基于ATML的自动测试系统软件的设计与实现

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基于ATML的自动测试系统软件的设计与实现

徐理中,廖述剑

(太原理工大学信息工程学院,山西太原 030024)

摘要:实现仪器可互换性和TPS(测试程序集)重用性、可移植性是通用ATS(自动测试系统)的发展方向,同样有效地在各单位之间互相交换所需要的信息和数据,可以大大地缩短系统开发时间、故障诊断时间和维护时间,提高工作效率,节省投资费用。论述了在新的ATE信息交换标准ATML(自动测试标记语言)基础上的自动测试系统软件的设计和实现。关键词:自动测试系统;自动测试标记语言;IVI信号接口

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1000-8829(2008)07-0059-02

DesignandImplementationofATSBasedonATML

XULi zhong,LIAOShu jian

(CollegeofInformationEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

Abstract:ToimplementinterchangeabilityofinstrumentsandreuseofTPS(testprogramsets)isthedeveloptrendofATS(automatictestsystem).AlsoinordertodevelopandusetheATE(automatictestequipment)productseffectivelyandsavethecost,itisnec

essarytosharethetestinformationanddataamongtheenterprisesandusers.ThedesignandimplementationofATSbasedonATML(automatictestmakeuplanguage),anewXML basedstandardforATEinformationanddataexchange,areintroducedbriefly.Keywords:ATS;ATML;IVI SignalInterface 目前自动测试系统已经广泛应用于从产品研制、生产、存储到使用维护的各个环节,在航空航天、国防、交通、能源等重要领域发挥着关键作用。但目前通用自动测试系统依然存在应用范围有限,开发和维护成本高,系统间缺乏互操作性,测试诊断新技术难以融入已有系统等诸多不足。因此,实现仪器可互换性和TPS(测试程序集)重用性、可移植性就成为了通用ATS[1](自动测试系统)的发展方向。当前,ATS[2]软件的开发方式有 面向仪器 和 面向信号 两种,面向仪器的TPS开发基于仪器,很难从本质上反映被测设备测试需求,加上仪器种类繁多,功能各异,因此很难实现互换,软件通用性差;面向信号的开发方式基于UUT(待测对象)的测试需求和测试资源的测试/激励能力,解决了需求与供应之间的矛盾,通用性强。开发基于AT ML(automatictestmarkuplanguage)的面向信号的自动测试软件实现了TPS重用性、可移植性和仪器可互换性,有较大的意义。

[3]

单元比较多,所使用的测试系统比较复杂,由许多仪器设备组成,涉及的生产厂商,子系统、部件生产厂商、OEM比较多,对信息交换标准的需求比较迫切,所以以美国军方和ATE工业部门

为首的一些部门共同努力,为ATE和测试信息数据交换开始了一种新的,以XML标准为基础的信息数据交换语言ATML(au tomatedtestmarkuplanguage)。ATML标准使一些大型系统、其制造供应商、用户之间信息交换更容易了,包括测试结果、程序、仪器及测试工作站的功能、技术指标及规范、待测件的规格、需求、诊断及维护信息等一些有价值的信息能够共享、交换、互相操作。目前通信业、汽车业以及消费电子类等部门也开始采用这些灵活的ATML模式。

IEEEP1671就是能交换测试设备和测试信息的自动测试语言(ATML)的标准,以XML的格式定义了ATS软件接口,以提高通用ATS软件组件的开放性,定义了在ATS中广泛使用的9种接口,并为每种接口定义了XML格式的语法,以提高用户在特定的需求和应用中扩展ATML接口的灵活性,使测试结果的报告、测试的描述、仪器的描述、测试的结构布局、测试工作站以及待测件的数据等信息标准化。由于在文本文件中含有描述符,它可以在任何平台上操作,计算机程序可以根据模式很容易地解释和分析这些标记,人们也很容易读懂它。总之,基于AT ML的应用软件具有灵活性和扩展性,但仍能在系统间互相兼容。1.2 ATML模块间关系

