为什么要收集模型测试覆盖率指标

Simulink的系统测试万博1manbetx^®设计确保您在生成代码之前考虑了预期行为和非预期行为。在基于需求的模拟测试期间，由于细微的设计错误、不完整的测试或缺少需求，可能无法执行部分设计。模型测试覆盖率通过测量在模拟过程中使用了多少Simulink设计，帮助您识别测试中的这些差距。万博1manbetx

在基于需求的测试期间，模型测试覆盖率不完整的一个常见原因是缺少需求。这种类型的缺失模型测试覆盖率通常是无法追踪到更高层次需求的设计元素的结果。收集模型测试覆盖率可以帮助您考虑这种情况。本文描述了一个例子，在这个例子中，由于缺少需求，三重选择算法设计的测试被发现是不完整的。

三重选择算法：概述和要求

三重信号选择算法是航天控制系统软件中常用的一种选择算法。在三重信号选择中，从三个独立的传感器中选择一个“投票”信号，用于控制飞机。如果未检测到传感器故障，则传感器为“有效”。

在本例中，将选择飞机空速信号。空速信号选择算法的要求如下：

• HLR_1为三传感器选择空速信号：当三个空速信号有效时，飞行控制计算机应选择三个传感器的中间值。
• HLR_2为双传感器选择空速信号：当只有两个空速信号有效时，飞行控制计算机应选择两个传感器的平均值。
• HLR_3选择单传感器空速信号：当只有一个空速信号有效时，飞行控制计算机应选择有效信号。

图1显示了这些需求的Simulink实万博1manbetx现。

实现算法并收集模型测试覆盖度量

我们在模型中的一个专用子系统中实现每个需求，并为每个需求编写一个单独的测试用例。在运行这些测试之前，我们需要确保捕获模型测试覆盖率指标。

模型测试覆盖率指标可以是单独的（为单个测试收集）或累积的（在多个测试中聚合）。我们将在基于需求的测试中收集累积覆盖率，以衡量我们的完整测试套件执行完整设计的情况。

有许多类型的模型测试覆盖度量，例如执行覆盖、决策覆盖、信号范围覆盖和关系边界覆盖。在本例中，我们对决策覆盖感兴趣，这是一种结构性覆盖，用于衡量模型中决策的所有可能逻辑结果的执行情况。如果在模拟过程中至少选择了一次交换机的所有输入，则Simulink模型对象（如交换机块）将接收完整的决策覆盖。万博1manbetx

我们使用中的coverage Analyzer应用程序在模型上启用模型测试覆盖率收集应用程序Simulink To万博1manbetxolstrip的选项卡（图2）。

打开Coverage Analyzer应用程序后，我们可以使用保险范围开/关按钮新闻报道标签。我们还使用累计收款然后，我们使用玩按钮，现在标记为分析覆盖率（图3）。我们使用每个模拟中使用的不同测试向量进行多次模拟。

图4显示了结果覆盖率。绿色高亮显示表示完整的模型测试覆盖，包括每个子系统中的所有模型对象，而红色表示不完整的覆盖。

Multiport Switch块上似乎缺少决策覆盖率。为了了解发生这种情况的原因，我们通过打开Simulink中的覆盖率详细信息窗格来检查各个块的模型测试覆盖率详细信息（图5）。万博1manbetx

然后单击MultiportSwitch块以查看其覆盖率详细信息（图6）。

在模拟过程中，多端口开关的第一个输入从来都不是0。回想一下图1所示的模型，其中多端口开关的第一个输入是有效信号的数量。因此，我们没有测试任何空速信号都无效的情况。

缺少模型测试覆盖率是由于缺少更高级别的需求。没有任何要求规定在没有空速信号有效时应选择哪个信号。然而，设计似乎已经包含了解释这种情况的逻辑。

我们增加了这一缺失的要求：

• HLR_4选择无有效传感器的空速信号：当三个空速信号均无效时，飞行控制计算机应保持选定的空速信号。

然后，我们添加一个新的测试用例并重新运行测试。现在我们得到了完整的决策覆盖率（图7）。

如本例所示，模型测试覆盖率是在基于需求的测试期间识别缺失需求的可靠方法。您可以使用模型测试覆盖率结果来确保使用了设计的正确部分。

模型测试覆盖率不完整的另一个常见原因是死逻辑死逻辑是Simulink模型或状态流的任何部分万博1manbetx^®在模拟过程中永远无法执行的图表，例如永远无法选择的开关块输入，或永远无法执行的状态机转换。最佳做法是使用Simulink Design Verifier™ 在编写和执行基于需求的测试之前，分析模型并解决死逻辑。您还可以在Simulink Check中使用模型切片器功能™ 优化和调试死逻辑。万博1manbetx