【毕业学位论文】（Word原稿）医疗嵌入式软件自动化测试设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 姓名：谭鑫垚 学号： 1021170417 所在院系：软件学院 职业类型：计算机科学与技术 专业领域：软件工程 指导教师：张惠娟 王冬青 副指导教师：平安 二一二年九月 医疗嵌入式软件自动化测试设计与实现 A in 2010 1021170417 2012 on 医疗嵌入式软件自动化测试设计与实现 谭鑫垚 同济大学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论 文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 2013 年 3 月 28 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 2013 年 3 月 28 日 同济大学硕士学位论文摘要 I 摘要 如今，伴随着计算机的软硬件应用技术的飞速发展，各个产品中嵌入式系统的规模和性能取得到了显著的提升，与之对应的，嵌入式系统软件和应用软件的复杂性和规模以及可实现的功能也在不断向多元化，复杂化发展，于此同时嵌入式系 统的特点也决定了在其系统上运行和应用软件集成度和功能的小而精，可靠并且稳定，这也使得软件的开发过程的控制在整个嵌入式系统中显得越发重要，嵌入式软件的整体质量对产品的质量起到了决定性的作用。而对系统的验证过程又是检验我们软件质量的重要活动，因此我们急切需要一种专门针对嵌入式系统的测试方法和工具来提高嵌入式软件的质量和可靠性，为项目缩短开发周期。 自动化测试技术是如今软件测试技术研究的热门领域。伴随着软件测试技术的不断发展，软件程序的规模不断增大，复杂度也在不断的提高。在软件的验证过程中，完全依靠手工测试，再进 行分析测试结果，这样的工作往往效率低下，而且不能完全保证产品的质量。目前在国内，软件测试和自动化测试技术的发展才初具规模，但与国外的自动化测试技术相比，还存在差距。 本文的目地就是要设计并实现一种针对目前本公司一款超声诊断设备的自动化测试系统。在对目前的嵌入式软件测试现状进行了仔细研究基础上，对嵌入式软件的自动化测试作了深入的分析，并结合实际情况，提出了一种针对 C 语言开发的超声嵌入式医疗软件自动化测试系统的解决方案，并利用专业自动化测试工具实现了自动化测试，从源码分析、测试用例自动生成和执行、设计实现了这种 在功能、性能上都能满足当今大多数需求的自动化测试系统，并在实际的项目中投入了使用。 关键词 ：软件测试，自动化测试，分布式测试， 超声嵌入式医疗软件，自动化测试工具，测试用例，缺陷管理系统I of of of of of of is no &D of a &D of we a to of to is of of of of is In on is of of is in of is an On in s of of a C of to in to 录 第 1 章引言 . 1 题研究背景 . 1 前国内外发展状况 . 1 题研究意义 . 2 文的组织 . 3 第 2 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 . 4 动化测试技术的概念及发展 . 4 动化测试技术及应用 . 5 入式软件系统测试技术及工具 . 8 第 3 章超声诊断系统软件自动化测试开发与实现 . 10 动测试方法的总体设计 . 10 本测试流程 . 12 声诊断系统基本原理和主要功能流程 . 12 动测试平台搭建 . 14 试数据及测试用例 . 16 能模块详细设计 . 18 能流程图 . 18 本功能 . 19 各个主要功能模块脚本的设计 . 20 成脚本 . 