自動測試" title="自動測試">自動測試系統(ATS)是指那些采用計算機控制，能實現自動化測試的系統。自動測試系統一般由自動測試設備(ATE)和自動測試軟件平臺" title="軟件平臺">軟件平臺組成，自動測試系統的基本組成如圖1所示。
自動測試軟件平臺的開發有面向儀器和面向信號" title="面向信號">面向信號兩種。基于IVI規范面向儀器的自動測試軟件平臺，可以解決同類儀器的互換性問題，但不能實現不同類儀器之間的互換性問題。而面向信號的自動測試軟件平臺可以在儀器信號功能級實現儀器功能的可互換。
任何一種產品都會經歷從設計到淘汰的全壽命周期過程，該過程涉及到不同級別的用戶，為了全面提升測試信息化能力，需要結合廣域測試環境" title="測試環境">測試環境（ABBET），在自動測試軟件平臺中實現標準的信息交換接口及服務方式用于實現產品全壽命周期測試、診斷和維修。
自動測試軟件平臺是與被測對象及其測試設備密切相關的軟件體系，軟件平臺一般由三部分組成：測試程序集（TPS）,TPS開發工具和測試資源庫。
1)測試程序集（TPS）
TPS是與被測對象及其測試要求密切相關的，由三部分組成：測試程序軟件、測試接口適配器和被測對象所需的各種文件。
a.接口適配器
由于每個UUT有著不同的連接要求和輸入/輸出端口，因此UUT連到ATE通常要求有相應的接口設備，稱為接口適配器，它完成UUT到ATE的正確、可靠的連接，并且為ATE中的各個信號點到UUT中相應I/O引腳指定信號路徑。
b.測試程序（TP）：
TP用于控制ATE的資源來測試指定的被測對象，它通過執行測試文檔實現對測試過程的控制，完成被測對象是“正常”還是“故障”的判斷。
c.測試文檔
用于描述對ATE資源的控制（如對ATE激勵、開關、測量儀器的選擇與控制、對激勵信號及測量點的選擇與控制等），還包含對所測得的響應信號的處理。
2)測試資源庫
測試資源庫中包括了被測對象的測試需求、測試策略信息，信號接口信息，ATE中儀器的描述信息等。
3)TPS開發工具
TPS開發工具用于描述被測對象測試需求、策略信息，定義測試資源，生成測試文檔，描述信號路徑，測試結果分析及根據測試結果實現故障診斷等。 ? 2、IVI-Signal Interface規范
IVI-SignalInterface規范的體系結構如圖2所示。
IVI-Signal Interface規范是IVI基金會在IVI-MSS模型的基礎上進一步發展起來的，它對IVI-MSS的RCM進一步封裝，以信號接口的形式對外提供測試服務。這些接口用一系列方法執行信號操作,比如初始化(initialing)、建立(setup)、連結(fetch)、更改(change)等,允許客戶應用程序控制儀器設備上物理信號的初始化、切換等操作。IVI信號組件" title="信號組件">信號組件控制一臺或多臺儀器產生客戶需要的信號,完成客戶的測試需求。它對儀器的控制是通過VISA、IVI驅動器、SCPI命令等實現的。
廣域測試環境體系結構(ABBET)將自動測試系統劃分為五個概念層:產品描述層，測試策略/需求層，測試過程層，測試資源層，儀器控制層。其系列標準為各層間信息交互提供了軟件接口的標準化定義，通過標準接口將各層組件靈活方便的組合成系統平臺，迅速的把測試信息轉化為測試應用，為構建一個開放的軟件體系結構提供了一種嶄新的思路和框架。
圖3描述了ABBET標準定義的測試基本框架(TFF)。此框架從測試資源，測試對象，測試環境三維的視角，分層次，分模塊的定義了測試領域內的相關標準，應用部分在圖中被描述成為插人的模塊，它包括測試應用和測試準備分析工具。
在傳統自動測試軟件平臺的基礎上，結合廣域測試環境標準及IVI-Signal Interface規范，針對與被測對象(UUT)的相關性，面向信號的自動測試軟件平臺的框架結構分為ATE無關部分和AET相關部分。在AET相關部分內，在儀器信號功能級上實現儀器功能的可互換。面向信號的自動測試軟件平臺的總體框架結構圖如圖4所示。
