CN116360393A - 一种基于lcu布尔逻辑的测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LCU布尔逻辑的测试系统和方法，包括：仿真软件装置和仿真输入输出装置，仿真软件装置通过仿真输入输出装置连接LCU设备；仿真软件装置用于接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，将输入值发送至仿真输入输出装置；仿真输入输出装置用于接收输入值，将输入值发送至LCU设备，以及将LCU设备反馈的第二输出值发送至仿真软件装置；仿真软件装置还用于根据输入值计算得到第一输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，输出测试结果。增设仿真软件装置，通过仿真输入输出装置连接LCU设备，根据对LCU设备对输入值的布尔逻辑计算结果与仿真软件装置计算的布尔逻辑运算结果进行比较，简化了测试流程。

Description

一种基于LCU布尔逻辑的测试系统和方法

技术领域

本说明书涉及仿真测试技术领域，具体涉及一种基于LCU布尔逻辑的测试系统和方法。

背景技术

LCU(Logic control unit，电子逻辑控制单元)主要用来控制地铁列车大部分的开关，实现车辆相应的逻辑控制功能，为保证地铁列车的安全运行，对列车的运行情况的测试非常重要，而逻辑控制系统中的布尔逻辑的测试尤为关键。

现有轨道交通行业技术中，部分LCU产品主流测试方法是通过现场列车业务操作，实物检测LCU设备的功能。通常采用整个设备或者单个板卡进行替换，然后列车进行相应的业务流程操作去检测列车布尔逻辑功能，然后进行人工检测LCU的输入和输出是否异常。目前，这种实景列车业务测试要找出逻辑控制器单元中的布尔逻辑问题单板耗时费力，且占用列车空间和资源。

因此，需要一种新的针对于LCU布尔逻辑的测试方法。

发明内容

本发明克服现有技术中测试布尔逻辑单板较为复杂的问题，增设仿真软件装置，仿真软件装置通过仿真输入输出装置连接LCU设备，可获取LCU设备对输入值的布尔逻辑计算结果，同时，仿真软件装置支持根据输入值计算布尔逻辑运算结果，通过对两个运算结果的比较，得到对LCU设备的测试结果，无需对LCU设备进行板卡替换等操作，简化了测试流程，节省了测试成本。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，包括：仿真软件装置和仿真输入输出装置，仿真软件装置通过仿真输入输出装置连接LCU设备；

仿真软件装置用于接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，将输入值发送至仿真输入输出装置；

仿真输入输出装置用于接收输入值，将输入值发送至LCU设备，以及将LCU设备反馈的第二输出值发送至仿真软件装置；

仿真软件装置还用于根据输入值计算得到第一输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，输出测试结果。

仿真输入输出装置模拟真实的列车业务操作产生电流电压输入信号，通过电压电流输入信号驱动LCU设备，从而实现对LCU设备的输入信号和输出信号的进行测试的作用。根据LCU设备真实反馈的第二输出值以及仿真软件装置计算的第一输出值的比较结果，判断LCU设备中布尔逻辑正确性，无需对LCU设备进行板卡替换等操作，并且可自动输出测试结果，无需人工检测，节省了测试成本，提高了测试效率。

作为优选，仿真软件装置包括：配置控制模块、布尔逻辑计算模块和布尔逻辑比较模块；

配置控制模块用于接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，发送至布尔逻辑计算模块；

布尔逻辑计算模块用于接收输入值，根据输入值计算得到第一输出值，并将第一输出值发送至布尔逻辑比较模块；

布尔逻辑比较模块用于接收第一输出值和仿真输入输出装置发送的第二输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，输出测试结果。

作为优选，布尔逻辑比较模块被配置为：

将第一输出值和第二输出值通过AND运算符进行计算；

当第一输出值和第二输出值相同，判断测试结果正确，确定LCU设备正常；

当第一输出值和第二输出值不同，判断测试结果错误，确定LCU设备异常。

当第一输出值和第二输出值必须数值相同时，判断测试结果正确，通过AND运算符计算方便简单，使用的设备较少降低了使用成本，并且计算简单，减少了运算时间。

作为优选，仿真软件装置还包括：测试输入项显示模块，测试输入项显示模块连接在配置控制模块和布尔逻辑计算模块之间，用于显示输入值。

设置测试输入项显示模块，方便输入待测试的布尔逻辑表达式，优化了操作流程。

作为优选，布尔逻辑计算模块的界面包括：输入栏和输出栏，输入栏用于显示输入值，输出栏用于显示第一输出值。

作为优选，仿真软件装置还包括：测试结果显示模块，测试结果显示模块和布尔逻辑比较模块连接，用于显示测试结果。

作为优选，测试结果显示模块还用于显示：测试时间、运行时间、历史运算数值、历史成功率、延时布尔逻辑表达式延时时间、测试布尔逻辑表达式数量和速度、遍历计算结果。

测试结果显示模块直观、方便的显示测试结果，有利于人工读取，节省了人工检测布尔逻辑故障的时间，节约了人工成本；同时，测试结果显示模块被配置为可显示多种测试项目的结果，方便根据实际应用获取测试结果。

