通用化分布式測試系統(tǒng)架構的制作方法
【專利摘要】通用化分布式測試系統(tǒng)架構，屬于自動測試領域。為了解決目前集中式自動測試系統(tǒng)架構及分布式測試系統(tǒng)架構存在測試效率低、實時性差和通用性差的問題。它包括系統(tǒng)層、網(wǎng)絡連通層和儀器層；系統(tǒng)層以測試計算機為載體，包含了管理、開發(fā)、執(zhí)行測試診斷任務所需的軟件工具和用戶接口；網(wǎng)絡連通層采用標準LXI接口集成各測試設備和提供信息交互媒介；儀器層主要采用支持LXI接口的智能儀器，提供測試診斷功能。系統(tǒng)層與儀器層和儀器層之間的信息交互格式，均遵循ATML標準集。它用于構建自動測試系統(tǒng)。
【專利說明】通用化分布式測試系統(tǒng)架構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試系統(tǒng)架構，本發(fā)明屬于自動測試領域。
【背景技術】
[0002]以計算機技術為核心的自動測試系統(tǒng)(Automatic Test System, ATS),是實現(xiàn)電子設備故障診斷、健康管理和功能性測試的重要保障。自20世紀70年代以來，ATS已大體經(jīng)歷了專用ATS、機架堆疊式ATS、基于背板的模塊化ATS、開放系統(tǒng)架構ATS等四個發(fā)展階段。在形成成熟技術和系列化產(chǎn)品的同時，ATS測試程序集(Test Program Set,TPS)可移植性(Transportability)和測試設備互操作性(Interoperability)、互換性(Inter-changeability)的問題日益凸顯,被測設備研制、生產(chǎn)、部署和維護全壽命周期中的測試成本急劇膨脹。ATS的通用化，是其重要發(fā)展趨勢。ATS的通用化程度直接決定了系統(tǒng)的設計周期、維護成本、技術壽命、測試診斷性能、對新技術和被測對象(Unit UnderTest, UUT)的適應性。為推進ATS的通用化，重點解決TPS的可移植性和測試設備的互換性問題，業(yè)界先后推出了 ATLAS (Abbreviated Test Language for Avionics System)、SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments)> VPP (VXI Plug&Play)、IVI(Interchangeable Virtual Instrument)、ATML (Automatic Test Markup Language)等技術規(guī)范，并在此基礎上構建了通用ATS開放系統(tǒng)架構。目前，主流的通用ATS主要采用集中式系統(tǒng)架構，即以測試計算機為系統(tǒng)控制核心，借助虛擬測試設備技術和測試設備總線，實現(xiàn)對系統(tǒng)組件的控制。在該架構下，測試設備僅作為測試操作的執(zhí)行機構，ATS的信息處理和協(xié)調(diào)控制性能直接受制于測試計算機和系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件規(guī)模臃腫，設計維護成本較高，系統(tǒng)的信息互通性和通用化程度不理想。
[0003]經(jīng)歷多年的技術發(fā)展和市場選擇，構建通用化ATS所需關鍵技術標準已日趨成熟。然而，由于其分別針對ATS通用化的某一方面或?qū)用?，且存在不同的應用局限性或技術缺陷，均無法獨立構建通用ATS。實現(xiàn)ATS通用化的有效技術途徑，是構建開放系統(tǒng)架構，利用商業(yè)標準定義系統(tǒng)行為和元素，通過標準化系統(tǒng)內(nèi)接口、服務、協(xié)議、數(shù)據(jù)格式，實現(xiàn)測試設備的互換性、TPS的可移植性，以至于ATS間的互操作性。
[0004]20 世紀 90 年代，美國國防部(US Department of Defense, US DoD)聯(lián)合各軍 /兵種和SCC20、LXI聯(lián)盟、Boeing、Rohde&Schwarz等標準化組織或工業(yè)企業(yè),共同開展名為NxTest的下一代ATS研究工作，并于1996年開始聯(lián)合制定DoD ATS框架。DoD ATS框架采用模塊化設計和開放系統(tǒng)架構，借助ABBET、ATML, STD等商業(yè)標準，從模型(Model )、組件(Component)、接口(Interface)、規(guī)范(Rule)等4個方面定義了二十余個關鍵元素，全面覆蓋了 TPS、ATE、UUT等ATS組成部分。