面向信號的自動測試軟件平臺在邏輯上分為三個層次：產品設計，ATE設計和信號組件設計。
產品設計部分按指定的格式描述UUT產品設計信息，包括UUT物理和電路設計描述、 UUT外部可測量的性能、響應和需要的激勵。包括UUT測試要求、測試策略、自動測試生成、診斷模型以及維修數據的采集和整理的描述。為測試要求提供正式標準的定義，建立人工智能的系統模型，將維修測試數據標準化。根據產品描述層提供的信息和過去的維修測試數據決定測試策略，生成測試代碼。
產品設計部分生成的各項信息面向被測對象，同ATE設計無關。
產品設計包括四部分：產品描述，產品測試策略描述，測試及維修信息設計和故障診斷分析。
4.1.1產品描述
用于描述UUT產品設計信息，包括UUT物理和電路設計描述、 UUT外部可測量的性能、響應和需要的激勵。UUT的描述信息可以用圖形表示，如圖5為一被測對象(UUT)的產品描述圖。
4.1.2產品測試策略描述
用于UUT的測試要求、測試策略。結合上面UUT的產品描述例子，其對應的產品測試策略描述信息如下：
輸出AC信號（5V）；
測量AC信號（10V）；
接通開關（）；
測量電阻信號（100歐）；
斷開開關；
停止AC信號（5V）。
4.1.3故障診斷分析
用于描述診斷模型的設計。結合上面UUT的產品測試策略描述例子，其對應的診斷模型信息如下：
If（ 測量AC信號（10V）== 10V && 測量電阻信號（100歐）==100歐 ）
{成功}
Else If（ 測量AC信號（10V）== 10V )
{失敗1}
Else If（ 測量電阻信號（100歐）==100歐 )
{失敗2}
4.1.4測試及維護信息設計
用于描述測試和維護信息管理結構設計。結合上面UUT的產品故障診斷模型描述例子，其對應的測試及維護信息如下：
If（ 成功 ）
{正常}
Else If（ 失敗1 )
{更換配件1}
Else If（ 失敗2? )
{更換配件2}
4.2 ATE設計
ATE設計包括三個部分：測試信號組件描述，ATE開發和測試執行程序。
這部分用于把跟ATE無關的UUT測試策略轉換為ATE相關的測試流程，測試流程中對儀器的操作針對抽象的信號組件，實現測試流程的面向信號驅動，以便實現儀器可互換。。
4.2.1測試信號組件描述
測試信號組件描述用于提取出UUT測試策略中的各種信號描述用于ATE的設計，ATE設計中結合系統的設計合并同類信號作為單獨的一個信號組件，測試流程即針對該信號組件設計，具體執行過程中綁定該組件到相應物理儀器的對應信號組件。
結合上面的產品描述例子，我們可以提出四個信號組件描述如下：
ATE開發主要包括三個部分：適配器通路的描述，測試策略到測試流程的轉換和信號組件的使用。
4.2.2.1 適配器通路的描述
這部分包括UUT端點定義、ITA端點定義、ICA端點定義和信號組件端點的定義，儀器到UUT端的路徑描述。
信號組件和ICA端點是一一對應的關系，UUT端點和ICA端點之間經過了信號轉換或者增益，需被描述出來并最終反應到信號組件參數的變化上。
4.2.2.2 測試策略到測試流程的轉換
測試策略是對UUT測試過程的描述，該描述同ATE無關。需把該測試策略轉換成跟ATE相關的測試流程才能實現針對UUT的測試。
圖6是測試策略和測試流程之間轉換的一個例子。該UUT需要一個20V的激勵輸入，并產生一個20V的輸出。根據測試儀器及一些其它方面的考慮設計適配器的增益倍數和衰減倍數分別為2。轉換測試策略到測試流程過程中，測試流程中相應信號組件的參數將相應改變，經測試儀器的驅動和適配器的調理，到UUT端的時候實現測試策略的需求。
測試策略中提出的信號組件轉換為測試流程的信號組件，針對測試流程中的信號組件，將設計基于實際儀器的信號組件，來實現測試流程中信號組件的功能。測試流程只實現對信號組件的定義，而實現是在實際儀器的基礎上封裝的。
