某嵌入式控制软件中，通过采集传感器数值来计算输出控制率，同时为提高数据采集可靠性，对采集数值使用三余度采集方法进行三个通道数据采集。
1.三余度数据采集及处理要求：(1)如果某通道采集值在[-3.0，3.0]v正常范围内，且与任一相邻通道间差值不大于0.5v，则该通道数据满足要求；(2)如果某通道釆集值超过[-3.0，3.0]v正常范围，或者此通道采集值与其他两个通道差值均大无0.5v，则该通道数据不满足要求；(3)如果三通道值均满足要求，则取三通道中差值较小两通道数据平均值；(4)如果三通道值均满足要求，且相邻两数值差值相等，则取三个采集值中间值；(5)如果仅有一个通道数据不满足釆集要求，取满足要求两个通道数据平均值；(6)如果大于一个通道数据不满足采集要求，取安全值0v。
2.对计算输出控制率具体处理算法如下：
(1)如果依据采集数据计算控制率C1与目前实际控制率C0差值不大于0.01，则使用本周期计算控制率C1进行输出控制，否则使用目前实际控制率C0输出控制，连续超过范围计数加1，不上报传感器故障；
(2)如果连续3个周期计算控制率C1与目前实际控制率C0差值大于0.01，则上报传感器三级故障，连续超过范围计数清零，使用目前实际控制率C0输出控制；如果已经连续3个周期控制率差值超过范围，并已上报三级故障，但第4个周期计算控制率C1与目前实际控制率C0差值不大于0.01，则清除三级故障上报，并使用C1进行输出控制；
(3)如果累计大于等于10个周期计算控制率C1与目前实际控制率C0差值大于0.01，则上报传感器二级故障，使用目前实际控制率C0输出控制；
(4)如果累计大于等于100个周期计算控制率C1与目前实际控制率C0差值大于0.01，则上报传感器一级故障，清除二级故障，并切断输出控制（输出安全值0）；
(5)如果低级故障和高级故障同时发生，则按高级故障上报和处理。
问题1、为了测试采集算法，在不考虑测量误差情况下，根据所设计测试用例输入填写表3-1中（1）?（6）空，预期输出结果精度为小数点后保留两位数字。
问题2、白盒测试方法和黑盒测试方法是目前嵌入式软件测试常用方法。请简述白盒测试方法与黑盒测试方法概念。同时依据本题说明，指明问题1中设计测试用例使用了白盒测试方法还是黑盒测试方法。
问题3、为了测试控制率计算算法，在不考虑测量误差情况下，请完善所设计测试用例，填写表3-2中空（1）?（6）。
正确答案及解析
正确答案
解析
问题1、(1)1.90v (2)1.55v(3)2.70v(4)-2.90v (5)0v(6)0v
问题2、白盒测试也称结构测试、逻辑测试或基于程序测试，这种测试应了解程序内部构造，并且根据内部结构构造设计测试用例。黑盒测试又称功能测试、数据驱动测试或基于需求规格说明测试，这种测试不必了解被测对象内容情况，而依靠需求规格说明中功能来设计测试用例。问题1中设计测试用例使用了黑盒测试方法。
问题3、(1)1.454 (2)2 (3)9到98都可以(4)二级故障 (5)0 (6)一级故障
问题1、为了测试三余度通道数据采集算法，就要依据题目说明三余度通道数据采集及处理要求中给定6条设计要求，进行测试用例设计。首先依据第1条设计说明，采集值正常范围为[-3.0,3.0]v，将输入范围进行等价类划分，划分为无效等价类（超出正常范围）和有效等价类（正常范围），同时在有效等价类中，还存在“任意两通道间差值不大于0.5v约束。将设计测试用例范围整理出来后，就可按照软件测试要求设计测试用例。但是由于本题给出了采集值，只需要根据采集值计算输出即可。
对于序号1、序号2和序号3，因为三个采集值都是正常范围，且任意两通道间差值不大于0.5v，依据第3条和第4条设计说明，采集值应为差值较小两通道数据平均值或相邻两数值差值相等，则取三个采集值中间值。因为序号1数据差值都为0.0v，所以取三个通道采集值中间值，故采集值为0.00；序号2取In_U[0]和In_U[2]平均值，为1.90v；序号3取In_U[0]和In_U[1]平均值，为1.55v。
对于序号4，三个通道采集值是正常范围，但In_U[2]通道与In_U[0]和In_U[1]间差值大于0.5v，依据第2条和第5条设计说明，In_U[2]通道采集值不满足要求，应取满足要求In_U[0]和In_U[1]两个通道数据平均值，故采集值为2.70V。
对于序号5，InJJ[1]通道采集值是超出正常范围，In_U[0]和In_U[2]通道在正常范围，这里要注意In_U[0]采集值为边界点，依据第2条和第5条设计说明，In_U[1]通道采集值不满足要求，应取满足要求In_U[0]和In_U[2]两个通道数据平均值，故采集值为-2.90v。
对于序号6，三个通道采集值是正常范围，但每个通道采集值任意两两差值均大于0.5v，依据第2条和第6条设计说明，应取安全值0v，故采集值为0v。
对于序号7，两个通道采集值超出正常范围，依据第2条和第6条设计说明应取安全值0v，故采集值为0v。
问题3、为了测试控制率计算算法，就要依据题目说明对采集数值计算控制率具体处理算法中给定5条设计要求，进行测试用例设计。此题考查测试用例设计，不仅包括输入数据设计，还包括前置条件C比如控制率超差连续计数和累计计数）及预期输出设计（比如输出控制率和上报故障情况），条件增多，比问题1难度增加。
对于序号1，前置条件中控制率超差连续计数和累计计数都为0，计算控制率与实际控制率误差不超过0.01，依据第1条设计说明，输出控制率为计算控制率1.632，不上报故障。
对于序号2，前置条件中控制率超差连续计数和累计计数都为0，计算控制率与实际控制率误差超过0.01，依据第1条设计说明，输出控制率为实际控制率1.454，不上报故障。
对于序号3，前置条件中控制率超差累计计数为6，计算控制率与实际控制率误差超过0.01，并且上报了三级故障，输出控制率为实际控制率2.369，依据第2条设计说明，确定控制率超差连续计数预期值应该为3，所以前置条件中控制率超差连续计数只能为2。
对于序号4，前置条件中控制率超差连续计数为1，计算控制率与实际控制率误差超过0.01，并且上报了二级故障，输出控制率为实际控制率1.557，依据第3条、第4条和第5条设计说明，确定控制率超差累计计数预期结果应该为大于等于10且小于等于99整数，所以前置条件中控制率超差累计计数为9至98区间中任意整数，即任意大于等于9且小于等于98整数。
对于序号5，前置条件中控制率超差连续计数为2并且累计计数为9，计算控制率与实际控制率误差超过0.01，输出控制率为实际控制率2.234，依据第3条和第5条设计说明，确定控制率超差累计计数预期结果应该为10，所以应该上报二级故障。对于序号6，前置条件中控制率超差连续计数为0并且累计计数为99，计算控制率与实际控制率误差超过0.01，依据第4条和第5条设计说明，确定控制率超差累计计数预期应为100，此时应该上报传感器一级故障，并清除二级故障，同时切断输出控制，即输出安全值0，所以输出控制率为0，上报一级故障。
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