作为优选，还包括：电源模块，电源模块分别连接仿真软件装置、仿真输入输出装置和LCU设备。

增设电源模块使得应用仿真软件装置时，无需依赖电源插座，扩大了仿真软件装置的应用范围，扩展了仿真软件装置的应用场景。

作为优选，仿真输入输出装置包括：输入单元和输出单元，输入单元和输出单元连接，输入单元用于将输入值传输至LCU设备，输出单元用于将第二输出值传输至布尔逻辑比较模块。

本发明提供了一种基于LCU布尔逻辑的测试方法，应用于上述任意一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，包括：

仿真软件装置接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，将输入值发送至仿真输入输出装置；

仿真输入输出装置接收输入值，将输入值发送至LCU设备，以及将LCU设备反馈的第二输出值发送至仿真软件装置；

仿真软件装置根据输入值计算得到第一输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，输出测试结果。

与现有技术相比，本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

仿真输入输出装置模拟真实的列车业务操作产生电流电压输入信号，通过电压电流输入信号驱动LCU设备，从而实现对LCU设备的输入信号和输出信号的进行测试的作用。增设仿真软件装置，仿真软件装置通过仿真输入输出装置连接LCU设备，可获取LCU设备对输入值的布尔逻辑计算结果；

进一步地，仿真软件装置支持根据输入值计算布尔逻辑运算结果，通过对两个运算结果的比较，得到对LCU设备的测试结果，无需对LCU设备进行板卡替换等操作，并且可自动输出测试结果，无需人工检测，节省了测试成本，提高了测试效率；进一步地，通过AND运算符计算方便简单，使用的设备较少降低了使用成本，并且计算简单，减少了运算时间。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统的组成模块示意图；

图3为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统的原理示意图；

图4为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统中仿真软件装置的示意图；

图5为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统中布尔逻辑计算模块的示意图；

图6为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统的物理连接示意图；

图7为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试方法的流程示意图；

图8为本发明提供的一种基于LCU布尔逻辑的测试方法中实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在更加详细地讨论示例性实施例之前，应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作(或步骤)可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤；所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。

实施例：本说明书实施例提供一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，包括：仿真软件装置和仿真输入输出装置，仿真软件装置通过仿真输入输出装置连接LCU设备；

仿真软件装置用于接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，将输入值发送至仿真输入输出装置；

仿真输入输出装置用于接收输入值，将输入值发送至LCU设备，以及将LCU设备反馈的第二输出值发送至仿真软件装置；

仿真软件装置还用于根据输入值计算得到第一输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，输出测试结果。

实施中，测试系统主要用于测试LCU设备中的布尔逻辑功能，仿真软件装置通过仿真输入输出装置连接上待测试的LCU设备的输入和输出接口，测试系统中的仿真软件装置配置相关的布尔逻辑表达式的信息和测试数据。

实施中，仿真软件装置用于输入和采集LCU信号的布尔逻辑表达式的仿真计算，进行布尔逻辑表达式测试，对相关数据进行配置、记录和显示；仿真输入输出装置用来进行LCU设备的信号输入输出。因此，本申请公开的仿真软件装置只需通过仿真输入输出装置实现和被检测设备之间的信号传输，即可实现对被检测设备执行布尔逻辑的准确性测试，应用场景广泛。

实施中，测试系统的仿真软件装置接收到测试者配置的布尔逻辑测试数据，将布尔逻辑测试数据转换为输入值，仿真输入输出装置将经由仿真软件装置配置后的输入值传输给LCU设备，LCU设备根据输入值进行逻辑计算后输出相应结果数据，记为第二输出值。仿真输入输出装置采集LCU设备的第二输出值的输出信号，将第二输出值传输到仿真软件装置中。

在一个具体的实施方式中，LCU设备根据输入端采集输入值，通过LCU设备内的逻辑控制软件程序根据布尔逻辑表达式的输入值计算出第二输出值，并通过输出端将第二输出值输出。

实施中，仿真软件装置接收到测试者配置的布尔逻辑测试数据，根据预设的布尔逻辑计算方式对输入值进行布尔运算，得到的结果数据记为第一输出值。

实施中，仿真软件装置将第一输出值和第二输出值进行比较，当第一输出值和第二输出值相同时，测试结果为正常；当第一输出值和第二输出值不同时，测试结果为异常。具体地，根据对第一输出值和第二输出值得比较结果，输出测试结果。

在一个具体的实施例中，仿真输入输出装置模拟真实的列车业务操作产生电流电压输入信号，并采集输出的电流电压信号。采集的信号包括进行列车开关门开关灯的继电器的信号输出等。仿真输入输出装置通过电压和电流驱动LCU设备系统的输入单元，从而达到测试系统测试LCU设备的输入信号和输出信号的作用。

测试系统中的仿真软件装置可执行对布尔逻辑表达式的仿真计算，通过仿真输入输出装置和LCU设备连接即可实现测试，判断LCU设备中布尔逻辑的正确性，无需对LCU设备进行板卡替换等操作，并且可自动输出测试结果，无需人工检测，节省了测试成本，提高了测试效率。

