(精品)第十一章(2010).ppt

《(精品)第十一章(2010).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(精品)第十一章(2010).ppt（64页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、北京航空航天大学自动化学院北京航空航天大学自动化学院ATEATE实验室实验室于劲松于劲松20102010年年5 5月月二自动测试软件体系结构与标准三3 四4 五概述一提 纲4 六自动测试系统软件的发展历程ABBET标准及测试信息描述ATML测试软件体系结构与实现机制概述v自动测试系统软件是整个测试系统的核自动测试系统软件是整个测试系统的核心和关键，测试资源的管理与调度、心和关键，测试资源的管理与调度、UUTUUT测试任务的实现、测试中的人机交测试任务的实现、测试中的人机交互、测试互、测试/诊断信息的存储与利用等一诊断信息的存储与利用等一系列功能的实现都依赖于测试系统软件，系列功能的实现都依赖于

2、测试系统软件，所以测试系统软件体系结构的合理性将所以测试系统软件体系结构的合理性将直接影响到整个测试系统的性能。直接影响到整个测试系统的性能。自动测试系统软件开发内容v收集、编制软件需求文档；v测试软件开发环境选择；v编程控制测试仪器；v测试结果的存储与管理；v测试用户界面的设计；v测试流程（逻辑）编制；v测试软件可重用设计（考虑）。目前测试软件开发面临的热点问题v测试仪器可互换v测试软件可移植与互操作v测试与诊断的融合过时的仪器驱动测试程序新的仪器驱动仪器控制总线过时的仪器新的仪器开关阵列被测单元 测试仪器更换对测试系统的影响1 1 自动测试系统软件的发展历程自动测试系统软件的发展历程自动测

3、试软件的发展经历三个阶段：自动测试软件的发展经历三个阶段：（1 1）面向仪器的测试软件结构）面向仪器的测试软件结构（2 2）面向应用的测试软件结构）面向应用的测试软件结构（3 3）面向信号的测试软件结构）面向信号的测试软件结构（1 1）面向仪器的测试软件结构）面向仪器的测试软件结构测试仪器、开关资源测试仪器、开关资源仪器仪器I/O接口接口VISA I/O库库仪器驱动器仪器驱动器测试应用程序测试应用程序测试系统硬件测试系统硬件测试系统软件测试系统软件（3 3）面向应用的测试软件结构应用程序应用程序测量测量/激励服务器激励服务器角色控制模块角色控制模块角色控制模块角色控制模块仪器驱动器仪器驱动器仪

4、器驱动器仪器驱动器仪器仪器仪器仪器面向应用的测试软件结构面向应用的测试软件结构角色控制模块角色控制模块仪器驱动器仪器驱动器仪器仪器COM API对测试结果的补偿算法对测试结果的补偿算法仪器驱动器或仪器驱动器或仪器调用接口仪器调用接口 角色控制模块内部结构角色控制模块内部结构（3)面向信号的测试软件结构测试应用程序IVI信号驱动器IVI公共组件IVI/VPP/VISA仪器驱动器测试仪器/开关测试资源信息库信号接口2 2 自动测试系统软件体系结构与标准v根据美国国防部自动测试系统执行局根据美国国防部自动测试系统执行局（DoD ATS EADoD ATS EA）颁布的）颁布的自动测试系统体自动测试系

5、统体系结构指南系结构指南的描述，自动测试系统体系的描述，自动测试系统体系结构首先是结构首先是信息共享和交互的结构信息共享和交互的结构，应该，应该能够满足产品整个生命周期的各个阶段，能够满足产品整个生命周期的各个阶段，ATSATS内部各组件间、内部各组件间、ATSATS之间及之间及ATSATS与外部环与外部环境间信息的共享与无缝交互能力。境间信息的共享与无缝交互能力。测试环境与信息共享框架测试环境与信息共享框架TPSTPS应用应用开发环境开发环境ATSATS采购采购环境环境ATSATS运行运行环境环境产品产品诊断维护诊断维护 产品产品设计环境设计环境信息共享框架信息共享框架自动测试系统的信息共享

