通用化分布式测试系统架构的制作方法
【专利摘要】通用化分布式测试系统架构，属于自动测试领域。为了解决目前集中式自动测试系统架构及分布式测试系统架构存在测试效率低、实时性差和通用性差的问题。它包括系统层、网络连通层和仪器层；系统层以测试计算机为载体，包含了管理、开发、执行测试诊断任务所需的软件工具和用户接口；网络连通层采用标准LXI接口集成各测试设备和提供信息交互媒介；仪器层主要采用支持LXI接口的智能仪器，提供测试诊断功能。系统层与仪器层和仪器层之间的信息交互格式，均遵循ATML标准集。它用于构建自动测试系统。
【专利说明】通用化分布式测试系统架构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试系统架构，本发明属于自动测试领域。
【背景技术】
[0002]以计算机技术为核心的自动测试系统(Automatic Test System, ATS),是实现电子设备故障诊断、健康管理和功能性测试的重要保障。自20世纪70年代以来，ATS已大体经历了专用ATS、机架堆叠式ATS、基于背板的模块化ATS、开放系统架构ATS等四个发展阶段。在形成成熟技术和系列化产品的同时，ATS测试程序集(Test Program Set,TPS)可移植性(Transportability)和测试设备互操作性(Interoperability)、互换性(Inter-changeability)的问题日益凸显,被测设备研制、生产、部署和维护全寿命周期中的测试成本急剧膨胀。ATS的通用化，是其重要发展趋势。ATS的通用化程度直接决定了系统的设计周期、维护成本、技术寿命、测试诊断性能、对新技术和被测对象(Unit UnderTest, UUT)的适应性。为推进ATS的通用化，重点解决TPS的可移植性和测试设备的互换性问题，业界先后推出了 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)等技术规范，并在此基础上构建了通用ATS开放系统架构。目前，主流的通用ATS主要采用集中式系统架构，即以测试计算机为系统控制核心，借助虚拟测试设备技术和测试设备总线，实现对系统组件的控制。在该架构下，测试设备仅作为测试操作的执行机构，ATS的信息处理和协调控制性能直接受制于测试计算机和系统软件，系统软件规模臃肿，设计维护成本较高，系统的信息互通性和通用化程度不理想。
[0003]经历多年的技术发展和市场选择，构建通用化ATS所需关键技术标准已日趋成熟。然而，由于其分别针对ATS通用化的某一方面或层面，且存在不同的应用局限性或技术缺陷，均无法独立构建通用ATS。实现ATS通用化的有效技术途径，是构建开放系统架构，利用商业标准定义系统行为和元素，通过标准化系统内接口、服务、协议、数据格式，实现测试设备的互换性、TPS的可移植性，以至于ATS间的互操作性。
[0004]20 世纪 90 年代，美国国防部(US Department of Defense, US DoD)联合各军 /兵种和SCC20、LXI联盟、Boeing、Rohde&Schwarz等标准化组织或工业企业,共同开展名为NxTest的下一代ATS研究工作，并于1996年开始联合制定DoD ATS框架。DoD ATS框架采用模块化设计和开放系统架构，借助ABBET、ATML, STD等商业标准，从模型(Model )、组件(Component)、接口(Interface)、规范(Rule)等4个方面定义了二十余个关键元素，全面覆盖了 TPS、ATE、UUT等ATS组成部分。由于DoD ATS框架大量采用商用技术和产品(Commercial-Off-the-Shelf, C0TS),重点关注测试信息和系统接口的标准化，可根据技术发展和产品换代，灵活地进行调整、拓展和升级。同时，其通过吸收面向信号的测试语言、合成测试设备、并行测试、综合诊断等先进测试技术，进一步提高了 ATS测试能力和缩减了测试时间。[0005]目前，DoDATS框架是当前世界上最为完善、通用性最好的通用ATS框架，并已被确立为美军ATS的强制性标准，并初步形成了以军/兵种为单位的系列化、标准化的DoDATS家族。DoD ATS框架成功的基础，是采用基于ATML的开放系统架构，以分层、分类组织的商业标准集替代单一的技术标准，以面向信号的信息标准化替代驱动接口标准化。从而较好地实现了 TPS的可移植性，并降低了系统管理、维护和升级难度。然而，如错误！未找到引用源。I所示，由于其沿袭了集中式ATS的运行机制和部分技术规范，具有较突出的技术局限性。
