一種面向信號的自動測試系統(tǒng)資源分配方法設(shè)計

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

ATML(Automated Test Markup Language,自動測試標記語言)采用面向信號的結(jié)構(gòu)對ATS進行標準化描述。

ATML將測試需求描述為UUT端口的測量/激勵信號需求，測試資源能力描述為儀器資源端口的信號能力，通過信號匹配實現(xiàn)儀器資源的分配。測試執(zhí)行過程中，測試程序根據(jù)儀器資源分配的結(jié)果，調(diào)用面向信號的儀器驅(qū)動實現(xiàn)測試操作。基于ATML 開發(fā)的TPS中不包含任何針對硬件資源的操作，當(dāng)TPS在不同平臺之間移植時，資源分配模塊能夠重新為UUT 端口分配測試儀器，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)生或測量UUT 端口的需求信號。傳統(tǒng)的測試儀器往往是功能單一的專用儀器，ATS中儀器數(shù)量眾多，隨著被測設(shè)備的增加，專用的測試適配器也越來越多，導(dǎo)致通用ATS的規(guī)模越來越龐大。近年來出現(xiàn)了以軟件控制的、以功能組合方式實現(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合成儀器模塊來實現(xiàn)。本單位自主研發(fā)的可重構(gòu)儀器資源的每個通道可以軟件定義為AD/DA/計數(shù)器/DMM等常用的測試儀器資源，省去資源分配環(huán)節(jié)(信號開關(guān)矩陣);同時，可重構(gòu)儀器具備超寬量程，可以不使用接口適配器進行信號調(diào)理。

為了實現(xiàn)面向信號開發(fā)的TPS的靈活重載和儀器的獨立，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)定義信號能力(Capabilities)和邏輯資源(Resources)，通過能力到資源的映射(Capability-Map)和資源到端口的連接(NetworkList)實現(xiàn)不同的信號能力到儀器端口的分配。整個測試系統(tǒng)的能力是測試工作站中所有儀器能力的總和。

以可重構(gòu)儀器中的萬用表資源為例，其能力、資源和端口的映射關(guān)系如圖2所示。

(1)定義儀器的信號能力

儀器的信號能力定義了儀器能夠產(chǎn)生或測量的信號類型信息。儀器的信號能力使用STD 的BSC(BasicSignal Component,基本信號組件)庫和TSF(Test SignalFramework,測試信號框架)庫進行描述，也可以使用BSC 庫和TSF 庫中基本信號的組合自定義測試需要的復(fù)雜信號。以直流電壓測量能力為例，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能力與物理端口。圖2所示的萬用表資源包含4個邏輯端口：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)將信號能力映射到資源

儀器描述文檔中使用CapabilityMap元素描述信號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.通過增加Mapping 元素，將多個信號映射到同一個資源，可以描述一個資源能夠產(chǎn)生/測量多個信號，但是同一時刻只能產(chǎn)生/測量其中的一個信號;通過增加Mapping 元素，將一個信號映射到多個資源，可以描述一個信號可以由多個資源產(chǎn)生/測量;通過在同一Mapping元素中將多個信號映射到一個資源，可以描述一個資源能夠同時產(chǎn)生/測量多個信號;通過在同一Mapping 元素中將一個信號映射到多個資源，可以描述一個信號占用多個資源;通過在同一Map-ping元素中添加多個Map元素，可以描述信號與資源間多個端口的連接;通過在同一Map 元素中添加多個Node 元素，可以描述信號與資源間一對多或多對一的連接;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。通過上述搭配組合，可以完成對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。