38、嵌入式/网络物理系统测试技术全解析

嵌入式/网络物理系统测试技术全解析

1. 测试概述

在实际应用中，我们不能想当然地认为已设计甚至已制造好的系统就能按预期运行。这些系统可能在使用过程中出现故障，或者在制造或设计阶段其功能就已受损。测试的核心目的是验证现有的嵌入式/网络物理系统能否如预期般运行。

测试可在制造过程中、制造完成后（制造测试）以及系统交付给客户后（现场测试）进行。对于网络物理或物联网系统中的嵌入式系统，测试需格外留意，原因如下：
- 安全关键 ：嵌入物理环境的嵌入式系统可能关乎安全，其故障带来的危险远超办公设备故障，所以对产品质量的期望更高。
- 时序验证 ：对于时序关键的系统，不仅要测试功能行为，还需验证正确的时序行为。
- 环境危险 ：在真实环境中测试嵌入式/网络物理系统可能很危险，比如在核电站测试控制软件可能引发严重且深远的问题。

测试准备工作应在设计阶段结束前完成，理想情况下，在设计过程中就应将测试支持纳入考量，把可测试性作为评估设计的目标之一。在测试时，通常将正在设计的系统称为被测设备（DUT）。测试流程包含以下几个关键步骤：
1. 测试模式生成 ：努力找出能区分系统正常与异常工作的一组测试模式。
2. 测试模式应用 ：将精心挑选的测试模式应用到 DUT 的输入。
3. 响应观察 ：仔细观察 DUT 在应用测试模式后的行为。
4. 结果比较 ：把观察到的行为与预期