ATML標(biāo)準(zhǔn)在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃雪明 潘增壽 任登娟

摘? 要：本文先分析了基于文本格式的、與測(cè)試軟件和測(cè)試硬件資源無(wú)關(guān)的開(kāi)放性共享數(shù)據(jù)信息方法使用的ATML標(biāo)準(zhǔn)及其背景，并簡(jiǎn)單介紹了構(gòu)成ATML標(biāo)準(zhǔn)的所有子組件信息，再分析了ATML標(biāo)準(zhǔn)的子組件和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的引用關(guān)系及相關(guān)描述信息，最后提出了ATML標(biāo)準(zhǔn)在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用，為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的通用化、測(cè)試程序可移植性和測(cè)試資源信息的共享奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：ATML;自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng);通用化;XML

中圖分類號(hào)：TP311.52? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）15-0007-03

Application of ATML Standard in Automatic Test System

HUANG Xueming1，PAN Zengshou1，REN Dengjuan2

（1.Guangzhou Hangxin Aviation Technology Co.，Ltd.，Guangzhou? 510663，China;

2.Guangzhou College of Technology and Business，Guangzhou? 528138，China）

Abstract：This paper first analyzes the using text-based format has nothing to do with the test software and hardware resources of openness to share data information method of ATML standard and its background，and introduces the ATML national standard all subcomponents information，then analyzes the ATML standard components and automatic test system corresponding to the reference relationship and related description information，finally，the application of ATML standard in automatic test system is put forward，which lays a technical foundation for the generalization of automatic test system，the portability of test program and the sharing of test resource information.

Keywords：ATML;automatic test system;generalization;XML

0? 引? 言

傳統(tǒng)的ATS（Automatic Test System，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)）軟件平臺(tái)以儀器開(kāi)發(fā)為核心，存在很大的局限性，主要是測(cè)試軟件從方案設(shè)計(jì)到代碼的編寫、調(diào)試等流程，需要較長(zhǎng)的時(shí)間。使用基于儀器的測(cè)試軟件方式，當(dāng)有新的測(cè)試需求或新的被測(cè)對(duì)象時(shí)，在測(cè)試軟件方面，需要軟件開(kāi)發(fā)人員重新修改測(cè)試軟件并進(jìn)行調(diào)試;在測(cè)試硬件方面，需要更新儀器或升級(jí)/替換TPS（Test Program Sets，測(cè)試程序集）時(shí)，由于儀器的互換性差和TPS的不可移植性，導(dǎo)致需要投入大量的人力和成本重新完善ATS。

在測(cè)試領(lǐng)域，測(cè)試的本質(zhì)目的是對(duì)信號(hào)的需求反映，從信號(hào)的需求到儀器的需求，這是基于面向信號(hào)的軟件設(shè)計(jì)思想。通過(guò)配置虛擬信號(hào)參數(shù)調(diào)用實(shí)際的測(cè)試儀器，實(shí)現(xiàn)的面向信號(hào)的測(cè)試系統(tǒng)可以不受測(cè)試儀器的限制，實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的可移植性、通用化設(shè)計(jì)。構(gòu)建通用的ATS平臺(tái)，需要對(duì)多種不同格式信息（如測(cè)試基本信息、儀器描述信息、儀器配置信息和測(cè)試結(jié)果信息等）以及ATS中各種接口標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，為了解決由于不同的格式信息造成的問(wèn)題，提出了ATML（Automatic Test Markup Language，自動(dòng)測(cè)試標(biāo)記語(yǔ)言）。ATML標(biāo)準(zhǔn)使用XML（Extensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)中測(cè)試信息的標(biāo)準(zhǔn)化描述和信息交互。通過(guò)建立符合ATML標(biāo)準(zhǔn)的描述文檔，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的特征信息、測(cè)試結(jié)果、儀器功能描述、測(cè)試策略需求、故障診斷信息以及被測(cè)對(duì)象的基本信息等信息的共享、互換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的通用化設(shè)計(jì)。

1? ATML標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介

ATML模型文件嚴(yán)格遵循IEEE1671標(biāo)準(zhǔn)。ATML模型采用XML語(yǔ)言表述，以XML語(yǔ)言描述的測(cè)試信息，作為測(cè)試系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)交換媒體，對(duì)測(cè)試設(shè)備與測(cè)試信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化描述，提供了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換方式，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與測(cè)試信息之間的信息共享與可復(fù)用，并引入故障診斷領(lǐng)域的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

