談?wù)剢纹瑱C(jī)程序中的自動化測試
測試，相信對每一個搞程序的都不會生疏，然后我們會聯(lián)想到什么單元測試，集成測試，發(fā)布測試，黑盒測試，白盒測試等等一系列的名詞。但在單片機(jī)領(lǐng)域，更多的功能測試。測試人員，在試用產(chǎn)品后，發(fā)現(xiàn)bug然后報告給研發(fā)人員，往往忽略中間的單元測試，在開發(fā)的過程中就保證各模塊的功能。
對于一些JAVA, C++開發(fā)人員，cppunit, junit這些自動化測試框架，然而，對于單片機(jī)開發(fā)人員，又怎么實(shí)現(xiàn)自動化測試呢？
下面就UART驅(qū)動的測試說起。
測試的目的
首先確認(rèn) 功能這條主線可以走通。比如UART發(fā)送字符這個功能主線是：SysCtl 配置MCU時鐘源，配置UART時鐘源， SysCtl使能UART外設(shè), GPIO配置RX, TX管腳的復(fù)用，配置BAUD工作模式等，然后才是發(fā)送。 也就是說，想要成功發(fā)送一個字符，前面的每一個都不能缺失。
其次是功能的正確性。
在其次是改善，改進(jìn)，優(yōu)化。
什么是一個測試
測試，給定一個條件，然后會得到一個結(jié)果，期望的結(jié)果與實(shí)際的結(jié)果比較，如果一致，就說測試通過，否則，失敗。待測功能，就像是一個方程式，我們一個一個的代入，看每一次的結(jié)果是否正確。
對于人來說，最終的結(jié)果，需要通過人的聽覺或視覺感知的。從終端看到一個Pass說明測試通過，LCD正確顯示了字符，也說明了通過。我把測試分了一下類：
不能通過程序讀到結(jié)果的，只能通過人看到或聽到的，比如LCD, 這類無法實(shí)現(xiàn)自動化測試。
一類可以通過程序讀到結(jié)果的，一般是執(zhí)行了一些程式，會得到一個狀態(tài)/結(jié)果，程序正好可以讀到。比如 Write后Read.
可以把底一類轉(zhuǎn)換成第二類的。比如UART的發(fā)送，可以通過超級終端看到結(jié)果判斷，也可以借助UART2（功能正確的）, 它們之間通信，來實(shí)現(xiàn)自動化。
都說C語言 = 函數(shù) + 數(shù)據(jù)，測試同樣。好點(diǎn)的代碼，是不會把數(shù)據(jù)與函數(shù)混在一起的。那么什么是測試數(shù)據(jù)呢？
typedef struct
{
tTestCondition sCondition;
tTestResult sExpectResult;
}tTestData;
tTestData psTestDataTable[] = {
{ , },
{ , },
};
一個一個測試，將構(gòu)成這樣一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組。測試數(shù)據(jù)的增加，或修改僅僅需要修改這個數(shù)組就可以，而無需修改代碼。測試，同樣變的很好維護(hù)。
什么是自動化測試
自動化測試，其實(shí)就是自動調(diào)用每一個測試，一個一個調(diào)用，然后，以人可以感知的方式，報告結(jié)果。比如，在超級終端中打印PASS.
每一個測試，都可能需要首先構(gòu)造它們自己的初始環(huán)境。每一個測試之間，它們不能互相影響。也就是說，測試執(zhí)行完后，它需要還原環(huán)境到復(fù)位狀態(tài)。
下面描述下，我經(jīng)常用到的測試框架，這是我從一個開源項(xiàng)目中改變過來的：
一個測試工程，有多組測試(Suite), 一個組(Suite)下可能有多個測試。組的概念，其實(shí)就是組件，把相似的放在一組，就像文件夾組織。
//*****************************************************************************
//
//! brief Structure representing a test case.
//
//*****************************************************************************
typedef struct
{
//
//! brief Test case name get function.
//
char* (*GetTest)(void);
//
//! brief Test case preparation function.
//
void (*Setup)(void);
//
//! brief Test case clean up function.
//
void (*TearDown)(void);
//
//! brief Test case execution function.
//
void (*Execute)(void);
}
tTestCase;
Setup是為了構(gòu)造測試需要的環(huán)境。TearDown是在測試執(zhí)行后，還原測試環(huán)境。Execute才是測試主體。Execute中可以進(jìn)行一些TestAssert, 來執(zhí)行一個一個的判斷。
GetTest僅僅是為了在終端打印一下這個測試的內(nèi)容。
下面是框架main:
xtBoolean
TestMain(void)
{
int i, j;
TestIOInit();
PrintLine("");
PrintLine("*** CooCox CoIDE components test suites");
PrintLine("***");
#ifdef TEST_COMPONENTS_NAME
Print("*** Components: ");
PrintLine(TEST_COMPONENTS_NAME);
#endif
#ifdef TEST_COMPONENTS_VERSION
Print("*** Version: ");
PrintLine(TEST_COMPONENTS_VERSION);
#endif
#ifdef TEST_BOARD_NAME
Print("*** Test Board: ");
PrintLine(TEST_BOARD_NAME);
#endif
PrintLine("");
g_bGlobalFail = xfalse;
i = 0;
while (g_psPatterns[i])
{
j = 0;
while (g_psPatterns[i][j])
{
PrintNewLine();
Print("--- Test Case ");
PrintN(i + 1);
Print(".");
PrintN(j + 1);
Print(" (");
Print(g_psPatterns[i][j]->GetTest());
PrintLine(")");
ExecuteTest(g_psPatterns[i][j]);
if (g_bLocalFail == xtrue)
{
Print("--- Result: FAILURE ");
PrintLine("");
//
//printf error information
//
Print(g_pcErrorInfoBuffer);
PrintLine("");
if (g_pcTokensBuffer < g_pcTok)
{
Print(" The tokens in buffer is: ");
PrintTokens();
PrintLine("");
}
}
else
{
PrintLine("--- Result: SUCCESS ");
}
j++;
}
i++;
}
PrintNewLine();
PrintLine("");
Print("Final result: ");
if (g_bGlobalFail == xtrue)
PrintLine("FAILURE");
else
PrintLine("SUCCESS");
return g_bGlobalFail;
}
如需完整的測試框架代碼，請聯(lián)系我，或前往我們的開源項(xiàng)目：https://github.com/coocox/cox.
這是一個統(tǒng)一API標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)庫?；贑oX的驅(qū)動，無需移植，就可以用到其他MCU平臺。
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