CN111308935B

CN111308935B - 一种优先级管理产品自动测试装置及方法

Info

Publication number: CN111308935B
Application number: CN202010125492.2A
Authority: CN
Inventors: 段长亮; 孙永滨; 许先音; 曹宗生
Original assignee: China Techenergy Co Ltd
Current assignee: China Techenergy Co Ltd
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-01-29
Anticipated expiration: 2040-02-27
Also published as: CN111308935A

Abstract

本发明涉及一种优先级管理产品自动测试装置及方法，属于自动化测试领域，解决了现有技术测试时间长、效率低的问题。该装置包括上位机和至少一个下位机；上位机，用于设置真值表指令，并输出至下位机，控制下位机进行测试；下位机，用于根据设置的真值表指令获得输入、输出逻辑真值表，并生成多个测试用例，还用于将多个测试用例中的输入逻辑值根据预设时间间隔依次输出至被测产品的输入通道，依次采集被测产品输出通道的输出逻辑值，并与对应的测试用例中的输出逻辑值比较，获得被测产品的优选逻辑状态，并上传至上位机。该装置能够自动产品优先级测试，测试时间短，提高了测试效率。

Description

一种优先级管理产品自动测试装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化测试技术领域，尤其涉及一种优先级管理产品自动测试装置及方法。

背景技术

针对优先级管理产品输入、输出逻辑的测试验证，传统方法是采用通用标准的控制板卡结合上位机软件编程实现。这种方法通过上位机软件编程将所有测试用例，即所有输入、输出逻辑组合，分别逐个注入到下位机控制板卡，然后通过控制板卡的相应DO通道输出对应的输入逻辑值，并将其注入到被测产品的输入通道，同时使用该控制板卡的DI采集通道采集被测产品的优选输出通道逻辑状态并将其发送到上位机，由上位机对被测产品输入、输出逻辑状态的正确性进行判断。

现有技术存在以下缺点，一是采用上位机软件编程将全部测试用例注入下位机，实现方式复杂，造成测试装置本身编程开发困难；二是执行测试时，需由人工手动生成全部测试用例，导致测试用例准备时间较长，效率低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种优先级管理产品自动测试装置及方法，用以解决现有优先级管理产品测试方法复杂、用时长、效率低的问题。

一方面，本发明提供了一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，包括上位机和至少一个下位机；所述上位机，用于设置真值表指令，并输出至下位机，控制下位机进行测试；所述下位机，用于根据设置的真值表指令获得输入、输出逻辑真值表，所述输入、输出逻辑真值表包括多组输入逻辑值和对应的输出逻辑值，每组输入逻辑值和对应的输出逻辑值生成一个测试用例；所述下位机，还用于将多个测试用例中的输入逻辑值根据预设时间间隔依次输出至被测产品的输入通道，依次采集被测产品输出通道的输出逻辑值，并与对应的测试用例中的输出逻辑值比较，获得被测产品的优选逻辑状态，并上传至上位机。

进一步的，所述上位机通过级联的方式连接多个下位机实现多通道扩展。

进一步的，所述设置的真值表指令包括真值表输入类型参数、输入通道参数和输入、输出逻辑关系表，所述真值表输入类型包括数字量输入、串口输入和网口输入。

进一步的，所述下位机包括主处理模块、输出模块和采集模块；所述主处理模块包括FPGA芯片和以太网接口芯片；

所述FPGA芯片，通过以太网接口芯片与上位机连接，接收上位机输出的真值表指令，并用于扫描展开所述设置的输入、输出逻辑关系表并补充无关逻辑项信息，获得输入、输出逻辑真值表，进而生成多个测试用例；

所述FPGA芯片，还用于根据真值表输入类型参数和输入通道参数向输出模块中对应的输出通道以预设时间间隔输入设置的真值表输入类型对应的多个测试用例中的输入逻辑值，进而输入至被测产品的输入通道；

所述FPGA芯片，还用于接收采集模块依次采集的被测产品输出通道的输出逻辑值，与对应测试用例中的输出逻辑值比较，获得被测产品的优选逻辑状态，并上传至上位机。

进一步的，所述输出模块包括DO输出模块、串口通信模块和以太网通信模块，分别包括至少两个输出通道用于输出与真值表输入类型相对应的测试用例中的输入逻辑值。

进一步的，所述DO输出模块的每一通道均包括光耦隔离电路、驱动电路和电磁继电器；

所述光耦隔离用于接收FPGA芯片输出的与输入逻辑值对应的电平信号转换为相应的电压信号；

所述驱动电路用于接收电压信号，并产生相应的驱动电流，进而控制电磁继电器的断开和闭合；

进一步的，所述串口通信模块的每一输出通道均包括RS485总线接口、CAN总线接口和程控切换电路；

所述RS485总线接口、CAN总线接口的输入端与所述FPGA芯片的输出端连接，用于接收FPGA芯片输出的符合被测产品串口通信协议的输入逻辑值数据包并输出至被测产品的输入通道；