6、框架结构下一代自动测试系统开放式体系结构下一代自动测试系统开放式体系结构TestProgramDocumentationInstrumentFunctional and Parametric DataProduct DataBuilt-inTestDataMaintenanceDataSwitchFunctional and Parametric DataAdapterFunctional andParametric DataUUT TestRequirementsDigital TestFormatDiagnosticDataINFORMATION FRAMEWORKSYSTEM INTER

7、FACESNetworkIAB STD 5&7(TCP/IP)VPP-2IEEE P1226IEEE P1445EDIFIEEE 1226.13TeRM(EDIF Test)IEEE P1226.11IEEE P1226.11IEEE P1226.11InstrumentDriversVPP-3.xRun-timeServicesIEEE P1226.10IEEE 1232.1Receiver/FixtureSwitchMatrixEvolution 1Evolution 2Evolution 3Multi-MediaFormatsDiagnosticServicesIEEE 1232.2Re

8、sourceManagementServicesIEEE 1226.3GenericInstrumentClassesCommunicationsManagerVPP-4美军规划的自动测试系统软件发展路线图v第一阶段 规划：19941997.9；规划ATE开放体系结构，实现仪器可互换、提高仪器选择的灵活性v第二阶段 规划：19971999.3；规划ATS开放体系结构，实现TPS可移植与互操作v第三阶段 规划：19962000；增强UUT全寿命的支持，建立信息共享体系结构，实现ATS外部接口标准化，便于测试诊断信息、BIT信息、维护信息的共享和重用，便于产品设计信息在测试阶段的重用。v第四阶段

9、规划：19982002.6；与综合诊断支持系统、健康管理系统相结合形成产品长期维护支持体系结构。自动测试软件体系结构的发展v实现测试信息共享和重用最初的尝试是采用ATLAS（Abbreviated Test Language for All Systems)语言定义测试要求，ATLAS最终成为近三十年来应用最广泛和最成功的测试开发语言。在ATLAS的基础上，美国空军于上世纪八十年代末曾试图采用Ada语言进行测试开发，并在F-22飞机自动测试系统上研发了原型系统，这就是ABBET标准的前身ABET（ATLAS/Ada-Based Environment for Test)。3、ABBET（A B

10、road Based Environment for Test）广域测试环境v随着计算机技术的迅猛发展特别是面向对象随着计算机技术的迅猛发展特别是面向对象和组件技术的出现，为测试信息的共享、测和组件技术的出现，为测试信息的共享、测试系统的开发提供了更加强大的手段，在试系统的开发提供了更加强大的手段，在ABETABET标准的基础上，标准的基础上，IEEEIEEE标准协调委员会标准协调委员会SCC20SCC20制定了制定了ABBETABBET标准。作为新一代测试领标准。作为新一代测试领域软件接口标准集，域软件接口标准集，ABBETABBET标准的实质是一套标准的实质是一套与测试相关的信息交换与信息

11、处理标准，覆与测试相关的信息交换与信息处理标准，覆盖产品整个生命周期与测试相关的各个环节，盖产品整个生命周期与测试相关的各个环节，为测试信息的移植和测试开发的实现提供了为测试信息的移植和测试开发的实现提供了便利。便利。ABBET标准的核心思想vABBETABBET标准的核心思想是：标准的核心思想是：以以测试信息的共享测试信息的共享和重用为基础进行测试开发，最终形成与测和重用为基础进行测试开发，最终形成与测试软试软/硬件环境相对独立的测试软件结构硬件环境相对独立的测试软件结构。这这样，测试开发不仅不受制于最终实现的硬件样，测试开发不仅不受制于最终实现的硬件环境，而且与编程语言、操作系统等软件开环