ATML標(biāo)準(zhǔn)組件中定義了9個(gè)子組件，ATML組件中用于XML數(shù)據(jù)交換的每個(gè)組件對(duì)應(yīng)一個(gè)xsd標(biāo)準(zhǔn)描述文檔，9個(gè)子組件包括：

（1）公共組件（Common）;

（2）測(cè)試描述（Test Description（IEEE 1671.1））;

（3）儀器描述（Instrument Description（IEEE 1671. 2））;

（4）測(cè)試適配器（Test Adapter（IEEE 1671.5））;

（5）測(cè)試工作站（Test Station（IEEE 1671.6））;

（6）被測(cè)件描述（UUT Description（IEEE 1671.3））;

（7）測(cè)試配置信息（Test Configuration（IEEE 1671. 4））;

（8）測(cè)試結(jié)果（Test Results（IEEE 1636.1））;

（9）故障診斷（MaintenanceAction（IEEE 1232））。

ATML標(biāo)準(zhǔn)定義ATS中所有的元素，提供了可交換的測(cè)試信息和框架，ATML的9個(gè)子組件標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成測(cè)試所需的交換測(cè)試信息，提供了測(cè)試過(guò)程中所有的測(cè)試信息。因此ATML標(biāo)準(zhǔn)組件主要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)如下：

（1）支持不同ATS平臺(tái)之間的測(cè)試信息互換和共享;

（2）支持TPS的可移植;

（3）支持測(cè)試設(shè)備的可互換;

（4）支持故障診斷信息使用;

（5）支持測(cè)試軟件模塊化。

2? ATML標(biāo)準(zhǔn)組件分析

ATML標(biāo)準(zhǔn)組件通過(guò)使用9種XML信息類型結(jié)構(gòu)定義了ATS架構(gòu)組成部分之間的測(cè)試信息交換格式，通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)描述文件描述組織了UUT基本信息、測(cè)試資源描述、測(cè)試配置、測(cè)試結(jié)果和測(cè)試站等信息。在ATS中引用ATML組件的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。

UUT描述：對(duì)應(yīng)的是IEEE1671.3子組件，使用的XML文件是UUTDescription.xsd，該文檔主要描述被測(cè)對(duì)象的端口、針腳號(hào)、版本信息等基本信息。

測(cè)試適配器：對(duì)應(yīng)的是IEEE1671.5子組件，使用的XML文件是TestAdapterDescription.xsd，該文檔主要描述測(cè)試適配器端口、針腳號(hào)、內(nèi)部模塊、內(nèi)部開(kāi)關(guān)、版本信息等。

測(cè)試工作站：對(duì)應(yīng)的是IEEE1671.6子組件，使用的XML文件是TestStationDescription.xsd，該文檔主要描述測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)的端口、針腳號(hào)、儀器端口連接、內(nèi)部短接關(guān)系、版本信息等。

測(cè)試儀器描述：對(duì)應(yīng)的是IEEE1671.2子組件，使用的XML文件是InstrumentDescription.xsd，該文檔主要描述測(cè)試設(shè)備的靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息，如端口、針腳以及信號(hào)能力等。測(cè)試儀器信號(hào)能力描述具體實(shí)例如下：

ATML描述儀器接口提供了InstrumentDescription.xsd和InstrumentInstance.xsd兩個(gè)實(shí)例文檔來(lái)描述測(cè)試儀器能力，這兩個(gè)文檔中對(duì)儀器能力的描述是通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)的：

（1）定義測(cè)試儀器物理端口;

（2）定義測(cè)試儀器信號(hào)能力;

（3）定義測(cè)試儀器能力參數(shù)等基本信息;

（4）建立信號(hào)端口映射到測(cè)試儀器端口;

（5）將信號(hào)端口連接到測(cè)試儀器物理接口。

測(cè)試儀器的物理接口與信號(hào)端口可以通過(guò)以上方法映射連接在一起。

以圖1測(cè)試資源#1為例，該測(cè)試儀器有5種測(cè)試能力，可以測(cè)量交流電壓、直流電壓、交流電流、直流電流，還可以用2線測(cè)電阻信號(hào)。它有2個(gè)物理端口，分別是接口#1_HI、接口#1_LO，通過(guò)端口的連接，可以實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試能力。由于測(cè)試資源#1只有2個(gè)端口，測(cè)試時(shí)就需要2個(gè)端口同時(shí)使用，因此它的測(cè)試能力是互斥使用，不能同時(shí)使用。

故障診斷：對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE1232，主要利用相關(guān)性矩陣模型推導(dǎo)出可能故障的原因。

