本文剖析当时电子产品测验中普遍存在的问题,提出一套通用电子产品功用测验渠道,运用COM技能完结,所谓COM(Component ObjectModel,组件目标模型),是一种阐明怎么树立可动态互变组件的标准,此标准供给了为确保能够互操作,客户和组件应遵从的一些二进制和网络标准。经过这种标准将能够在恣意两个组件之间进行通讯而不必考虑其所在的操作环境是否相同、运用的开发言语是否共同以及是否运转于同一台计算机。
1.概述
1.1布景
1.1.1现在现状
纵观国内外的电子产品测验体系,普遍存在以下几点问题:
1)整个大体系的测验使命中,其一致性与全体性短少体系支撑;
2)测验工艺、流程、标准纷歧致;
3)测验模块的通用性、可移植性、可扩展性、可保护性较差;
4)测验人员问的本质纷歧;
5)不同人员测验不同阶段,信息沟通的程度不同;
6)测验数据的安排、存储、办理和运用较为紊乱,数字化程度较低;
7)数据的有用性、可靠性、可追溯性、同享度以及对数据的剖析才干较差;
8)数据关于发生、批阅、发布、改动、流通的支撑度不行;
9)出产功率偏低,导致单位出产本钱较高。
以上问题的呈现,会下降电子产品的研制功率,导致项目进展不可控,产品质量确保难度加大。
1.1.2未来展开
新一代电子产品测验体系会朝着通用化、标准化、组合化、网络化的方向进行展开。结合现代自动测验技能的展开,现代电子产品测验体系的测验技能必将发生深入的革新,这首要表现在四个方面:
1)测验全体上,要求C3M一体化。C3M指的是操控(Control)、通讯(Communication)、计算机(Computer)和丈量(Measurement);
2)测验渠道上,选用虚拟仪器技能;
3)测验办理上,运用网络化技能;
4)测验信息处理上,选用智能传感器信息处理和多传感器信息交融技能。
1.2含义
软件自动化测验
自动化测验是把以人为驱动的测验行为转化为机器履行的一种进程。一般,在规划了测验用例并经过评定之后,由测验人员依据测验用例中描绘的规程一步步履行测验,得到实践成果与希望成果的比较。在此进程中,为了节省人力、时刻或硬件资源,进步测验功率,便引进了自动化测验的概念。别的,在充分考虑当时电子产品测验存在问题的根底上,结合新一代电子产品测验体系的展开特色,咱们开发了电子产品功用测验软件渠道(ElectronicTestPlatform,以下简称ETP),然后为构建通用电子产品功用测验平台供给了很好的解决计划。图1为通用电子产品功用测验体系原理图。
2.ATLAS介绍
2.1 ATLAS特性
ATLAS(Abbreviated Test Language for All Systems)是一个被广泛运用于军事和电子测验范畴的通用标准测验言语。用这个言语编写的测验程序不依靠于任何特别的被测体系,而且它能在ATS上履行。
Atlas客户端脚本结构是可扩展的,100%面向目标的JavaScript客户端脚本结构,答应开发这很容易地构建具有丰厚的UI工能而且能够衔接Web Services的Ajax风格浏览器运用程序。运用Atlas,开发者能够运用DHTML、JavaScript和XMLHTTP来编写Web运用程序,而无须把握这些技能的细节。
Atlas客户端脚本结构能够在所有的现代浏览器上运转,而不需求Web服务器。它还彻底不需求装置,只要在页面中引证正确的脚本文件即可。 该言语与一般的程序规划言语比较具有如下一些特色:
1)设备无关性,即在用户写的ATLAS程序中不呈现任何详细设备,只要测验需求;
2)信号相关性,ATLAS程序员书写的测验程序都是面向信号的;
3)可扩展性,答运用户扩展ATLAS标准中没有的名词、名词润饰词以及量纲等成份;
4)并行性和守时功用,ATLAS中的某些测验句子需求并行履行,还有一些句子需求在特定的时刻才干被发动;
5)语法接近于自然言语。文法约束不严厉。
