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自动测试系统软件开发模式研究

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：李松然

[导读] 摘要：在紧跟时代步伐的趋势下，科学技术的飞速发展带动了各行各业的前进脚步。

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        摘要：在紧跟时代步伐的趋势下，科学技术的飞速发展带动了各行各业的前进脚步。电子设备及其测试对象也随之变得更加更加多样复杂，这也给测试软件提出了新的要求。鉴于此，本文对自动测试系统软件开发模式进行了深入探究，希望可以为测试工作的顺利展开起到一定的推动作用。
        关键词：自动测试；测试系统软件；开发模式
        引言
        当前，自动测试系统通常包括硬件和软件两大部分：硬件部分通常选择具有VXI、PXI、LXI等标准接口总线的仪器，是测试系统的基础；软件则是测试系统的灵魂，在很大程度上决定了系统的实用性、可靠性、先进性等，而软件的开发模式将直接影响到系统各方面性能和功能的实现，因此对自动测试系统软件开发模式的研究显得比较重要。
        1自动测试系统平台软件选择
        自动测试系统的产生，是电子测量与现代科技及现代大生产的产物，也是测量科学与计算机科学相互作用的结果。随着科学技术和生产的发展，对电子测量提出了越来越高的要求。测试内容日趋复杂，测试工作量急剧增加，对测试设备在功能性能测试、速度测试、准确度等方面的要求也日愈提高。在这种形势下，传统的人工测试已经很难满足要求，发展自动测试成为必然的出路。自动测试的核心就是软件，如何选择符合测试实际需要的开发工具是关键。目前，各种软件开发工具和平台种类比较多，但总体上说，应用程序的开发环境主要有两类：一类是基于通用编程软件进行编写的软件开发环境。常用的有属于传统文本式的开发语言C/C++、可视化编程工具Visual Studio中的Visual BASIC、VC++和Visual Studio.net等。另一类是基于图形化语言的软件开发环境。常用的有NI公司的Lab-VIEW、Agilent公司的VEE平台软件等。
        2自动测试系统软件开发模式
        2.1传统的测试软件开发模式分析
        过去开发人员在进行测试软件编制的时候，更多的还是按照测试流程由上而下进行编制工作，并把全部的测试结果、程控指令以及测试参数都放置到测试软件里面。但是，在这种情况下，做出任何改变都需要相关工作人员展开重复编译以及链接，开发周期相对较久，系统的可靠程度也比较差。尤其是测试项目如果比较复杂的话，测试软件会在非常短的时间内变得非常庞大，这也极大提升了软件维护工作难度，甚至要想将其应用到另一个系统，需要重新编写软件。这种情况也充分说明了传统测试软件的可扩展性、可维护性以及通用性都非常差，更为适合功能相对单一的小型自动测试系统。
        2.2基于测试数据库的开发模式
        基于测试数据库的软件开发模式的基本设计思想是通过数据库来实现测试项目的选择和测试流程的控制。系统软件主要包括测试数据库和测试主控程序2部分，测试数据库又包括测试流程数据库和测试结果数据库。测试流程数据库中包括每一个测试项目的测试流程，而每一个项目流程由被测对象激励信号参数、加载端口以及被测信号的输人端口等组成。同理，测试结果数据库中每一个记录对应一个项目的测试结果，同时还包括标准值，以实现对测量结果的分析。测试主控程序主要包括测试调度模块和功能子程序模块及和用户接口模块，负责与用户进行交互，完成对测试任务的调度与管理，测试设备驱动和连接不同被测单元所对应的流程数据库，并将测试结果写入测试结果数据库。

