СПОСОБ ТЕСТИРОВАНИЯ МАГИСТРАЛЬНОГО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА
METHOD FOR TESTING A SERIAL BUS INTERFACE

Изобретение относится к компьютерным системам, основанным на специфических вычислительных моделях с использованием электронных средств, и может быть использовано для тестирования магистрального последовательного интерфейса или ему подобных интерфейсов.
Правила формирования сообщений, описанных в данной заявке на изобретение, раскрыты в ГОСТ 52070-2003 «Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей», также известном, как «Мультиплексный канал информационного обмена». Сообщения формируются по коду «Манчестер-2».
Известен способ тестирования магистрального последовательного интерфейса на основе внесения ошибок длины слова, описанный в ГОСТ Р 52075-2003, пункт 6.1.2. Способ состоит в том, что формируют первое сообщение без ошибок, для отправки на устройство, функционирующее по ГОСТ 52070-2003, которое является тестируемым модулем (ТМ). Затем формируют второе сообщение на основе первого, в котором добавляют или удаляют биты данных. Отправляют оба сформированных сообщения на ТМ и контролируют его состояние после приема каждого сообщения.
В ГОСТ Р 52075-2003 описано, что биты сообщений кодируются биполярным фазоманипулированным кодом (Манчестер-II), в соответствии с которым единица передается как биполярный кодированный сигнал 1/0 (за положительным импульсом следует отрицательный импульс), ноль передается как биполярный кодированный сигнал 0/1 (за отрицательным импульсом следует положительный импульс). В рамках данной заявки на изобретение, «Полубитом» называется данный положительный или отрицательный импульс, из которых формируются единица или ноль. Полубит, в рамках данной заявки на изобретение обозначается символами «0» (отрицательный) или «1» (положительный). Например, синхросигнал по ГОСТ Р 52075-2003, не содержащий ошибок, состоит из шести полубит, соответственно «000111» (слово данных) или «111000» (командное и ответное слово).
Известен способ тестирования магистрального последовательного интерфейса на основе внесения ошибок длины слова, реализуемый при помощи управляющего программного обеспечения (ПО) устройства OmniBus II - PXIe Avionics Interfaces for Multiple Protocols [Электронный ресурс] // Сайт компании Ballard. 2021. URL: https://www.astronics.com/ballard-technology/test-simulation-interfaces/omnibus-ii-pxie-avionics-interfaces-for-multiple-protocols. Способ состоит в том, что формируют первое сообщение без ошибок, для отправки на устройство, функционирующее по ГОСТ 52070-2003, которое является ТМ. Затем формируют второе сообщение на основе первого, в котором добавляют или удаляют биты данных. Отправляют оба сформированных сообщения на ТМ и контролируют его состояние после приема каждого сообщения.
Наиболее близким (прототипом) является способ тестирования магистрального последовательного интерфейса на основе внесения ошибок длины слова, реализуемый при помощи управляющего ПО устройства AIT PXIe-1553 [Электронный ресурс] // Сайт компании AIT. 2021. URL: https://aviftech.com/ait_products/pxie-1553. Способ состоит в том, что формируют первое сообщение без ошибок, для отправки на устройство, функционирующее по ГОСТ 52070-2003, которое является ТМ. Затем формируют второе сообщение на основе первого, в котором добавляют или удаляют биты данных. Отправляют оба сформированных сообщения на ТМ и контролируют его состояние после приема каждого сообщения.
Недостатком данного способа является низкая функциональность, поскольку внесение ошибок длины слова осуществляют путем добавления или удаления количества бит данных кратного одному биту, то есть целого количества бит данных. Соответственно, в данном способе отсутствуют функции контроля состояния ТМ после приема сообщений, содержащих ошибки длины слова, сформированные путем добавления или удаления количества полубит данных кратного одному полубиту, то есть дробного количества бит данных.
