[发明专利]一种基于原型设计的嵌入式代码提前验证方法

说明书

本发明涉及一种基于原型设计的嵌入式代码提前验证方法，步骤包括：(1)配置编译单元，(2)管理单元智能分析与录入，(3)智能筛选出最优容量本地环境，(4)生成测试驱动脚本，(5)编译生成可执行文件，(6)在SFUNCTION中嵌入可执行文件，与原型设计结果进行比对判断，结果一致则表示功能性设计正确，否则表征功能性设计错误。本发明丰富了嵌入式软件功能性验证的手段，降低了嵌入式软件功能性验证对硬件的依赖性，使得嵌入式软件验证工作可以提前至方案阶段，通过约束性接口设计以及智能化筛选出最优容量编译环境，提升了软件测试效率。

技术领域

本发明涉及一种基于原型设计的嵌入式代码提前验证方法，属于卫星姿轨控软件应用层嵌入式软件的功能性验证技术领域。

背景技术

卫星型号姿轨控分系统方案设计过程中，卫星的控制律通常由方案设计师在MATLAB软件环境下，运用其SIMULINK工具搭建控制律模块和动力学模型，进行仿真验证工作，在满足相应的控制指标后，再根据其中的控制律模块需求制定编写相应的软件任务书。星载软件设计师根据软件任务书进行软件需求分析及设计工作，运用相关高级语言(通常为Ada、C语言等)编写出相应的嵌入式软件代码，进而进行相应的测试工作。目前软件测试包括单元组装测试、确认测试以及系统联试，其中单元组装测试一般只对软件本身的语句覆盖性、分支覆盖性等相关指标进行检测；确认测试和系统联试，对软件代码的功能性进行系统的测试验证。

在软件需求分析阶段，由于软件人员和系统方案设计人员在沟通时或理解上容易出现偏差，从而导致软件实现和软件任务书不一致。这类错误往往带来功能性错误，需要在软件确认测试或系统联试阶段，即需要等到实时仿真或半物理仿真试验中才能被发现，此时，往往需要投入更多的精力去查找问题，随之带来的更改工作也相应增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：

为克服现有技术不足，本发明提供一种基于原型设计的嵌入式代码提前验证方法，在原型环境中对软件的功能性进行验证，以快速定位软件功能性设计缺陷，提高姿轨控分系统星载软件的研制效率。

本发明的技术解决方案：

一种基于原型设计的嵌入式代码提前验证方法，测试工具包括管理单元、智能筛选单元和API接口设计单元，具体步骤如下：

(1)配置编译单元：在WINDOWS下配置安装与嵌入式代码语言及其工程化编译一致的编译器，获得该编译器在系统下的动态链接库文件，并在 MATLAB下进行链接库脚本配置，实现在MATLAB中进行交叉编译调用；

(2)管理单元智能分析与录入：通过管理单元对待验证模块进行分析，自动识别形参、全局变量的输入输出属性，实现用户测试脚本设置数据的录入；

(3)智能筛选出最优容量本地环境：智能筛选单元遍历待验证模块的引用关系，并筛选与该待验证模块相关的文件，形成引用树状列表及最优容量编译本地环境；

(4)生成测试驱动脚本：API接口设计单元预定义测试驱动脚本模板，并结合管理单元录入的信息，并自动引用树状列表，形成最终的测试驱动脚本；

(5)编译生成可执行文件：在MATLAB下，对步骤(3)和步骤(4)的测试驱动脚本进行编译，生成交叉编译可执行文件；

(6)在SFUNCTION中嵌入可执行文件：在MATLAB原型设计数据包中，增加S-FUNCTION自定义函数，调用步骤(5)中的交叉编译可执行文件，与原型设计结果进行比对判断，结果一致则表示功能性设计正确，否则表征功能性设计错误。

步骤(2)中用户测试脚本设置数据的录入包括用户录入输入、输出及示波器端口的属性信息。