一种计量器具软件维护性指标度量装置及方法

摘要

本发明公开了一种计量器具软件维护性指标度量装置及方法，包括：外围仿真平台及与其连接的MCU芯片和上位机检测计算机；所述MCU芯片，提供软件运行环境，用于装载并实时运行被测软件；所述上位机检测计算机，用于建立测试平台与测试人员之间的接口，实现被测软件的加载、软件模块的辨识和标识、检测过程监控及结果记录分析与评价，数据的输出；所述外围仿真平台，用于提供MCU芯片与外围交联设备的通信接口，模拟软件运行环境下，外围交联设备的外部特性，并实时向被测软件加载激励数据，接收被测软件运行输出数据，将接收外部接口的数据进行处理，再传输给上位机检测计算机，进行结果记录分析与评价。

说明书

技术领域

本发明涉及软件测试技术领域，尤其是涉及一种计量器具软件维护性指标度量装置及方法。

背景技术

现阶段，计量器具的智能化、网络化得到了飞速的发展，在智能化计量器具中软件通常包含了法制相关程序和其它非法制相关程序，对于法制相关程序不能变更、维护，否则还须进行法定计量,软件维护性评价时需要剥离法制相关部分。对软件的可维护性评价中，需要解决的2个问题就是求出可维护性指标度量元和将度量元和子属性评价综合成可维护属性以及软件维护性，前者称其为软件维护性指标度量。其中模块化度是可维护性指标中一个重要参数，表明了软硬件系统对维护过程中模块对实施维护的支持能力，模块化度子特性包括模块间的耦合性、模块结构的合理性二个度量指标，模块间的耦合度、模块结构不合理都极大地影响软件的维护，只有对软件中模块间的耦合度、模块结构合理性进行有效的评判和控制才能提高软件的可维护性，因此模块间的耦合度、模块结构合理性是对软件可维护性度量非常重要的关键度量指标。现有技术中，通过人工代码静态扫描来获得被测软件的模块间的耦合性、模块结构合理性信息，人工代码静态扫描通过查看软件的设计或需求文档，统计出软件的模块数，对各个模块依据定义确定关联强度，及根据预定义的规范对相应模块进行规范化评审，在软件维护性指标体系中，模块化度指标是对整个软件中模块间的耦合度、模块结构不合理性进行度量后综合评价得到。

现有技术中，一般采用人工对各个模块静态扫描来获得被测软件的模块间的耦合度、模块结构合理性信息，然后再进行维护性质量中的模块化综合分析和评审，显然现有技术存在任务重、工作量大、度量效率低下和耗时长的问题。

本申请提出的针对计量器具软件维护性中模块化度子特性指标评价，为计量器具软件测评时提供一种能够快速度量模块化影响，提高度量效率和降低工作量的软件度量装置是现有技术急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，实现提高度量效率和降低工作量的目的，本发明采用如下的技术方案：

一种计量器具软件维护性指标度量装置，包括：外围仿真平台及与其连接的MCU芯片和上位机检测计算机；

所述MCU芯片，提供软件运行环境，用于装载并实时运行被测软件；

所述上位机检测计算机，用于建立测试平台与测试人员之间的接口，实现被测软件的加载、软件模块的辨识和标识、检测过程监控及结果记录分析与评价，数据的输出；

所述外围仿真平台，用于提供MCU芯片与外围交联设备的通信接口，模拟软件运行环境下，外围交联设备的外部特性，并实时向被测软件加载激励数据，接收被测软件运行输出数据，将接收外部接口的数据进行处理，再传输给上位机检测计算机，进行结果记录分析与评价。

进一步地，所述上位机检测计算机包括模块辨识和标识模块、检测过程监控模块和结果记录分析与评价模块，模块辨识和标识模块分别与MCU芯片、检测过程监控模块和结果记录分析与评价模块连接，检测过程监控模块又分别与结果记录分析与评价模块和外围仿真平台连接，结果记录分析与评价模块又与外围仿真平台连接；