ATLAS言语从语义上能够分为惯例言语部分、信号和总线部分。惯例言语部分类似于一个完好的进程式言语,展示了ATLAS言语作为测验言语的特性。
2.2 ATLAS描绘
ATLAS测验句子根本格局如下所示:
动作,(信号特征),信号类型USING’虚拟资源’,信号润饰参数,CNX仪器端被测端$
句子:APPLY,AC SIGNAL,VOLTAGE 115V,FREQ400HZ,CURRENT MAX 2A,CNX HI J32-3-A23$
含义:在UUT的J32-3-A23$点加载电压为115V、频率为400Hz、最大电流为2A的信号。
3.IVI介绍
3.1 IVI体系结构
为了完结交换性,IVI基金会将同类仪器的共性提取出来,并作了标准。现在现已发布的八类仪器标准是:示波器(IviScope)、数字万用表(IviDmm)、信号发生器(IviF-Gen)、直流电源(IviDCPower)、开关矩阵/多路复用器(IviSwitch)、功率表 (IviPwrMeter)、频谱剖析仪(IviS-pecAn)和射频信号发生器(IviRFSigGen),其他类型仪器的标准也将被接连拟定发布。每一类的仪器都有各自的类驱动程序(IVI ClassDriver)。每类驱动程序包含了该类仪器通用的各种特色和操作函数。运转时,驱动程序经过调用每台仪器的专用驱动程序(IVI Specific Driver)中相应的函数来操控仪器。
IVI体系正在飞速展开。先进的导航体系需求整合实时交通讯息、个人兴趣点以及老友方位等,乃至将轿车扩展到新式Web 2.0网络时代,为顾客带来新的驾乘体会。为此,有必要树立一款敞开、灵敏的渠道,让移动设备与音响主机选用相同架构,以便运用程序能在这两种渠道之间轻松搬迁。构建新渠道的首要考虑点在于衔接性、多媒体、上市速度以及全体具有本钱(TCO)。
衔接性极为重要,它是指将互联网功用尽可能透明地引进轿车,以支撑顾客轻松拜访依据Web的运用、数据和多媒体。下一代信息文娱渠道有必要统筹功耗、衔接性、图形功用和功用、散热和轿车的巩固性需求等各个方面。为此,咱们需求选用一种与以往架构及布置IVI体系天壤之别的全新办法。
下一代IVI解决计划有必要更具敞开性,能够缩短上市时刻并支撑对最新运用的集成。此外,该渠道有必要削减对特定硬件装备的依靠,充分运用软件的灵敏性,能够随新运用轻松完结晋级。现在在IVI范畴,许多厂商正在投入许多资源开发简直相同的根本功用。选用敞开的渠道后,这些厂商不只能在根本操作体系、驱动程序和中间件层面完结更多的“复用”,一起还能显着下降其验证本钱。
在操作体系、驱动程序和中间件等渠道构建模块方面的出资,使得英特尔将打破性功用运用到了IVI解决计划中。结合英特尔45纳米工艺技能的打破性功用,英特尔“凌动”处理器宗族腾空而出。往后几年,英特尔将持续优化架构和全体渠道布置计划,进步功用、降低功耗。
多媒体、消费电子设备、联网以及轿车业正在敏捷交融。一款功用丰厚的敞开渠道将支撑轿车行业紧随全新消费电子和互联网技能的展开脚步,支撑用户随身携带、到处享用数字生活办法。
运用程序能够直接调用专用驱动程序来操控仪器。可是为了完结仪器交换,运用程序应该首要调用类驱动程序,类驱动程序查看IVI装备文件以确认应该运用的专用驱动程序。若体系中的仪器被替换,只需恰当修正IVI装备文件,而运用程序无须做任何改动,因此完结了测验体系的通用性。
3.2 IVI驱动特性
1)交换性。IVI驱动程序的交换性至少为咱们带来以下几大优点:a)易于运用。所用的IvI驱动程序都运用通用的接口,易于了解,也就不再要求运用程序的开发人员有必要把握某一特定仪器的编程办法,然后使体系开发取得了更大的硬件独立性。b)下降了体系的保护和晋级费用。IVI构架答应部分和设备之间便利地复用及同享测验代码,而且不需运用相同类型仪器硬件。
