嵌入式软件仿真开发系统的实现

为降低嵌入式软件开发成本和难度,对嵌入式系统硬件功能进行抽象,完全采用软件模拟真实硬件环境,提供了嵌入式软件的运行和调试“软”平台。建立了一套集编辑、编译、调试、运行等功能于一体的集成化开发系统。本文介绍了该开发系统的设计思想,着重阐述了硬件系统仿真和仿真调试器等关键技术的实现。     

应用虚拟测试技术提升航天嵌入式软件可信性

将虚拟测试环境应用于航天嵌入式软件的研制过程,可有效解决航天嵌入式软件研制过分依赖硬件环境造成的软件研制受限于硬件研制、测试不充分等问题,对于提高软件的可信性具有重要意义。本文针对航天嵌入式软件领域,比较了目前基于真实目标机的环境与虚拟环境的优缺点,并总结了国内外航天企业对虚拟测试环境技术的研究和应用情况。     

机载嵌入式软件可靠性设计研究

机载航电系统的可靠性问题越来越受到关注,软件可靠性设计要抓住两个方面,软件开发过程和软件开发方法。本文根据机载嵌入式系统软件的特点,讨论了软件开发过程在可靠性方面的考虑,还有在需求、设计、编码阶段使用的相关设计方法和技术。     

中国航天科技集团公司空间飞行器软件检测站

中国航天科技集团公司空间飞行器软件检测站成立于1996年,是面向航天嵌入式领域的专业软件评测机构。检测站建立了完善的软件第三方评测体系,具有高素质的人才队伍、业界领先的测试技术和测试工具,为客户提供最佳的嵌入式软件测试解决方案和优质的测试服务。检测站承担了自成立以来我国发射的几乎所有卫星、飞船软件的第三方评测任务,为我国航天事业做出了突出贡献。检测站发展迅速,业务领域已扩展到软件评测、FPGA验证、软件产品保证和咨询服务、工具研发等领域,其优质的服务得到了广大用户的高度认可和广泛赞誉。     

嵌入式软件仿真测试环境软件体系结构研究

利用嵌入式软件仿真测试环境(ESSTE,Embedded Software Simulation Testing Environment)对实时嵌入式软件进行系统测试是国内外公认的、行之有效的方法.基于UML和"4+1"视图模型,系统地对ESSTE的软件体系结构进行了描述.各个视图之间保持了良好的一致性,特别地,在设计视图中将ESSTE软件分为两大组件-实时组件和非实时组件,并按照"管道-过滤器"的软件体系结构模式组织,分别给出了它们的关键类.非实时组件的关键类是配置工具类,实时组件的关键类是模型类、实时变量类和调度器类.据此设计和实现的ESSTE-Basic体现了较好的质量特性,如可更改性、可移植性等,其成功地对多个软件进行了系统测试,高效地发现了大量潜藏的软件错误,验证了ESSTE软件体系结构的正确性和有效性.     

嵌入式软件的动态测试

软件测试是软件质量保证的重要手段。构建了基于软件测试工具Testbed/RTInsight针对PC104系统的实时嵌入式软件测试环境。以俄罗斯方块的C程序为例,进行PC104系统的软件动态测试,最后给出了动态覆盖率及性能分析的实验结果,和性能分析能记录分析程序中每个函数的最大运行时间,最小运行时间,总的运行时间以及运行次数。     

面向可信的航空嵌入式软件开发方法框架

针对航空综合化软件的可信内涵,即可靠性、安全性和实时性,开展了开发方法的研究,提出了针对性的可信内涵模型和相应的开发过程模型,并设计了基于模型的需求分析、组件化设计以及系统配置综合的开发方法框架.在开发方法框架研究过程中,重点分析了航空综合化软件平台的特征,即因为物理资源的限制,软件任务之间存在复杂的交互、资源竞争和共享关系,并分析了这些特征对其可靠性、安全性和实时性的影响.     

基于仿真器的嵌入式软件单元测试方法

介绍了一种基于仿真器的嵌入式软件测试方法,通过构造链接器分析目标文件,生成内存映像,加载到仿真器执行测试.该方法特别适合嵌入式软件的单元测试,支持对不完整的代码进行测试,同时引入了交互式脚本执行机制,支持采用高级脚本语言而不是嵌入式专用汇编语言设计桩函数和测试用例,降低了测试人员的培训代价.航天某院等单位的应用结果显示,该方法能有效提升嵌入式软件的单元测试效率,有较高的实际推广价值.     

基于全数字仿真的嵌入式软件测试技术

为了对实时嵌入式软件进行更好的测试,提出了一种基于全数字仿真的整体仿真技术.该项技术解决了现有软件测试环境中的两大功能性问题:通过将仿真时钟作为基准时间解决了断点影响实时信号处理的问题;通过提出的“动态桩”方法解决了单元测试时缺乏必要支持函数的问题.利用无损压缩原理对整个仿真测试平台进行优化,改变了仿真平台的低效问题,使这一技术走向实用化.整体仿真技术支持从单元测试到集成测试的整个软件测试过程,增强了在单元测试期间发现异常实时信号处理等方面软件问题的能力,显著提升集成测试的效率,并且实现了测试脚本的复用.该平台已经在某型号系列飞控软件的测试中得到应用.      

基于资源共享的分布式机载软件测试系统设计

随着装备软件系统的发展,越来越多的硬件功能软件化,装备软件的发展朝着高综合、高集成、一体化的趋势发展。目前航空航天装备软件中,嵌入式软件占据主导地位,相较通用计算机软件,嵌入式软件的测试具有面向特定应用,有实时操作系统支持,运行芯片和平台较为固定,并且需要特定的数字总线资源进行数据注入等特点。尤其对于复杂的,高度综合化模块架构的嵌入式软件系统软件测试,对于测试和验证系统的要求也越来越高,数据采集、数据记录、数据激励、数据监控、数据分析等各种测试和验证系统的需求也使得综合化软件测试验证系统结构越来越复杂,基于分布式架构的软件测试系统已经成为必然趋势。结合嵌入式综合化软件测试系统的功能要求以及测试系统的特点,提出了一种基于对等架构下的分布式测试系统设计,该设计不仅能够满足嵌入式软件运行平台规模的扩展,也能够在分布式架构下实现软件运行平台内部资源的共享。