虛擬儀器測試環(huán)境軟件總線體系結構

測試技術是貫穿于產品全壽命周期各階段的唯一的一項工程技術，測試的核心技術又是 軟件，是實現貨架產品（Commercial Off-The-Shelf，COTS）的關鍵。自動測試設備(Automatic Test Equipment)的軟件平臺應以 “互連、互通、互操作”原則作為基本要求，實現測試和診斷信息的融合和共享。

虛擬儀器測試環(huán)境 （Visual Instrument Test Environment, VITE）是支持IEEE 1226廣域測試環(huán)境(A Broad –Based Environment for Test)標準的開放式通用測試軟件平臺產品，它采用軟總線（對象總線）的結構形式，利用對象模型驅動的原理，在各個對象模型組件之間，以及組件的使用者 和提供者之間，建立透明的通信通道。其目的是實現自動測試系統(tǒng)測試程序集（Test Program Set）開發(fā)與硬件平臺無關性，體現系統(tǒng)設計的方便性、靈活性、安全性和先進性。在軟件信息模型的設計上，強調系統(tǒng)重構或重組，能夠根據被測對象或測試流 程的不同而動態(tài)地進行重組，降低系統(tǒng)重組的費用。

一、VITE標準體系結構分析

虛擬儀器測試環(huán)境VITE采用開放式的對象模型驅動結構（Model Driven Architecture），全面支持產品測試領域的各種軟件接口標準，以實現軟件組件的可移植性、可重用性、互換性、互操作性。標準體系見圖1。

圖1 虛擬儀器測試環(huán)境標準框架

在整個標準體系中，根據產品測試的特征，劃分為兩個層次的框架，即信息框架和系統(tǒng)框架，所有相關的組件標準以即插即用的功能模塊形式掛在框架軟總線上。

產品測試過程中的各種信息處理圍繞著信息框架展開，分別包括測試需求建模數據、測試程序文檔、機內測試數據、診斷和維護數據、儀器資源數據和數據交換格 式數據等。其關鍵是IEEE 1226標準中定義的核心測試信息模型（Core Test Information Model），充分描述了測試、測試說明、測試需求和其它的廣域測試領域的信息實體。各個組件標準都是基于CTIM的，并根據各自的特點完成對CTIM的 擴展，從而將其定制到不同應用領域。

具體的測試實現則圍繞著系統(tǒng)框架展開，包括各種的資源管理服務、運行時服務、儀器驅動、診斷處理服務等。

系統(tǒng)框架負責向信息框架提供信息來源，是信息的提供者。而信息框架根據產品測試要求，向系統(tǒng)框架發(fā)出信息采集命令，并接收和處理信息。

所謂框架實質上是為簡化特殊應用領域的應用開發(fā)和系統(tǒng)管理而設計的軟件環(huán)境。從另外一個視角看這個標準框架，框架在軟件層次中是一種中間件，它位于操作 系統(tǒng)之上，具體的測試應用之下。圖2顯示了ABBET測試基本框架（Test Foundation Framework）中的標準的綜合集。

圖2 ABBET測試基礎標準框架

標準化框架允許測試應用和工具能夠在實現于ABBET框架服務之上的異構平臺中得到支持。這些標準圍繞表示測試主體、測試資源和測試環(huán)境的三個軸進行組織。

圖中水平軸所表示的測試主體標準支持測試主體信息的獲取和重用。測試主體信息捕獲對測試主體設計和測試需求的說明，這些說明可以避免在初期開發(fā)、維護和測試應用的重駐過程中進行二次開發(fā)。測試主體信息也包括診斷知識，可在測試過程中被訪問。

垂直軸所表示的測試資源標準應用于測試資源和信息。測試資源控制標準支持對儀器配置和數據獲取等系統(tǒng)服務的訪問。測試資源信息標準支持對測試應用資源需求和測試儀器能力進行規(guī)范。這些標準支持調整測試應用，以適應測試設備配置的修改。

斜軸所表示的環(huán)境相關標準，支持測試應用在異構測試環(huán)境之間的互換和重駐。測試信息以一種中立的、與具體實現無關的格式進行交換，這種格式對于數據導入、導出服務很適合。

二、VITE實現體系結構

開放式虛擬儀器測試環(huán)境的體系結構中包含了多種標準的開放式軟件接口關系。軟件功能模塊通過這些接口實現信息交換，這些帶有標準接口的功能模塊組成了測試基礎框架。

VITE的實現以面向對象的組件為基礎，按照信息框架和系統(tǒng)框架的原則，設計實現了若干個功能組件。具體結構見圖3。

圖3 VITE組成結構

組件是一種定義良好的獨立可重用的二進制代碼，它可以是一些功能模塊、被封裝的對象類、軟件框架、軟件系統(tǒng)模型等。目前基于對象的組件軟件體系結構中的“組件”是指可方便地插入到語言、工具、操作系統(tǒng)、網絡軟件系統(tǒng)中的二進制形式的代碼和數據。

軟總線又叫對象總線或ORB(對象請求代理)，其目的是為組件間或組件使用者與組件提供者之間提供透明的通信通道。圖中的應用執(zhí)行、診斷顯示、測試系統(tǒng)等組件就是掛接在軟總線上的“軟件集成電路(IC)”。

軟總線是聯(lián)結應用程序、各種對象、服務、對象工具集的核心，能夠把各個組件對象元素有序地分割開來，用以實現分布式的軟件集成和應用上的即插即用。它包 括兩個兩個層次的關系：1）．對象方法、服務的“定義” 與它們的“實現”之間的關系。通過接口定義語言 OMG IDL 我們可以獲得規(guī)范、通用的對象方法、服務定義。借助軟總線，這些定義可以在任何編程語言、代碼模塊中真正實現，這種分割有助于進行具體軟件編碼互換，編程 語言互換以及版本互換。2）．請求“客戶”與響應“服務器”之間的關系?？蛻魧ζ渌鼘ο蠓椒?、服務的請求并不直接傳遞給被請求服務器，而是轉交給軟總線， 由總線監(jiān)察服務器的位置、狀態(tài)，并決定服務綁定的方式，這種關系有助于對分布式對象進行跨平臺、跨協(xié)議的邏輯集成。