由于DoD ATS框架大量采用商用技術和產(chǎn)品(Commercial-Off-the-Shelf, C0TS),重點關注測試信息和系統(tǒng)接口的標準化，可根據(jù)技術發(fā)展和產(chǎn)品換代，靈活地進行調(diào)整、拓展和升級。同時，其通過吸收面向信號的測試語言、合成測試設備、并行測試、綜合診斷等先進測試技術，進一步提高了 ATS測試能力和縮減了測試時間。[0005]目前，DoDATS框架是當前世界上最為完善、通用性最好的通用ATS框架，并已被確立為美軍ATS的強制性標準，并初步形成了以軍/兵種為單位的系列化、標準化的DoDATS家族。DoD ATS框架成功的基礎，是采用基于ATML的開放系統(tǒng)架構，以分層、分類組織的商業(yè)標準集替代單一的技術標準，以面向信號的信息標準化替代驅(qū)動接口標準化。從而較好地實現(xiàn)了 TPS的可移植性，并降低了系統(tǒng)管理、維護和升級難度。然而，如錯誤！未找到引用源。I所示，由于其沿襲了集中式ATS的運行機制和部分技術規(guī)范，具有較突出的技術局限性。
[0006](I)系統(tǒng)性能受限:由于采用集中式系統(tǒng)架構和順序執(zhí)行方式，測試計算機或零槽控制器成為系統(tǒng)中心和性能瓶頸，而大部分測試設備處于閑置等待狀態(tài)，在延長測試時間的同時，間接造成了系統(tǒng)成本的上升。
[0007](2)測試設備智能性和信息互通性應用受阻:由于測試設備僅為測試執(zhí)行機構，其任務管理、信息處理、組件通信等必須借助測試計算機或零槽控制器完成，在浪費部分高端測試設備計算和存儲資源的同時，阻礙了測試設備間信息互通性的應用，加大了系統(tǒng)通信主干的壓力。
[0008](3)軟件層次臃腫:DoD ATS框架仍通過VISA或IVI驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)測試設備控制，ATML僅作為調(diào)用測試設備驅(qū)動程序的信息接口，而非獨立的互換性解決方案，系統(tǒng)的軟件規(guī)模和設計成本進一步膨脹。
[0009](4)測試設備互換性問題未有效解決:由于系統(tǒng)底層仍采用VISA或IVI，而VISA和IVI對專用測試設備、復合功能測試設備、合成測試設備支持較差，系統(tǒng)的測試設備互換性問題未得到本質(zhì)改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是為了解決目前集中式自動測試系統(tǒng)架構及分布式測試系統(tǒng)架構存在測試效率低、實時性差和通用性差的缺點，本發(fā)明提供一種通用化分布式測試系統(tǒng)架構。
[0011]本發(fā)明的通用化分布式測試系統(tǒng)架構包括系統(tǒng)層、網(wǎng)絡連通層和儀器層；
[0012]所述系統(tǒng)層包括測試資源描述層、測試信號映射層和測試設備連通層；
[0013]測試資源描述層，用于對系統(tǒng)組成部件進行描述，生成ATML描述文件；
[0014]所述ATML描述文件包括測試任務ATML描述文件、測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件；
[0015]測試信號映射層包括測試任務管理模塊、測試資源分析模塊、信號映射模塊、觸發(fā)資源分析模塊、測試任務分解模塊和測試任務生成模塊；
[0016]測試任務管理模塊，用于對生成的ATML描述文件進行管理，還用于對測試任務ATML描述文件對應的測試任務進行建立、刪除、導入/導出、查找、提取、編輯、執(zhí)行和回放操作；
[0017]測試資源分析模塊，用于對測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件進行匯總和分類；測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件均為測試資源；
[0018]信號映射模塊，用于將測試任務中的測試信號與測試資源進行映射，還用于將測試任務中的測試流程與觸發(fā)資源進行映射。
[0019]觸發(fā)資源分析模塊，用于收集自動化測試系統(tǒng)中支持LXI觸發(fā)和同步功能的信號作為觸發(fā)資源，并根據(jù)測試站ATML描述文件繪制系統(tǒng)觸發(fā)及同步資源分布圖；
[0020]測試任務分解模塊，用于根據(jù)測試信號和觸發(fā)資源以測試設備為單元將映射后的測試任務分解為與測試設備相應的多個測試任務子集；
[0021]測試任務生成模塊，用于根據(jù)測試任務的測試流程，將與測試設備相應的多個測試任務子集中的測試信號與觸發(fā)資源組合起來，按時間順序生成相應的多個ATML測試子任務；
