车载控制器软件MBD_MIL测试技术及要求(第二期)

一、MIL测试的概念

MIL测试就是模型在环测试，通过纯软件仿真的形式，主要是验证模型功能的正确性，是否满足设计的功能需求，尽早发现问题。同时，只有保证了MBD阶段建模的正确性，才能保证在此基础上生成的代码的正确，为后续的代码质量提供基础。MIL测试，指定输入和期望结果，将仿真结果和期望结果进行比对，根据判定标准验证模型是否正确。除此之外还需要做模型覆盖率度量，在MIL单元测试，需要满足100%的覆盖率：Statement Coverage（语句覆盖）、Branch Coverage（分支覆盖）、Modified Condition/Decision Coverage（修正判定条件覆盖）。

二、MIL测试的优势

1、 能够脱离硬件载体进行测试，无需等待硬件变更、开发完成。

2、 各工程师针对自己的模块进行测试，无需等待所有的模块开发完成进行测试，满足尽早测试的测试要求。

3、 在测试层级上主要是针对代码层级的测试，测试接口以及功能，以及代码的规范性等等，能够发现更多的细节问题。

4、 方便评价控制模型的整体测试的测试覆盖度。

5、 方便开发及测试团队对于模型的评审。

6、 降低了测试成本，越早发现问题，修复问题的成本越低，同时也提高了测试效率，让更多的问题在尽可能早的开发过程中发现。

三、MIL测试的类型

MIL单元测试

主要针对功能模块中子模块进行测试，单元测试的层级是最小不可划分的颗粒度。单元测试主要是针对输入的边界值进行测试，观察输出的结果，并设计测试用例，满足100%的测试覆盖率。

单元测试通过设定输入并给出期望的输出，测试时将模型输入设定的输入值，观测模型的输出值是否和期望值保持一致，判定模型是否有效。

具体测试过程如下：

• 软件测试需求分析
• 根据需求/经验/错误推导等方法设计测试用例：测试用例规范应包括以下内容：保证软件需求与测试用例的内容一致性与追溯性；根据软件需求确定输入和输出，并确定其取值范围；通过测试用例设计方法确定输入值；清晰的测试步骤，满足可重复测试；明确测试结果及评价方法；
• 执行测试将设定的输入值输入模型，记录模型执行结果。
• 测试结果判定结合判定标准，将执行结果和期望结果进行对比，满足判定标准则认为通过，不满足则未通过。根据测试结果，形成测试报告。

MIL集成测试

主要针对软件的需求进行测试，并测试接口的功能，同时还有考虑模块时间上的调度。

集成测试一般为子功能模型集成后的模型，实现具体的需求功能。直接与被控对象进行联合测试，在给定输入条件的情况下，监控输出信号，判定输出结果的正确性。测试系统需要在整车环境下测试控制模型的输出特性，因此需要建立被控对象，被控对象可以自己建立也可以通过第三方软件集成到测试环境中来。

• 测试需求解析
• 设计测试用例设计
• 建立测试环境
• 执行测试将设定的输入值和时间输入模型（考虑不同模块之间的时间调度问题），记录模型执行结果。
• 测试结果判定结合判定标准，将执行结果和期望结果进行对比，满足判定标准则认为通过，不满足则未通过。根据测试结果，形成测试报告。

四、功能安全ISO26262针对MIL测试的要求

如果开发的项目有功能安全要求，针对MIL测试，可以依据ISO26262的标准进行，根据功能安全目标的等级ASIL，选择软件单元测试方法、单元测试用例导出方法、结构覆盖度度量方法。

• 软件单元测试方法：基于需求的测试、接口测试、故障注入测试、背靠背测试；
• 软件单元测试用例的导出方法：需求分析、等价类、边界值、错误推导；
• 软件单元层面的结构覆盖度度量：语句覆盖率、分支覆盖率、修正判定条件覆盖；

• 软件集成测试方法：基于需求的测试、接口测试、故障注入测试、背靠背测试；
• 软件集成测试用例的导出方法：需求分析、等价类、边界值、错误推导；
• 软件架构层的结构覆盖度度量：函数覆盖率、调用覆盖率；

五、MIL测试工具

MIL测试工具一般个人推荐采用MBD的开发环境作为测试环境即可，如果需要进行自动化测试，可以考虑第三方的自动化测试软件。

六、MIL测试工程师的基本要求

通过网上随机寻找一个MIL测试工程师的招聘要求，谈谈MIL测试工程师所需要具备的基本技能。

• 岗位职责1：制定测试计划和测试策略，主导整个测试的进程，并且能够协调需求、开发、测试资源，这个岗位对工程师有一定的团队管理要求。
• 岗位职责2：需求管理与变更，主要侧重对于开发及测试的流程掌握的很好，能够与整个开发部分进行协调沟通。
• 岗位职责3：掌握驱动模型的搭建，测试环境的集成，该点主要是要求测试工程师有建模能力。这个是测试工程师基本要求。
• 岗位职责4：也是测试工程师的基本要求
• 岗位职责5：测试覆盖率提升和测试用例补充，这个是最难的，测试覆盖率评价方法是什么，如何评价，还有用例的补充，常规的用例都会写，主要是一些经验分析出的用例，错误推导导出的用例，对项目经验有一定的要求。

结合岗位要求，谈谈对MIL测试工程师的一些看法，MIL测试是代码层级的，一般是由MBD工程师自己完成的，软件团队leader以及相关软件需求工程师进行审核的，专门做MIL的工程师相对HIL来说是比较少的，个人感觉能做MIL的测试，也差不多可以直接去开发模型了；该岗位要求了一些额外的技能，比如CAN总线的分析能力、HIL测试能力等等，因此MIL测试是一个比较尴尬的存在，上有控制器开发团队所必须配备的HIL测试工程师，下有MBD软件开发工程师（以上仅为个人观点）。