ATML工作组定义了9个ATML外部接口作为XML数据接口,它们之间的关系如图1所示。

图1中每个组件框横向对应的部分即为有关联的部分。定义,次

1 ATML

1.1 ATML简介

近年来许多大的电子设备生产厂商一直在寻求一种方法共享测试系统信息、测试结果信息的方法,试图开发出一种XML式的专用数据交换标准,以满足共享ATE(自动测试设备)和测试信息的需求。由于军事部门和航空航天部门需要测试和待测

收稿日期:2007-12-17

作者简介:徐理中(1981 ),男,山西朔州人,硕士,主要研究方向为计算机辅助测试,数据通信与计算机网络;廖述剑(1969 ),山西太原人,副教授,硕士生导师,主要研究方向为计算机辅助测试,数据通信与计算机

60 测控技术 2008年第27卷第7期

数、物理意义等,因此信号类型的标准化问题亟待解决。IVI基金会没有严格定义接口信号类型标准,这需要由面向仪器控制的用户或其他组织来完成。ATML(自动测试标记语言)包含了接口信号类型标准。

2.3 仪器互换问题

更换仪器后,驱动器不再是困扰系统更新的难题,因为测试资源信息明确地描述了IVI信号组件的功能,标准的接口语义声明也明确地描述了组件的接口实现。设计人员可根据这些描述进行新仪器的IVI信号组件开发,实现同样的功能。

IVI信号组件提供了访问合成仪器(syntheticinstrument,即

图1 ATML模块间关系

组件发生联系的时候,系统规则应该是一致的。比如要保证

TestDescription中的需求说明和Instrument中的需求说明是一致的,这就要求ATML组件之间的定义一致性要保证。

ATML标准的出现将会给测试工程师带来很大的好处,可利用标准的数据交换接口获得许多有用的信息,使用已有的系统和开发成果将精力集中在开发测试系统的主要任务上。

具备两类或多类仪器功能的仪器或仪器集合)的功能。在满足测试需求前提下,一个信号组件可以包含硬件仪器的部分或全部功能。这一切为仪器互换提供了广阔的空间,不但可以实现同类仪器、异类仪器的互换,还可以实现综合性仪器的互换。

3 通用软件实现

整个系统的实现过程如图3所示。

2 IVI SignalInterface标准

2.1

IVI SignalInterface模型

IVI SignalInterface标准是IVI[4]基金会在IVI MSS模型[5]

的基础上进一步发展起来的,它对IVI MSS的RCM进一步封装,以信号接口的形式对外提供测试服务。

图2中IVI信号组件是带有标准信号接口的IVI MSS角色组件,通过这些接口可用一系列方法执行信号操作,如初始化、建立、连接、更改等。它允许客户应用程序控制仪器设备上的物理信号,如初始化、切换等操作

。

图3 开发ATS软件的全过程

图3所示系统中所有具有测试功能的仪器信息,矩阵开关

的连接信息,适配器在UUT(待测单元)和矩阵开关之间的转换

图2 IVI SignalInterface模型的体系结构

IVI信号组件控制一台或多台仪器产生客户需要的信号,完成客户的测试需求。它对仪器的控制是通过VISA、IVI驱动

器、SCPI命令等实现的。程序执行过程中,IVI信号组件需要的服务由IVI共用组件(如IVIFactory、IVIConfigurationStore、IVIEventServer)提供。

测试资源信息是一个数据模块,用来存储IVI信号组件的测试/激励能力和配置信息,为用户选择仪器、设计测试方案提供参考;同时提供程序访问功能,实现测试资源的自动分配和信号路径的切换。它提供的IVI信号组件信息包括:

组件支持的信号种类;

每类信号需要的参数; 每类信号的量程、精确度指标;

IVI信号组件接口和仪器接口的连接关系等。2.2 IVI SignalInterface[6]的信号类型标准

为了提高IVI信号组件的重用性和可移植性,组件开发者

,如信号类型、信息均由测试系统集成开发环境实现,生成XML格式的测试策

略。

组件库实现了IEEEP1641[8]对信号的描述,可以为基于COM的编程语言使用。

实时引擎能够自动分配资源,计算开关路径,通过IVI信号驱动去控制仪器。XMLTPS和IVI信号接口组件由COTS(商品货架产品)产品开发,如、C#等。IVI信号接口组件由系统方案设计者给出,由系统集成者使用。