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基于测试数据库的软件开发模式具有以下特点：1）基于数据库的开发模式使得软件开发人员及测试人员任务分工明确，软件开发人员不再针对每个测试流程逐条编程，而测试人员也可以通过简单的培训直接将测试流程变成可以执行的测试程序，从而使得整个软件开发过程更为模块化，缩短了系统开发时间。2）测试任务与测试程序分离，即把测试任务按一定顺序填写到数据库中，通过数据库来控制测试过程，这样可以通过改写数据库记录来调整测试流程，使软件具有较好的通用性、可维护性和可扩充性、移植性，而且测试软件的修改与调试也极为方便。基于以上特点，使之适应中小型系统测试的需求。但是程序解释该数据库需要额外的时间，并且数据库存取时间较慢（考虑了多种接口标准后损失了速度），因此基于测试数据库的软件开发模式不适用于需要实时采集和处理的系统。
        2.3基于测试流程设计语言的开发模式分析
        以测试流程设计语言为基础展开软件开发的主要目标就是打造通用性更强的测试平台。现在进行通用测试平台开发的模式主要由交互式流程设计工具以及文本式流程设计语言两种，这两种模式虽然有着类似的内部机理，然而其人机界面情况却有比较大的差距存在。其中，以文本格式流程设计语言为基础进行测试流程开发的最重要目的是开发出一种可以交给测试人员使用的更为符合流程表达的语言，并通过C语言等中介语言或者主程序对其进行解释编译，以此来构建一个执行性更强的程序，提升测试任务分工的合理性，从而为测试开发效率的提升做出更大的贡献。另外，和上述基于测试数据库的开发模式相比，基于测试流程设计语言的开发模式其执行速度以及灵活性都相对更强，然而却需要更为复杂的编译软件。
        2.4基于国际标准ATS体系结构的开发模式
        基于国际标准ATS体系结构的开发模式的主要设计思想是：按照ABBET标准为基础实现测试诊断信息的共享与重用，即将测试软件合理分层配置，实现测试软件与测试系统硬件、软件运行平台的无关性，满足测试软件可移植、重用、互操作的要求。软件开发采用测试领域和其他相关领域的标准，如IEEEl226、IEEEl232、IEEEl641、IEEEl671、IVI、TCP/IP等，使系统具有很好的适应性和兼容性。其中IVI仪器驱动器规范和IEEEl226.3资源管理标准的采用，能最大限度地实现仪器的可互换性；IEEE1641标准提供了基于COM技术实现的信号描述与控制的能力，使得用户可以选择任意支持COM的开发平台与程序设计语言，而且能够很方便地实现测试程序的可移植；IEEEl671提供了一个开放的信息传输的标准，使得信息可以在不同测试仪器的测试程序之间传输，为TPS（测试程序集）可移植与互操作、仪器可互换提供了便利条件；IEEEl232标准定义了ATS故障诊断服务接口，它提供了基本诊断服务，同时允许各种诊断方法添加到ATS中去，大大提高ATS故障诊断水平。采用基于国际标准ATS体系结构的开发模式将实现产品设计和测试维护信息的共享和重用，实现测试仪器的可互换、TPS的可移植与互操作，使集成诊断测试系统的开发更方便、快捷。但是也存在许多技术难点，如：IVI-MSS标准及开发工具目前还不具备；IVI规范没有覆盖所有仪器，目前无法实现整个系统的仪器无关性等。
        结语
        总而言之，随着时代的快速发展，测试工作所面临的情况也随之发生了比较大的变化，智能化以及自动化已经成为了测试工作发展的必然趋势。在这种背景下，测试系统的开发人员必须跟上时代发展的脚步，更新优化自身的研发理念，综合考虑自身的实际情况，通过先进信息技术的有效利用展开测试系统软件开发，以此来推动其向着更加自动化、智能化的方向发展，这样才可以为测试工作效率以及结果准确性的提升提供更有力的支持和保障，并为相关工作的顺利展开提供更为真实可靠的依据，从而有效避免因为测试结果偏差导致的意外情况发生，进而为我国的现代化发展以及中华民族伟大复兴中国梦的实现做出更大的贡献。
        参考文献：
        [1]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，2003，22（1）：25-27.
        [2]罗锦，苏振中，孟晨.自动测试系统软件设计标准化研究[J].仪表技术，2009（8）：128-129.