27 试执行及缺陷问题处理 . 29 本的调试和执行 . 29 于缺陷和突发情况处理机制的设计 . 31 志和记录 . 33 试报告 . 34 动化测试方案对测试效率提高的分析 . 35 动化测试脚本的维护 . 36 第 4 章 测试过程中的缺陷管理 . 38 同济大学硕士学位论文目录 具 . 38 用 行缺陷管理 . 39 陷管理流程 . 41 第 5 章结论与展望 . 44 论 . 44 动化测试目前存在的问题 . 45 术展望 . 47 参考文献 . 51 个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果 . 53 第 1 章引言 1 第 1 章引言 题研究背景 随着计算机科学技术的不断发展，载有嵌入式软件的产品已经被大量的应用于人们日常生活中，与此对应的嵌入式软件系统规模也日益增大，但对其开发过程、产品质量等方面的要求也同样在增加，无论在军事国防、航空航天、还是在医疗器械等多个领域使用的嵌入式系统都需要极高的稳定和可靠性。进行 系统而完善的验证是为了保证产品可以充分满足客户需求以及产品质量的重要环节。引入自动化技术是为了缩短了软件测试时间，缩短开发周期，提高软件测试的可回归性和重复利用性。 嵌入式软件随着硬件技术的进步，硬件集成度越来越高，其性能也得到了很大的拓展；于此同时，通过使用成熟的商用操作系统，使产品运行在一个高性能的、可靠的软件平台上，为实现多种复杂且功能强大应用程序奠定了良好的基础。针对应用程序复杂性的不断提高，自然需要功能强大、性能稳定的应用软件与之相适应。所以，在嵌入系统中开发的软件规模也越来越大。同时，系统又要求 应用程序做到精简高效、稳定可靠，使软件的开发在整个系统开发中所占的时间也越来越长，软件的质量对产品的最终质量起到了决定性的作用。但是事实上由于软件的开发在国内普遍缺乏行之有效管理手段，软件的开发过程没有做到很好的监控与分析，所编写的程序没有得到有效的测试就交付给用户使用。那些没有运行过的代码带着潜在的危险交付到客户手中，经常会给用户带来巨大的经济损失，为产品供应商带来信誉上的损失，尤其在我们医疗器械的行业，低质量的软件往往会带来生命和财产的损失。 前国内外发展状况 软件测试是提高软件可靠性和保障软件 质量的重要手段。一个软件产品的质量，决定了这个产品的生命周期。作为软件中的一个重要分支，嵌入式软件近年来的应用日益广泛。如何有效地执行对嵌入式软件的测试，并保证其质量，已成为热点。软件测试是软件质量保证的重要手段，据研究机构统计分析表明，第 1 章引言 2 国外软件开发机构 40的时间是花在软件测试上的，软件测试费用占开发总费用的 30 50。对于可靠性、安全性有较高要求的软件，测试费用可能更高。要成功的发出高质量的软件产品，必须重视加强软件测试工作 16。 嵌入式软件测试自动化是当前嵌入式领域流行的一种新技术。当前。我们国家的软件产业正处在起步发展的阶段，同美国、西欧、日本等软件发达国家相比还存在着很大的差距，而作为嵌入式软件开发关键环节的测试自动化技术，在我国的研究与发展同嵌入式软件开发的其他环节相比尤为滞后，“手工作坊式”的嵌入式软件测试的现象还没有彻底改变，不仅无法保障嵌入式软件的质量，而且严重制约了我国嵌入式软件产业的整体发展。目前国际上的一些大公司和研究机构推出了许多自动化测试工具，这些深受软件人员欢迎的测试工具为软件测试提供了良好的支持， 目前国外有一些比较成熟的商用测试工具，如英国 司的 、美国 司的 及 司的 文也是基于具，来实现超声系统的自动化测试。 嵌入式软件测试自动化技术的发展在当前阶段还不成熟，有些研究领域还存在不足之处，对于嵌入式软件测试自动化技术的研究，仍然要做很多进一步的工作。 题研究意义 对软件产品质量的度量、评估和保证，是软件开发中非常重要的问题。基于这些原因，国际上的标准化和认证组织已经制定了一些 软件标准。