在一些实施方式中，如图1所示，仿真软件装置包括：配置控制模块、布尔逻辑计算模块和布尔逻辑比较模块；

配置控制模块用于接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，发送至布尔逻辑计算模块；

布尔逻辑计算模块用于接收输入值，根据输入值计算得到第一输出值，并将第一输出值发送至布尔逻辑比较模块；

布尔逻辑比较模块用于接收第一输出值和仿真输入输出装置发送的第二输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，输出测试结果。

实施中，配置控制模块用于编辑待测试的布尔逻辑表达式和变式，转换成只包含对应输入值和输出值的LCU表达式，选择LCU设备的信号输入值，提示编辑的输入信号。具体地，配置控制模块支持显示待测试的布尔逻辑表达式和变式，以便于操作人员对待测试的布尔逻辑表达式和变式进行编辑和修改。配置控制模块还用于显示和采集的LCU的输出信号，提示LCU的第二输出值，并将第二输出值传输到布尔逻辑比较模块。

实施中，布尔逻辑计算模块显示布尔逻辑表达式和变式，遍历计算项选择，根据待测的布尔逻辑表达式的输入值，计算出系统布尔逻辑表达式的第一输出值，并将第一输出值传输到布尔逻辑比较模块。

实施中，布尔逻辑比较模块接收来自配置控制模块采集的第二输出值，以及来自布尔逻辑计算模块计算得到的第一输出值，对两者进行比较，并给出相同或不同的判断，相同则测试结果正确，不同则测试结果错误。

在一个具体的实施例中，待测试的布尔逻辑表达式A如下：

1.DIO2_ARLCSR_COR_OUT＝DIO2_ARRCSR_COR_IN*(ARLCSR+KSR2_T[3])；

2.ARLC(中间量)＝～DIO2_ARRCSR_DORL_IN+DIO2_ARRCSR_DORR_IN；

3.KSR2_T[3]＝KSR2_OUT(输出延时3秒)；

4.KSR2_OUT＝DIO4_KSR2_IN.

配置控制模块对布尔逻辑表达式A进行处理，布尔逻辑表达式A变式后为：DIO2_ARLCSR_COR_OUT＝DIO2_ARRCSR_COR_IN*～DIO2_ARRCSR_DORL_IN+DIO2_ARRCSR_DORR_IN+DIO4_KSR2_IN)

其中，DIO2_ARRCSR_COR_IN、DIO2_ARRCSR_DORR_IN、DIO4_KSR2_IN表示配置的输入值，DIO2_ARLCSR_COR_OUT、KSR2_OUT表示配置的输出值，ARLCSR表示中间量，KSR2_T[3]表示配置的延时输出变量。

LCU设备对应输入码位和输出码位连接仿真输入输出装置连线关系如下：DIO2_ARLCSR_COR_OUT＝DIO2-1-DO1,

DIO2_ARRCSR_COR_IN＝DIO2-2-DI1,

DIO2_ARRCSR_DORL_IN＝DIO2-2-DI2,

DIO2_ARRCSR_DORR_IN＝DIO2-2-DI3,

DIO4_KSR2_IN＝DIO2-2-DI4.

LCU设备对应变式表达式如下：

DIO2-1-DO1＝DIO2-2-DI1*(～DIO2-2-DI2+DIO2-2-DI3+DIO2-2-DI4)

注解：DIO2-1-DO1表示第一块DIO2板卡的第一个输出码位DO2，DIO2-2-DI1表示第二块DIO2板卡的第一个输入码位DI1。

在一个具体的实施例中，布尔逻辑计算模块支持显示布尔逻辑表达式，根据配置的待测布尔逻辑表达式的输入值，计算第二输出值，并将地二输出值传输到布尔逻辑比较模块。当布尔逻辑表达式A输入至布尔逻辑计算模块时，布尔逻辑计算模块的工作如下：

1)待测试的布尔逻辑表达式A：

1.DIO2_ARLCSR_COR_OUT＝DIO2_ARRCSR_COR_IN*(ARLCSR+KSR2_T[3])；2.ARLCSR(中间量)＝～DIO2_ARRCSR_DORL_IN+DIO2_ARRCSR_DORR_IN；

3.KSR2_T[3]＝KSR2_OUT(输出延时3秒)；

4.KSR2_OUT＝DIO4_KSR2_IN.

2)布尔逻辑表达式进行变式后，变式如下：

DIO2_ARLCSR_COR_OUT＝DIO2_ARRCSR_COR_IN*(～DIO2_ARRCSR_DORL_IN+DIO2_ARRCSR_DORR_IN+DIO4_KSR2_IN)

其中，表达式右边KSR2_OUT为模拟输出值，表达式左边DIO2_ARRCSR_COR_IN和DIO4_KSR2_IN均为模拟输入值，输入输出数值0和1表示模拟列车上的开和关状态。

3)布尔逻辑计算模块的界面可以通过手动勾选输入码位点，也可以进行输入值的遍历计算，通过导入的LCU布尔逻辑运算出输出结果。通过查看测试系统的输出码位和输入码位点，其模拟软件参考示意图如图5所示。其中，输入栏为输入码位，输出栏为输出码位。软件模块显示出配置文件的输入和输出码位。

