基于虚拟仪器技术的引信软件安全性测试系统

摘要：本文介绍了虚拟仪器技术在引信软件安全性测试系统中的应用。针对引信软件安全性测试的特点，采用PCI-6040E数据采集卡和虚拟仪器开发系统LabVIEW 进行了系统开发，使复杂测试系统的设计与实现都变得简便，高效。

1 引言

引信软件是指嵌入到引信系统中对引信硬件起控制作用的程序，其作用是对引信安全系统和发 火系统实施控制，防止引信意外作用和适时输出起爆信号。由于引信软件安全性问题会导致重大人 身伤亡和财产损失，所以对引信软件的安全性要求非常高。为保障引信软件达到安全性要求，需对 其进行安全性测试，由于手工测试不仅测试效率较低，而且需要大量的人力物力，本文正是基于此 开发了基于虚拟仪器技术的引信软件安全性测试系统。

2 系统特点分析

本系统主要面向引信软件进行测试，由于测试对象的特殊性，使得该系统具有如下特点：

2.1 嵌入式软件测试系统

引信软件是固化在引信中嵌入式微处理器单元上的软件，属于嵌入式软件，因此其测试系统属 于嵌入式软件测试系统。由于嵌入式软件都是直接或间接和硬件设备相连的，所以嵌入式软件的测 试无法直接在宿主机上进行。要对其进行测试，系统必须具有以下功能：把被测嵌入式软件和测试 系统物理地连接在一起，并进行逻辑的描述，通过自动生成测试用例，仿真产生输入，驱动被测目 标系统运行，得到运行结果。

2.2 测试重点为安全性测试

安全性测试相对日见成熟的可靠性测试来讲是一个较新的领域。可靠性关注的是系统在该作用 的时候必须作用,安全性则要求系统在不该作用的时候不能作用。所以，从测试的目的到测试用例的 设计，两者都是有区别的，而安全性测试则更加关注软件对非正常的测试用例的响应、在特殊情况 下的输出。另外，由于对引信软件的安全性要求极高，所以系统应具有自动重复测试功能。

2.3 测试系统为单机平台

目前仿真测试系统的体系结构大体上分为两类：单机平台和分布式平台。由于引信软件程序量 少、功能相对简单，所以本系统采用单机平台。

3 系统实现

基于上述对系统特点的分析，本文决定采用虚拟仪器（Visual INSTRUMENT）技术来实现系统。虚 拟仪器是指通过应用程序将通用计算机与硬件结合起来，用户通过虚拟控制面板进行操作，从而完成被测量值的采集、分析、判断、显示和数据储存。用户仅通过特定编程，就能定制具有特殊用途 的仪器。采用该技术构建的测试系统不仅可以实现自动测试，而且可以大大降低设计成本，提高测 试效率。

3.1 系统硬件结构

本系统由主控计算机、数据采集卡和待测目标机组成。 硬件结构框图如图 1 所示：

主控计算机为一台 PC 机，主要功能：进行I/O 配置；生成测试用例；进行过程控制。 数据采集卡完成仿真信号的输入和输出。本系统采用美国NI 公司的PCI-*0E 数据采集卡，配 有16 个模拟输入通道、2 个模拟输出通道、8 个数字I/O，自带A/D、D/A 等功能，完全满足了系统 需求。被测目标机为引信上起控制作用的微处理器。