据；该配置文件供装置和工具单元使用；
Figure BDA0003722474650000111
Figure BDA0003722474650000121
(5)编写收发关系配置文件，如下所示：
Figure BDA0003722474650000122
此配置文件供装置使用，描述了装置Ch-1通讯链路下，收取1002的数据，主动发送1001的数据。
(6)将上述配置文件通过FTP工具导入装置，并重启装置；
(7)在工具单元中编写测试指令，设置或者获取变量的数据，下发至装置；
(8)工具单元根据装置返回的数据，判断测试是否通过；
情景二、多个被测设备作为TCP客户端与同一服务器进行通讯；
被测设备TCP客户端信息：
被测设备1：172.31.41.50，端口8001；回复服务器的数据标识为1002；
被测设备2：172.31.41.51，端口8001；回复服务器的数据标识为1002；
被测设备3：172.31.41.52，端口8001；回复服务器的数据标识为1002；
装置TCP服务器信息：IP地址172.31.41.36，端口8000；由装置主动发送1001数据给被测设备，然后被测设备回复1002数据；
(1)通过交换机，将被测设备、工具单元以及装置进行组网连接，如图10所示；
(2)按照装置IP地址修改方法，修改脚本文件eth1的IP地址：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.31.41.36netmask 255.255.255.0up
(3)编写通讯配置文件，如下所示：
链路名称 通讯类型 通信方式 通信本方信息 通信对方信息
Ch-1 TCP 服务器 172.31.41.36:8000 172.31.41.50:8001
Ch-2 TCP 服务器 172.31.41.36:8000 172.31.41.51:8001
Ch-3 TCP 服务器 172.31.41.36:8000 172.31.41.52:8001
此配置文件供装置使用，装置在地址172.31.41.36：8000地址开启TCP服务器，分别接受被测1、被测2、被测3的TCP客户端连接；
(4)编写协议配置文件，同情景一所示，其中1001数据由装置主动发送，1002为装置接收被测设备返回的数据；该配置文件供装置和工具单元使用；
(5)编写收发关系配置文件，如下所示：
Figure BDA0003722474650000131
此配置文件供装置使用，描述了装置Ch-1、Ch-2、Ch-3通讯链路下，收取1002的数据，主动发送1001的数据。
(6)将配置文件通过FTP工具导入装置，并重启装置；
(7)在工具单元中编写测试指令，设置或者获取变量的数据，下发至装置；
(8)工具单元根据装置返回的数据，判断测试是否通过。
情景三、装置网口开启6个TCP客户端，与被测TCP服务器进行一对一连接；
被测设备：172.31.41.50，端口8001；回复客户端的数据标识为1002；
装置网口1：172.31.41.36，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口2：172.31.41.37，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口3：172.31.41.38，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口4：172.31.41.39，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口5：172.31.41.40，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口6：172.31.41.41，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
由于1001数据配置成周期触发，程序上电后，通讯链路建立完毕，就开始由装置每一网口主动按照发送周期发送1001数据给被测设备，然后被测设备回复1002数据；
(1)通过交换机，将被测设备、工具单元以及装置进行组网连接，如图11所示；
(2)按照装置IP地址修改方法，修改脚本文件的IP地址：
CPU1的脚本修改如下：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.31.41.36netmask 255.255.255.0up
#eth2
ifconfig eth2 down
ifconfig eth2 172.31.41.37netmask 255.255.255.0up
#eth3
ifconfig eth3 down
ifconfig eth3 172.31.41.38netmask 255.255.255.0up
CPU2的脚本修改如下：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.31.41.39netmask 255.255.255.0up
#eth2
ifconfig eth2 down
ifconfig eth2 172.31.41.40netmask 255.255.255.0up
#eth3
ifconfig eth3 down
ifconfig eth3 172.31.41.41netmask 255.255.255.0up
(3)编写通讯配置文件，如下所示：
其中CPU1使用的配置文件为：
链路名称 通讯类型 通信方式 通信本方信息 通信对方信息
Ch-1 TCP 客户端 172.31.41.36:8000 172.31.41.50:8001
Ch-2 TCP 客户端 172.31.41.37:8000 172.31.41.50:8001
Ch-3 TCP 客户端 172.31.41.38:8000 172.31.41.50:8001
CPU2使用的配置文件为：
链路名称 通讯类型 通信方式 通信本方信息 通信对方信息
Ch-4 TCP 客户端 172.31.41.39:8000 172.31.41.50:8001
Ch-5 TCP 客户端 172.31.41.40:8000 172.31.41.50:8001