所述模块辨识和标识模块，用于辨识、记录与法制计量有关的被测软件的模块，并将与法制计量有关的模块标识，不计入模块间的耦合度、模块结构合理性指标度量时的计数值；

所述检测过程监控模块，对软件测试、度量过程进行监控；

所述结果记录分析与评价模块，对软件测试、度量中软件设计文档、规范，以及软件运行过程的数据进行分析和评审，分析评价及统计出相应的模块间的耦合度、模块结构合理性指标值，从而确定度量值。

所述上位机检测计算机与外围仿真平台的网卡接口相连。

所述上位机检测计算机与MCU芯片通过总线相连。

进一步地，所述外围仿真平台包括3路串口数据模块、I/O接口模块、SPI/FLASH模块、I2C/EPROM模块、双口RAM和ARM芯片，3路串口数据模块、I/O接口模块、SPI/FLASH模块、I2C/EPROM模块分别与MCU芯片和双口RAM连接，双口RAM又与ARM芯片和所述上位机检测计算机连接。

所述MCU芯片通过3路串口数据模块、I/O接口模块、SPI/FLASH模块、I2C/EPROM模块的接口相连。

进一步地，所述3路串口数据模块，用于与MCU芯片通信；

所述I/O接口模块，为外围交联设备的数据端口、控制端口设置I/O地址，并决定其间输入输出关系；

所述SPI/FLASH模块，用于传输数据，接收到双口RAM传送的ARM编程指令后，FLASH控制器要对接收的指令进行解码译码，转化成控制信号，控制SPI/FLASH模块的数据接收模块和数据发送模块中相对应的指令子模块与MCU芯片进行收发数据；

所述I2C/EPROM模块，用于传输数据，EEPROM控制器通过I2C接口与MCU芯片收发数据。

进一步地，所述双口RAM包括采集数据双口RAM和测试数据双口RAM，采集数据双口RAM，用于存储被测软件运行过程中通信数据及检测过程监控模块指令，按ARM指令传输到ARM芯片，测试数据双口RAM，用于存储软件运行过程中ARM指令及提供给检测过程监控模块数据，再按ARM指令传输到MCU芯片。

所述的ARM芯片，用于进行外围仿真平台的控制及协议、数据交互。

进一步地，所述双工RAM包括数据缓存区和数据信息存储区，数据信息缓存区用于保存数据信息，包括收发数据的起始、终止地址，以及数据的传输方向，数据信息存储区用于存储接收到的地址和控制信息。

进一步地，当传输结束或双口RAM内放满时，EEPROM控制器在数据信息缓存区中设置数据交互信号，包括数据的数量及传输方向，ARM芯片根据获得的数据交互信号将双口RAM中的数据存入ARM芯片的DDR3相应地址的内存单元中，当EEPROM控制器向MCU芯片发送数据时，EEPROM控制器将从MCU芯片接收到的地址存入数据信息存储区并设置数据交互信号，通知ARM芯片需要传输数据的起始终止地址及传输方向，ARM芯片先读取数据信息存储区中的地址信息，然后将ARM芯片的DDR3相应地址下的数据转移到ARM芯片的双口RAM中，最后通过ARM芯片的数据发送模块将数据发送给上位机检测计算机。

进一步地，所述ARM芯片是控制单元，进行外围仿真平台的控制及协议、数据传输，包括对上位机检测计算机中检测过程监控过程的数据交互。

一种计量器具软件维护性指标度量方法，包括如下步骤：

S1，将被测软件装载并实时运行在软件运行环境中；

S2，对被测软件模块进行辨识和标识，进行结果记录分析与评价，并对检测过程进行监控；

S3，通过外围仿真，提供软件运行环境与外围交联设备的通信，模拟软件运行环境下，外围交联设备的外部特性，并实时向被测软件加载激励数据，接收被测软件运行输出数据，将接收外部接口的数据进行处理，并用于结果记录分析与评价。

