Simulink Test Sequence场景测试和代码生成步骤

Simulink是基于时间序列的仿真系统，因此在我们进行单元测试的时候，往往会输入一组时间相关的数据，通过Signal Builder、Signal Editor我们可以做到快速地创建一组时间序列数据。但是有的时候，我们更加关注软件某些时刻的行为，且测试的触发取决于一定的先决条件。这个时候，我们就需要基于场景的测试了。在Simulink中，Test Sequence/Test Assessment就很好地满足了这一需求。我们今天主要聚焦于使用Test Sequence完成场景测试的编辑，以及对Test Sequence进行代码生成。

使用Test Sequence

首先创建一个简单的模型，实现一个简单的功能：把输入乘以2之后再输出。这里我们可以选择通过创建Harness来测试，在创建时勾选使用Test Sequence来驱动。

但是我们这里不选择自动创建，而是手动创建Test Sequence，这样我们能够更好地体会它的功能。

新建一个测试专用的模型，并把待测试的目标模型引用进来，再创建一个空白的Test Sequence模块。可以从引用模型的接口看到，该模型需要一个函数调用和一个输入数据进行驱动。我们在Test Sequence模块中完成这一工作。

打开Test Sequence模块，可以看到左侧栏是一些标识符的定义，右侧就是场景编辑界面。每一条测试都是由步骤名、步骤动作、转移条件、下一步骤组成，操作起来很像状态机，语句也都是MATLAB语言，非常自然。

下面尝试编辑一个场景：初始时（t=0），输入赋值为0；t = 1时刻，输入赋值为1，同时调用一次Step函数；t = 5时刻，输入赋值为2，同时调用一次Step函数。我们第一次写出来的Test Sequence如下所示。

连接好测试模型，设置为离散求解器，步长为0.2，仿真时间为10s，记录输出值以及事件。

运行仿真，查看Sequence Viewer如下。遗憾地发现，Step函数并没有像我们预期的那样，在1s和5s时刻运行一遍。这是因为Simulink还是基于时间序列的仿真，并不能真的只在1s和5s各自运行一次。Test Sequence只是提供了一些方便的场景编辑功能，在上面那种写法中，Simulink维持了Step在每个时刻进行调用的设置。对于数据也是同样的道理，虽然用户只设置了一次，但是往后的仿真时间步会延续该次设置值，并持续产生数据。

因此，正确的写法应该是如下所示。这样能够保证，Step函数真的只在期望的时刻发生调用了。

对Test Sequence生成代码

Test Sequence模块无疑是非常好用的工具，那么是否可以应用到SIL的测试场景中呢？答案是可以的。Test Sequence模块可以生成代码，这样我们就可以得到一个C代码的测试驱动程序。我们把上述Test Sequence模块拷贝到一个新的Simulink模型中，并进行如下的配置，就可以生成我们想要的驱动代码形式了。

这里注意以下几点：

1. Test Sequence模块既输出了信号，也输出了函数调用，如果希望能够在代码中看到函数调用，就必须构造一个Function Call Subsystem和Function Caller来承接这个函数调用，如下所示。

2. 对于输出的信号如果有特殊的接口形式要求（比如某个全局变量，或者接口函数），那么可以通过Simulink自定义存储类来实现，绑定此信号线和一个Simulink.Signal对象。像下面这样，可以让输出为一个全局变量x；也可以是一个标准的RTE接口。

3. 要注意驱动模型的仿真步长一定要和被测对象进行匹配。因为本Test Sequence模块是放在一个定速率模型中，其运行节奏是由步长决定的，代码生成中也可以看到，Test Sequence中所谓t == 1 ，after( 1 , sec)也都会转换到相应的步长上。因此如果步长配置错误会导致测试驱动的节奏错误。（额外提一点，包含Test Sequence的模型配置成导出函数模型或AUTOSAR模型的话，在生成代码上有困难。）