遍历计算结果如下表1所示：

表1.遍历计算结果

在一个具体的实施例中，布尔逻辑表达式A测试配置项包括：

1.记录显示LCU设备布尔逻辑每条表达式开始到结束的运算时间；

2.记录显示布尔逻辑表达式测试的数量；

3.相同/不同布尔逻辑运行时长检测；

4.布尔逻辑表达式测试成功和失败率计算；

5.测试涉及延时布尔逻辑的延时时间；

6.布尔逻辑表达式中间变量值计算、布尔逻辑表达式变式显示(显示只有LCU的输入值和输出值的表达式)；

7.系统软件记录布尔逻辑表达式输入值(真假)遍历计算成功结果；

8.同时段内定量的布尔逻辑表达式运行时间检测(多条表达式运行速度)；

9.同时段内不断增量的布尔逻辑表达式运行成功检测(压力运行)；

10.相同布尔逻辑表达式长时间稳定运行，成功率和速度测试。

布尔逻辑测试结果显示为：

1.系统软件记录显示LCU设备布尔逻辑1,2,3,4中正确表达式的开始到结束的运算时间0.1秒。记录DIO2_ARRCSR_COR_IN、ARLCSR、KSR2_T[3]的信号输入值的时间，和数值(0和1)。记录DIO2_ARLCSR_COR_OUT、KSR2_OUT的信号输出值的时间，计算表达式的计算出最后结果的时间；

2.系统软件记录同一时刻执行显示的布尔逻辑表达式测试的数量4，记录A这条表达式的执行次数10；

3.布尔逻辑稳定运行24小时检测正常；

4.布尔逻辑表达式测试10次成功100％和失败率计算0％；

5.测试涉及延时布尔逻辑的延时时间3秒；

6.布尔逻辑表达式中间变量值计算、布尔逻辑表达式变式显示(显示只有LCU的输入值和输出值的表达式)

DIO2_ARLCSR_COR_OUT＝DIO2_ARRCSR_COR_IN*(～DIO2_ARRCSR_DORL_IN+DIO2_ARRCSR_DORR_IN+DIO4_KSR2_IN)

DIO2-1-DO1＝DIO2-2-DI1*(～DIO2-2-DI2+DIO2-2-DI3+DIO2-2-DI4)；

7.系统软件记录布尔逻辑表达式输入值(真假)遍历计算成功结果；

LCU遍历计算结果如下表2所示：

表2.LCU遍历计算结果

8.同时段内定量的布尔逻辑表达式运行时间检测(多条表达式运行速度)：

100条运行1秒；

9.同时段内不断增量的布尔逻辑表达式运行成功检测(压力运行)：

1分钟6000条；

10.相同布尔逻辑表达式长时间稳定运行，成功率和速度测试：

相同布尔逻辑表达式A长时间稳定运行240小时，成功率100％和表达式A测试速度100条每秒。

在一些实施方式中，布尔逻辑比较模块被配置为：

将第一输出值和第二输出值通过AND运算符进行计算；

当第一输出值和第二输出值相同，判断测试结果正确，确定LCU设备正常；

当第一输出值和第二输出值不同，判断测试结果错误，确定LCU设备异常。

实施中，仿真输入输出装置连接待测试的LCU设备的输入和输出总线，仿真软件装置通过仿真输入输出装置和LCU设备进行信息传输。

实施中，仿真输入输出装置获取配置控制模块编辑的布尔逻辑输入值，根据输入值对LCU设备进行信号的输入。优选地，可以手动选择或脚本配置LCU的输入码位。LCU设备对输入值进行布尔逻辑运算得到第二输出值，仿真输入输出装置采集到第二输出值并传输至仿真软件装置。

实施中，配置控制模块用于编辑待测试的布尔逻辑表达式和变式，对于有中间变量的表达式，通过变式转换成符合布尔逻辑规范且只包含输入值和输出值的LCU表达式；选择LCU设备的信号输入值，提示编辑的输入信号。配置控制模块还用于显示所采集的LCU设备的第二输出值，并将第二输出之传输到布尔逻辑比较模块。

实施中，布尔逻辑计算模块显示待测试的布尔逻辑表达式和变式，根据待测试的布尔逻辑表达式的输入值，计算出布尔逻辑表达式的输出值，即第一输出值，并将第一输出值传输到布尔逻辑比较模块。

实施中，布尔逻辑比较模块接收配置控制模块采集的LCU设备的第二输出值以及布尔逻辑计算模块传输的第一输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，判断两者是否相同，当第一输出值和第二输出值相同时，判断测试结果正确，当第一输出值和第二输出值不同时，判断测试结果错误。

当第一输出值和第二输出值必须数值相同时，判断测试结果正确，通过AND运算符计算方便简单，使用的设备较少降低了使用成本，并且计算简单，减少了运算时间。

仿真输入输出装置模拟真实的列车业务操作产生电流电压输入信号，通过电压电流输入信号驱动LCU设备，从而实现对LCU设备的输入信号和输出信号的进行测试的作用。根据LCU设备真实反馈的第二输出值以及仿软件系统计算的第一输出值的比较结果，判断LCU中布尔逻辑正确性，无需对LCU设备进行板卡替换等操作，并且可自动输出测试结果，无需人工检测，节省了测试成本，提高了测试效率。

