資源描述:
《fpga軟件自動化測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼:10255學(xué)號:2161293FPGA軟件自動化測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONONAUTOMATICTESTPLATFORMOFFPGASOFTWARE學(xué)科專業(yè):電子與通信工程論文作者:李雪瑩指導(dǎo)老師:葉建芳答辯日期:2018年05月23日FPGA軟件自動化測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要現(xiàn)場可編程門陣列FPGA是一種可編程的“萬能芯片”,借助于各類FPGA開發(fā)軟件(EDA工具),根據(jù)設(shè)計(jì)需求編譯連接FPGA內(nèi)部邏輯塊,通過仿真、測試和驗(yàn)證可方便的實(shí)現(xiàn)各種功能電路。FPGA芯片工作方式靈活,大大節(jié)省了反復(fù)流片驗(yàn)證的巨額成本,非常適合探索性芯
2、片的開發(fā),它很可能成為人工智能的重要硬件解決方案。隨著FPGA的高速發(fā)展及應(yīng)用的日益廣泛,對其進(jìn)行支持的EDA開發(fā)軟件層出不窮,功能得到不斷的豐富完善。軟件產(chǎn)業(yè)化時(shí)代的到來,加劇了軟件復(fù)雜度及規(guī)模的大幅提高,人們對軟件質(zhì)量、開發(fā)周期的苛求正日益成為推進(jìn)軟件測試技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動力。軟件測試使得開發(fā)人員在FPGA軟件開發(fā)過程中可對軟件質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并隨時(shí)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,可極大地提高軟件開發(fā)效率。論文針對低成本、高效率的軟件自動化測試系統(tǒng)的需求,將致力于設(shè)計(jì)開發(fā)性能可靠、快速有序的面向FPGA軟件的自動化測試管理平臺。論文首先詳細(xì)介紹了FPGA軟件自動化測試的基本理論,對常用的軟件自動化
3、測試框架的結(jié)構(gòu)、工作機(jī)理及各自的優(yōu)勢不足進(jìn)行了深入研究,隨后詳細(xì)分析了目前主流的軟件自動化測試平臺的信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及基于消息中間件的數(shù)據(jù)傳輸方式,最后在對FPGA軟件自動化測試平臺需求分析基礎(chǔ)上,規(guī)劃設(shè)計(jì)了基于RabbitMQ消息中間件的FPGA軟件自動化測試平臺實(shí)現(xiàn)方案,完成了測試平臺的RabbitMQ消息中間件模塊、系統(tǒng)核心執(zhí)行引擎等5個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)開發(fā),論文的主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)包括:(1)制定系統(tǒng)測試框架及信息管理與傳輸方案。在深入研究平臺相關(guān)測試技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了適合系統(tǒng)開發(fā)的混合型測試框架。采用B/S信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)前端可視化設(shè)置,后端執(zhí)行的兩端式信息管理方案
4、。采用RabbitMQ多隊(duì)列劃分方式實(shí)現(xiàn)了測試資源高I效可靠傳輸。(2)設(shè)計(jì)FPGA軟件自動化測試平臺總體架構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)需求分析,制定平臺總體架構(gòu),將平臺劃分為網(wǎng)頁端、CMD接口、數(shù)據(jù)庫、消息中間件及系統(tǒng)核心執(zhí)行引擎五個(gè)主要模塊,并在闡述模塊功能的基礎(chǔ)上,確立模塊實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路線。(3)實(shí)現(xiàn)消息傳輸隊(duì)列工作方式優(yōu)化。采用紅黑樹算法對RabbitMQ任務(wù)隊(duì)列進(jìn)行優(yōu)化處理,實(shí)現(xiàn)了測試資源按優(yōu)先級順序的排序,確保高級別的測試任務(wù)得到及時(shí)快速處理。保障了隊(duì)列有序性的同時(shí)解決了測試的優(yōu)先級問題。(4)設(shè)計(jì)開發(fā)了用于測試任務(wù)管理執(zhí)行的系統(tǒng)核心執(zhí)行引擎。采用Java中的繼承Thread類方法實(shí)現(xiàn)多線
5、程運(yùn)行,解決了系統(tǒng)單線程執(zhí)行效率低下、CPU利用率低及測試任務(wù)爭用資源的問題。采用基于讀寫鎖的非阻塞算法,解決了多線程安全及同步問題。采用線程池技術(shù)解決了線程的創(chuàng)建、銷毀時(shí)間問題。論文設(shè)計(jì)并實(shí)施的基于多線程的非阻塞并發(fā)隊(duì)列算法,結(jié)合基于線程監(jiān)控的速度提升方案,極大地提升了系統(tǒng)測試效率。(5)系統(tǒng)功能測試及效益分析。構(gòu)建系統(tǒng)測試環(huán)境,在測試計(jì)劃設(shè)置網(wǎng)頁端發(fā)布測試任務(wù),通過核心執(zhí)行引擎、結(jié)果及機(jī)器狀態(tài)網(wǎng)頁執(zhí)行效果對平臺有效性、可靠性進(jìn)行分析與總結(jié)。測試結(jié)果表明,論文開發(fā)的FPGA軟件自動化測試平臺可通過任務(wù)調(diào)度實(shí)現(xiàn)并行測試多款軟件的功能,極大地縮短了單個(gè)測試用例運(yùn)行時(shí)間及軟件版本測試周期
6、,整體測試效率較手工測試提升了至少50%。與傳統(tǒng)手工測試相比,測試精度、速度、穩(wěn)定性、可靠性均有極大提升,論文的研究開發(fā)成果具有一定工程應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:FPGA;EDA軟件;RabbitMQ;系統(tǒng)核心執(zhí)行引擎;自動化測試平臺IITHEDESIGNANDIMPLEMENTATIONONAUTOMATICTESTPLATFORMOFFPGASOFTWAREABSTRACTFieldProgrammableGateArray(FPGA)isaprogrammable"universalchip".WiththehelpofallkindsofFPGAdevelopmentsoftware
7、(EDAtool),theinternallogicblocksofFPGAarecompiledandconnectedtoimplementvariousfunctionalcircuitsthroughsimulation,testandverificationaccordingtothedesignrequirements.TheflexibleworkingmodeofFPGAgreatlysavesahugecostofrepeatedtape