[0006](I)系统性能受限:由于采用集中式系统架构和顺序执行方式，测试计算机或零槽控制器成为系统中心和性能瓶颈，而大部分测试设备处于闲置等待状态，在延长测试时间的同时，间接造成了系统成本的上升。
[0007](2)测试设备智能性和信息互通性应用受阻:由于测试设备仅为测试执行机构，其任务管理、信息处理、组件通信等必须借助测试计算机或零槽控制器完成，在浪费部分高端测试设备计算和存储资源的同时，阻碍了测试设备间信息互通性的应用，加大了系统通信主干的压力。
[0008](3)软件层次臃肿:DoD ATS框架仍通过VISA或IVI驱动程序实现测试设备控制，ATML仅作为调用测试设备驱动程序的信息接口，而非独立的互换性解决方案，系统的软件规模和设计成本进一步膨胀。
[0009](4)测试设备互换性问题未有效解决:由于系统底层仍采用VISA或IVI，而VISA和IVI对专用测试设备、复合功能测试设备、合成测试设备支持较差，系统的测试设备互换性问题未得到本质改善。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是为了解决目前集中式自动测试系统架构及分布式测试系统架构存在测试效率低、实时性差和通用性差的缺点，本发明提供一种通用化分布式测试系统架构。
[0011]本发明的通用化分布式测试系统架构包括系统层、网络连通层和仪器层；
[0012]所述系统层包括测试资源描述层、测试信号映射层和测试设备连通层；
[0013]测试资源描述层，用于对系统组成部件进行描述，生成ATML描述文件；
[0014]所述ATML描述文件包括测试任务ATML描述文件、测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件；
[0015]测试信号映射层包括测试任务管理模块、测试资源分析模块、信号映射模块、触发资源分析模块、测试任务分解模块和测试任务生成模块；
[0016]测试任务管理模块，用于对生成的ATML描述文件进行管理，还用于对测试任务ATML描述文件对应的测试任务进行建立、删除、导入/导出、查找、提取、编辑、执行和回放操作；
[0017]测试资源分析模块，用于对测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件进行汇总和分类；测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件均为测试资源；
[0018]信号映射模块，用于将测试任务中的测试信号与测试资源进行映射，还用于将测试任务中的测试流程与触发资源进行映射。
[0019]触发资源分析模块，用于收集自动化测试系统中支持LXI触发和同步功能的信号作为触发资源，并根据测试站ATML描述文件绘制系统触发及同步资源分布图；
[0020]测试任务分解模块，用于根据测试信号和触发资源以测试设备为单元将映射后的测试任务分解为与测试设备相应的多个测试任务子集；
[0021]测试任务生成模块，用于根据测试任务的测试流程，将与测试设备相应的多个测试任务子集中的测试信号与触发资源组合起来，按时间顺序生成相应的多个ATML测试子任务；
[0022]所述测试设备连通层，用于通过网络连通层与仪器层通信；
[0023]网络连通层，用于通过LXI接口使仪器层的各测试设备与系统层网络连接，并利用ATML实现设备间信息的互通；
[0024]所述LXI接口的功能采用LXI多功能载板实现，所述LXI多功能载板包括ATML解释层、测试运行层和设备/信号驱动层；
[0025]ATML解释层，用于接收系统层下发的ATML测试子任务和向系统层上传ATML测试结果；还用于根据仪器层的各测试设备的测试资源生成本地ATML设备描述文件，并上传给系统层，还用于将ATML测试子任务解析为测试序列；
[0026]测试运行层，用于实现对测试设备的测试序列的管理和调度，并将测试序列逐次传递给测试设备的测试流程控制器；利用测试流程控制器的顺序、循环和分支的测试结构，结合测试信号时序关系，将测试序列中的测试操作依次映射为面向信号的驱动库；还用于利用各测试设备的通信模块，采用LXI/LAN消息多播机制，实现测试任务和测试设备状态的发布；
