面向信号的虚实映射方法在测试系统集成中的应用

　　在以往的自动测试系统开发过程中,测试流程开发人员不仅需要了解被测单元的信号特性,还要对测试所用的仪器参数配置过程有所了解才能完成一个测试流程的开发过程,而且所有的流程配置参数都是针对具体的仪器所设置的,这样就带来了如下的一些问题:

　　1、对流程开发人员有较高的技术要求。流程开发人员一般更加关心和擅长的是UUT的信号分析和对测试流程的逻辑结构分析,可在以往的配置过程中,在配置每个测试点的同时需要对该测试点使用的具体仪器进行参数配置,这就要求流程开发人员同时还要熟悉具体仪器的使用方法,对简单常用的仪器还容易处理,如果遇到功能复杂或者专用的仪器设备可能需要翻阅大量的使用手册才能了解其使用过程,大大分散了流程开发人员的精力,从而延长了测试开发的周期,降低了测试开发的效率。

　　2、当仪器发生变化时需要作大量的修改工作。由于流程开发过程中的所有配置都是针对具体仪器完成的,当测试仪器发生变化时,通常的情况是新仪器与原有仪器的参数配置过程完全不同,这样就需要重新编写新仪器的驱动和新的仪器配置界面,并重新配置流程,同样大大降低了测试开发的效率。

　　航天测控面向信号的虚实映射方法应用在自动测试系统开发的系统集成与资源描述过程中,可有效提高测试流程开发的效率和灵活性。

　　系统集成位于测试系统开发过程的最前端,也就是说,用户进行测试系统组建和编程之前,首先要通过系统集成程序来完成系统硬件连接链路的描述和组建工作。

　　系统集成的结果要使得软件的描述信息与实际硬件连接相符,包括测试通道、资源通道、适配器、UUT信号等等。由系统集成程序生成的系统连线、适配器连线、系统大图可以作为硬件系统设计的依据,从而指导用户维护系统硬件连接状况。

　　系统集成程序的输出将作为TPS开发和故障诊断系统的资源输入,可见系统集成程序作为整个测试系统最底层开发程序的重要性。根据系统集成过程的实际输出和运行要求,其需要提供的功能包括:系统资源配置、系统硬件连接回路定义、UUT接口管脚定义、适配器(ITA)资源配置、适配器(ITA)硬件连接回路定义、UUT/测试装置分析、Protel图形转换、数据库导出导入、打印输出等功能。

　　对于测试系统的开发人员来说,使用系统集成程序开发测试系统遵循一个标准的开发过程:测试需求获取——UUT信号分析——测试设计——测试资源分析——适配器设计——定义虚拟资源——物理资源选购——虚实映射——输出配置数据库。

　　面向信号的虚实映射过程主要应用在系统集成过程中,它涉及到其中的虚拟资源、逻辑仪器和物理仪器三部分内容。

　　1、ATE(Automatic Test Equipment,自动测试设备)包括了测试系统中的所有仪器设备、也包括了虚实映射中的实际仪器,为了实现面向信号的虚实映射方法,需要将ATE中的资源进行分层处理。ATE中的资源按照虚拟资源、逻辑仪器和物理仪器三类资源进行分层。

　　虚拟资源是某种特定类型的资源,该类资源定义了测试设备配置与测试主体之间的典型接口和测试行为。具体地说,虚拟资源定义了测试设备配置外部端口与测试主体之间的连结或连结集,以及测试某个测试主体的特定功能需要的行为。虚拟资源对用以实现其行为的任何物理资源或条件不作要求。

