基于虛擬儀器的計算機測試系統面向對象模型的建立

林若虛

（北京理工大學珠海學院 519085）

基于虛擬儀器的計算機測試系統面向對象模型的建立

林若虛

（北京理工大學珠海學院 519085）

本文基于虛擬儀器和面向對象技術，建立了一計算機測試系統面向對象模型，并對其具體構造進行詳細的分析。該模型的建立能夠實現測試軟件結構的有效優化，并促使測試軟件的開發周期得到了明顯的縮短，進而達成了一種事半功倍的效果，值得推廣和應用。

虛擬儀器；面向對象技術；測試系統；模型

1 虛擬儀器

虛擬儀器是以個人計算機為核心，并在一些測量應用軟件的支持下具備了虛擬儀器面板和硬件以及通信功能的測量信息處理機械。虛擬儀器主要由以下三部分組成：

1.1 輸入部分

完成信號的處理工作，并將所輸入的被測模擬信號轉化為易于處理的數字信號。

1.2 輸出部分

將已經量化處理的數據重新轉化為模擬信號，并對其進行相應的信號調理。

1.3 數據處理部分

嚴格按照被測要求對所輸入的信號進行分析和處理。

2 面向對象技術

面向對象技術在近年來得到了人們的廣泛關注，并被看作為上世紀90年代的一項核心技術，目前對其研究也涉及到了計算機硬件、軟件等各個領域。該技術是一種圍繞現實世界概念建造相應的對象模型來解決問題的方法，它幫助人們徹底擺脫了程序化設計的局限，使設計人員能夠從具體的應用角度去考慮問題，實現了對用戶需求的更好理解。該方法的基本特征主要有以下幾點：

2.1 數據抽象

數據抽象所涉及到的主要內容就是標識主題和對象；其中主題就是所提供模型的具體規模，而對象就是對客觀實體屬性和服務的標識。另外在數據抽象中還涉及到了父類和子類的概念，從而為繼承特征也奠定了基礎，其中存在相同服務和對象的歸為一類。

2.2 封裝

封裝是使用者和對象之間關系的有效直接體現，封裝將對象的操作和屬性都隱蔽在了一個單一的模塊中。

2.3 繼承

繼承，促使由“類”所組成的構件庫效率得到了有效地提高，為復用做好了基礎。在類結構中，父類的服務和屬性可由子類繼承。

2.4 通過消息進行通訊

在面向對象的環境中，對象之間以一種網狀結構存在，但同時由于封裝特性，對象之間的通訊是借助消息的傳遞來完成的。

3 基于虛擬儀器的計算機測試系統面向對象模型的建立

圖1 基于虛擬儀器的計算機測試系統的面向對象模型圖

在程序執行過程中，一個類可以動態生成多個相應的對象，但這些對象都有著相類似的性質，而且“類”也可以通過其他的已經存在的“類”派生出來。對于測試相應分析器類，我們可以將其具體的劃分為以下六大部分，即信號采樣器類、數據處理器類、信號報警器類、信號示波器類以及網絡通訊類和數據庫類；其中信號示波器類一般用于數據顯示模式的設置和測量結果的顯示等，數據庫類用于信號的入庫操作以及數據庫格式的設置等，信號報警器類負責對監控信號上下限及ID的設定和實時報警；網絡通訊類又可劃分為數據發送服務類和數據接收服務類，數據發送類主要負責的就是在上級監控計算機在接收到發送請求時，完成相應數據的發送工作；而數據接收類主要負責的就是在接收到相應的請求后完成數據的接收工作。

在現場測試計算機中，通過測試控制類和用戶之間的交互功能，成功的獲取了外部傳感器所布置的信息和用戶測試方案，同時將設置和啟動信息發送至采樣類，接著采樣線程啟動。在采樣類完成數據采樣后，向寄存器類發送采樣信號并寄存，同時通過數據處理類完成數據的處理過程，并將處理結果發送至數據庫類，并按用戶所要求的存儲格式將數據錄入數據庫。隨后，信號示波器類啟動，實施對采樣類和寄存器類的監視，如果數據庫出現的更新則及時的向所監視類發送相應的信息，在獲取相應的采樣信息和數據處理結果后，顯示相應的波形。測試控制類將設置和啟動信息發送至信號報警器類，并完成用戶所設定的報警信號、上下限、報警方式的傳送，隨后信號報警器類對數據庫類和寄存器類的內容進行實時監視并實時報警。測試控制類將啟動信息發送至數據發送服務類，并對上級計算機的傳送請求進行監聽，一旦接到傳送請求，則立即從數據庫類中獲取相應的結果回發至上級計算機。在監控計算機中，測試控制類向數據發送服務類發送信息，提出現場采樣計算機將數據發回的要求，在數據發送服務類收到請求后，完成對數據消息的傳送和溝通聯絡等工作，溝通工作完成之后，接收現場采樣計算機的數據傳送請求，并向寄存器類傳輸相應數據，隨后通過信號示波器類進行波形的顯示。

依據繼承機制，父類的全部描述均可由其子類自動的繼承，所以，任何一類都將繼承其上層所有類的全部特性。面向對象程序設計技術的繼承性和模塊性特點，實現了對于一些新程序的開無需在從頭重新做起，只需在原有對象功能和數據類型的基礎上進行擴展和細化操作即可，由此也就極大地縮減了工作量，同時也促使程序設計過程中出現錯誤的概率得到了有效地降低。

4 結語

本文建立了一基于虛擬器的計算機面向對象模型，從其具體構造可以看出，基于面向對象技術的計算機測試系統軟件結構具有較強的易修改性、易理解性和可重用性優良特點，對于測試軟件的維護和開發效率的提高具有重要的意義，值得應用和推廣下去。

[1]何利.現代測試系統模型及體系結構研究[D].電子科技大學，2001.

[2]肖坦.基于虛擬儀器的自動測試系統研究[D].北京交通大學，2006.

[3]王璟瑞.基于虛擬儀器的自動測試系統開發方法的研究[D].四川大學，2005.

TP274

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1004-7344（2016）09-0261-01

2016-3-10