Ch-6 TCP 客户端 172.31.41.41:8000 172.31.41.50:8001
此配置文件供装置两个CPU使用，装置每个网口均开启一个TCP客户端，用于连接被测设备TCP服务器：172.31.41.50：8001；
(4)编写协议配置文件，同情景一所示；其中1001数据由装置主动发送，1002为装置接收被测设备返回的数据；该配置文件供装置和工具单元使用；
(5)编写收发关系配置文件，如下所示：
其中CPU1使用的配置文件为：
Figure BDA0003722474650000151
其中CPU2使用的配置文件为：
Figure BDA0003722474650000152
此配置文件供装置使用，描述了装置Ch-1、Ch-2、Ch-3、Ch-4、Ch-5、Ch-6通讯链路下，收取1002的数据，主动发送1001的数据。
(6)将配置文件通过FTP工具导入装置，并重启装置；
(7)在工具单元中编写测试指令，设置或者获取变量的数据，下发至装置；
(8)工具单元根据装置返回的数据，判断测试是否通过；
情景四、装置网口开启6个UDP单播，与6个被测设备进行UDP单播通讯；
被测设备1：172.31.41.50，端口8001；回复客户端的数据标识为1002；
被测设备2：172.31.41.51，端口8001；回复客户端的数据标识为1002；
被测设备3：172.31.41.52，端口8001；回复客户端的数据标识为1002；
被测设备4：172.31.41.53，端口8001；回复客户端的数据标识为1002；
被测设备5：172.31.41.54，端口8001；回复客户端的数据标识为1002；
被测设备6：172.31.41.55，端口8001；回复客户端的数据标识为1002；
装置网口1：172.31.41.36，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口2：172.31.41.37，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口3：172.31.41.38，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口4：172.31.41.39，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口5：172.31.41.40，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
装置网口6：172.31.41.41，端口8000；向服务器主动发送数据标识为1001；
由装置每一网口主动发送1001数据给被测设备，然后被测设备回复1002数据；
(1)通过交换机，将被测设备、工具单元以及装置进行组网连接；如图12所示
(2)按照装置IP地址修改方法，修改脚本文件的IP地址：
CPU1的脚本修改如下：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.31.41.36netmask 255.255.255.0up
#eth2
ifconfig eth2 down
ifconfig eth2 172.31.41.37netmask 255.255.255.0up
#eth3
ifconfig eth3 down
ifconfig eth3 172.31.41.38netmask 255.255.255.0up
CPU2的脚本修改如下：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.31.41.39netmask 255.255.255.0up
#eth2
ifconfig eth2 down
ifconfig eth2 172.31.41.40netmask 255.255.255.0up
#eth3
ifconfig eth3 down
ifconfig eth3 172.31.41.41netmask 255.255.255.0up
(3)编写通讯配置文件，如下所示：
其中CPU1使用的配置文件为：
链路名称 通讯类型 通信方式 通信本方信息 通信对方信息
Ch-1 UDP 单播 172.31.41.36:8000 172.31.41.50:8001
Ch-2 UDP 单播 172.31.41.37:8000 172.31.41.51:8001
Ch-3 UDP 单播 172.31.41.38:8000 172.31.41.52:8001
CPU2使用的配置文件为：
链路名称 通讯类型 通信方式 通信本方信息 通信对方信息
Ch-4 UDP 单播 172.31.41.39:8000 172.31.41.53:8001
Ch-5 UDP 单播 172.31.41.40:8000 172.31.41.54:8001
Ch-6 UDP 单播 172.31.41.41:8000 172.31.41.55:8001
此配置文件供装置两个CPU使用，装置每个网口均开启一个UDP单播，用于与被测设备进行UDP单播通讯；
(4)编写协议配置文件，同情景一所示，其中1001数据由装置主动发送，1002为装置接收被测设备返回的数据；该配置文件供装置和工具单元使用；
(5)编写收发关系配置文件，如下所示：
其中CPU1使用的配置文件为：
Figure BDA0003722474650000171
Figure BDA0003722474650000181
其中CPU2使用的配置文件为：
Figure BDA0003722474650000182
此配置文件供装置使用，描述了装置Ch-1、Ch-2、Ch-3、Ch-4、Ch-5、Ch-6通讯链路下，收取1002的数据，主动发送1001的数据。
(6)将配置文件通过FTP工具导入装置，并重启装置；
(7)在工具单元中编写测试指令，设置或者获取变量的数据，下发至装置；
(8)工具单元根据装置返回的数据，判断测试是否通过；
情景五、装置加入一个组播组，与被测设备进行组播通讯；
其中组播组的地址为225.0.0.1:28001；装置IP地址为172.31.41.36，被测设备1的IP地址为172.31.41.52；被测设备2的IP地址为172.31.41.53；装置与被测设备1、被测设备2共同加入组播组；由装置主动发送1001数据，然后被测设备回复1002数据；