12、境，而且与编程语言、操作系统等软件开发与运行环境无关。发与运行环境无关。ABBETABBET标准通过建立标准通过建立面向面向被测对象、面向测试信号的测试信息模型被测对象、面向测试信号的测试信息模型，使测试开发过程所涉及的使测试开发过程所涉及的产品设计信息、测产品设计信息、测试信息及维护信息与实现机制分离试信息及维护信息与实现机制分离，最大程，最大程度地降低了测试开发对环境的依赖，其最终度地降低了测试开发对环境的依赖，其最终目的是降低开发与维护成本。目的是降低开发与维护成本。ABBET标准软件结构分析基于基于ABBETABBET标准的测试软件结构标准的测试软件结构仪器环境仪器环境测试过程测试过程

13、测试要求测试要求UUT测测试试过过程程虚拟资源虚拟资源测试仪器测试仪器UUT测试要求测试要求 现有的测试软件结构现有的测试软件结构TestObjectsABBET标准的层次结构v软件体系结构的构建模式一般分为：管道过滤模式、面向对象模式、事件驱动模式、分层模式、解释器模式。ABBET标准采用分层模式的软件体系结构，每一层为上层提供服务，同时又是下一层的客户，层次间服务与信息交互的规格有明确的定义，而实现细节则由用户灵活掌握。分层结构降低了复杂测试软件各部分间的耦合程度，支持功能模块的重用，也便于系统的扩展。ABBET 标准的层次结构定义产品描述层产品描述层测试策略测试策略/需求层需求层测试过程

14、层测试过程层测试资源管理层测试资源管理层仪器控制层仪器控制层IGES,EDIF,VHDL,ISO STEPIGES,EDIF,VHDL,ISO STEPAI-ESTATE,WATES,ATPGAI-ESTATE,WATES,ATPGC/ATLAS,ATLAS2K,AdaC/ATLAS,ATLAS2K,AdaTEDLTEDLGPIB,VXI,PXI,SCPI,MMSGPIB,VXI,PXI,SCPI,MMSABBET的层次划分的层次划分参照的标准参照的标准ABBET的分层模型的分层模型ABBETABBET标准的实现机制标准的实现机制何时何时何地何地限制限制终止终止起始起始时间时间限制限制条件条件

15、行为行为信号信号位置位置 简化的核心测试信息模型简化的核心测试信息模型CTIMCTIM信号信号资源资源属性属性端子端子连接实体连接实体 TFF TFF概念模型概念模型ABBETABBET标准的应用范围标准的应用范围ABBETABBET标准测试软件结构的优点标准测试软件结构的优点（1 1）实现产品设计和测试信息的共享和重用；）实现产品设计和测试信息的共享和重用；（2 2）实现）实现TPSTPS的可移植、重用与互操作；的可移植、重用与互操作；（3 3）实现测试仪器的可互换；）实现测试仪器的可互换；（4 4）促进测试软件和测试软件工具的发展、集成）促进测试软件和测试软件工具的发展、集成与便捷使用；与

16、便捷使用；（5 5）实现产品的集成诊断与综合健康管理；）实现产品的集成诊断与综合健康管理；（6 6）实现测试开发编程语言与环境的多样性。）实现测试开发编程语言与环境的多样性。DoD ATS Technical Framework RelationshipsDoD ATS Technical Framework RelationshipsLEGEND Resource or generic LevelSignal or independent LevelUUT Test LevelInstrument Functional&Parametric DataIFPAdapter Functional

17、&Parametric DataAFPCommunicationManagerICMInstrument DriverDRVSystemSystemFrameFrameworkworkFRMFRMResource Management ServicesRMSRun Time ServicesRTSDiagnosticServicesDIASDigital Test FormatDTFTest Program DocumentationTPDMultimediaFormatsMMFSwitch Functional&Parametric DataSFPMaintenance Data&Servi

