一种数字测量仪器的自动测试系统及其测试方法与流程

本发明涉及数字测量仪器自动化测试技术领域，尤其涉及一种数字测量仪器的自动测试系统及其测试方法。

背景技术：

自动化测试是在PC上运行包含测试用例的自动化测试程序，程序通过多个控制链路对被测试仪器及其辅助测试仪器进行配置、数据读取，控制测试系统对测试帧的收发，并完成测试结果的自动获取与判断，如此反复，最终得出被测试仪器的测试结果。

在示波器，信号发生器，万用表等数字测量仪器研发的过程中，一些功能性、准确性等的测试指标，需要随着产品版本的不断更新，这些指标也需要进行大量的，不断重复的确认。因此存在产品研发过程中研发成本高和开发周期长的问题。近年来随着接口通信技术的飞速发展，技术和测试方法的不断更新，自动化测试装置也日益完善；同时，随着计算机，智能化测试技术的发展，自动化测试在产品的研发过程中的开发和应用已成为仪器仪表测试技术发展的必然趋势。

常见的自动化测试系统针对被测试仪器的不同功能，都需要对应的建立一个测试环境，不同的被测试仪器都需要分别的一套测试环境，和开发不同的自动化测试程序，这样的话实施自动化测试的成本和开销较高。同时，常见的自动化测试系统对编写测试用例，需要有较强的编程能力，这就需要比较大的时间和精力的投入。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数字测量仪器的自动测试系统及其测试方法。

本发明采用的技术方案是：

一种数字测量仪器的自动测试系统，其包括测试主机、待测仪器和至少一台的标准仪器，待测仪器和至少一台的标准仪器分别连接测试主机，测试主机上设有测试程序，所述测试程序包括用户交互模块以及与用户交互模块连接的两个以上的测试模块，用户交互模块用于测试系统与测试员的人机交互，所述人机交互包括测试用例的生成与导入、历史测试用例查询和测试结果的查看，每个测试模块连接一个待测仪器或者标准仪器，所述测试模块包括呈上下层级关系的第一层、第二层和第三层，第一层包括仪器指令集模块和数据处理判断模块，仪器命令集模块用于待测仪器或者标准仪器的配置以及控制命令和协议的调用，数据处理判断模块通过分析测试数据生成并保存测试结果，第二层为仪器驱动模块，仪器驱动模块提供一标准接口实现对接待测仪器和标准仪器的访问及管理，第三层为仪器配对模块，仪器配对模块用于待测仪器和标准仪器的识别与匹配。

进一步地，所述测试主机为个人电脑、工作站、笔记本电脑或平板电脑。

进一步地，至少一台的标准仪器根据测试环境的需要进行相应的组合调整。

进一步地，所述标准仪器为示波器、信号发生器、万用表或者频谱仪。

进一步地，第一层、第二层和第三层之间采用信息管道进行通信。

进一步地，数据处理判断模块提供数据格式转换功能。

进一步地，仪器驱动模块提供标准I/O函数库及其相关的规范并具有总线功能。

进一步地，测试用例针对每个待测仪器或标准仪器分配标识符，仪器配对模块基于标识符识别并匹配对应的待测仪器或标准仪器。

本发明还公开了一种数字测量仪器的自动测试方法，采用了所述一种数字测量仪器的自动测试系统，其包括以下步骤：

1）通过用户交互模块设置测试条件并加载测试用例；

2）测试系统根据测试条件加载不同数量的测试模块；

3）仪器配对模块确定待测仪器和标准仪器并进行配对和通信；

4）仪器命令集模块依据测试用例配置待测仪器或者标准仪器；

5）仪器驱动模块解析测试用例，并根据测试用例分别设置待测仪器和标准仪器进入不同的状态；

6）测试仪器和标准仪器上传测试数据；

7）数据处理判断模块基于测试数据生成并保存测试结果。

进一步地，其还包括步骤8）当需要更换测试组合时，将待测仪器更换为同类型的标准仪器，将标准仪器中的一个更换为同类型的待测仪器，并由用户交互模块记载对应的测试用例。

进一步地，所述测试结果保存为csv文件。

本发明采用以上技术方案，通过纯文本编辑测试用例、多组合式的自动化测试系统，可以实现24小时基本无人值守的快速、方便的系统性测试。减少了自动化测试编程的开发成本，提高了自动化测试实施的灵活度。根据不同测试环境的对标准仪器进行多组合，减少了被测试环境的搭建和增加了测试环境的复用，扩展了自动化测试适用的范围，能够进行对多被待测试设备和多台辅助测试设备组成的复杂测试网络所需的自动化测试任务。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明一种数字测量仪器的自动测试系统的结构示意图；

