【摘 要】目前ECU的硬件接口測(cè)試大多采用人工測(cè)試的方式。文章主要闡述一種實(shí)現(xiàn)ECU硬件接口自動(dòng)化測(cè)試的方法。該方法首先把硬件接口測(cè)試中的工具集成為一套硬件接口測(cè)試平臺(tái)，運(yùn)用VERISTAND和LABVIEW搭建相應(yīng)的上位機(jī)系統(tǒng)，接著使用WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件編寫自動(dòng)測(cè)試用例，并調(diào)用VERISTAND的相關(guān)接口來控制設(shè)備或讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，最終達(dá)成ECU硬件接口的自動(dòng)化測(cè)試，從而提升測(cè)試效率。

【關(guān)鍵詞】ECU；硬件接口；自動(dòng)化測(cè)試

中圖分類號(hào)：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-8639（ 2024 ）10-0070-02

Research on a Method to Realize Automatic Testing of ECU Hardware Interface

SONG Qian，WANG Tao，LI Zhongyin，WANG Yang，QU Lanfeng

（Institute of Electronic Control and Software，Weichai Power Co.，Ltd.，Weifang 261061，China）

【Abstract】At present，the hardware interface testing of ECU is mostly done by manual testing. The artice mainly elaborates on a method that can achieve automated testing of ECU hardware interfaces. In this method，the hardware interface testing tools are integrated into a set of hardware interface testing platform，the corresponding upper computer system is built by using VERISTAND and LABVIEW，and then the automatic test software WITEST is used to write automatic test cases，and the relevant interface of VERISTAND is called to control the device or read the relevant data. Finally，the automatic test of ECU hardware interface is achieved，which can improve the test efficiency.

【Key words】ECU；hardware interface；automated testing

作者簡(jiǎn)介

宋茜（1987—），女，工程師，碩士，主要研究方向?yàn)镋CU自動(dòng)化測(cè)試。

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷更新，ECU針腳不斷增加，導(dǎo)致測(cè)試工作越來越繁雜。目前硬件接口測(cè)試大多采用人工手動(dòng)測(cè)試的方式進(jìn)行，存在測(cè)試工作重復(fù)性高、測(cè)試量大、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)等問題。為了進(jìn)一步提高測(cè)試效率，解放人工測(cè)試，本文提出一種可以實(shí)現(xiàn)硬件接口自動(dòng)化測(cè)試的方法。

1 方法概述

該方法分為硬件和軟件兩個(gè)部分：硬件機(jī)箱與軟件。在硬件部分，主要是將測(cè)試中所用到的全部設(shè)備集成至一個(gè)機(jī)柜中，涉及的主要設(shè)備包括：示波器、信號(hào)發(fā)生器、可編程電源、NI PXI控制器及機(jī)箱、矩陣卡、數(shù)字源表等。軟件部分主要涉及4款軟件：INCA、LABVIEW、VERISTAND和WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件。其中，WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件作為編寫自動(dòng)測(cè)試用例、執(zhí)行用例以及統(tǒng)籌調(diào)用INCA和VERISTAND的中間軟件。INCA主要用于監(jiān)控ECU數(shù)據(jù)和標(biāo)定相關(guān)數(shù)據(jù)。VERISTAND用于編寫設(shè)備控制界面以及調(diào)用LABVIEW編寫的驅(qū)動(dòng)。整個(gè)方法的框架如圖1所示。

2 功能實(shí)現(xiàn)

2.1 機(jī)柜

設(shè)備采用機(jī)柜的方式，由電源、PXI測(cè)試系統(tǒng)、示波器、模擬負(fù)載、矩陣板卡和調(diào)理板卡等組成。機(jī)柜布局示意如圖2所示，機(jī)柜內(nèi)部帶有散熱風(fēng)扇。

1）設(shè)備工作環(huán)境要求：電源為220V±10%，50Hz；最低溫度-10℃；最高溫度+45℃（24h平局溫度不超過+40℃）；相對(duì)濕度為83%～87%RH（+40℃），68%～74%RH（-15℃）。

2）機(jī)柜主要設(shè)備功能有：①NI PXI控制器及機(jī)箱，嵌入式控制器，通過上位機(jī)的指令來控制設(shè)備的運(yùn)行；②數(shù)字源表，用來作為信號(hào)源或測(cè)量設(shè)備；③示波器，主要用來采集信號(hào)波形；④信號(hào)發(fā)生器，為ECU提供注入信號(hào)；⑤可編程電源，為ECU提供不同供電能力；⑥信號(hào)矩陣卡，切換不同ECU針腳與設(shè)備相連；⑦可變電阻和可變負(fù)載，作為外接負(fù)載使用。

2.2 軟件系統(tǒng)

軟件方面主要涉及4款，分別是：WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件、VERISTAND、LABVIEW和INCA。接下來主要介紹WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件和LABVIEW的使用注意事項(xiàng)。

1）WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件。首先需要注意的是WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件版本與VERISTAND版本的兼容性?？梢圆榭碬ITEST自動(dòng)測(cè)試軟件的Help文件，匹配合適的VERISTAND版本。其次，由于在硬件接口測(cè)試中，相同類型接口的測(cè)試項(xiàng)目基本一致，所以在編寫測(cè)試用例時(shí)，注意把通用的功能編寫為一個(gè)可復(fù)用的模塊，以便可以重復(fù)使用。這些通用模塊能夠組成一個(gè)模塊庫(kù)，方便后續(xù)測(cè)試的重復(fù)使用，減少工作量。