在一些实施方式中，如图2所示，仿真软件装置还包括：测试输入项显示模块，测试输入项显示模块连接在配置控制模块和布尔逻辑计算模块之间，用于显示输入值。

实施中，测试输入项显示模块显示配置控制模块配置的输入值，输入值经过配置控制模块编辑之后规范为符合布尔逻辑表达式规范的表现形式，同时布尔逻辑表达式的输入值经过变式转换成只包含输入和输出值的表达式，测试输入项显示模块依据布尔逻辑表达式输入和输出值的不同而有所改变。

设置测试输入项显示模块，方便输入待测试的布尔逻辑表达式，优化了操作流程。

在一些实施方式中，布尔逻辑计算模块的界面包括：输入栏和输出栏，输入栏用于显示输入值，输出栏用于显示第一输出值。

实施中，布尔逻辑计算模块的输入栏为输入码位，输出栏为输出码位，优选地，布尔逻辑计算模块的界面可以通过手动勾选输入码位点，也可以进行输入值的遍历计算；

优选地，布尔逻辑计算模块的界面还包括：表达式编辑栏和表达式显示栏，当布尔逻辑计算模块接收到待测试的布尔逻辑表达式后，用于在表达式显示栏显示，并支持在表达式编辑栏进行编辑。

在一些实施方式中，如图2所示，仿真软件装置还包括：测试结果显示模块，测试结果显示模块和布尔逻辑比较模块连接，用于显示测试结果。

在一些实施方式中，测试结果显示模块还用于显示：测试时间、运行时间、历史运算数值、历史成功率、延时布尔逻辑表达式延时时间、测试布尔逻辑表达式数量和速度、遍历计算结果。

实施中，测试结果显示模块根据第一输出值和第二输出值的比较结果输出测试结果，如果二者相同则测试结果显示为正确，同时，测试结果显示模块显示：输出值；如果二者不同则测试结果显示错误，同时，测试结果显示模块显示：输入值、第一输出值和第二输出值。

实施中，测试结果显示模块还用于显示其他测试项目的结果，比如：测试时间、运行时间、历史运算数值和历史成功率等。

具体地，比如执行每条布尔逻辑表达式的测试时间，相同时间段内定量的布尔逻辑表达式运行时间，相同时间段内持续增量的布尔逻辑表达式运行成功的成功数量，历史测试过的布尔逻辑表达式的数量，历史运行布尔逻辑表达式的成功率和失败率，延时布尔逻辑表达式结果的延时时间，布尔逻辑表达式中间量的计算和变式(布尔逻辑表达式涉及的中间变量，通过等式转换成只包含输入和输出值的表达式)，布尔逻辑表达式输入值(真假)遍历计算的结果和记录，相同布尔逻辑表达式长时间稳定运行，成功率和速度测试。相同布尔逻辑表达式长时间稳定运行，成功率和速度测试。

测试结果显示模块直观、方便的显示测试结果，有利于人工读取，节省了人工检测布尔逻辑故障的时间，节约了人工成本；同时，测试结果显示模块被配置为可显示多种测试项目的结果，方便根据实际应用获取测试结果。

在一个具体的实施例中，仿真软件装置布尔逻辑表达式的测试，通过仿真软件装置配置LCU设备的输入选项，LCU设备得到的第二输出值和布尔逻辑计算模块的大的第一输出值进行比较，最后判断其实际结果的正确性。如图3所示，仿真软件装置包括：配置控制模块、布尔逻辑计算模块、布尔逻辑比较模块、测试结果显示模块和测试输入项显示模块五个模块。

在一个具体的实施例中，如图4所示，LCU设备运行的待测试布尔逻辑表达式保持两份，一份运行在LCU设备中，一份编辑输入到仿真软件装置中的配置控制模块中，测试输入项显示模块显示输入的布尔逻辑表达式。优选地，对于有中间变量的表达式，配置控制模块通过变式转换成符合布尔逻辑规范且只有输入值和输出值的表达式。布尔逻辑计算模块根据布尔逻辑表达式的输入值计算得到第一输出值，同时将第一输出值传递到布尔逻辑比较模块中。

实施中，测试输入项显示模块的布尔逻辑表达式导入到配置控制模块中，配置控制模块将输入值通过仿真输入输出装置传送至LCU设备，LCU设备通过内部的逻辑控制软件计算出第二输出值，同时，LCU设备通过仿真输入输出装置第二输出值传送至配置控制模块，配置控制模块将第二输出值输入到布尔逻辑比较模块，布尔逻辑比较模块将实际采集的LCU设备的第二输出值和布尔逻辑计算模块最终计算得出的第一输出值进行比较，最后将各项测试结果在系统结果显示模块显示出来。