对于软件的开发过程即可通过这些标准进行约束和度量；同时软件测试是软件开发过程中不可或缺的一部分。自动化测试工作不但保证了软件质量，而且降低了日后维护成本，也提高了企业信誉和实力。我国软件测试行业的现状有如下趋势： 1软件测试重要性和规范性不断提高； 2从手工向自动化测试方式的转变； 3测试人员需求逐步增大，素质不断提高； 4测试服务体系初步形成。 目前绝大多数人都在从事手工测试，但是，在测试的过程中，存在着很大一部分重复的工作，是可以独立开来自动实现的。自动化测试则可以将测试人第 1 章引言 3 员从这些乏味的机械式 工作中解脱出来，去完成一些自动化测试工具无法完成的用例。一般情况下，如果一项工作重复 7 次以上，则可以认为，利用自动化测试工具来完成更合适。 以医疗器械系统软件产品为例，由自动化测试工具来完成这样一项工作，首先是对主控台系统的测试脚本的编写；其次，是对脚本的维护，以保证本次及下次测试工作的完成。可以说，实施测试自动化是软件的重要的发展方向之一。在这个领域走在了前列，无论从企业的核心竞争力还是个人的技能来说，都有巨大的优越性，而国内众多的软件厂商也陆续着手开展这项工作由此可见本课题有如下意义： 1自动化测试能够 提高软件质量，改进测试过程； 2自动化测试工具能够替代大量手工测试工作，对于项目节省人力及设备等资源成本带来明显的节省，有效提高验证效率； 3 自动化测试工具能够完成大量手工无法完成的测试工作，如并发用户测试、大数据量测试、长时间运行可靠性测试等。 文的组织 论文第一章为引言，概括介绍了本课题的研究背景、国内外发展的状况和研究意义。阐明本论文的研究对象、社会价值和研究目的。 第二章为对自动化技术的概述。较详细介绍了虚拟现实技术的概念、发展历史、特点、分类以及应用。着重介绍了其在各个领域的应用以及未来 的发展趋势。并且，还介绍了嵌入式系统以及医疗嵌入式软件特点，以实际超声诊断设备的基本功能，在其基础上的自动化测试的关键技术和工作流程的分析 第三章论文重点介绍如何在医疗器械系统上实现自动化测试的全过程，从需求分析，定义关键功能点，测试工具的选取和使用，搭建自动化测试框架，建立测试数据库及设计详细测试用例，自动化测试脚本针对各个功能模块的详细设计，最后结合平台内容讲解了该平台的开发理念、过程、并详细分析了开发过程中所编写的代码。 第四章为缺陷管理和工具，主要介绍出现问题该如何进行管理，采用何种缺陷管理工具，及 如何使用。 第五章为结论。总结课题获得的经验及不足。并展望该领域先进技术。第 2 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 4 第 2 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 动化测试技术的概念及发展 自动测试是开发或利用测试工具来实现代替人工手动测试的一种方式，软件自动化测试是相对手工测试而言的，通常是通过所开发所需的软件测试工具，脚本等来实现，具有良好的可操作性，可重复性和高效率等特点。由于软件测试的工作量很大，但测试却是在整个软件过程中最有可能使用计算机进行自动化的工作，这是因为测试的许多操作是非智力创造性的、重复性的、需求细致注意力的工作。计算机就最 适合于代替人类去完成这些任务。企业如果增加在这方面的投入，会对整个开发工作的质量、成本和周期带来非常显著的效果 1。 软件测试自动化实现的基础是可以通过设计的特殊程序模拟测试人员对计算机的操作过程、操作行为，或者类似于编译系统那样对计算机程序进行检查。软件测试自动化实现的原理和方法主要有：直接对代码进行静态和动态分析、测试过程的捕获和回放、测试脚本技术、虚拟用户技术和测试管理技术等等。自动化测试就是希望能够通过自动化测试工具或其他自动化测试手段，按照测试人员预先制定的计划进行自动化测试，目的是减少测试人员 的劳动量，从而达到提高测试效率和软件质量的目的。