[0022]所述測試設備連通層，用于通過網(wǎng)絡連通層與儀器層通信；
[0023]網(wǎng)絡連通層，用于通過LXI接口使儀器層的各測試設備與系統(tǒng)層網(wǎng)絡連接，并利用ATML實現(xiàn)設備間信息的互通；
[0024]所述LXI接口的功能采用LXI多功能載板實現(xiàn)，所述LXI多功能載板包括ATML解釋層、測試運行層和設備/信號驅(qū)動層；
[0025]ATML解釋層，用于接收系統(tǒng)層下發(fā)的ATML測試子任務和向系統(tǒng)層上傳ATML測試結果；還用于根據(jù)儀器層的各測試設備的測試資源生成本地ATML設備描述文件，并上傳給系統(tǒng)層，還用于將ATML測試子任務解析為測試序列；
[0026]測試運行層，用于實現(xiàn)對測試設備的測試序列的管理和調(diào)度，并將測試序列逐次傳遞給測試設備的測試流程控制器；利用測試流程控制器的順序、循環(huán)和分支的測試結構，結合測試信號時序關系，將測試序列中的測試操作依次映射為面向信號的驅(qū)動庫；還用于利用各測試設備的通信模塊，采用LXI/LAN消息多播機制，實現(xiàn)測試任務和測試設備狀態(tài)的發(fā)布；
[0027]設備驅(qū)動層，用于參照IEEE1641標準的信號組件庫，根據(jù)測試設備的驅(qū)動程序和LXI觸發(fā)和同步系統(tǒng)驅(qū)動程序，封裝并提供面向信號的驅(qū)動庫；
[0028]儀器層，用于以LXI觸發(fā)和同步功能的信號為驅(qū)動，聯(lián)合各測試設備相應的執(zhí)行下發(fā)的ATML測試子任務，并發(fā)送ATML測試結果。
[0029]本發(fā)明的優(yōu)點在于，相對于集中式自動測試系統(tǒng)及現(xiàn)有分布式測試系統(tǒng)，其具有較強的可行性和技術優(yōu)勢:
[0030](I)通用化:面向信號的ATML標準集能夠最大程度地解決TPS可移植性問題，而采用ATML作為消息基LXI測試設備的通信格式，借助嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡技術實現(xiàn)ATML測試信息的解析執(zhí)行，可有效實現(xiàn)系統(tǒng)組件的互換性和通用化。
[0031](2)數(shù)據(jù)帶寬和延遲:LXI (典型帶寬12.5MB/s或125MB/s)相對于PXI/PXIe (典型帶寬132或4000MB/S)并不具備優(yōu)勢，但通過利用測試設備的自身計算和存儲資源對本地原始數(shù)據(jù)進行處理或存儲，系統(tǒng)帶寬需求和壓力可顯著下降。此外，利用LXI觸發(fā)與同步方法，可降低網(wǎng)絡延遲的不確定性，有效保障測試操作的實時性。
[0032](3)測試效率:本發(fā)明可以實現(xiàn)對多個測試子任務的管理和調(diào)配，從而實現(xiàn)分布式的并行測試，提高測試設備利用率。
[0033](4)系統(tǒng)的可拓展性和成本:LAN是工業(yè)界最穩(wěn)定、開放、廉價的技術標準，XML是W3C應用的信息交互標準，LXI和ATML分別繼承了其優(yōu)良的特性。采用LXI為主干集成系統(tǒng)，借助ATML標準化各環(huán)節(jié)信息，可構建高聚合、低耦合、經(jīng)濟的通用自動測試系統(tǒng)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0034]圖1為現(xiàn)有的DoD ATS架構的原理示意圖。
[0035]圖2為【具體實施方式】一所述的通用化分布式測試系統(tǒng)架構的原理示意圖。
[0036]圖3為【具體實施方式】一所述的LXI觸發(fā)與同步的方法應用的原理不意圖。
[0037]圖4為【具體實施方式】一所述的ATML標準集應用的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0038]【具體實施方式】一:結合圖2說明本實施方式，本實施方式所述的通用化分布式測試系統(tǒng)架構，它包括系統(tǒng)層、網(wǎng)絡連通層和儀器層；
[0039]所述系統(tǒng)層包括測試資源描述層、測試信號映射層和測試設備連通層；
[0040]測試資源描述層，用于對系統(tǒng)組成部件進行描述，生成ATML描述文件；
[0041]所述ATML描述文件包括測試任務ATML描述文件、測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件；