所述程控切换电路包括控制器和两个并联的第一信号继电器和第二信号继电器，所述第一信号继电器和第二信号继电器的输入端分别与RS485总线接口、CAN总线接口的输出端连接，通过控制器接收的真值表输入类型参数控制第一信号继电器和第二信号继电器的开合从所述第一信号继电器或第二信号继电器的另一端选择输出与真值表输入类型参数相对应的输入逻辑值数据包。

进一步的，所述以太网通信模块的每一输出通道均包括以太网物理层和数据链路层芯片和网络变压器；

所述太网物理层和数据链路层芯片的输入端与所述FPGA芯片的输出端连接，用于接收FPGA芯片输出的符合被测产品以太网通信协议的输入逻辑值数据包并输出至被测产品的输入通道；

所述网络变压器，用于为太网物理层和数据链路层芯片提供电气隔离保护。

进一步的，被测产品输出通道的输出端与采集模块中对应采集通道的输入端连接，所述采集模块的每个采集通道包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路用于将被测产品输出的24V/48V逻辑电平信号转换为LVTTL电平信号，并输出至FPGA芯片。

根据上述技术方案，本发明的有益效果如下：

1、本发明采用FPGA芯片自动生成多个测试用例注入被测产品的输入通道，并且对优选逻辑状态进行判断，实现方式简单，降低了测试装置的开发难度；

2、本发明采用FPGA芯片自动生成多个测试用，弥补了人工手动生成全部测试用例导致测试用例准备时间较长、效率低的问题；

3、采用上位机和下位机分布式设计，方便装置在测试现场的展开，并且采集级联方式连接多个下位机实现通道的扩展，可以同时测量多个产品的优先级逻辑状态。

另一方面，本发明提供了一种优先级管理产品自动测试方法，包括以下步骤：

设置真值表指令，所述设置的真值表指令包括真值表输入类型参数、输入通道参数和输入、输出逻辑关系表，所述真值表输入类型包括数字量输入、串口输入和网口输入；

根据设置的真值表指令扫描展开所述设置的输入、输出逻辑关系表并补充无关逻辑项信息，获得输入、输出逻辑真值表，所述输入、输出逻辑真值表包括多组输入逻辑值和对应的输出逻辑值，每组输入逻辑值和对应的输出逻辑值生成一个测试用例；

根据真值表输入类型参数和输入通道参数向对应的输出通道以预设时间间隔输入设置的真值表输入类型对应的多个测试用例中的输入逻辑值，进而输入至被测产品的输入通道；

采集被测产品输出通道的输出逻辑值，与对应测试用例中的输出逻辑值比较，获得被测产品的优选逻辑状态，并上传至上位机。

由于本发明中的优先级管理产品自动测试方法与上述优先级管理产品自动测试装置的原理相同，所以该方法也具有与上述装置相应的技术效果。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例优先级管理产品自动测试装置的示意图；

图2为本发明实施例优先级管理产品自动测试方法的流程图；

图3为本发明实施例下位机模块组成的示意图；

图4为本发明实施例主处理模块的示意图；

图5为本发明实施例DO输出模块的示意图；

图6为本发明实施例DO输出模块中光耦隔离电路和驱动电路的示意图；

图7为本发明实施例串口通信模块的示意图；

图8为本发明实施例以太网通信模块的示意图；

图9为本发明实施例采集模块的示意图；

图10为本发明实施例采集模块中光耦隔离电路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

装置实施例

本发明的一个具体实施例，公开了一种一种优先级管理产品自动测试装置。如图1所示，该装置包括上位机和至少一个下位机；所述上位机，用于设置真值表指令，并输出至下位机，控制下位机进行测试；所述下位机，用于根据设置的真值表指令获得输入、输出逻辑真值表，所述输入、输出逻辑真值表包括多组输入逻辑值和对应的输出逻辑值，每组输入逻辑值和对应的输出逻辑值生成一个测试用例；所述下位机，还用于将多个测试用例中的输入逻辑值根据预设时间间隔依次输出至被测产品的输入通道，依次采集被测产品输出通道的输出逻辑值，并与对应的测试用例中的输出逻辑值比较，获得被测产品的优选逻辑状态，并上传至上位机。