自动化测试适用于发现曾经发现过的旧的缺陷，而手工测试适用于探索发现新的缺陷。 自动化测试的好处： 1、替代手工测试的困难对于一些非功能性的测试来说，用人来测试是不可能达到的，如：压力测试、并发测试、大数据量测试、崩溃性测试。在没有引入自动化测试工具之前，在实际测试中是很难做到的，比如为了测试并发性，有可能会需要多个人同时进行操作。 2、用于对新的版本进行回归测试 回归测试是在软件产品发布新的版本时，对软件功能的重新测试。对于产品型的软件产品，每当发布一个新的版 本，其大部分的界面与功能和上一个版本相似或完全一样，自动化测试特别适合用于这部分功能的测试，因此可以达到测试每个功能的目的。 第 2 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 5 3、更多更频繁的测试为了让软件产品拥有更强的市场竞争力，软件产品向市场的发布周期和开发周期都应该尽可能的短。在软件测试期间，每隔一段时间就要发布一个新的版本供测试人员测试，一个系统的功能点往往有成千上万，人工测试耗时而且非常繁琐，从而导致了测试效率低下。 4、更好的利用资源在理想情况下，自动化测试能够按照测试计划完全自动的运行。在开发人员和测试人员无法实现倒班时，自动化测试显得更加重 要。通常自动化测试在周末和晚上执行，充分利用了公司的资源，同时也避免了开发人员和测试人员之间的相互等待。 5、具有一致性和可重复性由于每次自动化测试运行的脚本是相同的，所以每次执行的测试具有一致性，人是很难做到的。由于自动化测试的一致性，很容易发现被测软件的任何改变。且对于压力测试来说，手工测试基本是没有办法完成的，这种情况下就使用自动测试。 6、解决测试与开发之间的矛盾通常在项目开发的后期，进入集成测试阶段，由于在发布一个版本的初期，测试系统的错误相对比较少，这时开发人员会有时间等待测试人员测试出错误。在 开发 修改 果这种反复叠代的周期很短，则必然存在着更多的矛盾，所以引入自动化测试，可以从时间和资源上很好的解决其中的主要矛盾。 动化测试技术及应用 对于测试自动化，无论是交互应用还是非交互应用的测试，脚本都是非常重要的组成部分。有些脚本需要精心设计，有些脚本设计的相对简单些，难度越大的脚本，调试起来也就越复杂，但是重复利用率也有可能越高，而复用率高的脚本可以极大的提高效率，因此，自动化测试越多，越需要在设计脚本上下功夫 2。 在自动测试中主要使用以下几种脚本技术 3： 第 一种测试脚本：录制产生的线形脚本。缺点：不具有逻辑判断能力，可维护性差，效率低下，代码量大，兼容性差；优点：简单，通过录制就可以得到，作为被测试程序或者应用程序操作的演示很不错。 第二种测试脚本：结构化的线形脚本。在线形脚本的基础上加上 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 6 句和 环语句等控制结构后，脚本的逻辑判断能力和处理问题的灵活性得到增强，基本实现脚本的模块化。缺点：脚本内仍然捆绑测试信息，即键盘、鼠标动作表示的输入被固化在脚本中，测试修改和定制非常复杂困难。 第三种测试脚本：共享脚本。共享脚本可以被多个测试用例重用，我 们将公共操作放在一个地方提供调用实现共享，而不用放在每个需要使用的脚本中，如此在需要更改这个部分的代码，则不用修改所有使用此公共操作的脚本，大大减少了维护开销。 第四种测试脚本：当前最为流行的数据驱动脚本。实现了数据与脚本的分离，但测试逻辑依然与脚本捆绑在一起。 第五种测试脚本：关键字测试脚本。真正实现了数据与脚本分离，测试逻辑与测试脚本分离，实现了测试的完全定制。使用模块化的测试脚本组织测试，这种方法是非常有效的。因为自动化测试就是编写测试脚本去测试被测试程序，所以脚本开发本身也与程序开发一样，在此使用的 其实就是应用程序的一种开发模式而已。