TPT作為一款功能強大的嵌入式軟件測試工具，覆蓋MiL、SiL、PiL、HiL、ViL等全階段的測試過程，將測試執(zhí)行到測試報告生成的所有步驟實現(xiàn)自動化，大大提高我們做軟件測試的效率。TPT之所以在嵌入式測試中如此高效，少不了其腳本評估這個特色功能的支撐，今天我就帶領大家來了解一下TPT中腳本這個特性。

您將在本文及后續(xù)文章了解到的：

• 通過TPT腳本對任意時間的信號行為進行檢查的方法
• TPT腳本中對信號進行處理以及讀寫的方法
• 通過TPT腳本對測試需求、測試報告等內(nèi)容進行管理的方法
• TPT腳本與Python標準庫、擴展庫、MATLAB、以及其它外部軟件的交互方案
• TPT腳本的封裝、集成以及團隊管理方案

TPT腳本評估的語法構(gòu)成

TPT中的腳本由三個方面組成，分別是Python基本語法、TPT內(nèi)置函數(shù)以及MATLAB等其它程序的接口。

首先TPT腳本的語法框架是基于Python 2.7的，所以我們可以在TPT中使用Python2.7中的絕大部分語法特性，比如說Python中的選擇語句、循環(huán)語句等流程控制語法，列表、元組、字典等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，甚至我們還可以使用Python中的函數(shù)、類等語法結(jié)構(gòu)。如下圖所示，我們使用上述語法，對信號狀態(tài)進行判斷，同時建立了一個對信號圖像進行設置的函數(shù)。

除了基礎的Python語法框架，TPT針對嵌入式軟件測試的特點，提供了一套強大的函數(shù)庫，覆蓋到測試的方方面面。從評估區(qū)間查找到信號行為檢查，從測試需求管理到測試報告設置，我們都可以通過調(diào)用一兩個函數(shù)去完成。這種用簡單幾行腳本就完成一個復雜測試步驟的能力，是其它大部分測試軟件所沒有的。

除了這些特點之外，TPT腳本還提供了與MATLAB等其它工具的交互接口，比如，我們可以使用M語言進行數(shù)據(jù)處理，這無疑大大提升了工具的使用范疇。

使用TPT腳本進行信號評估

使用TPT腳本進行信號行為檢查的完整流程如下圖所示，通過這個流程我們就可以實現(xiàn)對幾乎所有測試場景的評估。

聲明評估變量

就和大部分的編程語言一樣，編寫程序的第一步就是變量的聲明，TPT提供了如下表所示的多種變量的聲明：

這些評估變量和標準的Python變量有著本質(zhì)的區(qū)別，Python變量都是和時間無關的標量，而這些TPT變量是建立在時間域上的，它們的值隨時間變化而變化。

TPT在腳本中之所以做出這樣的區(qū)別，是為了能讓變量更好的表示信號的實際情況。如下圖所示，我們首先聲明了一個TPT評估變量，之后把一個開關信號賦值給這個評估變量，之后方便我們對信號進行進一步的操作。

同其它的編程語言一樣，我們可以把多個值組成列表、矩陣等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，TPT提供了列表、矩陣類型的評估變量的聲明，如下圖所示：

此圖中我們就聲明了一個列表形式的評估變量，并給列表中的兩個元素賦了開關和光強兩個不同類型的信號。通過這樣的列表形式的評估變量的使用，方便了我們對多個評估變量的聲明。假如我們的項目工程中有多個作用類似的信號，我們不妨考慮使用列表形式的評估變量來處理它們，這樣可以使評估整潔又便利。

目標信號獲取

我們在聲明了TPT評估變量之后，就可以去獲取評估中需要用到的信號，比如說待檢查信號、參考信號、輔助信號等等。這些信號的獲取方式也是十分豐富的，可以從TPT工程以及MATLAB模型中獲取，可以從各類文件中加載，也可以從信號運算結(jié)果中獲取。 從TPT工程中直接獲取就不用說了，直接輸入信號名稱就可以了，今天我們來看看后兩種方式。

TPT支持用.tptbin、.mdf、 .mat、.csv等多種格式對信號進行讀寫，如下圖所示：

我們可以用excel或MATLAB中去定義信號，然后再用TPT去讀取這些信號，這無疑方便了TPT和各種工具之間的數(shù)據(jù)交互。

有時候我們想要的信號是原信號數(shù)學處理之后的結(jié)果，針對這種情況，TPT也內(nèi)置了多種信號處理的函數(shù)，比如說積分、微分、濾波、兩信號時域求差等等。通過這些信號處理函數(shù)，我們可以輕松的得到各種我們想要的信號，這條信號的值是兩個輸入信號在時域上的差值。

