基于ATML標準的測試軟件架構模型研究

黃雪明 任登娟

摘 ?要：本文論述了使用ATML語言的背景、ATML標準體系結構和構成ATML標準所有子組件的描述方法及其之間的相互關系，提出了基于ATML標準的測試軟件架構模型設計，包括信號的定義、映射表、XML引擎、模型轉換工具、數據庫模型等技術，為實現自動測試系統軟件的通用性、可移植性奠定了技術基礎。

關鍵詞：ATML;XML;XML引擎;映射表

中圖分類號：TP274 ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）16-0001-03

Abstract：This paper discusses the background of using ATML language，the architecture of ATML standard and the description methods of all the sub-components of ATML standard and their interrelationships. It also presents the design of testing software architecture model based on ATML standard，including signal definition，mapping table，XML engine，model transformation tool，database model and so on. It lays a technical foundation for realizing the universality and portability of ATS software.

Keywords：ATML;XML;XML engine;mapping table

0 ?引 ?言

在自動測試系統（ATS）軟件中，不同測試信息模塊之間都是緊密耦合在一起的，各測試信息模塊之間缺乏標準化的ATS數據信息描述和交換格式，導致不同的測試站與測試軟件模塊之間的通用性、可移植性、協同工作能力較差，這已成為自動測試系統發展的一個瓶頸。

現自動測試領域的研究方向是對ATML（自動測試標記語言）的標準研究，該標準的主要功能是基于XML（可擴展標記語言）描述文檔對自動測試系統中的所有的測試信息進行標準化描述和信息互換。ATML標準主要采用面向信號描述測試系統中測試資源的方法，實現了與測試軟件和測試儀器無關的測試策略方法，降低了測試軟件的開發周期和成本，提高了測試軟件可移植性，解決了測試軟件開發過程中缺乏標準、代碼編寫不規范和可移植性差等問題，讓自動測試系統走向通用化、可移植性的道路成為現實。

1 ?ATML標準體系

ATML提供了被測對象的基本信息、測試策略方法、信號描述、測試程序集、測試結果及測試運行時間等信息的整體規范和各測試組件信息交換的標準數據方式。ATML框架是由各個不同的ATML元素通過組合的形式構成。目前，IEEE定義了9個ATML組件，每個組件由ATML組件標準和相應的XMLSchema組成，每一個ATML組件標準都有相對應的xsd文件，對應關系如圖1所示。

XML Schema語言的核心采用了實體定義元素和屬性的描述方法。XML Schema可以使采用不同的標準編程語言的軟件或不同規格的軟件系統之間共享硬件資源的數據和信息，并詳細定義了約束、規則與實體之間相互的聯系。

ATML組件功能如下：（1）Common組件是ATML中的公共資源，它為其他組件的XML Schema定義了公共類型和屬性組。由于Common Schema沒有相應的實例文檔，因此Common組件不是一個獨立的IEEE標準，它只是規范ATML子組件公共信息的說明。（2）Test Configuration組件詳細描述了在特定測試系統軟件上被測對象測試時所需的測試儀器資源、測試程序和測試策略文檔。（3）UUT Description組件主要詳細描述被測對象的名稱、件號、信號接口、物理屬性等基本信息。其中最主要的是測試端口信息，它是對被測針腳號的描述，通過邏輯端口映射虛擬端口的方式來實現，其主要節點結構如圖2所示。（4）Test Adapter Description組件詳細描述了適配器和工作站之間的接口連接關系，作為自動測試系統信號的中轉樞紐，實現測試資源與被測對象測試點之間各種信號的轉換、調理與分配。（5）Test Station組件詳細描述了測試系統內部測試資源的特性、電氣特性和測試資源間的路徑、開關等信息。（6）Instrument Description組件主要詳細定義了測試資源的模型，如資源名稱、控制總線類型、資源的地址、具有的輸入/輸出能力信息等信息。（7）Test Description組件主要詳細定義了UUT的測試指標、測試策略方法、輸入/輸出信號的要求等信息。根據被測對象的測試描述文檔來開發測試程序，提高測試程序在不同ATE（自動化測試設備）間的可移植性，其主要節點結構如圖3所示。（8）Test Results組件詳細描述了被測對象的測試內容、合格判定條件、測試指標和測試環境等測試信息。（9）Maintenance Action組件詳細描述了對被測對象故障信息和診斷依據，詳細診斷信息在IEEE Std1232、IEEE Std1522、IEEE P1636.2中的定義。