18、cesMTDBuilt In Test DataBTDProduct DesignDataPDDUUT Test RequirementsUTR(IEEE 1641)ATE SoftwareSwitching&WiringInstrumentsCommon Test Interface CTIResource Adapter Interface RAITest ProgramDiagnosticsDiagnostic DataDIADTestAdaptorInterface or hardware LevelUUT Device Interfaces UDI(Hardware)UUT Devi

19、ce Interfaces UDI(Software)Instrument or device LevelInformationServices or APIData Networking NET(TCP/IP)Computer toExternal Env.CXE(TCP/IP)Data/DistributedNetworkDNEMaster Conformance IndexMCI相关标准相关标准vIVI StandardsvIEEE 1232AI-ESTATEvIEEE P1505测试接口标准vIEEE1641信号建模标准vIEEE 1671 ATML测试信息描述v。ATML(Autom

20、atic Test Markup Language)自动测试标注语言v制订ATML标准的目的减少自动测试系统的开发时间和维护成本；便于测试信息的传递、测试系统的互操作；vATML的组成测试结果、测试描述、仪器描述、测试适配器、测试配置、测试站（系统）、UUT描述和诊断信息描述ATMLATML新的测试信息描述标准新的测试信息描述标准 从测试信息到测试实现基于ATML的自动测试系统开发自动测试系统设计基于ATML的测试开发TPS开发测试配置与验证阶段测试执行阶段诊断推理机控制的测试执行仪器能力描述仪器能力描述v仪器物理端口描述v仪器内部“逻辑”资源描述v逻辑资源端口与物理端口的连接描述v仪器信号能

21、力描述v信号能力到逻辑资源的映射基于基于ATMLATML的仪器能力描述实现的仪器能力描述实现基于基于ATMLATML的仪器能力描述实现的仪器能力描述实现基于基于ATMLATML的仪器能力描述实现的仪器能力描述实现现有面向信号的测试软件（1）SMART软件体系结构vSMART是目前民用航空ATE的事实标准，测试开发语言为ATLAS，执行ARINC626和ARINC627标准，而测试接口设计执行ARINC 608A标准。vSMART软件体系结构分为编译、配置和执行三部分。TPS开发商编写ATLAS语言测试源程序和TUA 连线描述文件，测试系统集成商配置资源描述文件(RD)、设备模型(DM)和配置模

22、型(CM)，由SMART 软件完成ATLAS 程序的编译、链接、资源分配和可执行代码的运行等工作。SMART软件采用独立于CPU 和操作系统的模块化结构，测试程序不直接调用操作系统的服务，而是通过SMART的测试执行(TE)和设备控制任务(DCT)模块实现与操作系统的交互，保证了测试程序的平台独立性。ATLAS源码中间代码/虚拟资源表可执行测试程序ATLAS连接器中间代码/虚拟资源表 模型 模型 模型资源定位器中间代码/真实资源表设备控制任务(DCT)测试执行(TE)操 作系 统ATLAS编译器配置模型设备模型资源描述TUA连线描述数据库设备控制源码库数据库TUA处理器ATE建模处理器ANSI

23、 C编译器/连接器编译阶段运行阶段测试程序集软件数据源文件链接阶段（2 2）PAWSPAWS软件结构软件结构vPAWS软件是由美国TYX 公司设计开发的集成测试开发环境，目前广泛用于美国军用测试系统中。PAWS主要由：PAWS/TRD(测试需求文档管理)、PAWS/TPS(测试程序开发系统)和PAWS/RTS(测试程序运行系统)组成，支持多种版本的ATLAS语言进行测试开发。PAWSPAWS系统软件结构系统软件结构ATLAS程序编译器代码流分析分析资源定位位运行系统字典数据库 Database设备数据库Database开关数据库开关信息ITA 信息Database总线配置PAWS模型定义PAW