如圖7是信號組件使用的一個例子。測試策略中提出兩個信號組件，測試流程中相應的對應了兩個信號組件，在兩個測試儀器上分別實現了信號組件1。實際使用過程中即可動態的綁定到不同的儀器實現儀器可互換。
測試執行應用程序通過執行測試流程，調用信號組件驅動相應硬件儀器完成切換開關、發送激勵、控制測量等，實現對UUT的測試并保存測試結果。
4.3 信號組件的設計
一般說來，信號組件是ATE相關的。適配器設計過程中會相應的考慮實際硬件儀器的功能來定義增益或者衰減，適配器功能決定后，將根據測試策略中的信號組件定義ATE中使用的實際信號組件。
實際信號組件定義后，流程中的操作將面向這些信號組件。然后分別在實際儀器上封裝相應的信號組件。
信號組件中為實現其功能，在對實際儀器的驅動封裝過程中，將會增加一些標定算法等實現該組件對實際信號的測量不會同其它信號組件的測量結果出現偏差。
4.3.1 信號組件設計中各種驅動程序的使用
信號組件不限于必須封裝在IVI驅動程序上，可以封裝在各種類型的驅動程序之上，如圖8所示。
如果信號組件的設計是面向IVI驅動的，即操作是針對IVI類驅動的，則可以實現該信號組件的通用性，即實現對提供類IVI驅動的儀器硬件實現互換性，如圖9所示。不過此時存在一個缺陷，有可能這個缺陷是致命的，即無法消除同類儀器中不同儀器的測量結果的差異性。
自動測試軟件平臺的開發有面向儀器和面向信號" title="面向信號">面向信號兩種。基于IVI規范面向儀器的自動測試軟件平臺，可以解決同類儀器的互換性問題，但不能實現不同類儀器之間的互換性問題。而面向信號的自動測試軟件平臺可以在儀器信號功能級實現儀器功能的可互換。
任何一種產品都會經歷從設計到淘汰的全壽命周期過程，該過程涉及到不同級別的用戶，為了全面提升測試信息化能力，需要結合廣域測試環境" title="測試環境">測試環境（ABBET），在自動測試軟件平臺中實現標準的信息交換接口及服務方式用于實現產品全壽命周期測試、診斷和維修。
自動測試軟件平臺是與被測對象及其測試設備密切相關的軟件體系，軟件平臺一般由三部分組成：測試程序集（TPS）,TPS開發工具和測試資源庫。
1)測試程序集（TPS）
TPS是與被測對象及其測試要求密切相關的，由三部分組成：測試程序軟件、測試接口適配器和被測對象所需的各種文件。
a.接口適配器
由于每個UUT有著不同的連接要求和輸入/輸出端口，因此UUT連到ATE通常要求有相應的接口設備，稱為接口適配器，它完成UUT到ATE的正確、可靠的連接，并且為ATE中的各個信號點到UUT中相應I/O引腳指定信號路徑。
b.測試程序（TP）：
TP用于控制ATE的資源來測試指定的被測對象，它通過執行測試文檔實現對測試過程的控制，完成被測對象是“正常”還是“故障”的判斷。
c.測試文檔
用于描述對ATE資源的控制（如對ATE激勵、開關、測量儀器的選擇與控制、對激勵信號及測量點的選擇與控制等），還包含對所測得的響應信號的處理。
2)測試資源庫
測試資源庫中包括了被測對象的測試需求、測試策略信息，信號接口信息，ATE中儀器的描述信息等。
3)TPS開發工具
TPS開發工具用于描述被測對象測試需求、策略信息，定義測試資源，生成測試文檔，描述信號路徑，測試結果分析及根據測試結果實現故障診斷等。 ? 2、IVI-Signal Interface規范
IVI-SignalInterface規范的體系結構如圖2所示。
IVI-Signal Interface規范是IVI基金會在IVI-MSS模型的基礎上進一步發展起來的，它對IVI-MSS的RCM進一步封裝，以信號接口的形式對外提供測試服務。這些接口用一系列方法執行信號操作,比如初始化(initialing)、建立(setup)、連結(fetch)、更改(change)等,允許客戶應用程序控制儀器設備上物理信號的初始化、切換等操作。IVI信號組件" title="信號組件">信號組件控制一臺或多臺儀器產生客戶需要的信號,完成客戶的測試需求。它對儀器的控制是通過VISA、IVI驅動器、SCPI命令等實現的。
