通用化測試系統(tǒng)技術(shù)

　　航天測控中心 余紅北京航天測控技術(shù)開發(fā)公司自八十年代以來，長期致力于ATE/ATS技術(shù)研究，在電子設(shè)備的通用測試技術(shù)與系統(tǒng)集成方面取得了豐碩的成果，其通用測試系統(tǒng)產(chǎn)品體現(xiàn)了通用化、模塊化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，徹底改變了我國電子設(shè)備測試手段標(biāo)準(zhǔn)化與自動(dòng)化程度低、功能單一、品種繁多、維修性以及保障性差的現(xiàn)狀，并已大量應(yīng)用于我國軍用與民用領(lǐng)域的電子設(shè)備的生產(chǎn)與制造行業(yè)，成為現(xiàn)代裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造過程中的有力工具，是保障現(xiàn)代裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能和使用性能的重要手段。本文主要從技術(shù)層面對(duì)ATE/ATS的組成及軟硬件及其接口要求進(jìn)行了簡明扼要的論述。

　　1 通用測試系統(tǒng)架構(gòu)

　　通用化自動(dòng)測試系統(tǒng)(ATS)主要由圖1所示的三個(gè)部分組成：主控計(jì)算機(jī)、總線儀器測控組合、信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)接裝置。其中“主控計(jì)算機(jī)”中的軟件主要包括操作系統(tǒng)、編譯器、測試執(zhí)行程序(TP)?！翱偩€儀器測控組合”中主要包括模塊化測試測量儀器、各類控制開關(guān)、通訊總線等?！?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/信號(hào)調(diào)理">信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)接裝置”主要包括各類測量與激勵(lì)控制信號(hào)的轉(zhuǎn)接與適配。

　　主控計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)軟件提供TP的開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境，并通過控制總線控制測 試測量儀器完成TP的執(zhí)行、取回測試數(shù)據(jù)，生成測試報(bào)表。

　　值得一提的是，作為通用化的測試系統(tǒng)應(yīng)該具有一個(gè)開放式的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)軟、硬件各組成部分均進(jìn)行模塊化分割，各模塊之間應(yīng)該是通過標(biāo)準(zhǔn)接口(或協(xié)議)相互聯(lián)系。為了保證系統(tǒng)的靈活性，同時(shí)充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造力，只需從接口上對(duì)開放式系統(tǒng)進(jìn)行定義，而不需要定義各模塊的內(nèi)部具體實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要考慮到系統(tǒng)功能的可擴(kuò)充性和技術(shù)的可升級(jí)性。因此，作為通用測試系統(tǒng)兩大重要組成部分的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)均需要具備靈活、開放的體系結(jié)構(gòu)與接口設(shè)計(jì)。

　　2 通用測試系統(tǒng)硬件架構(gòu)

　　通用測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于UUT接口的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，UUT接口標(biāo)準(zhǔn)化的目的在于提供一種能夠在多個(gè)UUT之間方便轉(zhuǎn)換的硬件連接結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)通過對(duì)機(jī)械連接機(jī)構(gòu)、接插件和連接器的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定提供了可工作于寬頻帶信號(hào)范圍內(nèi)的接口連接方式。為采用VME總線、VXI總線、PCI總線、PXI總線儀器的通用測試系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)化(IEEE P1505轉(zhuǎn)接裝置接口(RFI)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn))的有力支撐。圖2是通用化硬件組成及接口原理示意框圖。其中：開關(guān)矩陣(SWM)接口和ATS轉(zhuǎn)接裝置(RFX)接口是ATS的重要組成部分，因?yàn)锳TS儀器和UUT是通過SWM來連接的，大多數(shù)的激勵(lì)和測量信號(hào)是通過RFX作用到UUT上的。標(biāo)準(zhǔn)RFX接口限制了不同類型信號(hào)在接收器的不同位置上出現(xiàn)，SWM可實(shí)現(xiàn)多種儀器與由標(biāo)準(zhǔn)RFX接口所確定的多功能終端的連接。SWM接口與RFX的標(biāo)準(zhǔn)化提高了互操作性，并降低了重組費(fèi)用，可以確保測試UUT所需要ATS儀器能被切換到轉(zhuǎn)接裝置所需要的任何管腳。

　　3 通用測試系統(tǒng)軟件架構(gòu)

　　自動(dòng)測試系統(tǒng)的軟件是TPS的重要組成部分，直接影響通用測試系統(tǒng)的性能和效率。自動(dòng)測試軟件結(jié)構(gòu)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。如圖3所示，開放式ATS體系結(jié)構(gòu)中包含了多種標(biāo)準(zhǔn)的開放式軟件接口關(guān)系。IEEE 1226中的測試基礎(chǔ)框架(TFF)定義了開發(fā)和執(zhí)行測試程序和測試流程的一系列接口，軟件功能模塊通過這些接口實(shí)現(xiàn)信息交換，這些帶有標(biāo)準(zhǔn)接口的功能模塊組成了測試基礎(chǔ)框架。但是標(biāo)準(zhǔn)并沒有定義這些模塊的實(shí)現(xiàn)，留給開發(fā)者很大的自由度，使之可以用C/C++或ATLAS等語言實(shí)現(xiàn)TFF。

　　在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，測試工作處于各種現(xiàn)代裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的首位，是保證現(xiàn)代裝備系統(tǒng)實(shí)際性能指標(biāo)的重要手段。代表著測試技術(shù)與儀器行業(yè)最高水平的通用ATE(自動(dòng)測試設(shè)備) /ATS(自動(dòng)測試系統(tǒng)) 技術(shù)，以商業(yè)成品設(shè)備和技術(shù)(Commercial Off The Shelf)為依托，采用開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、低廉的設(shè)備價(jià)格、有效的技術(shù)支持和最新技術(shù)的商業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)，在電子設(shè)備的生產(chǎn)與制造行業(yè)成為降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的重要手段。