1 基于模型的測試和驗證工具

基于模型的開發(fā)(Model-Based Development)的設(shè)計方法以其直觀、快速、高效等優(yōu)勢，在汽車、航空航天等的基于模型的開發(fā)嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計中得到廣泛的應(yīng)用。 它不同于傳統(tǒng)的設(shè)計方法，不是使用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和編程語言，而是使用MBD平臺來搭建各種功能的模塊。通過模塊的仿真工具，可以進(jìn)行系統(tǒng)測試，產(chǎn)生快速原型等。不僅可以提前和加強(qiáng)測試與驗證，而且可以利用Hardware-in-the-loop仿真方法，實現(xiàn)快速高效的系統(tǒng)動態(tài)測試。

傳統(tǒng)方式的設(shè)計方法是先設(shè)計的硬件系統(tǒng)原型實體，然后進(jìn)行測試并在后續(xù)的設(shè)計中不斷改進(jìn)，但是在硬件階段發(fā)現(xiàn)問題很難，而且需要大量的時間和成本�；�于模型的設(shè)計就是先建立算法模型、物理模型以及環(huán)境模型，然后基于MATLAB/Simulink平臺，進(jìn)行系統(tǒng)測試與仿真，在后續(xù)的設(shè)計中不斷進(jìn)行仿真，再用自動代碼創(chuàng)建工具產(chǎn)生實際系統(tǒng)所需的軟件代碼。實際上是將測試提前到了仿真階段，設(shè)計制造人員能盡早發(fā)現(xiàn)并解決問題�；�于模型的設(shè)計在最后階段要進(jìn)行硬件原型測試，主要是為了驗證良好的設(shè)計，并不是要找出不良的設(shè)計。

Reactis是針對Simulink/Stateflow環(huán)境生成的模型文件*.mdl，產(chǎn)生測試用例，進(jìn)行仿真、測試和驗證的工具。 它使得設(shè)計工程師不需要等到V模型的右側(cè)才進(jìn)行測試驗證，而是在模型設(shè)計階段，即系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和子系統(tǒng)模塊設(shè)計階段就能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行測試驗證。在更早的設(shè)計階段保證系統(tǒng)的安全性和功能的正確。同時，Reactis高效、高覆蓋度的測試用例也可以用于獨(dú)立C代碼的測試，單元測試和系統(tǒng)測試。

Reactis是一款基于模型的測試、仿真和驗證工具。其中包含三個子功能模塊：Reactis Tester——生成精簡高效的測試用例；Reactis Simulator —— 對模型進(jìn)行仿真測試；Reactis Validator —— 對模型與系統(tǒng)要求的一致性進(jìn)行驗證。

2 Reactis的主要特點(diǎn)

?    根據(jù)Simulink/Stateflow或TargetLink的模型自動創(chuàng)建測試用例

?    用戶可以自定義測試目標(biāo)

?    用戶可以自定義測試用例的創(chuàng)建準(zhǔn)則

?    自動化的測試和驗證功能，更快完成模型和系統(tǒng)的詳盡分析，幫助客戶節(jié)約大量的時間和成本

?    支持MC/DC (Modified Condition Decision Coverage)準(zhǔn)則

?    提供詳細(xì)的覆蓋范圍報告，包括測試集覆蓋到的以及未覆蓋的內(nèi)容

?    有斷點(diǎn)設(shè)置功能，用戶可以單步執(zhí)行或是選擇以模塊為單位執(zhí)行

?    與傳統(tǒng)的調(diào)試工具界面相似，用戶使用方便

?    附有詳細(xì)的例子和教程，可幫助用戶盡快學(xué)習(xí)并掌握

3 Reactis子功能模塊——Tester

Reactis以其專利的算法，快速生成高覆蓋度的測試用例，并刪除冗余的測試用例。這樣生成的測試用例不僅可以用于模型測試，也可以導(dǎo)出*.m.mat.csv等格式文件，用于后期的代碼測試，單元測試和系統(tǒng)測試。 Reactis的測試用例生成器可以對已有的測試用例進(jìn)行擴(kuò)展，可以隨機(jī)生成測試用例，可以根據(jù)系統(tǒng)的特定方面，如分支，MC/DC等等進(jìn)行擴(kuò)展。如下圖所示：

覆蓋規(guī)則包括：Decision, Condition, and Modified Condition/Decision Coverage (MC/DC).

針對Simulink的覆蓋規(guī)則：Conditional Subsystem Coverage, Branch Coverage, Lookup Table Coverage.

針對Stateflow的覆蓋規(guī)則：State, condition-action, transition-action.

4 Reactis子功能模塊——Simulator

Reactis Simulator使用戶能夠可視化執(zhí)行Simulink/Stateflow模型。模擬器的用戶界面是與傳統(tǒng)的編程語言調(diào)試界面相似，用戶在仿真模型時可選擇單步執(zhí)行（step-by-step）或者以模塊為單位執(zhí)行（block-by-block） ，也可以設(shè)置斷點(diǎn)。模擬器還可以

?    在仿真時反向執(zhí)行

?    可控的重播Reactis Tester創(chuàng)建的測試

?    圖形化顯示不同的測試準(zhǔn)則

?    微調(diào)Tester產(chǎn)生的測試案例

示意圖：Reactis Simulator提供Simulink模型高級調(diào)試環(huán)境

5 Reactis子功能模塊Validator

Reactis Validator自動在模型中搜索違反了用戶指定規(guī)則的部分，當(dāng)Validator發(fā)現(xiàn)有違規(guī)發(fā)生，就會自動創(chuàng)建一個測試用例來證明該違規(guī)事件，然后就可以在Reactis Simulator中執(zhí)行該測試，了解事件發(fā)生的順序來查找問題的原因。這個工具可以早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計錯誤和不一致之處，并減少了設(shè)計審查所需的手工工作。

        來源：蓋世汽車快訊