24、S/RTS组件TYX公司开发的自动测试运行环境TYX的测试流程开发环境44TYX的基于ATML的面向信号集成开发环境45（3）航空通用自动测试设备软件平台测试策略生成测试执行层测试任务名、测试逻辑、测试结果、测试参数诊断知识库UUT仿 真模型ATS配置信息VXI、RS232、GPIB、TCP/IP总线接口信号开关接口装置仪 器 控制层资 源 管理层测试数据库测试策略和要求层测试系统软件层次结构仪器设备UUT测试调度组件测试调度组件FunctionID（测试任务ID）OutputParameterInputParameterMode（调试、仿真、执行）Execute()IFunctionAdap

25、terIInputParameterIOutputParameter 测试任务接口的属性和方法自动测试资源分配自动测试资源分配建立建立/释放释放获得资获得资源源查询能力查询能力建立连接建立连接查询能力查询能力路由选择路由选择锁定锁定解锁解锁锁定锁定解锁解锁虚虚 拟拟资源资源虚虚 拟拟资源资源虚虚 拟拟资源资源虚虚 拟拟资源资源虚虚 拟拟资源资源真真 实实资源资源资源资源管理器管理器虚虚 拟拟资源资源虚虚 拟拟资源资源测测 试试通道通道虚虚拟拟资源资源虚虚拟拟资源资源测测试试端口端口测试程测试程序序测量测量/激励激励测量测量/激励激励测量测量/激励激励资源匹配资源匹配通道匹配通道匹配Precis

26、ionRangeArm()Fetch()ValueSetup()ResolutionInsert()NewEnumNewEnumEnable()Disable()EventIndicatorStateReset()SignalParametersCountISignalDriverISignalsISignalISignalParametersCapabilities SignalsCreateSiganl()ItemISigSourceISigMonitorSetupConnectivity()ConnectivityISigSwitchCountItemAdd()Clear()Remove

27、()ISignalParameterISigValueISigRangeISigPrecisionISigResolutionIISigSensor信号驱动器接口层次结构、接口属性与方法信号驱动器接口层次结构、接口属性与方法面向信号的测试资源自动分配面向信号的测试资源自动分配映射映射 虚拟资源虚拟资源万用表万用表A/DD/A函数发生器函数发生器SensorSensorSourceSourceTPSSensor1Sensor2Source1Source2真真实实资资源源测试资源自动分配测试资源自动分配 测试资源自动分配算法流程测试资源自动分配算法流程 静态配置静态配置无可分配通道无可分配通道动态

28、配置动态配置无可分配测试资源无可分配测试资源非法的信号参数、端口非法的信号参数、端口无可分配虚拟资源无可分配虚拟资源虚拟测试资源需求虚拟测试资源需求资源分配方式资源分配方式选择选择虚拟资源初始化虚拟资源初始化根据信号参数确定根据信号参数确定候选测试资源集候选测试资源集建立虚拟资源句柄建立虚拟资源句柄资源配置错误处理资源配置错误处理根据信号通道确定根据信号通道确定可绑定测试资源集可绑定测试资源集确定最优的虚拟到确定最优的虚拟到真实资源绑定真实资源绑定读取资源映射表读取资源映射表获得真实测试资源获得真实测试资源读取端口映射表读取端口映射表获得信号通道获得信号通道真实测试资源操作真实测试资源操作（4

29、 4）休斯公司）休斯公司CTSCTS软件结构软件结构CTSCTS的的UUTUUT模型模型（5 5）陆军通用测试系统）陆军通用测试系统测试软件结构测试软件结构层次参数定义层次参数定义v功能集合功能集合:F F=f i f i|1|1 i i n,f i n,f i 为功能名为功能名称称,n,n为所有基本独立功能个数。主要包括在测试过程为所有基本独立功能个数。主要包括在测试过程中要求的基本数据采集功能中要求的基本数据采集功能,不包括为完成测试做准备不包括为完成测试做准备工作的功能工作的功能,比如初始化、建立会话连接、关闭会话连比如初始化、建立会话连接、关闭会话连接等。接等。v数据参数集合数据参数集