2）LABVIEW。LABVIEW與VERISTAND同樣存在版本兼容性要求，需要按要求匹配正確的版本。在LABVIEW編程中要注意編程的規(guī)范性，以免給后續(xù)使用者帶來不必要的麻煩。當(dāng)前項(xiàng)目中經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤是給儀器發(fā)送指令后，儀器不響應(yīng)，報(bào)超時(shí)故障，所以在LABVIEW編寫驅(qū)動(dòng)時(shí)，要注意規(guī)避此類錯(cuò)誤。

2.3 自動(dòng)測(cè)試流程

自動(dòng)測(cè)試流程如圖3所示。以ECU供電針腳為例，具體說明整個(gè)測(cè)試過程。

2.3.1 在EXCEL表中編寫ECU供電針腳需要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目

這一步很關(guān)鍵，需要梳理出不同針腳類型需要進(jìn)行的哪些測(cè)試項(xiàng)目。例如圖4中ECU供電針腳需要進(jìn)行2項(xiàng)測(cè)試，即ABC和DEF。在步驟描述和期望結(jié)果列填寫具體的測(cè)試方法和期望結(jié)果。

2.3.2 系統(tǒng)自動(dòng)生成測(cè)試用例

由于接口測(cè)試的眾多功能具備可復(fù)用性，所以生成自動(dòng)測(cè)試用例的步驟如下。

1）將針腳需要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)編寫為自動(dòng)測(cè)試用例模塊。如圖5所示，就是把圖4中的ABC項(xiàng)對(duì)應(yīng)的功能編寫為一個(gè)自動(dòng)測(cè)試用例，存于模塊庫(kù)中，作為通用模塊，以便后期在所需的自動(dòng)測(cè)試用例中進(jìn)行調(diào)用。圖6即為在其他用例中調(diào)用通用模塊的示意圖。

2）將供電電壓的24V和期望結(jié)果的0.01作為用例的一個(gè)輸入項(xiàng)。如此一來，不同的ECU供電針腳，只要測(cè)試方法一致，均能調(diào)用該自動(dòng)測(cè)試用例，僅需對(duì)輸入?yún)?shù)進(jìn)行修改即可。

3）一個(gè)需求對(duì)應(yīng)一個(gè)自動(dòng)測(cè)試用例，需求下對(duì)應(yīng)的多個(gè)測(cè)試用例均為通用模塊。仍以圖4中的例子為例，RequipmentID_EBik24jrld+Zwyi6/GC6UQ==001是一個(gè)自動(dòng)測(cè)試用例，ABC和DEF都是通用的自動(dòng)測(cè)試模塊。創(chuàng)建RequipmentID_001自動(dòng)測(cè)試用例之后，把ABC和DEF添加到該自動(dòng)測(cè)試用例中，就組成了這個(gè)需求對(duì)應(yīng)的一個(gè)完整的自動(dòng)測(cè)試用例（圖7）。這個(gè)過程是通過Python編寫的腳本來完成的。腳本會(huì)讀取EXCEL表的內(nèi)容，依照需求創(chuàng)建自動(dòng)測(cè)試用例，然后解析需求下包含的測(cè)試模塊以及測(cè)試模塊的輸入?yún)?shù)，最后將對(duì)應(yīng)的輸入?yún)?shù)填寫到測(cè)試模塊，并將模塊添加到自動(dòng)測(cè)試用例。

2.3.3 執(zhí)行測(cè)試用例和獲取結(jié)果

此部分由WITEST自動(dòng)測(cè)試軟件單獨(dú)完成，無需人工參與參數(shù)設(shè)置。然而，設(shè)備有時(shí)會(huì)報(bào)告故障或者出現(xiàn)卡死的狀況，這些可能導(dǎo)致自動(dòng)化測(cè)試失敗的情況。因此，需要在自動(dòng)測(cè)試用例中添加相關(guān)讀取設(shè)備狀態(tài)的功能。一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，先停止自動(dòng)測(cè)試用例的執(zhí)行，調(diào)用相關(guān)程序來重啟設(shè)備，之后再重新開始執(zhí)行自動(dòng)測(cè)試用例。

3 結(jié)論

通過將示波器、信號(hào)發(fā)生器等常用硬件測(cè)試設(shè)備整合組裝為一套系統(tǒng)性的測(cè)試裝備，再借助軟件開發(fā)對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)以及測(cè)試用例，便能夠?qū)崿F(xiàn)硬件接口的自動(dòng)化測(cè)試，將人工測(cè)試解放出來，提高測(cè)試效率。在整個(gè)流程中，設(shè)備的選擇、配置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的編寫是最為耗費(fèi)時(shí)間和精力的環(huán)節(jié)，曾經(jīng)出現(xiàn)過諸如可變電阻變化范圍選擇不恰當(dāng)、示波器探頭配置不合理等問題，致使設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能，所以在組裝設(shè)備之前，務(wù)必要梳理詳盡的測(cè)試需求，明確測(cè)試需求所需要的測(cè)試設(shè)備以及設(shè)備的參數(shù)。

（編輯 凌 波）