优选的，所述上位机通过级联的方式连接多个下位机实现多通道扩展，可用于同时测量多个产品的优选逻辑状态。

具体的，所述设置的真值表指令包括真值表输入类型参数、输入通道参数和输入、输出逻辑关系表，所述真值表输入类型包括数字量输入、串口输入和网口输入。

具体的，当被测产品包含有数字量输入的输入指令时，则设置真值表输入类型为数字量输入；当被测产品包含有通过串口通信输入的输入指令时，则设置真值表输入类型为串口输入；当被测产品包含有通过以太网通信输入的输入指令时，则设置真值表输入类型为网口输入。

优选的，如图3所示，所述下位机包括主处理模块、输出模块和采集模块，还包括电源管理模块；如图4所示，所述主处理模块包括FPGA芯片和以太网接口芯片，具体的，所述FPGA芯片采用EP4CE22F17I7N芯片。

所述FPGA芯片，通过以太网接口芯片与上位机连接，接收上位机输出的真值表指令，并用于扫描展开所述设置的输入、输出逻辑关系表并补充无关逻辑项信息，获得输入、输出逻辑真值表，进而生成多个测试用例；上位机、下位机之间采用100M TCP/IP协议以太网通信。

其中，所述输入、输出逻辑关系表中包含无关逻辑项，示例性的，所述输入、输出逻辑关系表如表1所示，包含输出模块中四个输出通道对应的输入逻辑值和采集模块中两个采集通道对应的输出逻辑值，X表示无关逻辑项，

表1

所述FPGA芯片先对输出模块中的输入逻辑值进行扫描，扫描输出通道1对应的输入逻辑值是一个确定的逻辑值“1”，如表2所示：

表2

通道4	通道3	通道2	通道1
				？	？	？	1

然后继续扫描通道2，确定通道2的输入逻辑值是无关逻辑项“X”，则将该无关项展开，如表3所示：

表3

通道4	通道3	通道2	通道1
				？	？	0	1
？	？	1	1

然后继续扫描通道3，确定通道3的输入逻辑值是无关项“X”，则将该无关项展开，如表4所示：

表4

通道4	通道3	通道2	通道1
				？	0	0	1
？	0	1	1
				？	1	0	1
？	1	1	1

然后继续扫描通道4，确定通道4的输入逻辑值为“1”，则不做展开处理，如表5所示：

表5

通道4	通道3	通道2	通道1
				1	0	0	1
1	0	1	1
				1	1	0	1
1	1	1	1

并依次采用相同的方式对输出逻辑值进行扫描，获得完整的输入、输出逻辑真值表。本领域技术人员已知的，输出逻辑值中没有无关逻辑项。

所述FPGA芯片，还用于接收采集模块依次采集的被测产品输出通道的输出逻辑值，与对应测试用例中的输出逻辑值比较，判断是否一致，若一致，则被测产品的优选逻辑状态合格，若不一致，被测产品的优选逻辑状态不合格，并上传至上位机；优选的，输入逻辑值输入至被测产品的输入通道后，延迟500ms后，采集模块自动采集被测产品输出通道的输出逻辑值。

所述主处理模块还包括EEPROM存储芯片，用于存储参数配置信息，包括下位机网络参数和输入、输出通道参数。示例性的，为实现上下位机之间的网络通信，必须先设置上位机和下位机的ip地址，并将下位机的ip地址存储于EEPROM存储芯片中，以确保下位机再次通电时，能够自动配置所述存储的下位机ip地址，避免重复设置，简化操作；输入、输出通道参数即被测产品包含的输入通道数量和输出通道数量。

示例性的，上位机输出的真值表指令如表6所示，其中，表中输入通道逻辑值包括20个字节，对应20个输出模块中的输出通道，如表7所示；具体的，如表8所示，每个字节包括8位，0-3位标识输入逻辑值，4-7位标识真值表输入类型参数；同理，表6中理论输出逻辑值包括4个字节，对应采集模块中的4个采集通道，如表7所示；具体的，如表9所示，每个字节包括8位，0-3位标识输出逻辑值，4-7位不定义；即真值表指令包含的真值表输入类型参数、输入通道参数和输入、输出逻辑关系表。可以根据实际测量需求对输入通道逻辑值包括的字节和理论输出逻辑值的字节进行设置。