[0027]设备驱动层，用于参照IEEE1641标准的信号组件库，根据测试设备的驱动程序和LXI触发和同步系统驱动程序，封装并提供面向信号的驱动库；
[0028]仪器层，用于以LXI触发和同步功能的信号为驱动，联合各测试设备相应的执行下发的ATML测试子任务，并发送ATML测试结果。
[0029]本发明的优点在于，相对于集中式自动测试系统及现有分布式测试系统，其具有较强的可行性和技术优势:
[0030](I)通用化:面向信号的ATML标准集能够最大程度地解决TPS可移植性问题，而采用ATML作为消息基LXI测试设备的通信格式，借助嵌入式系统和网络技术实现ATML测试信息的解析执行，可有效实现系统组件的互换性和通用化。
[0031](2)数据带宽和延迟:LXI (典型带宽12.5MB/s或125MB/s)相对于PXI/PXIe (典型带宽132或4000MB/S)并不具备优势，但通过利用测试设备的自身计算和存储资源对本地原始数据进行处理或存储，系统带宽需求和压力可显著下降。此外，利用LXI触发与同步方法，可降低网络延迟的不确定性，有效保障测试操作的实时性。
[0032](3)测试效率:本发明可以实现对多个测试子任务的管理和调配，从而实现分布式的并行测试，提高测试设备利用率。
[0033](4)系统的可拓展性和成本:LAN是工业界最稳定、开放、廉价的技术标准，XML是W3C应用的信息交互标准，LXI和ATML分别继承了其优良的特性。采用LXI为主干集成系统，借助ATML标准化各环节信息，可构建高聚合、低耦合、经济的通用自动测试系统。【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为现有的DoD ATS架构的原理示意图。
[0035]图2为【具体实施方式】一所述的通用化分布式测试系统架构的原理示意图。
[0036]图3为【具体实施方式】一所述的LXI触发与同步的方法应用的原理不意图。
[0037]图4为【具体实施方式】一所述的ATML标准集应用的原理示意图。
【具体实施方式】
[0038]【具体实施方式】一:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的通用化分布式测试系统架构，它包括系统层、网络连通层和仪器层；
[0039]所述系统层包括测试资源描述层、测试信号映射层和测试设备连通层；
[0040]测试资源描述层，用于对系统组成部件进行描述，生成ATML描述文件；
[0041]所述ATML描述文件包括测试任务ATML描述文件、测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件；
[0042]测试信号映射层包括测试任务管理模块、测试资源分析模块、信号映射模块、触发资源分析模块、测试任务分解模块和测试任务生成模块；
[0043]测试任务管理模块，用于对生成的ATML描述文件进行管理，还用于对测试任务ATML描述文件对应的测试任务进行建立、删除、导入/导出、查找、提取、编辑、执行和回放操作；
[0044]测试资源分析模块，用于对测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件进行汇总和分类；测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件均为测试资源；
[0045]信号映射模块，用于将测试任务中的测试信号与测试资源进行映射，还用于将测试任务中的测试流程与触发资源进行映射。
[0046]触发资源分析模块，用于收集自动化测试系统中支持LXI触发和同步功能的信号作为触发资源，并根据测试站ATML描述文件绘制系统触发及同步资源分布图；
[0047]测试任务分解模块，用于根据测试信号和触发资源以测试设备为单元将映射后的测试任务分解为与测试设备相应的多个测试任务子集；
[0048]测试任务生成模块，用于根据测试任务的测试流程，将与测试设备相应的多个测试任务子集中的测试信号与触发资源组合起来，按时间顺序生成相应的多个ATML测试子任务；
[0049]所述测试设备连通层，用于通过网络连通层与仪器层通信；
[0050]网络连通层，用于通过LXI接口使仪器层的各测试设备与系统层网络连接，并利用ATML实现设备间信息的互通；
[0051 ] 所述LXI接口的功能采用LXI多功能载板实现，所述LXI多功能载板包括ATML解释层、测试运行层和设备/信号驱动层；
