Design and development of ETP--Electronic Testing Platform
作者：錢之欣、吳益明、曹磊 （北京中科泛華測控技術有限公司）
摘要： Electronic Test Platform, 電子產品測試平臺，簡稱ETP。ETP在設計上充分遵循了業界的ATLAS和IVI標準，使其具備面向信號,與測試設備無關等特性。ETP測試軟件平臺的開發旨在為通用電子行業、軍工行業、航天行業等多領域的客戶提供一個便捷、高效的產品過程及出廠檢測的軟件平臺，幫助工程師們快速的搭建有效測試系統。
1 引言
電子產品功能測試一個廣泛的測試領域, 由于電子產品的多樣性,決定被測件的功能各異以及被測信號的多種多樣,而且作為產品測試,有別于試驗室設備,對測試系統的快速構建,穩定性,可擴展性和可維護性都提出了嚴格的要求,這些都是構建系統時所面臨的挑戰.
雖然電子產品功能各異,信號復雜,但在其所表現出來的信號特征上還是有很多的相似之處,這就為總結這類測試提供了良好的基礎,泛華測控在此基礎上設計了ETP(電子產品測試平臺),旨在為電子產品的流程化出廠檢測或者維修測試等提供一種有效和便捷的工具，幫助工程師快速搭建測試系統，以滿足產品不斷變化的測試需求。
2 電子產品測試平臺-ETP
ETP，即Electronic Test Platform（電子產品測試平臺），ETP測試軟件平臺的開發旨在為通用電子行業、軍工行業、航天行業等多領域的客戶提供一個便捷、高效的產品過程及出廠檢測的軟件平臺，幫助工程師們快速的搭建有效測試系統。
圖1 - ETP氣動界面
2.1 ETP軟件架構
ETP在結構上分為上層管理執行模塊和下層驅動管理模塊。上層管理執行模塊旨在提供用戶友好的管理界面，并利用TestStand引擎完成各測試流程的調用和執行；下層驅動管理模塊旨在提供統一的驅動接口，并利用ATLAS、IVI等國際標準來實現各個驅動。
圖2 – ETP軟件結構
ETP的核心是TestStand引擎以及遵循ATLAS標準和IVI標準來構建驅動管理層；
ETP主要是針對電子產品進行功能測試,而功能測試通常是指的是通過對被測件，也就是UUT，提供模擬運行環境，使得UUT工作于設計狀態，從而獲取輸出，進行驗證UUT的功能狀態的測試方法。因此電子產品的功能測試具有流程化測試的特點；而TestStand引擎是業界廣泛使用的流程測試平臺，提供強大的流程管理和執行功能，保證了ETP系統在流程化測試中的穩定性和可靠性。
2.2 ATLAS語言
ATLAS語言是一種通用的測試語言,也是一種測試標準和規范,它最大的特點是面向信號,與測試設備無關。它僅僅是通過語言來描述被測信號的特征和所需實現的測試動作,因此它與面向儀器的測試程序開發不同,面向信號的測試程序描述的測試信號的特征,而不是測試儀器的控制過程,所以很好的實現了測試程序與測試儀器的無關性,面向儀器的測試程序的可讀性很差,對測試儀器的依賴性也很強,系統中任何一個儀器的變化都將導致整個測試程序的重新編寫,程序的升級和移植非常困難.而面向信號的測試程序則完全相反,測試程序可以完全不依賴于具體的測試儀器,所以面向信號的測試程序開發可有效的實現測試程序與測試設備的無關性。
2.3 IVI驅動