2)模仿功用。每个仪器专用驱动程序都具有专门针对本类型仪器的模仿功用。这些模仿功用使得工程师在短少实在仪器的状况下,能够运用IVI驱动程序的模仿功用来开发、调试运用程序,还能够运用美国国家仪器公司供给的类模仿驱动程序以取得更强壮的模仿功用。
3)状况缓存功用。IVI驱动程序能够保存仪器每一特色设置的当时状况。在当时的测验体系中,影响软件履行速度的瓶颈一般在于仪器与计算机接口总线的传输速率。IVI驱动程序的此项功用大大削减了仪器与计算机之间的通讯,然后进步了体系功用。
4)源码敞开。高档用户能够直接修正IVI驱动程序的源代码,以对其进行优化或添加功用。
免费得到许多的驱动程序。除了出产厂商自行开发的IVI驱动程序,NI公司也为各类常用仪器开发了许多IVI驱动程序,这些程序都能够从NI的网站上免费下载。此外,NI还供给了用于开发驱动程序的工具包,以简化用户的IVI驱动程序的开发进程。
4.测验渠道介绍
电子产品功用测验渠道所运用的软件开发渠道为ETP,其开发与规划均在泛华测控“柔性测验”技能的核心理念指导下进行的。能否借助于这支外在力气以及怎么借助于这支力气来标准企业测验流程、进步特定测验活动的功率,正是本期所要评论的论题。
现在,软件测验自动化的研讨范畴首要会集在软件测验流程的自动化办理以及动态测验的自动化(如单元测验、功用测验以及功用测验方面)。在这两个范畴,与手艺测验比较,测验自动化的优势是显着的。首要自动化测验能够进步测验功率,使测验人员愈加专心于新的测验模块的树立和开发,然后进步测验覆盖率。这个特色在功用测验和回归测验中特别具有含义;此外,测验流程自动化办理能够使组织的测验活动展开愈加进程化,这很契合CMMI进程改善的思维。依据OppenheimerFunds的查询,在2001年前后的3年中,全球范围内因为选用了测验自动化手法所完结的出资回报率高达1500%。
1)ETP软件渠道介绍
图2是ETP软件架构示意图。上层办理软件ETP选用C++编程。底层驱动办理模块SEE(SignaI ExecuteEngine)选用LabVIEW编程。上层办理软件经过调用SEE完结测验丈量的功用。选用C++开发,使ETP更具渠道性和拓展性,最直接的优势是运转功率高。软件全体结构是:
装备文件(资源信息)->ETP引擎->报表文件(测验成果)。在底层驱动中,咱们支撑NI系列的数据收集卡、数字万用表、波形发生器、数字示波器等各种仪器。
ETP体系首要有两大功用, 一是对变配电站内失电、缺相或许超越设定阀值的状况经过无线网络进行报警, 二是收集变配电站的各种运转数据,进行实时监控,可完结毛病剖析、电量计算等功用,有利于电能调度,进步了供电质量。
ETP体系是彻底国产的变电站智能运维体系,由浙江新能量科技有限公司自主研制,取得国家多项专利,结合其供给的变电站会集智能监测运转服务,为社会供给用电服务外包。选用该体系和服务后,用户能够将变电站外包给第三方进行保护,即能够节省人力本钱和用电本钱,又能腾出满意的精力于主营业务,一起也更有用的确保了电力运转的安全。
2)ETP调度模块介绍
ETP调度模块的各调度单元的首要功用如下:
·开关卡现在规划的是2×8的矩阵开关,输入接口是USB接口,输出接口是SMA接口。别的,能够依据实践需求,组合不同的拓扑结构,比方运用两块开关卡,能够组成2×16或4×8的矩阵开关。
·DI调度卡是数字信号输入调度板,具有支撑多种长途输出类型、光耦阻隔、施密特触发的功用。
·DO调度卡是数字信号输出调度板,它是把NI卡的数字J/O口的数据阻隔后输出到被测板,或操控继电器输出;一起可完结多种输出类型,测验和操控多种被测目标。
·CTV调度卡是电流电压检测调度板,它被规划为电源电压、电流的检测电路,能丈量工业用的电源电压、电流和功耗。对电压的丈量需求外面的降压设备把电源电压降到100V以内才干进入CTV板。
·SAS调度卡是标准模仿传感器信号调度板,电流检测规划有电流变送电路,它能够测验温度和压力信号,经过电流变送电流通化至标准电流信号,再经过电流通电压电流,输出标准电压信号。