[0052]ATML解释层，用于接收系统层下发的ATML测试子任务和向系统层上传ATML测试结果；还用于根据仪器层的各测试设备的测试资源生成本地ATML设备描述文件，并上传给系统层，还用于将ATML测试子任务解析为测试序列；[0053]测试运行层，用于实现对测试设备的测试序列的管理和调度，并将测试序列逐次传递给测试设备的测试流程控制器；利用测试流程控制器的顺序、循环和分支的测试结构，结合测试信号时序关系，将测试序列中的测试操作依次映射为面向信号的驱动库；还用于利用各测试设备的通信模块，采用LXI/LAN消息多播机制，实现测试任务和测试设备状态的发布；
[0054]设备驱动层，用于参照IEEE1641标准的信号组件库，根据测试设备的驱动程序和LXI触发与同步系统驱动程序，封装并提供面向信号的驱动库；
[0055]仪器层，用于以LXI触发和同步功能的信号为驱动，联合各测试设备相应的执行下发的ATML测试子任务，并发送ATML测试结果。
[0056]所述测试信号映射层主要以测试资源描述层的导入或生成的ATML文件为基础，实现对系统测试任务和资源的管理调度，提供功能主要包括管理和解析ATML测试描述，根据ATML测试描述文件构建测试资源库，分配并映射面向信号的测试任务，生成面向各测试设备、符合ATML测试描述标准的测试子任务文件等。该层为系统层的核心，是区别于集中式系统架构的本质特征之一。
[0057]由测试资源描述层中生成的ATML测试任务描述文件，可有测试任务管理模块统一管理，系统使用者可在任务管理模块中对测试任务建立、删除、导入/导出、查找、提取、编辑、执行和回放等操作，是与用于同用户交互操作，对测试任务管理的集成软件环境。
[0058]测试资源分析模块用于对ATS所能提供的测试资源进行汇总和分类，测试资源的来源主要来源于两个方面，一方面是测试设备描述中对系统中测试设备所能提供的所有测试信号的能力，包括源、表和开关三类信号，以及测试信号的具体指标，如信号精度、幅值范围、带宽等；另一方面是来自于测试站描述和适配器描述中，被测试信号是否能有效与系统提供的测试资源连接的能力。
[0059]信号映射模块可将测试任务描述与系统资源进行对应，也分为两方面，一方面是将测试任务中的测试信号与系统提供的测试资源进行映射，另一方面是将测试任务中的测试流程与系统的触发资源进行映射，最后，可利用算法将测试任务中的信号与流程一一对应到系统的测试资源。
[0060]在本实施方式中，系统运行是由触发资源驱动的，触发资源分析模块是收集系统中设备支持的LXI触发和同步功能的能力，并根据测试站描述文件绘制系统触发及同步资源分布图，用于信号映射模块中与测试流程的映射。
[0061]测试任务分解模块将信号映射模块的结果进一步处理，把与测试任务相关的系统测试信号与触发资源以测试设备为单元进行归类，将测试任务分解为与多个测试设备相关的子集。
[0062]测试任务生成模块根据测试流程，将测试任务分解模块输出的结果中的测试信号及触发信号组合起来，按时间顺序生成ATML测试子任务。
[0063]网络连通层作为系统层和仪器层之间的连接层，由网络开关设备、测试设备LXI接口以及网络电缆(无线网络不需网络电缆)等设备组成，通过它将系统中的设备连接在一起，硬件上采用LAN实现设备间的互连，利用ATML实现设备间信息的互通。网络开关设备可采用商用的交换机(可支持IEEE1588协议或不支持)，网络电缆也可使用商用品。对于LXI测试设备可直接连接到网络上，而对于以往的总线测试设备，例如GPIB、PXI或VXI设备，则可通过LXI桥接设备连接到网络上。在本发明的系统架构中，LXI桥接设备及其下连接的总线设备作为一个LXI设备，以往的测试总线只是设备中的内容总线，如LX1-PXI零槽就是LXI接口到PXI总线的桥接设备，PXI系统可作为一个多功能测试设备，PXI总线只作为多功能测试设备内部总线，与系统的连接是通过LX1-PXI零槽实现的。同理，对于VXI设备，可利用LX1-VXI零槽接入系统，对于GPIB设备可采用LXI/GPIB桥接入系统，对于其它标准或自定义类型的总线也可采用相应的LXI桥接设备接入到系统中，例如，我们就是采用M模块总线作为测试设备内部总线开发了 LXI多功能测试设备。
[0064]为保证测试设备能够良好地支持本发明的系统架构，测试设备的LXI接口应具备几个基本的能力:(1)能够接收ATML的信息，并对其进行正确的解析；(2)解析后的结果可与测试设备的驱动程序进行正确的映射，正确地执行测试动作；(3)能按照测试过程和测试结果正确地运行测试任务程序。根据以上功能LXI接口由ATML解释层、测试运行层和设备驱动层三个层次组成。用于同总线测试设备连通的LXI桥接设备也需要包含以上三个层次的功能。