在一些实施方式中，如图6所示，还包括：电源模块，电源模块分别连接仿真软件装置、仿真输入输出装置和LCU设备。

实施中，仿真软件装置还包括分别连接仿真软件装置、仿真输入输出装置和LCU设备的电源模块，当电源模块处于工作状态时，电源模块为仿真软件装置、仿真输入输出装置和LCU设备的电源模块提供供电电压，维持测试系统的正常运行。

优选地，电源模块包括多个交流电源模块和多个直流电源模块，以便于对仿真软件装置、仿真输入输出装置和LCU设备进行直流供电或交流供电。供电电压可根据实际情况设置，具体地，电源模块可以提供的电压范围包括但不限于：220V，110V，12V，5V。

增设电源模块使得应用仿真软件装置时，无需依赖电源插座，扩大了仿真软件装置的应用范围，扩展了仿真软件装置的应用场景。

在一些实施方式中，仿真输入输出装置包括：输入单元和输出单元，输入单元和输出单元连接，输入单元用于将输入值传输至LCU设备，输出单元用于将第二输出值传输至布尔逻辑比较模块。

实施中，仿真输入和输出装置包含了输入单元和输出单元，它通过LCU设备的输入和输出连接线将LCU设备进行连接。LCU运行程序后通过仿真输入输出装置与仿真软件装置进行信息交互，实现各个系统模块间的相互通信。

优选地，仿真输入和输出装置和LCU设备连接之后，仿真输入和输出装置可以根据LCU设备的实际需求，通过电源模块的调节，输出不同的电压电流信号至LCU设备的输入端口，模拟LCU信号的输入，同时可以检测LCU设备输出端口输出的电流电压信号。

在一个具体的实施方式中，操作人员将仿真输入输出装置连接上LCU设备物理的输入和输出连接线后，开启电源模块以启动本实施例中提出的测试系统，同时，运行LCU设备，实现本实施例中提出的测试系统和LCU设备之间进行相互通信。

实施中，对LCU设备进行测试之前，先判断LCU设备是否正常运行。具体地，操作人员使用万用表或者示波器连接LCU设备的输入和输出连接线，检测LCU设备实际的输入电压和输入电流以及实际输出电压和输出电流，当实际的输入电压和输入电流以及实际输出电压和输出电流均处于正常范围内，判断LCU设备正常运行。

当仿真输入输出装置未接受到配置控制模块的输入信号时，观察LCU设备的输入值和输出值的状态反馈，当状态反馈为无输入和输出值时，判断LCU设备正常运行；若反馈显示有输入或输出值，则检查仿真输入输出装置和LCU设备之间的连线，保证两个装置连接正常。

实施中，测试输入项显示模块的界面显示测试的布尔逻辑表达式和输入值项，在输入值项位置处输入待测的布尔逻辑表达式，发送至配置控制模块；

实施中，配置控制模块对将待测试的布尔逻辑表达式进行配置，以使得待测试的布尔逻辑表达式要和LCU设备运行的布尔逻辑一样。将所有待测试的布尔逻辑表达式变式转换成符合LCU输入和输出值格式的表达式。

实施中，将配置控制模块接收到的输入值通过仿真输入输出装置发送到LCU设备中进行计算，同时，将输入值发送到布尔逻辑计算模块进行计算。

实施中，LCU设备根据导入的输入值计算得到第二输出值。LCU设备将布尔逻辑表达式输入值对应的第二输出值通过输出端口发送至仿真输入输出装置，仿真输入输出装置将第二输出值发送至布尔逻辑比较模块。

实施中，布尔逻辑计算模块根据输入值计算得到第一输出值，并将第一输出值发送到布尔逻辑比较模块。

实施中，布尔逻辑比较软件模块采集LCU设备实际计算的第二输出值和布尔逻辑计算模块计算得到的第一输出值，并同时显示，然后将第二输出值和第二输出值进行比较，得出结果。当计算结果为相同，判断测试结果正确，LCU设备的布尔逻辑运行正常；当计算结果为不同，判断测试结果错误，LCU设备中布尔逻辑表达式的输入和输出的逻辑关系错误，LCU设备的布尔逻辑运行异常。

优选地，当计算结果为不同时，测试结果显示模块提示用户“测试结果失败”，同时，显示：测试结果、失败次数等结果项。

实施中，当计算结果为不同时，继续选取其他未测试布尔逻辑表达式进行测试，当失败次数达到预设次数时，判断LCU设备运行异常。

在一个具体的实施例中，测试系统包含工控计算机的仿真软件装置和仿真输入输出装置。如图6所示，工控计算机的PCI集成控制板和仿真输入输出装置的控制连接总线连接，工控计算机的接口还和LCU设备的VC接口连接；仿真输入输出装置通过控制连接总线连接到LCU设备的输入输出连线接口，实现和LCU设备的数据传输；当仿真软件装置接收到输入值时，即可实现通过仿真输入输出装置对LCU设备进行信号的输入，同时，当LCU设备完成对输入值的计算后，仿真输入输出装置采集LCU设备的输出信号，传输至仿真软件装置。