图2为本发明一种数字测量仪器的自动测试系统的测试程序的模块示意图；

图3为本发明一种数字测量仪器的自动测试方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1-3之一所示，本发明公开一种数字测量仪器的自动测试系统，其包括测试主机、待测仪器和至少一台的标准仪器，待测仪器和至少一台的标准仪器分别连接测试主机，测试主机上设有测试程序，所述测试程序包括用户交互模块以及与用户交互模块连接的两个以上的测试模块，用户交互模块用于测试系统与测试员的人机交互，所述人机交互包括测试用例的生成与导入、历史测试用例查询和测试结果的查看，每个测试模块连接一个待测仪器或者标准仪器，所述测试模块包括呈上下层级关系的第一层、第二层和第三层，第一层包括仪器指令集模块和数据处理判断模块，仪器命令集模块用于待测仪器或者标准仪器的配置以及控制命令和协议的调用，数据处理判断模块通过分析测试数据生成并保存测试结果，第二层为仪器驱动模块，仪器驱动模块提供一标准接口实现对接待测仪器和标准仪器的访问及管理，第三层为仪器配对模块，仪器配对模块用于待测仪器和标准仪器的识别与匹配。

进一步地，所述测试主机为个人电脑、工作站、笔记本电脑或平板电脑。

进一步地，至少一台的标准仪器根据测试环境的需要进行相应的组合调整。

进一步地，所述标准仪器为示波器、信号发生器、万用表或者频谱仪。

进一步地，第一层、第二层和第三层之间采用信息管道进行通信。

进一步地，数据处理判断模块提供数据格式转换功能。

进一步地，仪器驱动模块提供标准I/O函数库及其相关的规范并具有总线功能。

进一步地，测试用例针对每个待测仪器或标准仪器分配标识符，仪器配对模块基于标识符识别并匹配对应的待测仪器或标准仪器。

本发明还公开了一种数字测量仪器的自动测试方法，采用了所述一种数字测量仪器的自动测试系统，其包括以下步骤：

1）通过用户交互模块设置测试条件并加载测试用例；

2）测试系统根据测试条件加载不同数量的测试模块；

3）仪器配对模块确定待测仪器和标准仪器并进行配对和通信；

4）仪器命令集模块依据测试用例配置待测仪器或者标准仪器；

5）仪器驱动模块解析测试用例，并根据测试用例分别设置待测仪器和标准仪器进入不同的状态；

6）测试仪器和标准仪器上传测试数据；

7）数据处理判断模块基于测试数据生成并保存测试结果。

进一步地，其还包括步骤8）当需要更换测试组合时，将待测仪器更换为同类型的标准仪器，将标准仪器中的一个更换为同类型的待测仪器，并由用户交互模块记载对应的测试用例。

进一步地，所述测试结果保存为csv文件。

下面就本发明的测试系统的具体内容做详细的说明：

用户交互模块，是全部测试用例编写好了以后导入程序中，在用户交互模块，可以勾选本次测试用到的仪器，可以选择执行那些测试用例，用例执行的次数，以及执行的次序，如乱序、顺序。查看当前及已经执行过的用例和结果。友好的界面供测试人员使用。使用纯文本编辑测试用例的方式，大幅度降低了编辑测试用例时所需的编程难度，从而减少了时间和精力的投入。

测试环境是指为了测试待测仪器的功能，指标，所需的不同功能的一套标准仪器。不同的功能或者功能组用测试环境中的某一个业内认可的标准仪器作为待测试仪器参数、指标的判断标准。当把上一测试项目中的待测试仪器换成标准仪器，将测试环境中的某一标准仪器换成我们的待测试设备，这样就实现了多组合式自动化测试系统，并且由于测试环境的复用性，极大的节约了针对不同产品组建不同测试环境所需的昂贵的仪器开销。