Для заявленного способа выявлены общие с прототипом существенные признаки: способ тестирования магистрального последовательного интерфейса, при котором формируют первое сообщение без ошибок, для отправки на устройство, функционирующее по ГОСТ 52070-2003, которое является ТМ. Затем формируют второе сообщение на основе первого, в которое вносят ошибки путем добавления или удаления данных. Отправляют сформированные сообщения три раза по следующему алгоритму:
Первый раз – первое сообщение, которое не содержит ошибок;
второй раз – второе сообщение со сформированными ошибками длины слова;
третий раз – снова первое сообщение, которое не содержит ошибок.
Далее контролируют состояние ТМ по следующим критериям, после каждого отправленного выше сообщения:
Первый раз – наличие ответа от ТМ с установленным признаком «Нормальное состояние» (НС) в ответном слове (ОС);
второй раз – состояние «Отсутствие ответа» (ОО);
третий раз – наличие ответа от ТМ с установленным признаком НС.
ТМ считают прошедшим тестирование, если он соответствует всем трем критериям.
Технической проблемой заявленного изобретения является устранение указанного недостатка, что позволит вносить новые типы ошибок длины слова и контролировать состояние ТМ после их приема, тем самым повысить функциональность тестирования.
Техническая проблема изобретения решается тем, что, согласно предлагаемому способу тестирования магистрального последовательного интерфейса, формируют первое сообщение без ошибок, затем формируют второе сообщение на основе первого, в которое вносят ошибки, путем добавления или удаления определенных данных, составленных из любого количества полубит произвольного содержания и положения в сообщении. Далее отправляют сформированные сообщения в ТМ три раза, по следующему алгоритму:
первый раз – первое сообщение, которое не содержит ошибок;
второй раз – второе сообщение со сформированными ошибками длины слова;
третий раз – снова первое сообщение, которое не содержит ошибок.
Далее контролируют состояние ТМ по следующим критериям, после каждого отправленного выше сообщения:
Первый раз – наличие ответа от ТМ с установленным признаком НС в ОС;
второй раз – состояние ОО;
третий раз – наличие ответа от ТМ с установленным признаком НС. ТМ считают прошедшим тестирование, если он соответствует всем трем критериям.
Для увеличения функциональности тестирования магистрального последовательно интерфейса:
1. при внесении ошибок длины слова в полубиты данных, бит четности не пересчитывают или пересчитывают, принимая в расчетах остаточный полубит за бит, равный биту 0, или пересчитывают, принимая в расчетах остаточный полубит за бит, равный биту 1;
2. при внесении ошибок длины слова в полубиты синхросигнала, биты данных не пересчитывают или пересчитывают, возвращая их к допустимым значениям.
Способ осуществляют следующим образом.
При помощи программного обеспечения, созданного на основе предлагаемого способа, на дисплее управляющей системы (например, электронной вычислительной машины) формируют первое сообщение по ГОСТ 52070-2003. Затем формируют второе сообщение на основе первого, в которое вносят ошибки, путем добавления или удаления определенных данных, составленных из любого количества полубит произвольного содержания и положения в сообщении. Отправляют сформированные сообщения три раза по следующему алгоритму:
первый раз – первое сообщение, которое не содержит ошибок;
второй раз – второе сообщение со сформированными ошибками длины слова;
третий раз – снова первое сообщение, которое не содержит ошибок.
Далее контролируют состояние ТМ по следующим критериям, после каждого отправленного выше сообщения:
Первый раз – наличие ответа от ТМ с установленным признаком НС в ОС;
второй раз – состояние ОО;
третий раз – наличие ответа от ТМ с установленным признаком НС.
Ошибки длины слова формируют путем добавления или удаления определенных данных, составленных из любого количества полубит произвольного содержания и положения в сообщении, причем количество полубит, реализующих ошибки, не ограничено, а определяется задачами и стратегией тестирования. Примеры слов с ошибками по предлагаемому способу:
Таблица 1 – примеры внесения ошибок слов по предлагаемому способу.
№
Тип ошибки
Норма/ ошибка
Синхросигнал
Данные
Контр. четн.