只有选择适当的脚本类型才能使自动化测试更加灵活高效，才能发挥脚本的最大作用。这 5种类型脚本的技术特点如表 6。 表 种脚本的比较： 是否结构化 数值表示方式 控制功能 维护 处理方式 线性脚本 非 常量 无 脚本 说明性 结构化脚本 是 常量 选择语句和循环语句 脚本 说明性 共享脚本 是 /非 常量和变量 选择语句和循环语句 脚本 说明性 数据驱动 是 变量 选择语句、循环语句和数据读取 脚本和数据 说明性 关键字驱动 是 变量和关键字 选 择语句、循环语句、数据读取和关键字解释 数据 描述性 这些脚本技术并不是相互排斥的，而是相辅相成的，每种脚本技术在支持脚本完成测试案例的时间和开销上都有自己的优点和缺点。对于软件测试来说，第 2 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 7 不用关注在选择哪种测试脚本，考虑到测试系统的整体架构才是最主要的。根据当前的目前超声诊断系统自动化测试的要求，脚本测试案例复用率高和结构复杂等特点，以及为了满足测试平台对不同被测软件的通用性和测试案例的易维护管理要求，我们采用数据驱动脚本来将专家的知识组织成为可以依据实施自动测试的脚本，实现在相同工作流下使用不同测试数据 的基本测试流程。 目前，由于公司业务发展需要，项目越来越多，长期需要更新且更新频繁的项目也越来越多。而测试人员已经不能满足这么多项目的测试，测试压力也很大。许多升级的项目或只做少量更改的项目，只能针对修改的部分进行测试。而回归测试更只能简单的跑跑流程 7。 所以 正确使用自动化非常关键，否则可能不仅不能体验到自动化带来的好处，还可能增加测试负担和测试成本。 自动化测试有自动化测试的特点 8，自动化测试主要是利用电脑来模拟人的操作，因此要自动化测试实现什么功能，比如验证正确的功能还是验证不正确的功能及如何验证 都需要人来告诉它。既然自动化测试是模拟人来操作，那么自动化测试工具就必须能识别测试人员所做的操作的对象 (控件 )，这样自动化测试工具才能对这些对象进行操作。而自动化测试工具对对象的识别是需要制定规则的。虽然自动化工具有内置了大部份常用的对象的识别机制，但现在毕竟第三方插件和自己开发插件越来越多。自动化测试工具对这些控件并没有识别机制和，因此并不能识别这些控件，这时就需要测试人员针对这些控件的特点和自动化测试工具提供的功能寻找出绕过此控件或操作这个控件的方法。而寻找和制定这些方法有可能需要耗费大量的工时，有可能 会导致得不偿失。如果不考虑这些因素，可能会为了实现自动化测试而投入大量的人力成本，导致自动化测试的优势不能得以显示，且还会提高的测试的成本 9。 从以上的分析可以看出，自动化测试最适合使用的地方是用于实现规范化开发的软件的回归测试。但使用自动化测试并不是这么死板，可以根据测试工具的特点和提供的功能，实现其他应用。 针对自动化测试的特点和公司目前的项目状况，公司目前适合实现一些生命周期长更新频繁的测试项目。而对于这些项目并不适合都实现自动化测试。目前公司在这些项目实现自动化测试，适合使用在冒烟测试，回归测试 及一些功能的验证。至于将来如果项目更规范化后，可以考虑把自动化测试扩展的各个功能的测试 10。 第 2 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 8 最好是能在项目进行设计后就考虑自动化测试问题。如，要使用一个第三方插件或开发一个插件时，得考虑将来自动化测试工具能不能识别和操作的问题，是否需要留一个接口，可以先用自动化测试工具对这些插件进行测试一下。而项目设计完成后，就可以根据项目的功能和模块划分对自动化脚本进行一些整体上的规划和框架设计。当功能模块开发完成并比较稳定时，就可以先对这些模块进行自动化脚本开发 (不需要等整个系统都完成才开发自动化脚本 )。