测试程序包括的各个模块在结构上是上下层级的关系，各层之间是用信息管道进行通信的，这样的结构尽可能降低了，各个模块间耦合系数。可以实现当某一层级需要修改是并不会影响别的层级的正常工作。

仪器命令集模块，实现了用纯文本编辑测试用例的方式去配置各仪器。仪器命令集，包括仪器配置，获取数据的命令及各流程间为了相互配合添加的协议，如idle，wait，timeout等。这些命令是用来构成测试用例的，也为各仪器间相互配合工作提供了保证。

仪器驱动模块会解析这些用纯文本编辑的测试用例，并按功能转发给各仪器，从而完成自动化测试过程。

仪器驱动模块，使用标准I/O函数库及其相关的规范，执行仪器总线的功能，该模块通过一个标准的接口实现了，对物理资源的访问及资源的管理，有效地屏蔽了不同总线间的差别，使上层的接口不会对总线产生影响。

仪器配对模块，为每一系列要添加进测试环境的仪器，在测试用例文本编写时分配特殊的标识符，在进入程序执行流程后，进行配对，从而进入不同的流程处理，进而在配置，读取仪器参数，数据时找到相对应的仪器。因为不同的流程对于不同的并行的线程，这样在要同步和并行时，才不至于程序出现混乱导致错误。

数据处理判断模块，从各个标准仪器或待测仪器上获取测试数据，测试数据是判断测试结果通过与否的关键性参数，由于这些测试数据获取上来后格式都不太一样，比如字符型，波形数据，十六进制数据等，数据处理判断模块将这些数据进行转换、计算、对比，并可以对各个参数的判断结果进行组合、对比、筛选，最后得出每一个测试用例的通过与否的结果。从而完成测试任务。

进一步的，对本发明的测试方法具体工作流程做详细说明：

测试人员首先通过用户交互模块设置本次测试的一些测试条件及选项，加载事先编辑好的测试用例，测试系统根据测试条件加载不同的模块，仪器配对模块确定待测仪器及辅助仪器并进行配对和通信，仪器命令集模块依据测试用例调用不同的仪器命令集配置待测仪器或者标准仪器，仪器驱动模块解析测试用例分别设置仪器进入不同的状态，然后读取上来的数据交由数据处理判断模块，得出该测试用例的测试结果并将结果保存到csv文件中，方便分析与统计，进而完成一条条的测试用列。

对某些需要人工判断的结果，我们的系统也有半自动的功能，就是把仪器都设置好，最后由测试人员给出该条测试用例的检测结果并保存下来。这样就可以覆盖更广泛的测试内容及类别。由于这些模块可以协调、高效的运作，使我们的测试系统可以基本在无人值守的情况下，不断地执行测试用例，直至将所有加载的测试用例执行完，常常是下午运行测试系统，等第二天过来分析测试报告，就完成一轮测试了。

如图3所示，此外，由于生产的仪器类别较多，不同的仪器之间功能上又有互补的关系，这就为本发明自动化测试系统的多组合特性提供了保证。如图1所示，体现了本发明的多组合特性，假设在一针对待测仪器A的测试任务中，测试环境由标准仪器B/C/D等标准仪器构成，在执行了好几轮的测试后，对待测仪器A的测试任务已经完成。又一针对待测仪器F的测试任务要开始了，此时我们只需将原先的待测仪器A换成同类别的标准仪器E，将标准仪器D换成待测仪器F，别的测试环境都不需要改变，只要加载当前测试任务的测试用例，并运行测试系统，针对待测仪器F的测试任务就开始了，十分的方便，高效。

本发明采用以上技术方案，通过纯文本编辑测试用例、多组合式的自动化测试系统，可以实现24小时基本无人值守的快速、方便的系统性测试。减少了自动化测试编程的开发成本，提高了自动化测试实施的灵活度。根据不同测试环境的对标准仪器进行多组合，减少了被测试环境的搭建和增加了测试环境的复用，扩展了自动化测试适用的范围，能够进行对多被待测试设备和多台辅助测试设备组成的复杂测试网络所需的自动化测试任务。