[0042]測試信號映射層包括測試任務管理模塊、測試資源分析模塊、信號映射模塊、觸發(fā)資源分析模塊、測試任務分解模塊和測試任務生成模塊；
[0043]測試任務管理模塊，用于對生成的ATML描述文件進行管理，還用于對測試任務ATML描述文件對應的測試任務進行建立、刪除、導入/導出、查找、提取、編輯、執(zhí)行和回放操作；
[0044]測試資源分析模塊，用于對測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件進行匯總和分類；測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件均為測試資源；
[0045]信號映射模塊，用于將測試任務中的測試信號與測試資源進行映射，還用于將測試任務中的測試流程與觸發(fā)資源進行映射。
[0046]觸發(fā)資源分析模塊，用于收集自動化測試系統(tǒng)中支持LXI觸發(fā)和同步功能的信號作為觸發(fā)資源，并根據(jù)測試站ATML描述文件繪制系統(tǒng)觸發(fā)及同步資源分布圖；
[0047]測試任務分解模塊，用于根據(jù)測試信號和觸發(fā)資源以測試設備為單元將映射后的測試任務分解為與測試設備相應的多個測試任務子集；
[0048]測試任務生成模塊，用于根據(jù)測試任務的測試流程，將與測試設備相應的多個測試任務子集中的測試信號與觸發(fā)資源組合起來，按時間順序生成相應的多個ATML測試子任務；
[0049]所述測試設備連通層，用于通過網(wǎng)絡連通層與儀器層通信；
[0050]網(wǎng)絡連通層，用于通過LXI接口使儀器層的各測試設備與系統(tǒng)層網(wǎng)絡連接，并利用ATML實現(xiàn)設備間信息的互通；
[0051 ] 所述LXI接口的功能采用LXI多功能載板實現(xiàn)，所述LXI多功能載板包括ATML解釋層、測試運行層和設備/信號驅(qū)動層；
[0052]ATML解釋層，用于接收系統(tǒng)層下發(fā)的ATML測試子任務和向系統(tǒng)層上傳ATML測試結果；還用于根據(jù)儀器層的各測試設備的測試資源生成本地ATML設備描述文件，并上傳給系統(tǒng)層，還用于將ATML測試子任務解析為測試序列；[0053]測試運行層，用于實現(xiàn)對測試設備的測試序列的管理和調(diào)度，并將測試序列逐次傳遞給測試設備的測試流程控制器；利用測試流程控制器的順序、循環(huán)和分支的測試結構，結合測試信號時序關系，將測試序列中的測試操作依次映射為面向信號的驅(qū)動庫；還用于利用各測試設備的通信模塊，采用LXI/LAN消息多播機制，實現(xiàn)測試任務和測試設備狀態(tài)的發(fā)布；
[0054]設備驅(qū)動層，用于參照IEEE1641標準的信號組件庫，根據(jù)測試設備的驅(qū)動程序和LXI觸發(fā)與同步系統(tǒng)驅(qū)動程序，封裝并提供面向信號的驅(qū)動庫；
[0055]儀器層，用于以LXI觸發(fā)和同步功能的信號為驅(qū)動，聯(lián)合各測試設備相應的執(zhí)行下發(fā)的ATML測試子任務，并發(fā)送ATML測試結果。
[0056]所述測試信號映射層主要以測試資源描述層的導入或生成的ATML文件為基礎，實現(xiàn)對系統(tǒng)測試任務和資源的管理調(diào)度，提供功能主要包括管理和解析ATML測試描述，根據(jù)ATML測試描述文件構建測試資源庫，分配并映射面向信號的測試任務，生成面向各測試設備、符合ATML測試描述標準的測試子任務文件等。該層為系統(tǒng)層的核心，是區(qū)別于集中式系統(tǒng)架構的本質(zhì)特征之一。
[0057]由測試資源描述層中生成的ATML測試任務描述文件，可有測試任務管理模塊統(tǒng)一管理，系統(tǒng)使用者可在任務管理模塊中對測試任務建立、刪除、導入/導出、查找、提取、編輯、執(zhí)行和回放等操作，是與用于同用戶交互操作，對測試任務管理的集成軟件環(huán)境。
[0058]測試資源分析模塊用于對ATS所能提供的測試資源進行匯總和分類，測試資源的來源主要來源于兩個方面，一方面是測試設備描述中對系統(tǒng)中測試設備所能提供的所有測試信號的能力，包括源、表和開關三類信號，以及測試信號的具體指標，如信號精度、幅值范圍、帶寬等；另一方面是來自于測試站描述和適配器描述中，被測試信號是否能有效與系統(tǒng)提供的測試資源連接的能力。
[0059]信號映射模塊可將測試任務描述與系統(tǒng)資源進行對應，也分為兩方面，一方面是將測試任務中的測試信號與系統(tǒng)提供的測試資源進行映射，另一方面是將測試任務中的測試流程與系統(tǒng)的觸發(fā)資源進行映射，最后，可利用算法將測試任務中的信號與流程一一對應到系統(tǒng)的測試資源。