IVI (Interchangeable Virtual Instruments— 可互換式虛擬儀器)規范是1998年初世界測試技術領域中興起的、在VXI plug play技術上發展而來的一項新技術。IVI儀器類驅動器庫是建立在IVI標準儀器編程接口基礎上，包括:標準驅動器、仿真驅動器及軟面板。IVI儀器類驅動程序是某一類儀器的函數調用和屬性的集合，可以控制某一領域的儀器。IVI對每一類儀器來說,都提供了標準的API函數,在我們編寫應用程序時,通過定義的邏輯名稱來調用分類驅動程序初始化函數,IVI引擎通過邏輯名稱檢查IVI配置文件,確定正在使用的具體儀器,動態調用具體儀器驅動程序所對應的初始化函數,與儀器之間建立連接,并將會話句柄重新返回給分類驅動程序,由分類驅動程序其他函數通過該句柄發送儀器控制命令和接收數據,這些函數同樣被IVI引擎映射到具體儀器驅動程序,完成對硬件儀器的I/O操作,實現儀器的互換性。因此,即使測試系統的具體儀器升級或改變,只需修改配置文件的信息,使程序中的邏輯名稱指向新的儀器,就可以保證測試程序的可執行性,而不會使系統的測試程序受到任何影響。
2.4 信號驅動引擎
由于ATLAS只是一種面向信號的描述語言,本身并不具備執行能力,而測試系統本身是需要使用系統中的測試測量設備對信號進行測試和分析,因此需要對ATLAS語句進行解析,使其能真正的執行測試,所以在ETP平臺中定義了信號驅動引擎,其主要功能就是使得所描述的ATLAS測試語句通過解析之后能與真實的測試設備和信號建立連接,從而對信號進行測試.
在ETP平臺中,定義了23種信號,100多種信號特征量,基本上覆蓋了電子產品測試中的測試信號。
信號驅動引擎通過其信號處理接口被上層的TPS編輯和TPS運行環境所調用,來實現測試語句的編輯和執行。
這樣,測試系統開發者就可以ETP開發針對不同被測對象的測試程序,測試程序的開發者可以不必了解具體儀器的操作方法以及測試系統復雜配置情況,而專注于研究被測對象的測試過程,從而減少系統構建所需的時間,并使得測試系統的升級和維護變得更容易。
而ETP平臺正是基于ATLAS標準開發的信號驅動層和測試流程編輯器,使得所構建的功能測試系統具有很強的適應性和擴展性。
2.5 TPS編輯環境
在ETP平臺中,可以針對每一個被測件建立一個TPS package,每一個TPS package中包括硬件配置文件,信號路由文件以及測試流程文件。
下圖ETP中的測試流程編輯界面：
圖3 流程編輯界面 （TPS編輯界面）
ETP平臺提供硬件配置文件向導以及測試流程文件編輯向導,可以這兩個向導來方便的編輯硬件配置文件和ATLAS測試語句,并且在流程編輯界面中,提供了語法檢查的功能,系統會自動的檢測所編輯的測試語句是否正確以及測試語句所存在的問題,從而為更正測試語句提供了很好的幫助。
2.6 TPS運行環境
在TPS運行環境中,只需選擇被測產品的型號以及型號所對應的測試流程,之后基于TestStand引擎的TPS運行環境可以自動對產品進行測試,并將所有的數據存入數據庫,便于進行數據離線分析。
圖4 流程編輯界面 （TPS編輯界面）
3 結論
基于ATLAS和IVI標準開發的信號驅動引擎,是ETP的核心,使得整個平臺具備良好的可維護性,可重用性和可擴展性。基于成熟的業界產品TestStand引擎所開發的TPS運行環境,提升了整個平臺的執行性能,使得平臺的可靠性和穩定性進一步提升。
綜上所述,基于ETP平臺開發的功能測試系統吸取了ATLAS和IVI標準的特性,是面向信號的,真正實現了測試程序與測試設備無關,使得測試工程師能專注于研究測試對象的測試過程,將更多的關注點集中于測試系統整體性能的提升,而不是將大量時間集中于測試程序的開發,這樣ETP為測試系統整體性能的提升和節省測試系統的開發時間都建立良好的基礎。
目前,泛華測控所開發的雷達整機測試系統、無線電綜合測試系統、雷達控制板測試系統，戶外LED大屏幕系列主控板測試系統均是基于ETP平臺進行開發的。
參考文獻:
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