MCU原厂自动化测试如何应用于例程验证?

SDK的自动化测试离不开CICD,简单来说,测试人员手动/定时通过Jenkins向服务器发送请求,服务器通过openocd服务将编译完的程序下载到待测板和辅助板中,然后通过辅助板/待测板的打印来断言测试的结果

CICD部分的框架搭建可以参考以下文章

在一家初创企业如何快速搭建自动化测试流程(CI/CD, 测试管理系统,分布式自动化测试) – 知乎

而SDK的例程运行在开发板中,因此相较于普通的软件测试,SDK的自动化又离不开硬件的实现

SDK例程的手工测试中,我们需要将代码编译后烧录至芯片中,然后通过芯片引脚信号、打印等信息来判断例程的正确性;同一份代码往往支持多种编译方式,同一块MCU也许也支持不同的代码存放路径(flash,sdram),公司也往往是多种型号的MCU支持同一份代码,因此一份sample的代码往往会被测试N次,自动化的性价比也就变得非常高了

对于简单的代码,例如烧录后仅会打印“hello,world”至串口,那对于自动化来说也非常简单,你只需要去串口中捕获这个字符串

对于复杂的功能,譬如从引脚输出一个PWM波的例程,在手工测试中,需要外接示波器进行测试,而在自动化测试中,也就必须要通过另外一块板卡,将输出的信号通过输入捕获后计算得出周期和占空比,然后去判断是否通过

需要使用两块板卡(DUT)的自动化例程,必然面临如何区分这两块DUT的问题

这里给出两种方案:

  1. 将两块DUT接在不同的test executor下,通过软件去实现区分
  2. 如果DUT支持SN号,那么在你开启openocd服务时,指定SN号

这就是对于非回环的输入输出自动化的核心思路,往待测板内烧录待测的程序,再往辅助板内烧录辅助程序

举一个更具体的例子,HPM6200evk的GPTMR的输出比较例程,将PC08引脚初始化为GPTMR2的CMP1,例程开始后,通过PC08输出周期为1S,占空比为30%的方波;为了验证程序的有效性,在辅助板中运行的程序是对PWM周期和占空比的测量,然后在串口中打印捕获到的信息;然后,将辅助板的输入捕获和测试版的输出比较引脚(PC08)连接起来,就完成了硬件环境的构建

如果拥有足够的硬件资源,那么你可以搭建N套这样的环境,对于辅助板和待测板之间的接线,可以设计一款转接小板,两块板子插在一起即可,也没有接线的烦恼

当硬件资源受限,需要辅助板一对多的时候,又该怎么办呢

还是大体有两种方案

  1. 假设你的开发板有非常丰富的外设,且这些外设都通过引脚接了出来;根据最受限的资源(譬如你的开发本只有两个DAC输出)的数量,决定了你这块板卡可以一对N的能力;本质上还是之前一对一的方案,只不过用不同的外设分配给不同的待测板
  2. 利用模拟开关实现同一外设测试多块不同的测试板

接下来具体讲讲这第二种方案

模拟开关根据型号的不同,往往有不同的功能,例如CD4067,支持4个控制信号(ABCD),一个使能信号(INMIBIT),通过4个控制信号决定主路和0-15路支路哪一路导通;以此为基础,就可以实现1:16的测试环境搭建

在测试开始的时候,辅助板通过4个引脚控制ABCD这4个控制信号,决定COMMON IO与哪一个支路导通;这时其他支路截止,不会对测试造成干扰

对于稳定环境的搭建,也可以通过PCB的方式去固化环境,避免环境的维护性较差

可以画一块大板,满足所有需要用到的测试信号,然后待测板再接到这块大板上,这样的环境也是稳定的

也可以画几块小板,小板之间通过级联的方式传递控制信号

假设一块板上只测三个信号,不同的待测DUT接到对应的引脚上,当辅助板与DUT1导通时,三个模拟开关同时导通(因为ABCD这四个信号在不同模拟开关上是串联的);通过这种方式就可以实现,辅助板即和DUT1直连,又和DUT2直连的这种假象了

当然,模拟开关对于高频信号没有直连那么优秀,如果是10MHZ以上的信号,就要考虑别的方案了

作者:ChenX的打工日记

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