需要说明的是，工控计算机和LCU设备的连接方式可以是物理连线连接，也可以是无线连接，具体的连接方式，在此不作限制。

本说明书实施例提供一种基于LCU布尔逻辑的测试方法，如图7所示，包括：

仿真软件装置接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，将输入值发送至仿真输入输出装置；

仿真输入输出装置接收输入值，将输入值发送至LCU设备，以及将LCU设备反馈的第二输出值发送至仿真软件装置；

仿真软件装置根据输入值计算得到第一输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较，输出测试结果。

在一个具体的实施例中，操作人员可以操作或监控测试系统的仿真软件装置和仿真输入输出装置，实现对LCU设备的布尔逻辑的测试。优选地，仿真软件装置包括：配置控制模块、布尔逻辑计算模块、布尔逻辑比较模块、测试输入项显示模块和测试结果显示模块等数据处理模块。

如图8所示，测试系统在实际使用中的各操作步骤描述如下：

步骤1：操作人员将仿真输入输出装置连接上LCU设备物理输入和输出连接线，启动LCU设备，同时，启动仿真输入输出装置的硬件系统以及仿真软件装置，实现各装置之间进行相互通信。

实施中，对LCU设备进行测试之前，先判断LCU设备是否正常运行。具体地，操作人员使用万用表或者示波器连接LCU设备的输入和输出连接线，检测LCU设备实际的输入电压和输入电流以及实际输出电压和输出电流，当实际的输入电压和输入电流以及实际输出电压和输出电流均处于正常范围内，判断LCU设备正常运行。

实施中，仿真输入输出装置在不输入和输出信号的情况下观察LCU设备配置软件输入值和输出值的状态反馈，软件状态无输入和输出则显示正常，若其显示有输入或输出值，则检查LCU测试系统仿真输入输出装置的连线，保证装置连接正常。

步骤2：配置控制模块将待测的布尔逻辑表达式进行配置，将所有待测的布尔逻辑表达式变式转换成符合LCU设备输入值和输出值格式的表达式，观察布尔逻辑表达式的输入值对应的每个LCU输入状态的反馈，检测保证布尔逻辑表达式输入值和LCU设备的输入码位一一对应，以保证待测的布尔逻辑表达式和LCU设备运行的布尔逻辑一样。

步骤3：输入输出装置接收输入值，将输入值发送至LCU设备，以及将LCU设备反馈的第二输出值发送至仿真软件装置。

实施中，配置控制模块同步将待测布尔逻辑的输入值导入仿真输入输出装置，仿真输入输出装置和LCU设备的输入和输出接口连接，实现数据信号的输入和输出。

仿真输入输出装置通过输入端口将输入值传输至LCU设备，LCU设备对导入的输入值进行布尔逻辑运算得到第二输出值，将第二输出值通过输出端口传输至仿真输入输出装置，仿真输入输出装置将接收到的LCU设备发出的第二输出值传输至仿真软件装置的布尔逻辑比较模块中。

优选地，测试系统通过仿真输入输出装置采集LCU设备的第二输出值并显示在配置控制模块上。

步骤4：仿真软件装置根据输入值计算得到第一输出值，对第一输出值和第二输出值进行比较。

实施中，布尔逻辑计算模块接收导入表达式的输入值，根据输入值计算得出第一输出值，并将第一输出值传输至仿真软件装置的布尔逻辑比较模块中。

实施中，测试系统中的布尔逻辑比较模块采集LCU设备实际计算的第二输出值和仿真软件装置中布尔逻辑计算模块计算得到的第一输出值，然后将其第一输出值和第二输出值进行比较。

步骤5：判断第一输出值和第二输出值是否相同。检查布尔逻辑计算模块的第一输出值和LCU设备实际输出的第二输出值是否相同，如果输出结果相同表示测试正确，输出结果不同表示测试不正确。

步骤6：如果步骤5中的测试结果不同，表示测试的LCU布尔逻辑表达式的输出值错误，LCU实际的输入和输出的逻辑关系和要求不符，LCU设备布尔逻辑运行异常。

此时，测试结果显示模块显示布尔逻辑表达式测试项异常，记录测试的结果、布尔逻辑表达式项不通过以及失败次数等信息，可选择保存布尔逻辑表达式的测试数据，提示用户：测试结果失败。