　　逻辑仪器是IVI规范中用来唯一标识某个仪器的名称,它可以不必与实际的仪器关联,只需按照IVI的规范对其属性进行描述即可,目前在IVI中将逻辑仪器分成了8大类,分别为Dmm(万用表)类逻辑仪器、Scope(示波器)类逻辑仪器、DCPwr(直流电源)类逻辑仪器、Swtch(开关)类逻辑仪器、PwrMeter(功率计)类逻辑仪器、FGen(函数发生器)类逻辑仪器、SpecAn(频谱分析仪)类逻辑仪器和RfSigGen(射频信号源)类逻辑仪器。每类逻辑仪器有各自不同的配置参数,而无需再关注每个仪器的特有参数。

　　物理仪器代表了实际的仪器。

　　将ATE资源分成上面三层结构的目的是通过对三层资源的分别描述来实现面向信号的虚实映射过程,并且这种映射方法可以实现仪器的可互换性。

　　通过将虚拟资源映射到逻辑仪器,再将逻辑仪器映射到物理仪器,就可以完成这种方法的映射过程。由于对虚拟资源的描述是面向信号的,所以通过虚拟资源层我们可以实现映射过程的面向信号特性；又由于按照IVI规范分类的逻辑仪器可互换性,这又保证了映射过程的仪器互换特性。

　　2、物理仪器的定义

　　物理仪器的定义完成了对实际仪器模块的描述,如仪器名称、仪器地址、仪器驱动和总线类型等。

　　3、逻辑仪器的定义

　　逻辑仪器定义完成对逻辑仪器的描述,包括逻辑仪器名称、逻辑仪器通道数等,其中最重要的是描述逻辑仪器每个通道的配置参数,这些配置参数是按照IVI规范来分类的。

　　4、虚拟资源的定义

　　对虚拟资源的描述中包括了定义虚拟资源的信号类型和待测参数,这些都有是面向信号特征的表现。

　　5、手动映射过程

　　三类ATE资源(虚拟资源、逻辑仪器、物理仪器)定义完毕后,就可以完成它们之间的映射关系,手动映射的步骤:①选择需要进行映射的虚拟资源；②在定义的逻辑仪器列表中选择其对应的逻辑仪器和逻辑通道,将虚拟资源绑定到逻辑仪器的某个通道上；③根据虚拟资源的信号性质配置该逻辑仪器通道的参数,使其能够满足虚拟资源的信号要求；④选择与该虚拟资源对应的逻辑仪器通道所对应的物理仪器和物理通道,将逻辑仪器的某个通道映射到物理仪器的某个具体通道上；⑤配置物理仪器的地址和驱动程序,以便测试执行程序可以对其进行控制。

　　6、自动映射过程

　　自动映射过程分为两个部分,一部分是虚拟资源到逻辑仪器的某个逻辑通道的自动映射；另一部分是该逻辑仪器的逻辑通道到物理仪器的物理通道的自动映射。这两部分的映射过程类似。虚拟资源到逻辑仪器通道自动映射步骤:①选择需要进行映射的虚拟资源；②选择一个逻辑仪器的逻辑通道；③根据自动路径搜索方法判断两者是否可连接；④根据虚拟资源的信号性质和逻辑通道的配置参数判断两者是否匹配；⑤判断是否搜索到最后一个逻辑通道。进行逻辑仪器通道到物理仪器通道的自动映射过程与上述步骤类似,不同的是输入从虚拟资源改为逻辑仪器的某个通道。过程中循环查找的部分由逻辑仪器通道改为物理通道。 航天测控面向信号的虚实映射方法的优势:

　　1、流程开发人员不需要再了解具体的仪器配置参数,更关注于对UUT的信号和流程分析上,提高了流程开发的效率。

　　2、将原有的流程开发过程进行了分割,流程开发人员负责流程的编写,熟悉仪器的相关系统集成人员完成逻辑仪器的参数配置,合理利用了各类测试开发人员,提高工作效率。

　　3、实现了仪器的互换性,当测试仪器发生改变时,无需重新编写测试流程,只需在系统集成中重新对逻辑仪器进行参数配置和映射即可完成仪器的更换,在测试开发层面上实现了仪器的可互换性,提高了系统的灵活性。