[0060]在本實施方式中，系統(tǒng)運行是由觸發(fā)資源驅(qū)動的，觸發(fā)資源分析模塊是收集系統(tǒng)中設備支持的LXI觸發(fā)和同步功能的能力，并根據(jù)測試站描述文件繪制系統(tǒng)觸發(fā)及同步資源分布圖，用于信號映射模塊中與測試流程的映射。
[0061]測試任務分解模塊將信號映射模塊的結果進一步處理，把與測試任務相關的系統(tǒng)測試信號與觸發(fā)資源以測試設備為單元進行歸類，將測試任務分解為與多個測試設備相關的子集。
[0062]測試任務生成模塊根據(jù)測試流程，將測試任務分解模塊輸出的結果中的測試信號及觸發(fā)信號組合起來，按時間順序生成ATML測試子任務。
[0063]網(wǎng)絡連通層作為系統(tǒng)層和儀器層之間的連接層，由網(wǎng)絡開關設備、測試設備LXI接口以及網(wǎng)絡電纜(無線網(wǎng)絡不需網(wǎng)絡電纜)等設備組成，通過它將系統(tǒng)中的設備連接在一起，硬件上采用LAN實現(xiàn)設備間的互連，利用ATML實現(xiàn)設備間信息的互通。網(wǎng)絡開關設備可采用商用的交換機(可支持IEEE1588協(xié)議或不支持)，網(wǎng)絡電纜也可使用商用品。對于LXI測試設備可直接連接到網(wǎng)絡上，而對于以往的總線測試設備，例如GPIB、PXI或VXI設備，則可通過LXI橋接設備連接到網(wǎng)絡上。在本發(fā)明的系統(tǒng)架構中，LXI橋接設備及其下連接的總線設備作為一個LXI設備，以往的測試總線只是設備中的內(nèi)容總線，如LX1-PXI零槽就是LXI接口到PXI總線的橋接設備，PXI系統(tǒng)可作為一個多功能測試設備，PXI總線只作為多功能測試設備內(nèi)部總線，與系統(tǒng)的連接是通過LX1-PXI零槽實現(xiàn)的。同理，對于VXI設備，可利用LX1-VXI零槽接入系統(tǒng)，對于GPIB設備可采用LXI/GPIB橋接入系統(tǒng)，對于其它標準或自定義類型的總線也可采用相應的LXI橋接設備接入到系統(tǒng)中，例如，我們就是采用M模塊總線作為測試設備內(nèi)部總線開發(fā)了 LXI多功能測試設備。
[0064]為保證測試設備能夠良好地支持本發(fā)明的系統(tǒng)架構，測試設備的LXI接口應具備幾個基本的能力:(1)能夠接收ATML的信息，并對其進行正確的解析；(2)解析后的結果可與測試設備的驅(qū)動程序進行正確的映射，正確地執(zhí)行測試動作；(3)能按照測試過程和測試結果正確地運行測試任務程序。根據(jù)以上功能LXI接口由ATML解釋層、測試運行層和設備驅(qū)動層三個層次組成。用于同總線測試設備連通的LXI橋接設備也需要包含以上三個層次的功能。
[0065]所述系統(tǒng)層以測試計算機為載體，包含了管理、開發(fā)、執(zhí)行測試診斷任務所需的軟件工具和用戶接口；
[0066]網(wǎng)絡連通層采用標準LXI接口集成各測試設備和提供信息交互媒介；
[0067]儀器層主要采用支持LXI接口的智能測試設備，提供測試診斷功能。
[0068]系統(tǒng)層與儀器層內(nèi)部，以及系統(tǒng)層與儀器層之間的信息交互格式，均遵循ATML標準集。測試設備間的協(xié)作與測試任務的推進，采用LXI同步與觸發(fā)方法提供驅(qū)動信號。其基本運行原理如下。
[0069](I)測試設備智能性與信息互通性應用:本實施方式的系統(tǒng)選用配備可拓展軟件系統(tǒng)的測試設備或總線橋，以LXI為主干組建混合測試系統(tǒng)。借助測試設備的計算、存儲和網(wǎng)絡通信資源，實現(xiàn)ATML測試信息的分布式處理與交換。
[0070]a) ATML信息解析應用:經(jīng)拓展測試計算機、測試設備或總線橋的軟件系統(tǒng)，可利用ATML解析技術，實現(xiàn)各系統(tǒng)節(jié)點內(nèi)ATML文件的生成、發(fā)布、解析、執(zhí)行，并可借助LXI LAN消息或其他網(wǎng)絡通信機制，實現(xiàn)系統(tǒng)層與儀器層、測試設備與測試設備之間的ATML標準信息交互，從而推進系統(tǒng)組件的通用與互換。
[0071]b)處理器和存儲資源應用:測試設備或總線橋可對原始測試數(shù)據(jù)進行預處理或暫存，從而動態(tài)利用系統(tǒng)閑置帶寬，并緩解混合測試系統(tǒng)帶寬壓力。