等到项目 进入测试阶段后，就可以开始所有脚本的开发，并使用脚本进行回归测试了。 入式软件系统测试技术及工具 首先，嵌入式软件系统和一般软件产品的测试具备相同的测试方法，即可分为：单元测试，集成测试，系统测试，确认测试四个方面的验证 11。 单元测试：完成最小设计单元的验证工作，保证每一个单元模块功能的正确性，避免在设计上出现的详细错误，在保证单元则是的质量通过后，才可以进行各个单元的集成设计工作。 集成测试：把经过单元测试结束的相关或各个单元功能模块集成到一起，形成系统和子系统来进行集成测试，发现程序结构 或接口相关的错误，避免出现体系设计缺陷。 系统测试：将系统置于完整资源环境下，如机型人机交互，连接数据库及其它硬件的等环境，形成完整的应用系统进行全面的测试，来保证系统的准确性，功能性，安全性等等各方面达到标准 确认测试：根据用户相关的需要，对系统进行确认，确认系统是否满足用户的需求，从而交付客户使用。 其次，和其它软件产品测试又不同的是，嵌入式软件具有专用性 12，它是为了实现某种特定功能，在需求所指定的硬件平台上运行。并且嵌入式软件的开发环境与其运行环境不一致，所以在宿主机上所作的很多测试结果不能证明该软件在目标机的运行环境下没有问题，所以，针对嵌入式软件的测试，需要在执行前，详细规划出，哪些测试可以在宿主机上环境上进行，哪些需要在分配到目标机环境下运行，从而得到正确的测试结果。 第 2 章自动化测试技术及嵌入式系统概述 9 在进行嵌入式软件测试前 13，需要进行详细的有效的测试策略的制定，它可以提高开发效率，避免目标系统出现瓶颈，以及使用不同的模拟环境来节省测试目标和人力资源。主机平台作为嵌入式软件的开发平台，目标平台是软件的运行环境，所以， 主机环境 常会执行大部分的测试，当经过足够的测试，得到的测试结果证明该嵌入式软件基本符合要求时，才会被移植到目标环境进行测试。若目标系统由于硬件原因而出现问题时，最后的确认测试可以推迟到目标硬件可用。软件设计的可移植性是成功进行 保证，不但可以提高软件质量还能对今后的维护有很大益处，所以采用 试策略可以调高嵌入式软件开发效率和质量。 所以，针对嵌入式系统的 试策略和特点，我们在自动化测试实现过程中，使用 具来进行实现。 由结合了纯软件自动化测试工具和纯硬件测试工具的优点，一方面 取软件测试插桩技术，并对其进行改善， 但可以使用函数来控制，还可以赋值语句，它的执行时间非常短，同时所占用的资源几乎不会影响到系统的运转。另一方面， 从纯硬件的自动化测试工具中吸取的总线比或数据的技术，这样，我们在测试的过程中，我们可以随时根据需要随时不会数据，来监控系统。在工具的选择上，也可使用目前市面 上也较为流行的 工具，本文所实现的医疗嵌入式软件自动化测试是通过 第 3 章超声诊断系统软件自动化测试开发与实现 10 第 3 章超声诊断系统软件自动化测试开发与实现 动测试方法的总体设计 本项目的自动测试方法在测试模式上设计为 式，整体架构采用 构。 式是指编译链接和测试分析都运行在宿主机机器上，而被测试程序运行在目标机机器上，目标机与宿主机之间的通信通过串口或者网 络。它的示意图如图 图 图中，用户首先通过选择合适的测试用例，将测试用例通过通信接口（串口或者网络）下载到超声诊断设备上运行，程序运行后产生的信息通过通信接口上传到宿主机，再将收到的信息进行分析和处理，最后将测试的结果信息以图形用户界面方式反馈给测试用户。除了测试 机装载自动化测试工具， 同样装有相同的自动化测试工具，这样 则可以直接控制 行测试动作。 在 式为一对一的 果项目有条件提供更多的测试对象，那么可以使用一台主机做服务器，在这台测试服务器上可以连接更多的测试机，形成分布式的测试框架设计。