[0065]所述系统层以测试计算机为载体，包含了管理、开发、执行测试诊断任务所需的软件工具和用户接口；
[0066]网络连通层采用标准LXI接口集成各测试设备和提供信息交互媒介；
[0067]仪器层主要采用支持LXI接口的智能测试设备，提供测试诊断功能。
[0068]系统层与仪器层内部，以及系统层与仪器层之间的信息交互格式，均遵循ATML标准集。测试设备间的协作与测试任务的推进，采用LXI同步与触发方法提供驱动信号。其基本运行原理如下。
[0069](I)测试设备智能性与信息互通性应用:本实施方式的系统选用配备可拓展软件系统的测试设备或总线桥，以LXI为主干组建混合测试系统。借助测试设备的计算、存储和网络通信资源，实现ATML测试信息的分布式处理与交换。
[0070]a) ATML信息解析应用:经拓展测试计算机、测试设备或总线桥的软件系统，可利用ATML解析技术，实现各系统节点内ATML文件的生成、发布、解析、执行，并可借助LXI LAN消息或其他网络通信机制，实现系统层与仪器层、测试设备与测试设备之间的ATML标准信息交互，从而推进系统组件的通用与互换。
[0071]b)处理器和存储资源应用:测试设备或总线桥可对原始测试数据进行预处理或暂存，从而动态利用系统闲置带宽，并缓解混合测试系统带宽压力。
[0072]c)测试资源管理应用:经配备测试资源管理器软件，测设设备或总线桥可实现对多个测试子任务的管理和调配，从而实现分布式的并行测试，提高测试设备利用率。
[0073](2)同步与触发方法应用:如错误！未找到引用源。所示，各测试设备以测试操作为单位逐步执行测试任务，测试操作的执行，可分为任务装载和测试执行两个阶段:在任务装载阶段，测试设备对需要测试序列和触发系统进行预编程；在测试执行阶段，外来的触发信号将激活本地测试设备执行预编程的测试操作。以同步与触发方法为驱动的测试操作执行，在缓解网络延时问题的同时，构建了两级流水机制，并可利用LXI触发的多播机制，实现系统状态广播(如①和⑧)和并行测试(如⑥)，系统状态广播如图3中①和⑧所示，并行测试如⑥所示。
[0074](3)ATML标准集应用与管理:如错误！未找到引用源。所示，本实施方式所述的通用化分布式测试系统架构选用ATML测试描述(Test Description)、测试设备描述(Instrument Description)、测试站描述(Test Station Description)、测试适配器描述(Test Adapter Description)、测试结果(Test Result)等作为系统测试信息标准。采用高聚合、低耦合的软件设计思想，各组件或环节之间的信息交互、发布和调用均采用ATML，可有效保障系统组件互换性和信息互通性。
[0075]【具体实施方式】二:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的通用化分布式测试系统架构的进一步限定，测试资源描述层包括图形化TPS开发模块、测试描述生成模块、测试设备发现模块、测试结果管理模块、测试站描述模块和适配器描述生成模块；
[0076]图形化TPS开发模块，用于利用图形工具编辑测试任务，来描述测试任务的测试信号和测试流程，生成测试任务图形化TPS ；
[0077]测试描述生成模块，用于将生成测试任务图形化TPS转化为测试任务ATML描述文件；
[0078]测试设备发现模块，用于发现有效的自动测试设备，并获取所述自动测试设备的测试设备ATML描述文件；
[0079]测试结果管理模块，用于对测试结果的ATML描述文件进行管理；
[0080]测试站描述模块，用于对测试站与自动测试系统其他部件间的实际连接关系的描述，生成测试站ATML描述文件；
[0081]适配器描述生成模块，用于对被测设备与自动测试系统其他部件间的实际连接关系的描述，生成被测设备ATML描述文件。
[0082]测试资源描述层是对系统组成部件的描述。ATS通常由测试站、自动测试设备(ATE)、适配器、UUT构成。本实施方式中采用ATML规范对系统的各组成部件进行描述，便于系统资源的统一管理和测试资源的分配调度。该层数据为测试信号映射层提供系统的基本管理信息。