·CD调度卡是编码器调度板,它首要是完结数字电平转化。比方,常用的有:正弦信号转方波信号,再经过施密特触发电路,输出TTL电平。别的,依据实践状况,备选差分转单端和滤波等电路。
3)测验渠道特性
a)适应性:
·支撑近40种信号100余种参数的生成和丈量;
·测验流程自动化。典型单步测验时刻≤30ms,满意出产线对测验功率的要求;
·接口选用模块化标准规划,确保接口可替换,拆开便利;
·适应于许多仪器,比方NI系列的数据收集卡、数字万用表、波形发生器、数字示波器等各种仪器;别的,可支撑PLC、独立仪器等传统设备,确保硬件体系具有广泛的硬件根底。
b)灵敏性:依据客户需求改动测验体系的功用及功用,可自行界说测验过程、测验参数,支撑按需设置外接设备和测验点。
c)拓展性:测验流程编写、硬件设置只需经过界面操作即可完结。
d)可靠性:软硬件充分考虑反常处理机制,可长时刻、接连地无毛病运转。
5.测验渠道运用
运用电子产品功用测验渠道的项目开发流程如图3所示。咱们经过客户供给的测验需求,即时地做出软硬件规划,选用ETP软件对各种装备文件进行修正。一起。运用强壮的TestStand引擎功用修改测验流程并进行测验,能够高效地完结测验使命。
渠道运用特色如下:
·流程明晰;
·测验便利;
·报表标准。
渠道运用事例
事例称号:某厂气候雷达电路板测验项目
1)某厂气候雷达电路板测验体系被测目标是13块电路板。
a)硬件装备
·PXI-8106、DMM-4070、FGEN-5421、DSO-5112、PXI-6509、PXI-6713、PXI-8421;
·克己信号调度机箱;
·克己信号接口机箱。
b)体系组成
本体系硬件由作业台、PXI分体系、电源(交直流电源、同步机等)机柜、测验接口机箱、测验夹具等构成,加上测验软件,组成完好的测验体系。
c)体系特性
·测验信号类型多
首要触及AC SIGNAL、DC SIGNAL、AM SIGNAL、PULSED DC、PULSED DC TRAIN、SQUARE WAVE、WAVEFORM、IMPEDANCE、LOGIC DATA、RS SERIALS COMMUN%&&&&&%ATION、SERIALS COMM ADAPTAR等。
·测验点数特别多
13块电路板,最少板子的测验点数也要将近100个测验点,最多的板子将近200个测验点。
2)下面经过比照来阐明运用电子产品功用测验渠道树立测验体系的优越性。
·人工测验办法
经过运用便携式传统仪器,对每块电路板进行手动测验,一起人工记载每次测验数据。选用这种办法坏处许多:一方面测验功率低下,另一方面测验精度很难确保,终究直接导致开发周期和进展很难把控,整个体系开发质量体系很难树立。
·自动化测验办法
常见的是经过VXI总线办法,运用各种便携式传统仪器,经过各种仪器总线,如GPIB、CAN和LAN等,再编制各种仪器操控面板软件并逐个进行测验。再有便是不运用测验渠道,对各种仪器的操控、继承性和保护性很差,也会形成开发本钱添加,开发周期延伸。
·自动化测验办法
首要因为运用PXI总线,选用虚拟仪器技能,使得咱们的测验体系具有灵敏性、高稳定性、强通用性。别的,经过运用咱们的电子产品功用测验渠道。编写对应的测验包,包含测验过程和路由信息装备以及测验数据报表格局等。别的一个首要的作业便是去规划UUT(被测板)与ATE(各种仪器)之间的调度模块。这部分作业跟着咱们渠道配套的硬件调度模块的日趋完善和成熟,会进一步缩短整个测验体系树立的开发周期。
6.结束语
·面临电子产品功用测验的应战,需求相适应的软硬件体系;
·PXI总线技能在通用电子产品功用测验平台中扮演着重要的人物;
·依据LabVIEW、VC和TestStand软件开发环境,泛华测控成功开发出了ETP渠道;
·ETP所支撑的硬件和测验信号类型可进一步扩大;
·ETP现已被成功地运用到实践项目中。