[0072]c)測試資源管理應用:經(jīng)配備測試資源管理器軟件，測設設備或總線橋可實現(xiàn)對多個測試子任務的管理和調(diào)配，從而實現(xiàn)分布式的并行測試，提高測試設備利用率。
[0073](2)同步與觸發(fā)方法應用:如錯誤！未找到引用源。所示，各測試設備以測試操作為單位逐步執(zhí)行測試任務，測試操作的執(zhí)行，可分為任務裝載和測試執(zhí)行兩個階段:在任務裝載階段，測試設備對需要測試序列和觸發(fā)系統(tǒng)進行預編程；在測試執(zhí)行階段，外來的觸發(fā)信號將激活本地測試設備執(zhí)行預編程的測試操作。以同步與觸發(fā)方法為驅(qū)動的測試操作執(zhí)行，在緩解網(wǎng)絡延時問題的同時，構建了兩級流水機制，并可利用LXI觸發(fā)的多播機制，實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)廣播(如①和⑧)和并行測試(如⑥)，系統(tǒng)狀態(tài)廣播如圖3中①和⑧所示，并行測試如⑥所示。
[0074](3)ATML標準集應用與管理:如錯誤！未找到引用源。所示，本實施方式所述的通用化分布式測試系統(tǒng)架構選用ATML測試描述(Test Description)、測試設備描述(Instrument Description)、測試站描述(Test Station Description)、測試適配器描述(Test Adapter Description)、測試結果(Test Result)等作為系統(tǒng)測試信息標準。采用高聚合、低耦合的軟件設計思想，各組件或環(huán)節(jié)之間的信息交互、發(fā)布和調(diào)用均采用ATML，可有效保障系統(tǒng)組件互換性和信息互通性。
[0075]【具體實施方式】二:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的通用化分布式測試系統(tǒng)架構的進一步限定，測試資源描述層包括圖形化TPS開發(fā)模塊、測試描述生成模塊、測試設備發(fā)現(xiàn)模塊、測試結果管理模塊、測試站描述模塊和適配器描述生成模塊；
[0076]圖形化TPS開發(fā)模塊，用于利用圖形工具編輯測試任務，來描述測試任務的測試信號和測試流程，生成測試任務圖形化TPS ；
[0077]測試描述生成模塊，用于將生成測試任務圖形化TPS轉(zhuǎn)化為測試任務ATML描述文件；
[0078]測試設備發(fā)現(xiàn)模塊，用于發(fā)現(xiàn)有效的自動測試設備，并獲取所述自動測試設備的測試設備ATML描述文件；
[0079]測試結果管理模塊，用于對測試結果的ATML描述文件進行管理；
[0080]測試站描述模塊，用于對測試站與自動測試系統(tǒng)其他部件間的實際連接關系的描述，生成測試站ATML描述文件；
[0081]適配器描述生成模塊，用于對被測設備與自動測試系統(tǒng)其他部件間的實際連接關系的描述，生成被測設備ATML描述文件。
[0082]測試資源描述層是對系統(tǒng)組成部件的描述。ATS通常由測試站、自動測試設備(ATE)、適配器、UUT構成。本實施方式中采用ATML規(guī)范對系統(tǒng)的各組成部件進行描述，便于系統(tǒng)資源的統(tǒng)一管理和測試資源的分配調(diào)度。該層數(shù)據(jù)為測試信號映射層提供系統(tǒng)的基本管理信息。
[0083]圖形化TPS開發(fā)模塊，用于對測試任務的圖形化描述工具，系統(tǒng)使用者可利用圖形工具直觀地編輯測試任務，描述測試任務所涉及的測試信號及測試過程等信息。
[0084]測試描述生成模塊是將圖形化TPS開發(fā)工具生成的圖形化TPS轉(zhuǎn)化由ATML描述的任務代碼，便于系統(tǒng)對TPS的統(tǒng)一管理和資源映射。
[0085]測試設備發(fā)現(xiàn)模塊的功能是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)有效的自動測試設備(ATE)，并獲取ATE的標準ATML描述文件，用于系統(tǒng)的管理和資源映射。
[0086]測試結果管理模塊的功能是對測試結果的ATML描述文件進行管理，便于對測試的分析和管理。
[0087]測試站描述模塊主要是對測試站中組成設備及實際連接關系的真實描述，生成ATML文件，由系統(tǒng)統(tǒng)一管理，用于系統(tǒng)資源映射。
[0088]適配器描述生成模塊是對UUT與ATS間的實際連接關系的真實描述，生成ATML文件，由系統(tǒng)統(tǒng)一管理，用于系統(tǒng)資源映射。