XMLTPS根据自己对UUT的测试需求的描述,从实时引擎请求相应的信号对象。若ATS的测试能力允许,实时引擎开始查询从UUT到仪器端口的连接信息,并对其进行验证。这一切完成后,实时引擎开始实例化IVI信号接口组件和XML描述的TPS信号组件,执行测试操作。IVI信号组件和矩阵开关驱动器通过IVI COM驱动控制底层仪器,在TPS执行期间,实时引擎应自动完成测试资源的分配和信号路径的切换。

最后将测试结果以XML文件的格式保存起来。

(页)

齿轮在线测量机的测控软件

目测量结果及评定、测量曲线。

(5)系统调试。

系统调试界面中,可对每一气缸单独实行前进、后退的控制;可对电机进行正、反转的控制;最主要的是可对系统进行标定。本系统需要标定径向传感器RS、齿向倾斜传感器LS、齿向锥度传感器CS的初始位置。

63

进行测量,本试验中用到的各齿轮的参数如表1,测量偏差曲线

见图6,测量结果见表2。

4 结束语

本测控软件运行稳定,在被测齿轮与测量齿轮、特殊测量齿轮啮合一转的过程中,可同时获得被测齿轮的径向综合偏差和齿向精度信息,并可实现测量结果保存,报表打印等功能,可应用于批量齿轮的现场检测中。参考文献:

[1] 柏永新.齿轮精度与综合检验[M].上海:上海科学技术出版社,

1986.

[2] 石照耀,赵士祯,汤洁.车辆齿轮在线快速检测新原理[J].现代零

部件,2005,(10):88-89.

[3] 朱时银.C++Builder5编程实例与技巧[M].北京:机械工业出版

社,2001.

3 应用实例

在齿轮在线测量机中应用本测控软件,对试验用被测齿轮

表1 试验用齿轮参数

用途测量

名 称

参 数

被测齿轮模数2.5,齿数17,压力角20 ,螺旋角24 (左旋),齿宽28

测量齿轮模数2.5齿数33,压力角20 ,螺旋角24 (右旋),齿宽24特殊测量齿轮工件标齿锥度特齿齿向特齿

模数2.5,齿数17,压力角20 ,螺旋角24 (左旋),齿宽28模数2.5,齿数33,压力角20 ,螺旋角24 (右旋),齿宽24

标定

表2 测量结果名称径向综合总偏差一齿径向综合偏差

径向跳动径向综合齿向倾斜偏差径向综合齿向锥度偏差

测得值/ m

34.017.525.062.573.

3

(上接第60页)

综上,基于信号接口的ATS软件设计可描述为:通过XML

语言,将UUT的测试需求标定为对激励/测量信号的需求,这个虚拟资源需求通过设备驱动器接口内部服务机制的解释和定位转换成真资源,再驱动仪器完成测试任务[7]。

4 结束语

IVI SignalInterface标准和XML描述的TPS在功能上是互补的,二者的结合给通用ATS软件设计提供了解决方案,解决了实现仪器可互换性和TPS重用性、可移植性的问题,工程应用前景非常广阔。另外,二者均不依赖于特定的开发工具,方便了系统的实现,节省了费用。当然,由于ATML标准目前还只是试用标准,有少许的部分还没有得到专家的一致通过,可能会有改动,有关细节仍需进一步研究,但改动只是少许的,不会影响系统的实现。参考文献:

[1] 选择您的测试系统软件体系结构(AN1465-4)[DB/OL].出版

号:

5988-9819EN./litweb/pdf/5988-9819EN.pd.f

[2] 李宝安,李行善.自动测试系统(ATS)软件的发展及关键技术[J].

测控技术,2003,(1):1-4.

[3] ATMLOverviewandArchitecture[S].

IEEEStd.1671-2006.ht

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[4] 乔立岩,张毅刚,陈天璐.IVI现状及发展趋势[J].电子测量与仪

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-MSS)Specification(Rev0.4)[Z].2001.[6]

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[7] 刘金宁,孟晨,杨锁昌,等.网络化测试技术综述[J].计算机自动

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6 IEEE1641.IEEEStandardforSignalandTestDefinition[S].IEEE,Piscataway,NJ.2005.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/19z4.html