(1)通过交换机，将被测设备、工具单元以及装置进行组网连接，如图13所示；
(2)按照装置IP地址修改方法，修改脚本文件eth1的IP地址：
#eth1
ifconfig eth1 down
ifconfig eth1 172.31.41.36netmask 255.255.255.0up
(3)编写通讯配置文件，如下所示：
链路名称 通讯类型 通信方式 通信本方信息 通信对方信息
Ch-1 UDP 组播 172.31.41.36:8000 225.0.0.1:28001
此配置文件供装置使用，装置同被测设备1、被测设备2同时加入组播组地址225.0.0.1:28001。
(4)编写协议配置文件，1001数据由装置主动发送，1002为装置接收被测设备1返回的数据，1003为装置接收被测设备2返回的数据；该配置文件供装置和工具单元使用；
(5)编写收发关系配置文件，如下所示：
Figure BDA0003722474650000191
此配置文件供装置使用，描述了装置Ch-1通讯链路下，收取1002与1003的数据，主动发送1001的数据。
(6)将上述配置文件通过FTP工具导入装置，并重启装置；
(7)在工具单元中编写测试指令，设置或者获取变量的数据，下发至装置；
(8)工具单元根据装置返回的数据，判断测试是否通过。
综上所述，本发明的有益效果在于：
1.本发明充分考虑车载控制设备的以太网通讯方式，能够进行TCP服务器、TCP客户端、UDP单播、UDP组播通以及四种通讯方式任意组合的接口测试；
2.本发明的装置对外提供6个测试网口，IP地址可配置，灵活性较高；
3.本发明运行的程序为通用程序，可以通过协议配置文件以及数据收发关系配置文件，指导装置的收发数据，使得测试不同设备时无需修改代码；
4.本发明只需要使用带网口的PC或者笔记本，并运行工具单元，就可以对目标设备进行测试，无需扩展网口，使用方便。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种以太网控制设备的接口测试方法，其特征在于，用于轨道交通车辆的以太网控制设备，所述接口测试方法包括：
装置连接步骤：通过交换机将被测设备、工具单元以及接口测试装置进行组网连接；
配置文件导入步骤：编写通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件，并将所述通讯配置文件、协议配置文件与收发关系配置文件导入所述接口测试装置；
通讯建立步骤：根据所述通讯配置文件在所述接口测试装置与所述被测设备之间建立通讯连接；
通讯管理步骤：根据所述协议配置文件与所述收发关系配置文件指导所述接口测试装置与所述被测设备之间进行数据通讯；
测试步骤：接收所述工具单元发送的测试指令并通过所述接口测试装置返回相应的测试结果，根据所述测试结果判断测试是否通过。
2.根据权利要求1所述的接口测试方法，其特征在于，所述通讯建立步骤包括：
通讯方式确定步骤：通过所述通讯配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备之间的通讯类型与通讯方式；
通讯地址确定步骤：通过所述通讯配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备的IP地址与端口号。
3.根据权利要求2所述的接口测试方法，其特征在于，所述通讯方式确定步骤包括：根据所述被测设备的类型的不同将所述通讯类型分为TCP与UDP，当所述通讯类型为TCP时，所述通讯方式可以指定为服务器或者客户端；当所述通讯类型为UDP时，所述通讯方式可以指定为单播或者组播。
4.根据权利要求1所述的接口测试方法，其特征在于，所述通讯管理步骤包括：
内存分配步骤：通过所述协议配置文件在所述接口测试装置的内存中分配所述接口测试装置与被测设备之间的通讯数据；
数据收发步骤：通过所述收发关系配置文件指导所述接口测试装置发送或接收与被测设备之间的通讯数据。
5.根据权利要求4所述的接口测试方法，其特征在于，所述通讯管理步骤还包括：通过所述协议配置文件设置所述通讯数据的数据类型，所述数据类型包括周期触发、请求触发与变化触发。
6.根据权利要求5所述的接口测试方法，其特征在于，所述周期触发用于将本包数据以规定的发送周期向所述被测设备进行发送；所述请求触发用于在所述接口测试装置接收到指定的通讯数据后，再向所述被测设备发送本包数据；所述变化触发用于在所述接口测试装置检测到本包数据的数据字段较上一次有变化后将本包数据向所述被测设备进行发送。
7.根据权利要求6所述的接口测试方法，其特征在于，所述数据收发步骤包括：通过所述收发关系配置文件设置所述接口测试装置与所述被测设备之间的通讯方向以及通讯数据的数据标识与请求标识。
8.根据权利要求7所述的接口测试方法，其特征在于，所述通讯方向分为装置发送方向与装置接收方向；当所述通讯方向为装置发送方向时，所述接口测试装置发送通讯数据至被测设备，若所述数据标识表示的通讯数据的数据类型为周期触发，则按照所述发送周期循环进行发送；若数据标识表示的通讯数据的数据类型为请求触发，则收到所述请求标识后再进行发送。
9.根据权利要求8所述的接口测试方法，其特征在于，所述测试步骤包括：
通讯初始化步骤：初始化所述接口测试装置与所述工具单元之间的TCP通讯；
测试结果获取步骤：通过所述工具单元编写测试指令，并发送至所述接口测试装置，根据所述测试指令设置或获取所述接口测试装置的内存中的通讯数据，得到测试结果；
结果比对步骤：返回所述测试结果至所述工具单元，将所述测试结果与期望结果进行比对，若比对成功则测试通过。
10.一种以太网控制设备的接口测试装置，用于实现上述权利要求1-9任一项所述的接口测试方法，其特征在于，所述接口测试装置与被测设备和工具单元通过交换机进行组网连接，所述接口测试装置包括：电源板卡、CPU板卡与网口扩展板卡，所述CPU板卡设有一以太网口，所述网口扩展板卡通过背板连接至CPU板卡，且所述网口扩展板卡设有多个以太网口，所述以太网口可作为TCP服务器或TCP客户端或UDP单播或UDP组播与所述被测设备进行通讯。
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