Signal-Baukasten zum automatisierten Testen von Simulink-Modellen

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Heitec AG

ROHM Semiconductor GmbH

ISH Ingenieursozietät GmbH

Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE

Wie der Standard IEEE 1641 in die Testsoftware integriert wurde

Bild 1: Integration und Interaktion mit SIMOTEST zum automatisierten Test

Die Software zur Verifikation der Simulink-Modelle wurde vom Fraunhofer IESE entwickelt und trägt den Namen SIMOTEST. Das Bild 1 zeigt eine Übersicht, wie der Standard IEEE 1641 zum Testen von Simulationsmodelle angewandt wird. Außerdem zeigt das Bild die notwendige Integration von SIMOTEST. Die Grundlage des Prozesses bilden die Anforderungen, aus denen das System, die Tests und die für den Test nötigen Komponenten (TSFs) entwickelt werden. Für den Test des Systems ist es erforderlich, den Testfällen die TSFs zuzuordnen, so dass eine Stimulation und Auswertung des Systemverhaltens erfolgen kann.

SIMOTEST unterstützt drei Phasen:

Auswahl der für den Testverlauf benötigten Komponenten (SUT, TSFs)

Zuordnen der Stimulation und der Systemantworten (Signal Mapping)

Automatisierte Testausführung/ -auswertung

Testautomatisierung erleichtert Handhabung und Testablauf

Für die Auswahl der Komponenten stellt SIMOTEST dem Anwender übersichtliche und strukturierte Eingabemöglichkeiten für Daten bereit, die während des Testverlaufs benötigt werden. Außerdem werden abstrakte Werte, wie Stimuli und Responses, auf konkrete Simulink-TSFs zugeordnet.

Es werden Vorauswahlen getroffen und die jeweiligen Daten werden dem Anwender in aufbereiteter Form bereitgestellt. Somit wird der Arbeitsablauf beschleunigt und der Testprozess effizient gestaltet. Eine vollständige Integration der SIMOTEST-Software in Simulink erleichtert Handhabung und Testablauf. Eine integrierte Testautomatisierung generiert automatisch Testfälle, führt sie aus und wertet sich abschließend aus.

Jedes zu testende Modell muss konkretisiert werden

Bild 2: Simulink BSCs und generierte Signalverläufe auf Basis von IEEE 1641

Ein Testverfahren, bei dem das Systemverhalten auf abstrakter Ebene abgebildet wird, dient als Basis für den Testablauf. Für die Anwendung in einer Simulationsumgebung, wie beispielsweise Simulink, muss jedes zu testende Modell eindeutig definiert sein.

Dabei hilft der Standard zur Signal und Testdefinition nach IEEE 1641. Zeitkontinuierliche und ereignisgesteuerte Signalverläufe werden durch Kombination modularer Komponenten entwickelt. Der Standard bezeichnet die Module als Basic-Signal-Components (BSC), welche die Grundlage aller Signalverläufe bilden. Sie stellen beispielsweise Sinusoide, Rampen, Rechteckfunktionen oder Sprungfunktionen dar.

Bei der Anwendung müssen diese mit entsprechenden Parametern versehen werden. Eine Auswahl von BSCs und der generierten Signalverläufe sind in Bild 2 dargestellt. Dies umfasst auch eine Kombination der Signale wie sie bei der Erstellung von TSFs benötigt wird.

Vergleich zwischen gemessenen und zu erwarteten Signalen

Die Modellierung der Signalrepräsentationen erfolgt auf Basis dieser Komponenten und resultiert in so genannten Test-Signal-Framework-Blöcken (TSF). Die TSFs erlauben nicht nur eine Modellierung eines entsprechenden Signalverhaltens, sondern es können Vergleiche der gemessenen Systemgrößen mit erwarteten Signalen erfolgen.

Die Systemantworten lassen sich noch während des Tests auswerten. Bei SIMOTEST wurden die BSCs in Form von generischen Simulink-Blöcken ausgeführt. Der Anwender kann so schnell in die Anwendung des IEEE1641-Standards einsteigen.

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Artikelfiles und Artikellinks

Link: Integration des modellbasierten Testens in den Software-Entwicklungsprozess

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