篩選時間區(qū)間

我們在檢查信號行為之前，首先要確定要檢查的時間點，這點是很多測試工具的痛點。它們一般讓測試工程師直接指定要檢查的時間點，但是有時候我們想要檢查的時間點是無法直接用數(shù)值來給定的，我們很多情況下是要檢查某種狀況下的信號行為。

TPT在時間區(qū)間的篩選上是比較強大的，內(nèi)置多個時間篩選函數(shù)，幫助我們快速的確定一個或多個時間點或時間段。

這些函數(shù)中最有亮點的就是regexp（）這個時間匹配函數(shù)。這個函數(shù)是 Regular Expression這個詞組的縮寫，看到這里大家應該就明白了，這個函數(shù)使用的正是大名鼎鼎的正則表達式。

正則表達式的歷史可以追溯到二十世紀五十年代，它被多種系統(tǒng)以及編程語言廣泛使用，是上個世紀計算機領域的一項重要成就。我們經(jīng)常用正則表達式去搜索匹配一些字符串，TPT創(chuàng)新地將這種方法運用在時間匹配上面，大大提高了我們時間篩選的效率。

如上圖所示，這個正則表達式就匹配了首先信號的值等于3，接著值選擇性的等于5，最后等于4這樣一段信號。例如34或354這樣的時間區(qū)間。可以想到，假如我們想要直接去找這樣一段信號是極為困難的，但正則表達式幫助我們輕松的匹配到了，這就是正則表達式的優(yōu)勢所在。

假如您是正則表達式的高手，那么在復雜的時間區(qū)間中去找待評估的時間段對您來說是輕而易舉，因為TPT中的正則表達式的特性和標準正則表達式的特性幾乎相同，下圖就是TPT中的正則表達式的元素。

除了regexp（）這個函數(shù)外，TPT還內(nèi)置了其它許多時間匹配的函數(shù)，幫助您快速地匹配時間區(qū)間。比如說trigger（）函數(shù)通過信號上升沿和下降沿去匹配時間區(qū)間，Interval（）通過指定時間點去匹配時間區(qū)間等等，這些特性您可以在TPT腳本中去感受探索。

信號行為檢查

我們在匹配到了待檢測的時間段之后，接著就是對這個時間段的信號行為進行檢查，去評判信號的變化是否符合我們的預期，這也決定了被測系統(tǒng)對應部分的功能是否滿足我們的需求。這個環(huán)節(jié)無疑是測試中很重要的一部分，所以TPT提供了豐富的信號檢查函數(shù)，幫助我們輕松的評判信號的行為。

這些檢查函數(shù)可以去評判一個表達式的正確性，也可以去檢查一個信號是否處于某個區(qū)間，甚至可以幫助我們檢查兩個信號的相似程度。下面我們就來看幾個較為典型的例子。

我們在測試中最簡單、最常用的是checkAlways（）和assertAlways（）這兩個函數(shù)，如下圖所示。這兩個函數(shù)會直接檢查待檢查表達式的正確性，并根據(jù)檢查結(jié)果決定與之鏈接的測試用例的通過與否。

還有一個值得一提的是hose( )函數(shù)，如下圖所示，這個函數(shù)可以根據(jù)參考信號生成一個誤差帶，之后檢查目標信號是否在誤差帶范圍之類。這個函數(shù)的應用場景也是很多的，比如我們在做back-to-back測試的時候，需要將兩次的信號進行對比，這時候我們就可以用到這個函數(shù)。

下期預告

在本篇文章中，我們介紹了TPT腳本的語法構(gòu)成以及使用它進行測試評估的方法。在下篇文章中，我們將介紹其它的擴展部分，其中包括有：使用TPT腳本進行測試需求管理、測試報告管理；TPT腳本與其它庫與軟件的交互與集成；TPT腳本的封裝與管理等等。相信通過下篇的閱讀，您能通過TPT輕松地解決測試中的一些相關難點。

PikeTec公司是全球知名的基于模型的嵌入式系統(tǒng)測試工具TPT的軟件供應商，總部位于德國柏林，其創(chuàng)始人均在戴姆勒公司擁有十多年的軟件測試經(jīng)驗。TPT產(chǎn)品曾被評為2005年戴姆勒最佳創(chuàng)新軟件，并在戴姆勒、大眾、奧迪、保時捷、通用等汽車整車廠及多家零部件企業(yè)（博世、大陸、海拉等）中得到廣泛應用，如戴姆勒的多個車型的混合動力汽車的動力總成、電池管理控制器的測試，博世的汽油機和柴油機控制系統(tǒng)測試等。

北匯信息作為PikeTec在中國的獨家合作伙伴，致力于幫助中國客戶提升嵌入式控制系統(tǒng)的開發(fā)效率。目前，TPT已被眾多國內(nèi)知名主機廠和零部件企業(yè)認可，在新能源（VCU/BMS/MCU）以及ADAS等領域中被廣泛應用。