廣域測試環境體系結構(ABBET)將自動測試系統劃分為五個概念層:產品描述層，測試策略/需求層，測試過程層，測試資源層，儀器控制層。其系列標準為各層間信息交互提供了軟件接口的標準化定義，通過標準接口將各層組件靈活方便的組合成系統平臺，迅速的把測試信息轉化為測試應用，為構建一個開放的軟件體系結構提供了一種嶄新的思路和框架。
圖3描述了ABBET標準定義的測試基本框架(TFF)。此框架從測試資源，測試對象，測試環境三維的視角，分層次，分模塊的定義了測試領域內的相關標準，應用部分在圖中被描述成為插人的模塊，它包括測試應用和測試準備分析工具。
在傳統自動測試軟件平臺的基礎上，結合廣域測試環境標準及IVI-Signal Interface規范，針對與被測對象(UUT)的相關性，面向信號的自動測試軟件平臺的框架結構分為ATE無關部分和AET相關部分。在AET相關部分內，在儀器信號功能級上實現儀器功能的可互換。面向信號的自動測試軟件平臺的總體框架結構圖如圖4所示。
面向信號的自動測試軟件平臺在邏輯上分為三個層次：產品設計，ATE設計和信號組件設計。
產品設計部分按指定的格式描述UUT產品設計信息，包括UUT物理和電路設計描述、 UUT外部可測量的性能、響應和需要的激勵。包括UUT測試要求、測試策略、自動測試生成、診斷模型以及維修數據的采集和整理的描述。為測試要求提供正式標準的定義，建立人工智能的系統模型，將維修測試數據標準化。根據產品描述層提供的信息和過去的維修測試數據決定測試策略，生成測試代碼。
產品設計部分生成的各項信息面向被測對象，同ATE設計無關。
產品設計包括四部分：產品描述，產品測試策略描述，測試及維修信息設計和故障診斷分析。
4.1.1產品描述
用于描述UUT產品設計信息，包括UUT物理和電路設計描述、 UUT外部可測量的性能、響應和需要的激勵。UUT的描述信息可以用圖形表示，如圖5為一被測對象(UUT)的產品描述圖。
4.1.2產品測試策略描述
用于UUT的測試要求、測試策略。結合上面UUT的產品描述例子，其對應的產品測試策略描述信息如下：
輸出AC信號（5V）；
測量AC信號（10V）；
接通開關（）；
測量電阻信號（100歐）；
斷開開關；
停止AC信號（5V）。
4.1.3故障診斷分析
用于描述診斷模型的設計。結合上面UUT的產品測試策略描述例子，其對應的診斷模型信息如下：
If（ 測量AC信號（10V）== 10V && 測量電阻信號（100歐）==100歐 ）
{成功}
Else If（ 測量AC信號（10V）== 10V )
{失敗1}
Else If（ 測量電阻信號（100歐）==100歐 )
{失敗2}
4.1.4測試及維護信息設計
用于描述測試和維護信息管理結構設計。結合上面UUT的產品故障診斷模型描述例子，其對應的測試及維護信息如下：
If（ 成功 ）
{正常}
Else If（ 失敗1 )
{更換配件1}
Else If（ 失敗2? )
{更換配件2}
4.2 ATE設計
ATE設計包括三個部分：測試信號組件描述，ATE開發和測試執行程序。
這部分用于把跟ATE無關的UUT測試策略轉換為ATE相關的測試流程，測試流程中對儀器的操作針對抽象的信號組件，實現測試流程的面向信號驅動，以便實現儀器可互換。。
4.2.1測試信號組件描述
測試信號組件描述用于提取出UUT測試策略中的各種信號描述用于ATE的設計，ATE設計中結合系統的設計合并同類信號作為單獨的一個信號組件，測試流程即針對該信號組件設計，具體執行過程中綁定該組件到相應物理儀器的對應信號組件。
結合上面的產品描述例子，我們可以提出四個信號組件描述如下：