1
Удаление одного полубита
норма
000111
01010101010101010101010101010101
10
ошибка
00011<b>_</b>
01010101010101010101010101010101
10
2
Удаление одного полубита
норма
000111
01010101010101010101010101010101
10
ошибка
000111
0101010101010101010110101010101<b>_</b>
10
3
Удаление одного полубита
норма
000111
01010101010101010101010101010101
10
ошибка
000111
01010101010101010101010101010101
1<b>_</b>
4
Удалениечетырех  полубит
норма
111000
01010101100101010101100101010110
01
ошибка
1<b>__</b>0<b>__</b>
01010101100101010101100101010110
01
5
Удалениечетырех  полубит
норма
111000
01010101100101010101100101010110
01
норма
111000
010101011001010<b>____</b>1100101010110
01
6
Удалениечетырех полубит
норма
111000
01010101100101010101100101010110
01
ошибка
111000
010101011001010101011001010101<b>__</b>
<b>__</b>
7
Добавление четырех полубит
норма
000111
01010101010101010101010101010101
10
ошибка
000111
01010101010101010101010101010101<b>0000</b>
10
8
Добавление четырех полубит
норма
000111
01010101010101010101010101010101
10
ошибка
000111<b>1011</b>
01010101010101010101010101010101
10
9
Добавление четырех полубит
норма
000111
01010101010101010101010101010101
10
ошибка
<b>00</b>000111
01010101010101010101010101010101
<b>11</b>10
Или любые другие ошибки длины слова, составленные из комбинаций полубит. Состав и типы ошибок длины слова определяют в соответствии с задачами и стратегией тестирования.
Для увеличения функциональности тестирования магистрального последовательно интерфейса:
1
1. при внесении ошибок длины слова в полубиты данных, бит четности не пересчитывают или пересчитывают, принимая в расчетах остаточный полубит за бит равный биту 0, или пересчитывают, принимая в расчетах остаточный полубит за бит равный биту 1. Например, нормальное командное слово задано: 111000 (синхросигнал) 01010101100101010101100101010110 (данные) 01 (контроль четности рассчитанный исходя из того что в данных нечетное количество бит равных 1, а именно их три). Далее внесли ошибку длины слова в полубиты данных: 111000 (синхросигнал) 01010101100101010101100101010110 (данные) 01 (контроль четности). В этой ситуации возможно не пересчитывать бит контроля четности или пересчитать его, приняв ошибочный полубит за 1, тогда бит контроля четности, при пересчете станет 10. Или пересчитать его, приняв ошибочный полубит за 0, тогда бит контроля четности, при пересчете останется 01);
111
111
2. при внесении ошибок длины слова в полубиты синхросигнала, биты данных не пересчитывают или пересчитывают, возвращая их к допустимым значениям. Например, нормальное слово данных задано: 000111 (синхросигнал) 01010101100101010101010101010101 (данные) 10 (контроль четности). Далее внесли ошибку длины слова в полубиты синхросигнала: 000111 (синхросигнал) 01010101100101010101010101010101 (данные) 10 (контроль четности). Таким образом, синхросигнал слова данных (000111) был на столько изменен, в ходе внесения ошибки, что превратился в синхросигнал командного слова с тремя лишними полубитами в конце (000111). Следовательно могут возникнуть проблемы с интерпретацией сообщения со стороны ТМ. В частности, пять бит (равно десять полубит), следующие после шести начальных полубит синхросигнала,  которые являются частью синхросигнала и полезных данных, будут восприниматься ТМ как адрес устройства на магистрали. В соответствие с таким адресом ТМ может ответить или не ответить на такое командное слово, что может соответствовать или не соответствовать задачам тестирования в целом. Тогда можно пересчитать эти данные и привести их к нужному адресу на магистрали или не делать этого (зависит от задач тестирования.)
Техническим результатом является то, что в предлагаемом способе, в отличие от прототипа, имеется возможность вносить ошибки длины слова, путем добавления или удаления количества полубит, кратного одному полубиту, то есть дробного количества бит данных, что повышает функциональность тестирования.