如图 第 3 章超声诊断系统软件自动化测试开发与实现 11 图 布式测试结构 在一个典型的分布式测试系统中 17，一般来说，分布式系统是由一组服务器或者网络设备组成 ,分布式系统具有软硬件平台分布性、高稳定性、高可用性、高可扩展性、高可管理性、高并发性及数据一致性等多种特性。正是由于这些重要的特性，使得分布式系统的测试过程变得相对复杂和困难。本文主要从分布式系 统测试的四个重要方面出发，探讨分布式系统测试过程中存在的一些难点问题并进行适当的分析。 我们在部署测试环境的时候，所涉及的系统架构也会是比较复杂的，有以下几个方面 14： 网络架构。在正式进行测试之前，我们需要构建出测试所需要的网络环境，模拟出这样的固定网络延时。 串口通信。利用串口通信在 式中按位发送和接受字节，本系统在在目标机上收集数据主要利用串口和网络两种方式。由于 使用的是 台，而且 全支持 数实现与超声诊 断系统的串口通信。 硬件要求。比如，硬盘的规格（ 内存的规格等，还有就是合理的平台配置。由于分布式测试平台配置复杂。分布式系统涉及的软硬件平台较多，整个系统中需要设置的参数项非常多，系统配置过程会相应地变得复杂、困难和易错。 如果条件允许的话，分布式系统的测试环境应该由测试工程师自己来搭建。 第 3 章超声诊断系统软件自动化测试开发与实现 12 系统管理员、网络管理员等都没有办法完全代替测试工程师来进行这些工作，因为他们并不清楚在实际的测试过程中，测试工程师对软硬件环境的具体需求是什么，尤其是不同的测试用例对于环境的要求可能是不一样的 。 我们使用专业的自动化测试工具 完成自动化测试脚本的编写，编译，调试，调用数据，输出日志及回放，详细的设计过程在后面内容展示，同时也能够利用该工具自动把 连接起来，形成分布式测试。 本测试流程 声诊断系统基本原理和主要功能流程 下图为本次自动化测试的测试对象，超声诊断系统，如图示 图 超声诊断的基本原理： 超声衰减 :超声在介质中传播时，随着传播距离的增加，声强逐渐减弱，这种现象称为超声的衰减。引起 衰竭的主要原因是介质对超声的吸收 (粘滞吸收及热传导吸收 )。超声频率愈高，介质的吸收愈多 ;其次为能量的分散如反射、折射、散射等。使原传播方向上的能量逐渐减弱。 超声诊断是通过人体各种组织声学特性的差异来区分不同组织。按照声学特性。人体组织大体上可分为软组织和骨骼两大类，软组织的声阻与水近似，骨骼则属固体。人体组织的声速、声阻抗、声吸收系数、衰减系数等反映人体组织的基本声学特性，人体不同组织的声学特性不同。人体各种软组织的平均声速约为 1540 米 /秒，声衰减系数约与声频率成正比。声频率 1 兆赫时，衰减 第 3 章超声诊断系统软件自动化测试开发与实现 13 系数约 1分贝 /1厘米。 超声在人体内传播时，在两种不同组织的界面处产生反射和折射，在同一组织内传播，由于人体组织的不均匀性而发生散射。超声通过不同器官和组织产生不同的反射与散射规律，仪器利用这些反射和散射信号，显示出脏器的界面和组织内部的细微结构，作为诊断的依据。 超声诊断仪由两大部分组成，即超声换能器及仪器。 超声换能器是由压电晶片组成，晶片受到电信号激发发射超声，进入人体组织，遇不同声阻界面产生反射与散射、晶片又接收回声信号，转换成电信号、送入仪器。晶片将电能转换成声能 (发射 )，又能将声能转换成电能 (接收 )，称之为声电换能器。 目前所用超声诊断仪的原理多是应用超声脉冲回波技术，将接收到的回波信号、经过放大并显示在显示屏上。主要电路部分有 :超声收发、超声扫查和回波信号的形成、接收信号的放大与处理、 D/A 与A/储和可编程逻辑器件、数字扫描变换、显示、电源等等。现代高分辩力、高灵敏度仪器都具有实时显像，显示动态图像、灰阶 (码及动态聚集功能，横向分辨力达 2间增益补偿 补偿由超声衰减造成的深部组织显示不清的缺陷。采用数字扫描转 换器 (增加了很多附加功能。如图像处理，图像轮廓增强，探头位置显示、字符显示、局部放大、停帧、拼幅、