ATE開發主要包括三個部分：適配器通路的描述，測試策略到測試流程的轉換和信號組件的使用。
4.2.2.1 適配器通路的描述
這部分包括UUT端點定義、ITA端點定義、ICA端點定義和信號組件端點的定義，儀器到UUT端的路徑描述。
信號組件和ICA端點是一一對應的關系，UUT端點和ICA端點之間經過了信號轉換或者增益，需被描述出來并最終反應到信號組件參數的變化上。
4.2.2.2 測試策略到測試流程的轉換
測試策略是對UUT測試過程的描述，該描述同ATE無關。需把該測試策略轉換成跟ATE相關的測試流程才能實現針對UUT的測試。
圖6是測試策略和測試流程之間轉換的一個例子。該UUT需要一個20V的激勵輸入，并產生一個20V的輸出。根據測試儀器及一些其它方面的考慮設計適配器的增益倍數和衰減倍數分別為2。轉換測試策略到測試流程過程中，測試流程中相應信號組件的參數將相應改變，經測試儀器的驅動和適配器的調理，到UUT端的時候實現測試策略的需求。
測試策略中提出的信號組件轉換為測試流程的信號組件，針對測試流程中的信號組件，將設計基于實際儀器的信號組件，來實現測試流程中信號組件的功能。測試流程只實現對信號組件的定義，而實現是在實際儀器的基礎上封裝的。
如圖7是信號組件使用的一個例子。測試策略中提出兩個信號組件，測試流程中相應的對應了兩個信號組件，在兩個測試儀器上分別實現了信號組件1。實際使用過程中即可動態的綁定到不同的儀器實現儀器可互換。
測試執行應用程序通過執行測試流程，調用信號組件驅動相應硬件儀器完成切換開關、發送激勵、控制測量等，實現對UUT的測試并保存測試結果。
4.3 信號組件的設計
一般說來，信號組件是ATE相關的。適配器設計過程中會相應的考慮實際硬件儀器的功能來定義增益或者衰減，適配器功能決定后，將根據測試策略中的信號組件定義ATE中使用的實際信號組件。
實際信號組件定義后，流程中的操作將面向這些信號組件。然后分別在實際儀器上封裝相應的信號組件。
信號組件中為實現其功能，在對實際儀器的驅動封裝過程中，將會增加一些標定算法等實現該組件對實際信號的測量不會同其它信號組件的測量結果出現偏差。
4.3.1 信號組件設計中各種驅動程序的使用
信號組件不限于必須封裝在IVI驅動程序上，可以封裝在各種類型的驅動程序之上，如圖8所示。
如果信號組件的設計是面向IVI驅動的，即操作是針對IVI類驅動的，則可以實現該信號組件的通用性，即實現對提供類IVI驅動的儀器硬件實現互換性，如圖9所示。不過此時存在一個缺陷，有可能這個缺陷是致命的，即無法消除同類儀器中不同儀器的測量結果的差異性。
圖9 面向IVI驅動的信號組件的通用性 ? ?
面向信號的自動測試軟件平臺在兩個層次上分別實現了獨立性，即：測試策略和UUT的獨立性，測試流程和實際儀器的獨立性。信號組件的實現需要結合具體儀器，因此無法預先實現，但可以通過提供VC下Wizard向導，供用戶方便的進行組件的開發。面向信號的自動測試軟件平臺具備通用性，即提供軟總線功能，用戶可以自定義信號組件加入平臺。
?
北京航天測控技術開發公司以通用測控產品為主，主要有六大類：基礎測試測量儀器，包括16大類230余種的VXI/PXI/LXI/CPCI/CAN/GPIB總線系列化儀器模塊及信號調理模塊；軟件及信息化產品，包括虛擬儀器測試開發環境和遠程分布式測試與故障診斷系統；通用測試系統，包括“廣靈通”通用測試平臺及其系列產品；測試與維修保障系統，包括“華佗”電子設備電路板維修測試與診斷系統及其系列產品和裝備維修測試與診斷系統；自動化控制系統，包括遙測遙控及工業自動化等系統產品；測試系統輔助配套產品。同時公司還可以根據用戶的具體需求，提供ATE/ATS、DCS/FCS的系統集成、方案設計、技術咨詢、軟件開發、結構設計以及遠程信息化測試、測試/診斷程序開發及技術培訓與維護等服務。
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