[0089]以上模塊可采用商用化的軟件工具實現(xiàn)，也可根據(jù)需求自行開發(fā)成單獨的工具軟件或統(tǒng)一開發(fā)為集成的工具軟件。
[0090]【具體實施方式】三:本實施方式是對【具體實施方式】一或二所述的通用化分布式測試系統(tǒng)架構的進一步限定，所述測試設備連通層包括測試流程管理模塊、測試子任務下發(fā)模塊、測試結果偵聽模塊和虛擬設備代理模塊；
[0091]測試流程管理模塊，用于對執(zhí)行的多個ATML測試子任務進行監(jiān)測并根據(jù)返回的ATML測試結果控制相應任務的執(zhí)行過程，還用于在多個ATML測試子任務執(zhí)行時，控制各子任務間互不干擾的正常運行；
[0092]測試子任務下發(fā)模塊，用于將多個ATML測試子任務下發(fā)到相應的測試設備中；
[0093]測試結果偵聽模塊，用于根據(jù)測試任務對測試結果的需求，接收并保存符合ATML規(guī)范的ATML測試結果；
[0094]虛擬設備代理模塊；用于代替非智能設備接收ATML測試子任務，解析所述任務并調(diào)用所述非智能設備的驅(qū)動程序控制所述非智能設備執(zhí)行測試動作。
[0095]所述測試設備連通層主要以ATML測試描述和測試結果描述為內(nèi)容，經(jīng)LXI接口，實現(xiàn)與儀器層的通信。提供功能主要包括下發(fā)ATML測試子任務，接收測試設備測試結果描述，偵聽網(wǎng)內(nèi)系統(tǒng)運行信息等。對于未集成LXI接口的測試設備，該層提供基于IVI的虛擬設備代理，以實現(xiàn)系統(tǒng)拓展與兼容。
[0096]測試流程管理模塊針對不同的測試目標或同一目標的不同功能，系統(tǒng)層包含有多個測試任務，任務的執(zhí)行過程可由該模塊進行監(jiān)測并根據(jù)測試輸出的結果控制任務執(zhí)行過程；對于多任務情況，測試流程管理模塊應包含有多任務調(diào)度機制，控制任務間互不干擾的正常運行，避免資源訪問沖突。
[0097]測試子任務下發(fā)模塊將測試信號映射層中測試任務生成模塊輸出的子任務下發(fā)到相應的測試設備中。
[0098]測試結果偵聽模塊根據(jù)測試任務對測試結果的需求，接收并保存符合ATML規(guī)范的測試結果描述文件，用于系統(tǒng)對測試結果的顯示和分析。
[0099]虛擬設備代理模塊對于遺留的總線測試設備，由于其本身不具備智能性，因此無法接收ATML測試子任務并對其解釋和執(zhí)行，因此在系統(tǒng)層中設置虛擬設備接口，用于代替這些非智能測試設備接收ATML子任務，解析任務并調(diào)用設備驅(qū)動程序控制設備執(zhí)行測試動作。
[0100]引發(fā)DoD ATS框架技術局限性的原因是采用以測試計算機為中心的集中式系統(tǒng)架構，并試圖借助IVI等技術，以標準化軟件接口的形式解決系統(tǒng)組件的互換性問題。LXI技術和ATML標準集的出現(xiàn)，為構建通用ATS提供了一種分布式解決方案，即以LXI為系統(tǒng)主干，通過網(wǎng)絡互聯(lián)系統(tǒng)內(nèi)具有獨立控制、通信和信息處理能力的智能測試設備，并以符合ATML標準集的測試信息組織其管理任務、交互信息、協(xié)作測試。一方面，由于采用ATML作為系統(tǒng)各環(huán)節(jié)測試信息標準，通過充分利用其面向信號的特性，可有效增強測試設備互換性。另一方面，由于系統(tǒng)和測試任務的控制主體轉(zhuǎn)變?yōu)楦髦悄軠y試設備，借助測試設備的計算、存儲、觸發(fā)等資源，可有效緩解系統(tǒng)的性能壓力。
【權利要求】
1.通用化分布式測試系統(tǒng)架構，其特征在于， 所述架構包括系統(tǒng)層、網(wǎng)絡連通層和儀器層； 所述系統(tǒng)層包括測試資源描述層、測試信號映射層和測試設備連通層； 測試資源描述層，用于對系統(tǒng)組成部件進行描述，生成ATML描述文件； 所述ATML描述文件包括測試任務ATML描述文件、測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件； 測試信號映射層包括測試任務管理模塊、測試資源分析模塊、信號映射模塊、觸發(fā)資源分析模塊、測試任務分解模塊和測試任務生成模塊； 測試任務管理模塊，用于對生成的ATML描述文件進行管理，還用于對測試任務ATML描述文件對應的測試任務進行建立、刪除、導入/導出、查找、提取、編輯、執(zhí)行和回放操作；測試資源分析模塊，用于對測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件進行匯總和分類；測試設備ATML描述文件、測試站ATML描述文件和被測設備ATML描述文件均為測試資源； 信號映射模塊，用于將測試任務中的測試信號與測試資源進行映射，還用于將測試任務中的測試流程與觸發(fā)資源進行映射。 