測(cè)試結(jié)果：對(duì)應(yīng)的是IEEE 1636.1子組件，使用的XML文件是TestResults.xsd，該文檔主要描述執(zhí)行測(cè)試程序后產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果、合格判據(jù)、理論值、測(cè)試的時(shí)間、故障的狀態(tài)等測(cè)試信息。

3? ATML標(biāo)準(zhǔn)在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)包括測(cè)試系統(tǒng)軟件、測(cè)試硬件平臺(tái)。測(cè)試系統(tǒng)軟件依據(jù)ATML標(biāo)準(zhǔn)建立軟件架構(gòu)模型，包括測(cè)試程序編輯器、軟件執(zhí)行工具、故障診斷推理工具等，并將其納入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行管理及配置，在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中ATML標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用模型如圖2所示。

測(cè)試配置描述為測(cè)試程序提供測(cè)試站配置的相關(guān)信息描述實(shí)例文檔;適配器描述為測(cè)試程序提供適配器描述實(shí)例文檔;測(cè)試站描述為測(cè)試程序提供測(cè)試站描述實(shí)例文檔。測(cè)試配置、適配器描述、測(cè)試站描述和測(cè)試描述XML文檔都存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。測(cè)試程序編輯器主要生成可執(zhí)行測(cè)試程序，需將UUT描述文檔、儀器描述文檔和測(cè)試適配器文檔進(jìn)行分析，對(duì)測(cè)試描述中的測(cè)試內(nèi)容和UUT描述文檔中的輸入/輸出信號(hào)參數(shù)描述進(jìn)行比較，自動(dòng)匹配需要的儀器來(lái)產(chǎn)生這些輸入/輸出信號(hào)能力，形成必要的映射表，通過(guò)軟件執(zhí)行工具轉(zhuǎn)換為可再測(cè)試硬件平臺(tái)上執(zhí)行的測(cè)試程序指令，即可執(zhí)行程序?？蓤?zhí)行的程序生成后就確定了在測(cè)試過(guò)程中用到的測(cè)試儀器、測(cè)試儀器端口、由儀器端口到UUT端口的路徑連接信息。在測(cè)試運(yùn)行過(guò)程中，UUT的測(cè)試會(huì)調(diào)用相應(yīng)的測(cè)試程序，測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)測(cè)試站返回并轉(zhuǎn)換為符合測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)的XML文檔，同時(shí)這些文檔被傳到故障診斷推理工具。故障診斷推理工具對(duì)收到的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析、推理，把得到的診斷結(jié)果傳給數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)到軟件執(zhí)行工具。

其核心過(guò)程是，在信號(hào)分析上，軟件執(zhí)行工具通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)信息實(shí)時(shí)地從運(yùn)行的測(cè)試程序中識(shí)別出測(cè)試信號(hào)需求;在測(cè)試能力上，通過(guò)算法配對(duì)實(shí)現(xiàn)測(cè)試信號(hào)需求和ATS提供的信號(hào)能力，調(diào)用測(cè)試信號(hào)需求匹配具體的物理儀器;在路徑匹配上，從測(cè)試電纜連線表實(shí)例文檔、適配器實(shí)例文檔、UUT描述實(shí)例文檔和測(cè)試站描述實(shí)例文檔得到端口連接映射表信息，自動(dòng)分析使用儀器端口到UUT端口的最優(yōu)路徑。

4? 結(jié)? 論

ATML標(biāo)準(zhǔn)提供了一種基于文本格式的、與測(cè)試軟件和測(cè)試硬件資源無(wú)關(guān)的開(kāi)放共享數(shù)據(jù)信息方法，通過(guò)使用ATML標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了測(cè)試結(jié)果、測(cè)試儀器功能、測(cè)試策略、信號(hào)的特征信息、診斷信息以及被測(cè)對(duì)象的基本信息等信息的共享、互換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件的可移植性和測(cè)試系統(tǒng)的通用化。

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作者簡(jiǎn)介：黃雪明（1981.11-），男，漢族，廣東廣州人，中級(jí)工程師，研究生，研究方向：自動(dòng)測(cè)試技術(shù);潘增壽（1981-），男，漢族，陜西西安人，測(cè)試設(shè)備部測(cè)試室主任，華南理工大學(xué)碩士，研究方向：自動(dòng)測(cè)試設(shè)備;任登娟（1981.08-），女，漢族，廣東廣州人，講師，研究生，研究方向：測(cè)試技術(shù)、通信技術(shù)。