表6

表7

表8

表9

示例性的，下位机接收到的真值表指令中的输入、输出逻辑关系表如表10所示，输入部分A、B、C、D代表输出模块中四个输出通道对应的输入逻辑值，输出部分Y1、Y2代表采集模块中两个输出通道对应的输出逻辑值，表中X表示无关项；下位机扫描展开收到的真值表指令中的输入、输出逻辑关系表，补充无关逻辑项后获得的输入、输出逻辑真值表如表11所示，其中，序号1-16对应的输入、输出代表生成的16个测试用例。

表10

表11

为了满足被测产品的不同输入需求，所述输出模块包括DO输出模块、串口通信模块和以太网通信模块，分别包括至少两个输出通道用于输出与真值表输入类型相对应的测试用例中的输入逻辑值。

优选的，当被测产品包含数字量输入的输入指令时，则通过DO输出模块输出设置的输入逻辑值，如图5所示，所述DO输出模块的每一通道均包括光耦隔离电路、驱动电路和电磁继电器；

如图6所示，所述光耦隔离电路用于接收FPGA芯片输出的与输入逻辑值对应的电平信号转换为相应的电压信号；示例性的，光耦隔离电路接收FPGA芯片向输出LVTTL的电平信号，例如3.3V的电平信号，经转换后获得5V的电压信号。

如图6所示，所述驱动电路用于接收电压信号，并产生相应的驱动电流，进而控制电磁继电器的断开和闭合；

具体的，FPGA芯片输出3.3V电平信号时，驱动电路产生相应的驱动电流，控制电磁继电器闭合，此时输出的输入逻辑值为1，当FPGA芯片输出的电平信号为0V时，驱动电路无相应的驱动电流产生，电磁继电器断开，此时输出的输入逻辑值为0。

优选的，当被测产品包含串口输入的输入指令时，则通过串口通信模块输出设置的输入逻辑值。示例性的，所述FPGA芯片将输入逻辑值组成符合被测产品对应的串口通信协议的数据包，然后再将该数据包通过串口通信模块发送至被测产品的输入通道。

示例性的，下位机接收到上位机下发的真值表指令后，根据真值表输入类型参数确定，某一组输入逻辑值是通过RS485串口输出通道传送至被测产品的，且该输入逻辑值是“1”。被测产品的RS485串口总线输入指令的通信协议如表7所示：

表7

起始符	指令逻辑状态	CRC校验值
			1byte	1byte	1byte

根据被测产品的RS485串口总线输入指令的通信协议设置的输入逻辑值指令如表8所示：

表8

FPGA芯片按照上述通信协议，将该指令封装成2个字节的数据包，通过串口发送给被测产品。其中，数据包中“输入逻辑值”指令对应的字节为“0000_0010”。

如图7所示，所述串口通信模块的每一输出通道均包括RS485总线接口、CAN总线接口和程控切换电路；

优选的，当被测产品包含以太网输入的输入指令时，则通过以太网通信模块输出设置的输入逻辑值。示例性的，所述FPGA芯片将输入逻辑值组成符合被测产品对应的以太网通信协议的数据包，然后再将该数据包通过以太网通信模块发送至被测产品的输入通道；具体的，首先确定确定输入逻辑值指令，再根据被测产品的以太网通信协议设置相应的字节，并将设置的与输入逻辑值对应的字节封装成数据包。

如图8所示，所述以太网通信模块的每一输出通道均包括以太网物理层和数据链路层芯片和网络变压器；所述以太网物理层和数据链路层芯片支持基于数据链层的自定义协议通信，从而为被测产品的自定义通信协议提供对应的接口支持。

优选的，被测产品输出通道的输出端与采集模块中对应采集通道的输入端连接，如图9所示，所述采集模块的每个采集通道包括光耦隔离电路。如图10所示，所述光耦隔离电路用于将被测产品输出的24V/48V逻辑电平信号转换为LVTTL电平信号，并输出至FPGA芯片，所述FPGA芯片将接受到的LVTTL电平信号转换为相应的输出逻辑值0或1。

与现有技术相比，本发明提供的优先级管理产品自动测试装置，首先，采用FPGA芯片自动生成多个测试用例注入被测产品的输入通道，并且对优选逻辑状态进行判断，实现方式简单，降低了测试装置的开发难度；其次，采用FPGA芯片自动生成多个测试用，弥补了人工手动生成全部测试用例导致测试用例准备时间较长、效率低的问题；最后，采用上位机和下位机分布式设计，方便装置在测试现场的展开，并且采集级联方式连接多个下位机实现通道的扩展，可以同时测量多个产品的优先级逻辑状态。