进一步地，所述步骤S2中辨识、记录与法制计量有关的被测软件的模块，并将与法制计量有关的模块标识，不计入模块间的耦合度、模块结构合理性指标度量时的计数值，通过结果记录分析与评价，对软件测试、度量中软件设计文档、规范，以及软件运行过程的数据进行分析和评审，分析评价及统计出相应的模块间的耦合度、模块结构合理性指标值，从而确定度量值，通过检测过程监控，对软件测试、度量过程进行监控。

本发明的优势和有益效果在于：

计量器具软件维护性指标度量装置中，外围仿真平台模拟被测计量器具的交互系统，可以进行功能检测和软件运行过程中模块接口关系和耦合关联强度；应用中被测软件运行在真实的运行环境中，与被测系统连接的外围仿真平台交互，外围仿真平台通过网卡接口相连记录软件运行的输出结果；根据维护性需求，上位机检测计算机分析和评价软件运行的输出结果，从而实现模块间的耦合度、模块结构合理性指标度量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，一种计量器具软件维护性指标度量装置，包括软件运行环境MCU芯片、外围仿真平台和上位机检测计算机。

软件运行环境MCU芯片主要用来装载并实时运行被测的智能电表软件。

上位机检测计算机中模块辨识和标识功能模块用于辨识、记录与法制计量有关的模块，并将其标识不计入模块间的耦合度、模块结构合理性指标度量时的计数值；检测过程监控功能模块对软件测试、度量过程的监控；结果记录分析与评价功能模块是对软件测试、度量中软件设计文档、规范和软件运行过程的数据进行分析和评审，从而确定度量值。

外围仿真平台中3路串口数据模块用于与MCU芯片通信，I/O接口模块是为外围仿真设备的数据端口、控制端口设置I/O地址，并决定其间输入输出关系；SPI/FLASH模块用于传输数据，接收到指令操作数据后，FLASH控制器要对接收的命令数据进行解码译码，转化成相应的控制信号，来控制数据接收模块和数据发送模块中相对应的指令子模块；I2C/EPROM模块用于传输数据，EEPROM控制器通过I2C接口接受或发送数据；采集数据双口RAM和测试数据双口RAM中都有二个区，其中一个设置为数据缓存区，另一个为数据信息存储区，数据信息缓存区主要保存收发数据的起始和终止地址以及数据的传输方向等，数据接收模块接收到的地址和控制信息存入数据信息存储区，数据信息存入双口RAM缓存区中，当传输结束或其双口RAM内放满时，控制器在数据缓存区中设置数据交互信号，其中包括数据的数量及传输方向，随后ARM根据获得的信息将双口RAM中的数据存入DDR3相应地址的内存单元中。当EEPROM发送数据时，EEPROM控制器将接收到的地址存入数据信息存储区并设置数据交互信号，通知ARM需要传输数据的起始终止地址及传输方向，ARM程序先读取数据信息存储区中的地址信信息，然后将相应DDR3地址下的数据转移到双口RAM，最后通过数据发送模块将数据发送给主机；ARM芯片是控制单元，进行外围仿真平台的控制及协议、数据传输，包括对上位机检测计算机中检测过程监控过程的数据交互。

其工作原理如下：软件运行环境MCU芯片上运行被测软件，上位机检测计算机上运行测试工具，模块辨识和标识功能模块对被测软件中的模块进行辨识，将与法制计量有关的模块进行标识并记录，相关信息传输给结果记录分析与评价功能模块，外围仿真平台通过相应接口产生相应的信号、数据输出给MCU芯片，经MCU芯片上运行的被测软件将计量后的数据传输给外围仿真平台，外围仿真平台将接受外部接口的数据并进行处理，然后传输给结果记录分析与评价功能模块，结果记录分析与评价功能模块分析评价及统计出相应的模块间的耦合度、模块结构合理性指标值。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。