觸發(fā)資源分析模塊，用于收集自動化測試系統(tǒng)中支持LXI觸發(fā)和同步功能的信號作為觸發(fā)資源，并根據(jù)測試站ATML描述文件繪制系統(tǒng)觸發(fā)及同步資源分布圖； 測試任務分解模塊，用于根據(jù)測試信號和觸發(fā)資源以測試設備為單元將映射后的測試任務分解為與測試設備相應的多個測試任務子集； 測試任務生成模塊，用于根據(jù)測試任務的測試流程，將與測試設備相應的多個測試任務子集中的測試信號與觸發(fā)資源組合起來，按時間順序生成相應的多個ATML測試子任務；所述測試設備連通層，用于通過網(wǎng)絡連通層與儀器層通信； 網(wǎng)絡連通層，用于通過LXI接口使儀器層的各測試設備與系統(tǒng)層網(wǎng)絡連接，并利用ATML實現(xiàn)設備間信息的互通； 所述LXI接口的功能采用LXI多功能載板實現(xiàn)，所述LXI多功能載板包括ATML解釋層、測試運行層和設備/信號驅(qū)動層； ATML解釋層，用于接收系統(tǒng)層下發(fā)的ATML測試子任務和向系統(tǒng)層上傳ATML測試結果；還用于根據(jù)儀器層的各測試設備的測試資源生成本地ATML設備描述文件，并上傳給系統(tǒng)層，還用于將ATML測試子任務解析為測試序列； 測試運行層，用于實現(xiàn)對測試設備的測試序列的管理和調(diào)度，并將測試序列逐次傳遞給測試設備的測試流程控制器；利用測試流程控制器的順序、循環(huán)和分支的測試結構，結合測試信號時序關系，將測試序列中的測試操作依次映射為面向信號的驅(qū)動庫；還用于利用各測試設備的通信模塊，采用LXI/LAN消息多播機制，實現(xiàn)測試任務和測試設備狀態(tài)的發(fā)布； 設備驅(qū)動層，用于參照IEEE1641標準的信號組件庫，根據(jù)測試設備的驅(qū)動程序和LXI觸發(fā)和同步系統(tǒng)驅(qū)動程序，封裝并提供面向信號的驅(qū)動庫； 儀器層，用于以LXI觸發(fā)和同步功能的信號為驅(qū)動，聯(lián)合各測試設備相應的執(zhí)行下發(fā)的ATML測試子任 務，并發(fā)送ATML測試結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的通用化分布式測試系統(tǒng)架構，其特征在于，測試資源描述層包括圖形化TPS開發(fā)模塊、測試描述生成模塊、測試設備發(fā)現(xiàn)模塊、測試結果管理模塊、測試站描述模塊和適配器描述生成模塊； 圖形化TPS開發(fā)模塊，用于利用圖形工具編輯測試任務，來描述測試任務的測試信號和測試流程，生成測試任務圖形化TPS ； 測試描述生成模塊，用于將生成測試任務圖形化TPS轉(zhuǎn)化為測試任務ATML描述文件；測試設備發(fā)現(xiàn)模塊，用于發(fā)現(xiàn)有效的自動測試設備，并獲取所述自動測試設備的測試設備ATML描述文件； 測試結果管理模塊，用于對測試結果的ATML描述文件進行管理； 測試站描述模塊，用于對測試站與自動測試系統(tǒng)其他部件間的實際連接關系的描述，生成測試站ATML描述文件； 適配器描述生成模塊，用于對被測設備與自動測試系統(tǒng)其他部件間的實際連接關系的描述，生成被測設備ATML描述文件。
3.根據(jù)權利要求1所述的通用化分布式測試系統(tǒng)架構，其特征在于， 所述測試設備連通層包括測試流程管理模塊、測試子任務下發(fā)模塊、測試結果偵聽模塊和虛擬設備代理模塊； 測試流程管理模塊，用于對執(zhí)行的多個ATML測試子任務進行監(jiān)測并根據(jù)返回的ATML測試結果控制相應任務的執(zhí)行過程，還用于在多個ATML測試子任務執(zhí)行時，控制各子任務間互不干擾的正常運行； 測試子任務下發(fā)模塊，用于將多個ATML測試子任務下發(fā)到相應的測試設備中； 測試結果偵聽模塊，用于根據(jù)測試任務對測試結果的需求，接收并保存符合ATML規(guī)范的ATML測試結果； 虛擬設備代理模塊；用于代替非智能設備接收ATML測試子任務，解析所述任務并調(diào)用所述非智能設備的驅(qū)動程序控制所述非智能設備執(zhí)行測試動作。
【文檔編號】G06F11/36GK103645988SQ201310722089
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】劉兆慶, 喬立巖, 彭喜元 申請人:哈爾濱工業(yè)大學