2 ?基于ATML的測試軟件架構模型設計

ATML以XML的樹型格式文檔表示，主要描述ATS相關測試信息，提高ATS的測試設備的互換性和測試程序集的可移植性，XML文檔容易讀取和理解、支持跨系統運行等優勢，使不同的測試軟件和系統都可以進行測試信息的互換，通過在ATS中使用ATML標準。可以減少系統軟件的開發時間、測試程序的測試周期，開發出支持不同測試儀器的描述文檔。

在面向信號的軟件架構中，將虛擬的信號端口映射實際儀器的物理端口，儀器資源表只是組成系統的一部分，在實際的使用過程中，開發人員可以不用詳細了解儀器的參數配置和功能，只需要在測試開發過程中配置測試所需的信號參數。

測試軟件的工作流程，即由開發人員根據測試系統的硬件架構，使用IEEE1671的XMLSchema完成所有測試儀器資源的配置信息描述和映射表;完成面向信號資源建模、UUT建模、測試接口建模等開發工作;測試開發人員通過分析被測對象得到測試策略文件，再通過調用XML引擎完成被測對象可執行的測試程序，該測試程序可以自動分析測試過程中測試儀器端口以及測試儀器端口到被測對象之間的路徑以及自動輸出測試結果轉換成符合IEEE1636標準的XML描述文檔，并完成基于IEEE1232的故障診斷分析過程，ATML測試軟件架構模型如圖4所示。

測試配置建模：按Test Configuration組件建立被測對象相關的硬件信息、軟件信息、適配器信息、測試電纜信息等描述實例文檔和數據庫模型;

UUT建模：按UUT Description組件建立UUT基本信息定義、UUT端口定義、UUT的版本信息定義、UUT端口與物理端口的映射表定義、UUT和適配器端口連接的關系的對應表等描述實例文檔和數據庫模型;

適配器建模：按Test Adapter Description組件建立適配器的基本信息定義、適配器端口定義、適配器版本信息定義、適配器端口與物理端口的映射表定義、適配器和測試平臺端口連接的關系的對應表等描述實例文檔和數據庫模型;

測試信號建模：按Instrument Description組件建立信號名稱、信號類型、信號流向、信號參數屬性（如范圍、精度、能力等）等描述實例文檔和數據庫模型;

測試描述建模：按Test Description組件建立被測對象測試所需的輸入/輸出信號需求參數、故障診斷信息、測試附件信息、接口信號信息、具有的特殊需求信號信息、測試過程中需要人工干預的信息等描述實例文檔和數據庫模型;

測試結果建模：按Test Results組件建立被測對象信號的測量值、合格判據、理論值、測試故障狀態及相關信息等描述實例文檔和數據庫模型。

每個ATML模型所需的元素、屬性及其相互關系都是可以用圖表示，通過輸入相關參數，動態生成ATML標準的描述文檔。使用XML技術解析和轉換ATML模型文檔，現有的通用編程軟件（比如C#）都提供訪問、修改和讀取XML動態庫功能，在XML動態庫的基礎上設計和定義信號定義工具、映射表工具、模型轉換工具、編譯器等，使訪問、修改、識別和讀取ATML模型文檔的過程變得非常簡單。

圖中部分模塊的具體定義如下：（1）信號定義工具：用于定義ATML標準中每個元素的屬性、類型、描述、名稱等標簽內容信息;（2）XML引擎：對每個ATML模型文檔進行分析和解釋;（3）模型轉換工具：分析不同的標準模型數據結果，轉換為對應的標準描述文檔;（4）映射表：在面向信號的測試軟件架構中，通過虛擬信號對端口進行連接，在ATML元素標簽內容和自動測試系統硬件架構模型之間，建立一種虛擬的對應關系，形成一個映射表。

3 ?結 ?論

ATML標準提供了一種基于文本格式、與測試軟件和測試硬件資源無關的開放共享數據信息方法，通過使用XML可以在不同廠家生產的測試系統平臺之間進行數據交換，能夠被不同形式的測試程序所讀取，降低了數據信息交換的復雜性。為實現自動測試系統的通用性、可移植性奠定了堅實的基礎。

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作者簡介：黃雪明（1981.11-），男，漢族，廣東廣州人，中級工程師，研究生，研究方向：自動測試技術;任登娟（1981. 08-），女，漢族，廣東廣州人，講師，研究生，研究方向：測試技術、通信技術。