具体地，记录数据和显示数据可由测试人员根据实际需求设置，在此不做限制。

步骤7：排除测试错误的布尔逻辑表达式，选取其他未测试布尔逻辑表达式进行测试。跳转到步骤2，重新测试其他待测布尔逻辑表达式。

步骤8：如果步骤5中的测试结果相同，表示布尔逻辑表达式的输入和输出的逻辑关系正确，LCU设备逻辑运行正常。

此时，测试结果显示模块显示提示用户：布尔逻辑配置正确。同时，记录测试数据结果和时间以及显示布尔逻辑表达式成功次数等数据。

具体地，记录数据和显示数据可由测试人员根据实际需求设置，在此不做限制。

步骤9：对符合条件布尔逻辑表达式进行以下相应项测试：

1.记录显示LCU设备布尔逻辑每条表达式开始到结束的运算时间；

2.记录显示布尔逻辑表达式测试的数量；

3.相同/不同布尔逻辑运行时长检测；

4.布尔逻辑表达式测试成功和失败率计算；

5.测试涉及延时布尔逻辑的延时时间；

6.布尔逻辑表达式中间变量值计算、布尔逻辑表达式变式显示(显示只有LCU的输入值和输出值的表达式)；

7.记录布尔逻辑表达式输入值(真假)遍历计算成功结果；

8.同时段内定量的布尔逻辑表达式运行时间检测(多条表达式运行速度)；

9.同时段内不断增量的布尔逻辑表达式运行成功检测(压力运行)；

10.相同布尔逻辑表达式长时间稳定运行，成功率和速度测试。

步骤10：仿真软件装置记录步骤9中相应测试数据的测试结果，测试结果显示模块显示相应的测试结果，可以命名日期文件保存测试结果。

步骤11：选择新的布尔逻辑表达式进行配置，可重新配置布尔逻辑表达式进行下一轮测试，也可调取之前已保存的布尔逻辑表达式测试。

实施中，根据已经测试的结果进行分析，可以选择将同一台LCU设备不同布尔逻辑表达式的测试情况和不同LCU设备测试出的各项情况进行排名比较，根据已有的测试结果可以进行模拟测试布尔逻辑表达式配置，用以优化后续测试。

仿真输入输出装置模拟真实的列车业务操作产生电流电压输入信号，通过电压电流输入信号驱动LCU设备，从而实现对LCU设备的输入信号和输出信号进行测试的作用。根据LCU设备真实反馈的第二输出值以及仿真软件系统计算的第一输出值的比较结果，判断LCU中布尔逻辑正确性，无需对LCU设备进行板卡替换等操作，并且可自动输出测试结果，无需人工检测，节省了测试成本，提高了测试效率。

以上所述之具体实施方式为本发明一种基于LCU布尔逻辑的测试系统和方法的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，包括：仿真软件装置和仿真输入输出装置，所述仿真软件装置通过所述仿真输入输出装置连接LCU设备；

所述仿真软件装置用于接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，将所述输入值发送至所述仿真输入输出装置；

所述仿真输入输出装置用于接收所述输入值，将所述输入值发送至所述LCU设备，以及将所述LCU设备反馈的第二输出值发送至所述仿真软件装置；

所述仿真软件装置还用于根据所述输入值计算得到第一输出值，对所述第一输出值和所述第二输出值进行比较，输出测试结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，所述仿真软件装置包括：配置控制模块、布尔逻辑计算模块和布尔逻辑比较模块；

所述配置控制模块用于接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为所述输入值，发送至所述布尔逻辑计算模块；

所述布尔逻辑计算模块用于接收所述输入值，根据所述输入值计算得到所述第一输出值，并将所述第一输出值发送至所述布尔逻辑比较模块；

所述布尔逻辑比较模块用于接收所述第一输出值和所述仿真输入输出装置发送的所述第二输出值，对所述第一输出值和所述第二输出值进行比较，输出测试结果。

3.根据权利要求2所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，所述布尔逻辑比较模块被配置为：

将所述第一输出值和所述第二输出值通过AND运算符进行计算；

当所述第一输出值和所述第二输出值相同，判断所述测试结果正确，确定所述LCU设备正常；当所述第一输出值和所述第二输出值不同，判断所述测试结果错误，确定所述LCU设备异常。

4.根据权利要求2所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，所述仿真软件装置还包括：测试输入项显示模块，所述测试输入项显示模块连接在所述配置控制模块和所述布尔逻辑计算模块之间，用于显示所述输入值。

5.根据权利要求2所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，所述布尔逻辑计算模块的界面包括：输入栏和输出栏，所述输入栏用于显示所述输入值，所述输出栏用于显示所述第一输出值。

6.根据权利要求2所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，所述仿真软件装置还包括：测试结果显示模块，所述测试结果显示模块和所述布尔逻辑比较模块连接，用于显示所述测试结果。

7.根据权利要求6所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，所述测试结果显示模块还用于显示：测试时间、运行时间、历史运算数值、历史成功率、延时布尔逻辑表达式延时时间、测试布尔逻辑表达式数量和速度、遍历计算结果。

8.根据权利要求2所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，还包括：电源模块，所述电源模块分别连接所述仿真软件装置、所述仿真输入输出装置和所述LCU设备。

9.根据权利要求1所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，其特征在于，所述仿真输入输出装置包括：输入单元和输出单元，所述输入单元和所述输出单元连接，所述输入单元用于将所述输入值传输至所述LCU设备，所述输出单元用于将所述第二输出值传输至所述布尔逻辑比较模块。

10.一种基于LCU布尔逻辑的测试方法，其特征在于，所述测试方法应用于如权利要求1-9任一项所述的一种基于LCU布尔逻辑的测试系统，包括：

所述仿真软件装置接收待测试布尔逻辑的运算指令并转换为输入值，将所述输入值发送至所述仿真输入输出装置；

所述仿真输入输出装置接收所述输入值，将所述输入值发送至所述LCU设备，以及将所述LCU设备反馈的第二输出值发送至所述仿真软件装置；

所述仿真软件装置根据所述输入值计算得到第一输出值，对所述第一输出值和所述第二输出值进行比较，输出测试结果。

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