30、合:D D=Di Di|1|1 i i n,Di n,Di=dj dj|1|1 j j mi,Di mi,Di 为对应功能为对应功能f if i所传递的数据参数所传递的数据参数;djdj为传递的参数为传递的参数,例如数组、变量等例如数组、变量等;mi;mi为各功能所传为各功能所传递的参数个数。递的参数个数。v仪器逻辑名仪器逻辑名:N N=ni ni|1|1 i i p,ni p,ni 为仪器或为仪器或模块名模块名;p;p 为测试系统中仪器的个数。例如为测试系统中仪器的个数。例如,DMM1(DMM1(数数字电压表字电压表),SCOPE1(),SCOPE1(示波器示波器1),PATTERN-IO1

31、(1),PATTERN-IO1(模式模式I/O),AD-SAMPL E1,DA-OU T1,DIGITAL-IO(I/O),AD-SAMPL E1,DA-OU T1,DIGITAL-IO(数字数字I/O),WAVE1(I/O),WAVE1(波形产生器波形产生器),POWER1(),POWER1(电源电源)。层次参数定义层次参数定义仪器对应通道分类仪器对应通道分类:C C=ci ci|1|1 i i q,ci q,ci 为仪为仪器模块包含的通道接口分类器模块包含的通道接口分类,例如例如:数字数字I/OI/O、A/D A/D 采集、采集、D/A D/A 输出、定时器等。输出、定时器等。每类仪器及通

32、道所具备的功能集合每类仪器及通道所具备的功能集合:FU FU=f ui f ui|1|1 i i k,f ui k,f ui 为功能名称为功能名称;k;k 为本类仪器及通道所为本类仪器及通道所具有的全部功能个数。例如具有的全部功能个数。例如,示波器对象示波器对象=频率测量频率测量,幅度测量幅度测量,上升沿测量上升沿测量,下降沿测量下降沿测量,有效值测量有效值测量,平均平均值测量值测量,峰峰值测量峰峰值测量,占空比测量占空比测量;电源对象电源对象=直直流输出流输出,交流输出交流输出,渐升输出渐升输出,渐降输出渐降输出,特定波形输出特定波形输出 。虚拟功能与端口的映射关系虚拟功能与端口的映射关系用

33、户交互配置过程用户交互配置过程工作调度流程工作调度流程将将B B 接口接口i i 点及功能操作映射到点及功能操作映射到A A 接口接口i i 点。点。根据根据A A 接口接口i i 点的仪器逻辑名和通道映射到仪器及通道点的仪器逻辑名和通道映射到仪器及通道功能集合功能集合,检查该操作是否属于该集合检查该操作是否属于该集合,假如假如A A 口的口的i i点与示波器连接点与示波器连接,则其功能集合则其功能集合=频率测量频率测量,幅度测幅度测量量,上升沿测量上升沿测量,下降沿测量下降沿测量,有效值测量有效值测量,如如果该命令为果该命令为“输出输出5V 5V 电压电压”则在功能集合之外则在功能集合之外,

34、引擎引擎返回错误。返回错误。调用相应功能例程执行测量和仪器控制调用相应功能例程执行测量和仪器控制,返回执行结果返回执行结果和状态。和状态。仪器和模块状态缓存功能仪器和模块状态缓存功能,为提高程序执行效率为提高程序执行效率,服务服务器跟踪和记录仪器的状态器跟踪和记录仪器的状态,当其当前状态与要求不符时当其当前状态与要求不符时才进行仪器状态设置操作。才进行仪器状态设置操作。应用服务器交互式编程模式应用服务器交互式编程模式,服务器在流程编写过程中服务器在流程编写过程中提供即时帮助提供即时帮助。（6）基于ATML 的通用光电测试系统62ATML Diagnostics智能诊断与测试策略智能诊断与测试策略测试过程测试过程资源管理资源管理仪器控制仪器控制ATML Test DescriptionATML Test ConfigurationATML Test ResultATML Instrument DescriptionATML Test Adapter系统结构63谢谢 谢！谢！