施雯 洪小骏 胡浩 陆灵君 郑璧青

摘要：针对MCS-51单片机软件中使用汇编语言存在单元测试难度大的问题，采用了TBrun for ASM测试工具和脚本指令解释器进行解决。以某嵌入式软件的单元测试为例给出具体应用，结果表明，TBrun for ASM测试工具既满足软件汇编语言的覆盖率测试要求，又保證了软件测试的质量。

关键词：汇编语言；MCS-51单片机；单元测试；TBrun for ASM测试工具

引言

汇编语言具有非结构化、非标准化、硬件相关性高、灵活性极大的特性[1]，所以在的嵌入式实时软件和操作系统等对时间、空间要求较高的软件系统中仍经常使用汇编语言。但是，由于汇编语言结构化程序低、程序不易理解，与硬件关系紧密（使用绝对地址或固定相对位移地址）目前市面上大多是针对高级程序设计语言的测试工具，针对汇编语言的单元测试工具却很少，增加了汇编语言测试难度。本文介绍了TBrun for ASM测试工具，解决了汇编语言单元测试难度大的问题，针对该工具的测试用例设计，不仅方便了汇编语言的测试，还提高汇编语言软件的测试的覆盖率。

1 单元测试基本方法

单元测试是发现软件缺陷的重要测试手段，是对软件单元进行正确性检查，它所包含的测试项目有功能测试、结构覆盖率测试以及性能测试[2]。驱动模块：是调用被测单元的模块，被测模块的主程序；桩模块（Stub）：是被测单元调用的其他模块。软件单元测试通过构造隔离的测试环境来实现测试，即构造一个驱动程序代替该单元的驱动模块，以传送测试数据给被测单元，同时为被测单元调用的接口（即桩模块）打桩，以返回一定的测试结果给被测单元，并实现对被测单元不同逻辑分支的覆盖控制[3]。

2 汇编语言测试的难点

2.1 语言特点

汇编是一种低级语言，面向机器，非结构化、非标准化且程序不易理解，与硬件关系紧密。软件在进行单元测试时，汇编语言使用绝对地址或固定相对位移地址，一旦进行插装，将会改变地址的特性，使地址原功能特性改变，增加测试用例设计的难度。

2.2 测试脚本

汇编语言不能自动识别出全局变量、形参等，需要测试人员在测试脚本中自己手动添加寄存器变量、地址和赋值，然后再对地址进行赋值。在进行结构覆盖率测试时，测试人员需在代码审查的基础上进行数据流和控制流分析，增加测试难度。

2.3 测试界面

汇编语言运行测试用例无法运行于后台，测试界面一旦显示语法错误和警告信息，则需要测试人员手动设置断点、以查看内部寄存器变量调试测试脚本。相比高级语言，测试结果输出显示困难。

3 汇编语言单元测试方法

3.1汇编语言测试工具——TBrun for ASM

TBrun for ASM测试工具是一个使用脚本语言来构建测试用例，通过对指令的解释执行来进行测试的汇编语言单元测试工具，使用简捷的脚方便的进行测试用例的构建，具有精确的指令解释执行、简捷的脚言、灵活的函数打桩、全面的功能验证、详细的覆盖率分析、方便灵活的用例管理和可定制的中文测试报告等功能，使汇编语言的单元测试更加可靠、高效和易于管理。

3.2测试用例设计

在进行用例设计前，首先需要确认函数的结束标识和调用语句：RET（汇编语言的子程序返回语句）或RETI（汇编语言的中断程序返回语句）、CALL和LCALL（汇编语言的函数调用和长调用语句）。TBrun for ASM具有高可靠性的指令解释器，来实现汇编语言的指令解释执行。

3.3 TBrun for ASM在汇编软件中的应用

以某嵌入式软件为例，该嵌入式系统采用Intel8031微处理器，软件采用MCS 51汇编语言编制，软件主要通过1553B总线完成数据发送至数管总线。测试人员通过TBrun for ASM工具来实现汇编指令模拟、CPU环境模拟以及外部事件模拟等手段来构建汇编应用程序的运行环境，在该环境下实现了汇编语言程序模拟运行、代码调试、代码分析（包括代码规则检查）、代码测试、外部事件仿真及测试报告生成。

bit_sys对应的地址是0x01，而它是内部存储器，则使用“%%INPUT.IDATA.{BIT∣BYTE∣WORD∣DWORD} ADDRESS={address} VALUE={value}”命令集，JNB bit_sys，NEXT1，要使程序跳转至NEXT分支，bit_sys变量为0，因此测试脚本为：%%INPUT.IDATA.BIT ADDRESS=0x01 VALUE=0

从以上测试用例得出TBrun for ASM不需要对被测软件手工编写测试驱动。用工具自带的指令集来模拟汇编语言，从而使得被测汇编程序在TBrun for ASM模拟运行环境下。这种自编程模拟功能很好地解决汇编语言难测试的问题。执行动态测试后，还能查看已完成的测试语句覆盖率和分支覆盖率，并生成测试报告，能够满足嵌入式汇编语言编程的软件单元测试的要求。

4 结论

本文结合实践，针对嵌入式汇编语言的软件的单元测试难点展开讨论，通过TBrun for ASM测试工具解决了汇编语言单元测试难度大的问题，并应用在某嵌入式软件的单元测试，满足了的测试覆盖率要求，取得了较好的测试效果，为后续软件测试工作提供了重要保障。

参考文献

[1]刘利权 基于51系列的嵌入式软件测试系统研究与实现[J]，电子科技大学，2005.

[2]蔡建平 嵌入式软件测试[M].北京：清华大学出版社，2010.

[3]张巍，尹海波，孙立财.软件的单元测试方法[J].光电技术应用，2006，21（2）：36-38.

作者简介：施雯（1984.1---）女，汉族，浙江诸暨人，华东师范大学本科，上海航天电子技术研究所，工程师，研究方向：软件设计与测试技术。

（作者单位：上海航天电子技术研究所）