方法实施例

本发明的另一个实施例，公开了一种优先级管理产品自动测试方法，如图2所示，包括以下步骤：

采集被测产品输出通道的输出逻辑值，与对应测试用例中的输出逻辑值比较，判断是否一致，若一致，则被测产品的优选逻辑状态合格，若不一致，被测产品的优选逻辑状态不合格，并上传至上位机。

优选的，输入逻辑值输入至被测产品的输入通道后，延迟500ms后，采集模块自动采集被测产品输出通道的输出逻辑值。

与现有技术相比，本发明提供的优先级管理产品自动测试方法，首先，采用FPGA芯片自动生成多个测试用例注入被测产品的输入通道，并且对优选逻辑状态进行判断，实现方式简单，降低了测试装置的开发难度；其次，采用FPGA芯片自动生成多个测试用，弥补了人工手动生成全部测试用例导致测试用例准备时间较长、效率低的问题；最后，采用上位机和下位机分布式设计，并且采集级联方式连接多个下位机实现通道的扩展，可以同时测量多个产品的优先级逻辑状态。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，包括上位机和至少一个下位机；

所述上位机，用于设置真值表指令，并输出至下位机，控制下位机进行测试；

所述下位机，用于根据设置的真值表指令获得输入、输出逻辑真值表，所述输入、输出逻辑真值表包括多组输入逻辑值和对应的输出逻辑值，每组输入逻辑值和对应的输出逻辑值生成一个测试用例；

所述下位机，还用于将多个测试用例中的输入逻辑值根据预设时间间隔依次输出至被测产品的输入通道，依次采集被测产品输出通道的输出逻辑值，并与对应的测试用例中的输出逻辑值比较，判断是否一致，若一致，则被测产品的优选逻辑状态为合格，若不一致，被测产品的优选逻辑状态为不合格，将所述优选逻辑状态上传至上位机。

2.根据权利要求1所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，所述上位机通过级联的方式连接多个下位机实现多通道扩展。

3.根据权利要求1或2所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，所述设置的真值表指令包括真值表输入类型参数、输入通道参数和输入、输出逻辑关系表，所述真值表输入类型参数包括数字量输入、串口输入和网口输入。

4.根据权利要求3所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，所述下位机包括主处理模块、输出模块和采集模块；所述主处理模块包括FPGA芯片和以太网接口芯片；

所述FPGA芯片，通过以太网接口芯片与上位机连接，接收上位机输出的真值表指令，并用于扫描展开所述输入、输出逻辑关系表并补充无关逻辑项信息，获得输入、输出逻辑真值表，进而生成多个测试用例；

所述FPGA芯片，还用于根据真值表输入类型参数和输入通道参数向输出模块中对应的输出通道以预设时间间隔输入设置的真值表输入类型对应的测试用例中的输入逻辑值，进而输入至被测产品的输入通道；

5.根据权利要求4所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，所述输出模块包括DO输出模块、串口通信模块和以太网通信模块，分别包括至少两个输出通道用于输出与真值表输入类型相对应的测试用例中的输入逻辑值。

6.根据权利要求5所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，所述DO输出模块的每一通道均包括光耦隔离电路、驱动电路和电磁继电器；

所述驱动电路用于接收电压信号，并产生相应的驱动电流，进而控制电磁继电器的断开和闭合。

7.根据权利要求5所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，所述串口通信模块的每一输出通道均包括RS485总线接口、CAN总线接口和程控切换电路；

8.根据权利要求5所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，所述以太网通信模块的每一输出通道均包括以太网物理层和数据链路层芯片和网络变压器；

9.根据权利要求4-8任一所述的一种优先级管理产品自动测试装置，其特征在于，被测产品输出通道的输出端与采集模块中对应采集通道的输入端连接，所述采集模块的每个采集通道包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路用于将被测产品输出的24V/48V逻辑电平信号转换为LVTTL电平信号，并输出至FPGA芯片。

10.一种优先级管理产品自动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集被测产品输出通道的输出逻辑值，与对应测试用例中的输出逻辑值比较，判断是否一致，若一致，则被测产品的优选逻辑状态为合格，若不一致，被测产品的优选逻辑状态为不合格，将所述优选逻辑状态上传至上位机。