[0083]图形化TPS开发模块，用于对测试任务的图形化描述工具，系统使用者可利用图形工具直观地编辑测试任务，描述测试任务所涉及的测试信号及测试过程等信息。
[0084]测试描述生成模块是将图形化TPS开发工具生成的图形化TPS转化由ATML描述的任务代码，便于系统对TPS的统一管理和资源映射。
[0085]测试设备发现模块的功能是发现系统内有效的自动测试设备(ATE)，并获取ATE的标准ATML描述文件，用于系统的管理和资源映射。
[0086]测试结果管理模块的功能是对测试结果的ATML描述文件进行管理，便于对测试的分析和管理。
[0087]测试站描述模块主要是对测试站中组成设备及实际连接关系的真实描述，生成ATML文件，由系统统一管理，用于系统资源映射。
[0088]适配器描述生成模块是对UUT与ATS间的实际连接关系的真实描述，生成ATML文件，由系统统一管理，用于系统资源映射。
[0089]以上模块可采用商用化的软件工具实现，也可根据需求自行开发成单独的工具软件或统一开发为集成的工具软件。
[0090]【具体实施方式】三:本实施方式是对【具体实施方式】一或二所述的通用化分布式测试系统架构的进一步限定，所述测试设备连通层包括测试流程管理模块、测试子任务下发模块、测试结果侦听模块和虚拟设备代理模块；
[0091]测试流程管理模块，用于对执行的多个ATML测试子任务进行监测并根据返回的ATML测试结果控制相应任务的执行过程，还用于在多个ATML测试子任务执行时，控制各子任务间互不干扰的正常运行；
[0092]测试子任务下发模块，用于将多个ATML测试子任务下发到相应的测试设备中；
[0093]测试结果侦听模块，用于根据测试任务对测试结果的需求，接收并保存符合ATML规范的ATML测试结果；
[0094]虚拟设备代理模块；用于代替非智能设备接收ATML测试子任务，解析所述任务并调用所述非智能设备的驱动程序控制所述非智能设备执行测试动作。
[0095]所述测试设备连通层主要以ATML测试描述和测试结果描述为内容，经LXI接口，实现与仪器层的通信。提供功能主要包括下发ATML测试子任务，接收测试设备测试结果描述，侦听网内系统运行信息等。对于未集成LXI接口的测试设备，该层提供基于IVI的虚拟设备代理，以实现系统拓展与兼容。
[0096]测试流程管理模块针对不同的测试目标或同一目标的不同功能，系统层包含有多个测试任务，任务的执行过程可由该模块进行监测并根据测试输出的结果控制任务执行过程；对于多任务情况，测试流程管理模块应包含有多任务调度机制，控制任务间互不干扰的正常运行，避免资源访问冲突。
[0097]测试子任务下发模块将测试信号映射层中测试任务生成模块输出的子任务下发到相应的测试设备中。
[0098]测试结果侦听模块根据测试任务对测试结果的需求，接收并保存符合ATML规范的测试结果描述文件，用于系统对测试结果的显示和分析。
[0099]虚拟设备代理模块对于遗留的总线测试设备，由于其本身不具备智能性，因此无法接收ATML测试子任务并对其解释和执行，因此在系统层中设置虚拟设备接口，用于代替这些非智能测试设备接收ATML子任务，解析任务并调用设备驱动程序控制设备执行测试动作。
[0100]引发DoD ATS框架技术局限性的原因是采用以测试计算机为中心的集中式系统架构，并试图借助IVI等技术，以标准化软件接口的形式解决系统组件的互换性问题。LXI技术和ATML标准集的出现，为构建通用ATS提供了一种分布式解决方案，即以LXI为系统主干，通过网络互联系统内具有独立控制、通信和信息处理能力的智能测试设备，并以符合ATML标准集的测试信息组织其管理任务、交互信息、协作测试。一方面，由于采用ATML作为系统各环节测试信息标准，通过充分利用其面向信号的特性，可有效增强测试设备互换性。另一方面，由于系统和测试任务的控制主体转变为各智能测试设备，借助测试设备的计算、存储、触发等资源，可有效缓解系统的性能压力。
【权利要求】
