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白盒测试与黑盒测试(涵盖硬件、软件层面)

导语:白盒测试和黑盒测试,是对电子产品或电子设备在开发阶段进行的两种不同类型的测试手段,二者在测试对象、目标和方法上有显著区别。白盒测试和黑盒测试是软件测试领域常用的术语,但是根广义的黑白盒测试理念不仅适用于软件测试,同样适用于硬件测试领域。下面详细介绍两种测试方法。

**一、白盒测试 **

所谓白盒,就是把一个复杂东西的外壳打开,将神秘的内部结构暴露出来。这个东西可以是硬件设备,比如一块电路板上面有哪些元器件,有哪些接口,接口之间怎样连接和走线,电源种类、时钟种类有哪些等等;这个东西它也可以是软件程序代码,而白盒就是要清楚地知道软件程序的内部结构和逻辑。白盒测试,从硬件层面来说,就是要对这些接口、电源、时钟信号等实实在在地测量每一根信号线,观察电源压降、纹波,接口信号的完整性,信号时序等这些指标是否符合设计要求,并保留一定的余量,保证在抽样测试时也能兼顾批次间差异的影响,保证长期大量生产的稳定性;从软件层面来说,要求对软件代码非常熟悉,对软件代码的工作原理有深入了解,并通过分析源代码来验证程序的正确性和完整性。

硬件白盒测试常见分类:

1)电源测试:电源质量,关注DC压降,AC纹波,电源爬升和下降时长;不同电源上下电时序。

2)信号测试:信号质量,包括上升下降时间,平滑度,有没有过冲,回沟,平台等;高速信号还会关注眼图质量;时钟信号会关注频偏、抖动。信号时序测试也很重要,重点关注建立时间、保持时间。

3)单元电路测试

4)静态与动态功耗测试

软件白盒测试常见方法:

1)代码检查法:由程序员自己检查自己编写的程序,是一种传统的检查方法。

2)静态结构分析法:通过分析程序的源代码结构来发现潜在的问题。

3)逻辑覆盖法:包括语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖等。

白盒测试优点与缺点:

  • 优点:能够深入到电路或程序的每一个细节,发现一些外部测试难以发现的错误;适用于复杂系统的内部逻辑验证。
  • 缺点:需要较高的技术知识和理解能力,且工作量大,可能无法全面覆盖所有情况

**二、黑盒测试 **

所谓黑盒 ,就是把一个设备/产品看做一个不能打开的黑匣子,不关注内部结构和逻辑,只关注对外接口。黑盒测试,通过对设备施加一定的压力,如机械应力,静电应力,高温高湿,软件数据流压力,检查功能是否符合设计要求。

硬件黑盒测试常见类型:

环境EMC测试,静电测试,高温高湿。高速SerDes有PRBS测试,环回测试,发流测试。对内存测试有BIST自检测试,mem86测试。

软件黑盒测试常见方法:

1)等价类划分法:将输入数据划分为若干等价类,每个类中的数据在测试中具有相同的作用。

2)边界值分析法:选择输入数据的边界值进行测试,以发现错误。

3)错误推测法:根据经验和直觉推测可能会出错的部分进行测试。

4)因果图法:通过因果图表示输入条件与输出结果之间的关系,设计测试用例。

黑盒测试优点与缺点:

  • 优点:通用性强,易于理解和实施,适合于大多数产品的系统测试和验收测试阶段。
  • 缺点:无法发现由于内部逻辑错误导致的问题,可能遗漏一些重要的功能缺陷。

** 三、总结**

白盒测试和黑盒测试各有优缺点,适用于不同的测试场景。白盒测试适合于需要深入分析电路或程序内部逻辑的场合,而黑盒测试则更适合于验证电路或软件功能是否符合用户需求和规范说明的情况。在实际应用中,通常会结合使用这两种方法,以达到更全面的测试效果。


本文转载自: https://blog.csdn.net/2402_86581400/article/details/140983100
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