一種面向信號(hào)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)資源分配方法設(shè)計(jì)

ATS(Automatic Test System,自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng))能夠?qū)Ρ粶y(cè)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試、故障診斷。傳統(tǒng)的面向儀器的ATS 中開發(fā)的TPS(Test Program Set,測(cè)試程序集)涉及對(duì)測(cè)試資源的直接訪問(wèn)，當(dāng)TPS在不同平臺(tái)之間移植或測(cè)試儀器資源改變時(shí)，測(cè)試程序需做大量改動(dòng)，可移植性和重用性較差。

ATML(Automated Test Markup Language,自動(dòng)測(cè)試標(biāo)記語(yǔ)言)采用面向信號(hào)的結(jié)構(gòu)對(duì)ATS進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化描述。

ATML將測(cè)試需求描述為UUT端口的測(cè)量/激勵(lì)信號(hào)需求，測(cè)試資源能力描述為儀器資源端口的信號(hào)能力，通過(guò)信號(hào)匹配實(shí)現(xiàn)儀器資源的分配。測(cè)試執(zhí)行過(guò)程中，測(cè)試程序根據(jù)儀器資源分配的結(jié)果，調(diào)用面向信號(hào)的儀器驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)試操作。基于ATML 開發(fā)的TPS中不包含任何針對(duì)硬件資源的操作，當(dāng)TPS在不同平臺(tái)之間移植時(shí)，資源分配模塊能夠重新為UUT 端口分配測(cè)試儀器，提高了TPS的可移植性。

1 儀器能力描述

ATML ATS關(guān)系圖如圖1所示。

在ATS 中，儀器的主要功能是產(chǎn)生或測(cè)量UUT 端口的需求信號(hào)。傳統(tǒng)的測(cè)試儀器往往是功能單一的專用儀器，ATS中儀器數(shù)量眾多，隨著被測(cè)設(shè)備的增加，專用的測(cè)試適配器也越來(lái)越多，導(dǎo)致通用ATS的規(guī)模越來(lái)越龐大。近年來(lái)出現(xiàn)了以軟件控制的、以功能組合方式實(shí)現(xiàn)的合成儀器技術(shù)，如Ai7技術(shù)，將7種儀器的功能由一個(gè)合成儀器模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。本單位自主研發(fā)的可重構(gòu)儀器資源的每個(gè)通道可以軟件定義為AD/DA/計(jì)數(shù)器/DMM等常用的測(cè)試儀器資源，省去資源分配環(huán)節(jié)(信號(hào)開關(guān)矩陣);同時(shí)，可重構(gòu)儀器具備超寬量程，可以不使用接口適配器進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。

為了實(shí)現(xiàn)面向信號(hào)開發(fā)的TPS的靈活重載和儀器的獨(dú)立，ATML 不直接利用儀器的物理端口(Ports)，而是在儀器描述文檔內(nèi)定義信號(hào)能力(Capabilities)和邏輯資源(Resources)，通過(guò)能力到資源的映射(Capability-Map)和資源到端口的連接(NetworkList)實(shí)現(xiàn)不同的信號(hào)能力到儀器端口的分配。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的能力是測(cè)試工作站中所有儀器能力的總和。

以可重構(gòu)儀器中的萬(wàn)用表資源為例，其能力、資源和端口的映射關(guān)系如圖2所示。

(1)定義儀器的信號(hào)能力

儀器的信號(hào)能力定義了儀器能夠產(chǎn)生或測(cè)量的信號(hào)類型信息。儀器的信號(hào)能力使用STD 的BSC(BasicSignal Component,基本信號(hào)組件)庫(kù)和TSF(Test SignalFramework,測(cè)試信號(hào)框架)庫(kù)進(jìn)行描述，也可以使用BSC 庫(kù)和TSF 庫(kù)中基本信號(hào)的組合自定義測(cè)試需要的復(fù)雜信號(hào)。以直流電壓測(cè)量能力為例，幅值范圍為-400~400 V,精度為0.1%,其ATML描述如下：

(2)定義邏輯資源

邏輯資源定義了儀器內(nèi)部的功能模塊，用于連接儀器的信號(hào)能力與物理端口。圖2所示的萬(wàn)用表資源包含4個(gè)邏輯端口：P1、P2、P3、P4.

(3)定義儀器的物理端口

物理端口定義了儀器的外部端口，圖2 中的端口：

HI、LO、Sense_HI、Sense_LO.

(4)將信號(hào)能力映射到資源

儀器描述文檔中使用CapabilityMap元素描述信號(hào)能力與邏輯資源間的映射關(guān)系。其結(jié)構(gòu)為：Capability-Map/Mapping/Map/Node/Path.通過(guò)增加Mapping 元素，將多個(gè)信號(hào)映射到同一個(gè)資源，可以描述一個(gè)資源能夠產(chǎn)生/測(cè)量多個(gè)信號(hào)，但是同一時(shí)刻只能產(chǎn)生/測(cè)量其中的一個(gè)信號(hào);通過(guò)增加Mapping 元素，將一個(gè)信號(hào)映射到多個(gè)資源，可以描述一個(gè)信號(hào)可以由多個(gè)資源產(chǎn)生/測(cè)量;通過(guò)在同一Mapping元素中將多個(gè)信號(hào)映射到一個(gè)資源，可以描述一個(gè)資源能夠同時(shí)產(chǎn)生/測(cè)量多個(gè)信號(hào);通過(guò)在同一Mapping 元素中將一個(gè)信號(hào)映射到多個(gè)資源，可以描述一個(gè)信號(hào)占用多個(gè)資源;通過(guò)在同一Map-ping元素中添加多個(gè)Map元素，可以描述信號(hào)與資源間多個(gè)端口的連接;通過(guò)在同一Map 元素中添加多個(gè)Node 元素，可以描述信號(hào)與資源間一對(duì)多或多對(duì)一的連接;Path元素用于描述能力或資源端口在儀器描述文檔中的位置。通過(guò)上述搭配組合，可以完成對(duì)具體儀器功能間相互依賴或約束等復(fù)雜關(guān)系的描述。

(5)將資源連接到物理端口

儀器描述文檔中使用NetworkList元素描述邏輯資源與物理端口間的連接關(guān)系。其結(jié)構(gòu)為：NetworkList/Network/Node/Path.通過(guò)增加Network 元素，描述資源與端口間的多條邏輯連接線路;Path元素用于描述資源端口和物理端口在儀器描述文檔中的位置。