1.通用化分布式测试系统架构，其特征在于， 所述架构包括系统层、网络连通层和仪器层； 所述系统层包括测试资源描述层、测试信号映射层和测试设备连通层； 测试资源描述层，用于对系统组成部件进行描述，生成ATML描述文件； 所述ATML描述文件包括测试任务ATML描述文件、测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件； 测试信号映射层包括测试任务管理模块、测试资源分析模块、信号映射模块、触发资源分析模块、测试任务分解模块和测试任务生成模块； 测试任务管理模块，用于对生成的ATML描述文件进行管理，还用于对测试任务ATML描述文件对应的测试任务进行建立、删除、导入/导出、查找、提取、编辑、执行和回放操作；测试资源分析模块，用于对测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件进行汇总和分类；测试设备ATML描述文件、测试站ATML描述文件和被测设备ATML描述文件均为测试资源； 信号映射模块，用于将测试任务中的测试信号与测试资源进行映射，还用于将测试任务中的测试流程与触发资源进行映射。 触发资源分析模块，用于收集自动化测试系统中支持LXI触发和同步功能的信号作为触发资源，并根据测试站ATML描述文件绘制系统触发及同步资源分布图； 测试任务分解模块，用于根据测试信号和触发资源以测试设备为单元将映射后的测试任务分解为与测试设备相应的多个测试任务子集； 测试任务生成模块，用于根据测试任务的测试流程，将与测试设备相应的多个测试任务子集中的测试信号与触发资源组合起来，按时间顺序生成相应的多个ATML测试子任务；所述测试设备连通层，用于通过网络连通层与仪器层通信； 网络连通层，用于通过LXI接口使仪器层的各测试设备与系统层网络连接，并利用ATML实现设备间信息的互通； 所述LXI接口的功能采用LXI多功能载板实现，所述LXI多功能载板包括ATML解释层、测试运行层和设备/信号驱动层； ATML解释层，用于接收系统层下发的ATML测试子任务和向系统层上传ATML测试结果；还用于根据仪器层的各测试设备的测试资源生成本地ATML设备描述文件，并上传给系统层，还用于将ATML测试子任务解析为测试序列； 测试运行层，用于实现对测试设备的测试序列的管理和调度，并将测试序列逐次传递给测试设备的测试流程控制器；利用测试流程控制器的顺序、循环和分支的测试结构，结合测试信号时序关系，将测试序列中的测试操作依次映射为面向信号的驱动库；还用于利用各测试设备的通信模块，采用LXI/LAN消息多播机制，实现测试任务和测试设备状态的发布； 设备驱动层，用于参照IEEE1641标准的信号组件库，根据测试设备的驱动程序和LXI触发和同步系统驱动程序，封装并提供面向信号的驱动库； 仪器层，用于以LXI触发和同步功能的信号为驱动，联合各测试设备相应的执行下发的ATML测试子任 务，并发送ATML测试结果。
2.根据权利要求1所述的通用化分布式测试系统架构，其特征在于，测试资源描述层包括图形化TPS开发模块、测试描述生成模块、测试设备发现模块、测试结果管理模块、测试站描述模块和适配器描述生成模块； 图形化TPS开发模块，用于利用图形工具编辑测试任务，来描述测试任务的测试信号和测试流程，生成测试任务图形化TPS ； 测试描述生成模块，用于将生成测试任务图形化TPS转化为测试任务ATML描述文件；测试设备发现模块，用于发现有效的自动测试设备，并获取所述自动测试设备的测试设备ATML描述文件； 测试结果管理模块，用于对测试结果的ATML描述文件进行管理； 测试站描述模块，用于对测试站与自动测试系统其他部件间的实际连接关系的描述，生成测试站ATML描述文件； 适配器描述生成模块，用于对被测设备与自动测试系统其他部件间的实际连接关系的描述，生成被测设备ATML描述文件。
3.根据权利要求1所述的通用化分布式测试系统架构，其特征在于， 所述测试设备连通层包括测试流程管理模块、测试子任务下发模块、测试结果侦听模块和虚拟设备代理模块； 测试流程管理模块，用于对执行的多个ATML测试子任务进行监测并根据返回的ATML测试结果控制相应任务的执行过程，还用于在多个ATML测试子任务执行时，控制各子任务间互不干扰的正常运行； 测试子任务下发模块，用于将多个ATML测试子任务下发到相应的测试设备中； 测试结果侦听模块，用于根据测试任务对测试结果的需求，接收并保存符合ATML规范的ATML测试结果； 虚拟设备代理模块；用于代替非智能设备接收ATML测试子任务，解析所述任务并调用所述非智能设备的驱动程序控制所述非智能设备执行测试动作。
【文档编号】G06F11/36GK103645988SQ201310722089
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】刘兆庆, 乔立岩, 彭喜元 申请人:哈尔滨工业大学