基于信号接口的自动测试系统软件的设计与实现

基于信号接口的自动测试系统软件的设计与实现

1 ATLAS 2K

1.1 ATLAS 2K模型

ATLAS 2K模型建立在层状信号组件模型之上，由信号基类、基本信号组件和复合信号组件三层组成。

图1给出了用SMML语言构建的类名为SignalFunction的信号基类模型。SMML源于Haskell Function Language，提供了用于描述信号属性和方法的机制，通过制定语法规则和大量预定义动作来实现对信号类的定义。通常情况下，信号基类包括信号输入端（In）、事件输入端（Sync）、信号输出端（Out）、控制参数输入端（属性）、被测信号输出端（Value）等功能接口。当然，不同类型的信号也可以包括不同的接口，如激励信号类可以没有In接口、Value只对传器信号有效等。

信号（Signal）和事件（Event）是标准化的信号类接口，组成元素包括属性和方法。属性标志着信号对象的当前状态，如运行、暂停、停止等；方法则实现在状态之间切换。

信号类经例化后，可以仿真某些角色信号（如激励信号、测试信号、事件调节器信号、信号调节器信息等）、UUT节点等。

ATLAS 2K模型的基本信号组件层提供了可重用、经格式化描述的基本信号（底层信号），它们是基于COM技术的对信号类继承、封装并进一步标准化的产物。每个基本信号组合件都存在一个静态SMML描述和一个抽象的运行期控制模型，前者定义信号特片，后者在某一特定ATS中定义信号的行为。通过这些基本信号组件可以定义所有较高层的信号。

1.2 ATLAS 2K的工程应用

在支持COM组件开发的编程平台（如VC++、VB等和相应开发工具的支持下，ATLAS 2K可应用在“面向信号”的ATS设计中。具体应用如下：装配信号组件实现对UUT的测试需求描述，生成ATLAS 2K TPS；通过编译器编译后，转变成能在ATS上执行的代码；在充分考虑自身时序要求和仪器功能限制的前提下，实现与特定ATS的集成。

Set mySig=A2K.Require("SinusoidalVoltage") //建立信号

mySig.Amp.Units=V

mySig.Amp=0.5

mySig.Freq="1000Hz"

Set cnx=A2K.Require("OneWire") //建立节点

Cnx="PL-1"

Set cnx.in=mySig.out //连接节点

Set cnx=Nothing //节点初始化

mySig.out.Run //产生信号

mySig.out.Stop //撤销信号

mySig.in=Nothing

mySig=Nothing

IVI-Signal Interface标准是IVI基金会在IVI-MSS模型的基础上进一步发展起来的，它对IVI-MSS的RCM进一步封装，以信号接口的形式对外提供测试服务。

2.1 IVI-Signal Interface模型

IVI-Signal Interface模型的体系结构如图3所示。

IVI信号组件是带有标准信号接口的IVI-MSS角色组件，通过这些接口可用一系列方法执行信号操作，如初始化、建立、连结、更改等。它允许客户应用程序控制仪器设备上的物理信号，如初始化、切换等操作。下面的VB代码给出了在地址为1的某GPIB仪器上产生振幅为0.5V、频率为1000Hz的正弦信号的全过程。

Dim mySigSource as IviSignalSource

MySigSource.Init("GPIB:1:INSTR") //初始化

Dim control as ParamValSet

control.Add("Freq",1.0E6,2.0) //指定信号频率参数

mySigSource.Setup(SENSOR,"AcSignal",control)

//给定信号的角色、类型和参数，并产生信号

IVI信号组件控制一台或多台仪器产生客户需要的信号，完成客户的测试需求。它对仪器的控制是通过VISA、IVI驱动器、SCPI命令等实现的。程序执行过程中，IVI信号组件需要的服务由IVI共用组件（如IVI Factory、IVI Configuration Store、IVI Event Server）提供。

测试资源信息是一个数据模块，用来存储IVI信号组件的测试/激励能力和配置信息，为用户选择仪器、设计测试方案提供参考；同时提供程序访问功能，实现测试资源的自动分配和信号路径的切换。它提供的IVI信号组件信息包括：

（1）组件支持的信号种类；

（2）每类信号需要的参数；

（3）每类信号的量程、精确定指标；

（4）IVI信号组件接口和仪器接口的连接关系等。

2.2 IVI-Signal Interface的信号类型标准

为了提高IVI信号组件的重用性和可移植性，组件开发者和使用者都迫切要求使用标准的接口信号信息，如信号类型、参数、物理意义等，因此信号类型的标准化问题亟待解决。IVI基金会没有严格定义接口信号类型标准，这需要由面向仪器控制的用户或其它组织来完成。在ATLAS测试语言标准中，用SMML定义了信号类型，笔者认为可以沿用这一定义。

2.3 仪器互换问题

IVI信号组件提供了访问综合性仪器（Synthetic Instrument,即具备两类或多类仪器功能的仪器或仪器集合）的功能。在满足测试需求前提下，一个信号组件可以包含硬件仪器的部分或全部功能。这一切为仪器互换提供了广阔的空间，不但可以实现同类仪器、异类仪器的互换，还可以实现综合性仪器的互换。

3 基于信号接口的通用ATS软件设计

由以上分析可知，ATLAS 2K和IVI-Signal Interface有很多相似和互补的功能。比如，在一个测试系统中，ATLAS 2K面向UUT，实现代码移植和重用，而IVI-Signal Interface面向测试资源，实现了仪器互换；IVI-Signal Interface模型给ATLAS 2K代码提供了执行机制，而其也可沿用ATLAS 2K用SMML语言对信号类型定义的方法；二者均基于COM技术，提供了标准信号接口等。因此，通过信号接口集成二者，可实现通用ATS软件设计。

3.1 系统结构设计

基于信号接口的通用ATS软件结构框架如图4所示。

ATLAS 2K TPS根据自己对UUT的测试需求的描述，从Run-Time System请求相应的信号对象。若ATS的测试能力允许，Run-Time System开始查询从UUT到仪器端口的连接信息，并对其进行验证。这一切完成后，Run-Time System开始例化IVI-Signal Interface信号组件和ATLAS 2K信号组件，执行测试操作。

IVI-Sinal Interface组件和矩阵开关驱动器通过VISA、IVI-C、SCPI命令等控制底层仪器，在TPS执行期间，Run-Time System应自动完成测试资源的分配和信号路径的切换。

3.2 系统实现

图5给出了基于信号接口开发ATS软件的全过程。

ATLAS 2K TPS和IVI-Signal Interface组件由COTS产品开发，如VB、VC++等。IVI-Signal Interface组件由系统方案设计者给出，由系统集成者使用。

使用Windows写字板记录测试资源信息，如设备信号、适配器信息等，并随同IVI信号组件一同发布。

IVI-Signal Interace标准和ATLAS 2K模型在功能上是互补的，二者的结合给通用ATS软件设计提供了解决方案，工程应用前景非常广阔。另外，二者均基于COM技术，不依赖于特定的开发工具，方便了系统的实现，节省了费用。同时，这一设计思想还可以有效地结合当前正在发展着的VXI、PXI、IVI-COM、VISA-COM等技术，为最终实现仪器互换和软件移植打下坚实的基础。当然，由于ATS设计的复杂性，有关细节仍需进一步论证，如资源自动分配的优化问题、信号路径切换的选择问题等。

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。