基于TestStand的分机故障隔离的开发应用

毛秀丽，马银玲，陈美君

（中国电子科技集团公司51所，上海 201802）

0 引 言

传统上，对于大型装备里面的每个分机进行维修保障，并把故障隔离排查到分机具体的某一个板卡上，这需要对整个分机的原理、性能、指标特性等有专业上的深入了解和熟悉，同时，还需要长期积累经验，才有可能对分机出现的故障进行准确的定位，完成维修和保障工作。这都使分机维护和检修的难度增大。针对这一问题，利用TestStand提供的强大功能和接口，为每个分机开发出一个测试序列程序。根据指标判断，逐级形成故障隔离的步骤测试，运行后产生分机各项指标的测试结果报告和故障隔离结果显示，给装备维护保障人员提供了一种简单快速的方法［1－3］。

1 TestStand功能简介

TestStand是美国国家仪器公司开发的软件平台，是可立即执行的测试执行管理软件，用于组织、控制和执行自动化原型设计，验证和制造测试系统，它的功能完全由用户定义。为满足特定需求，可对其定制操作界面、生成自定义报告或修改序列执行要求等。借助NI TestStand，可将精力集中于特殊的测试要求，NI TestStand则管理普通的序列，执行和汇报任务。

NI TestStand架构的中心组件是一个执行引擎，它提供一个开放应用程序接口（API），以方便与其他应用的通信，序列编辑器和操作者界面利用API访问NI TestStand引擎。此外，共有3种用于定义开发环境、运行环境和执行环境的重要文件类型，分别是3种不同的用户操作界面。分机故障隔离程序主要是在NI TestStand开发环境中通过编程完成，主要供给开发人员使用，当序列程序开发完成后，在执行环境中提供给分机维护保障人员使用［4－5］。

2 分机故障隔离的开发流程

下面以1个侦察信号分机为例来阐述开发过程。

分机故障隔离序列程序开发之前，必须知道分机的性能指标，而且对其指标的测试过程和故障隔离步骤有一个详细的了解。对于侦察信号分机而言，其性能指标的测试为脉冲参数的测量（包括频率测量、周期测量2个参数值）。从分机信号输入口接入信号源，侦察信号分机根据输入信号的值可以读取信号的参数值，在程序中把侦察信号测得的信号参数值和原始输入信号的参数值作比较，当频率值误差在±5 MHz之内、周期测量误差在±0.1μs之内时，说明侦察信号分机的性能指标为合格，反之则为不合格。当脉冲参数测量有误时，进入故障隔离程序序列，可以隔离到分机中是哪个板块有故障，从而完成分机的故障隔离。图1为侦察信号分机的故障隔离流程图。

图1 侦察信号分机故障隔离流程图

3 分机故障隔离程序序列的编写

分机故障隔离程序序列的编写是在TestStand的开发环境中完成的。打开NI TestStand应用开发程序，依据分机的测试需求，在Sequence中可以建立2个单独的测试序列：一个是脉冲参数测量序列程序；另一个是故障隔离序列程序，如图2所示。

每个测试序列都由三部分组成：

（1）setup（）主要对信号进行初始化；

（2）Main（）用来对信号的值进行设置（主要用于仪器的控制），依据分机测试流程在信号层上完成对分机的性能测试；

（3）Cleanup（）主要用来关闭分机的测试，并释放计算机的内存资源。

4 分机故障隔离程序的执行结果

脉冲参数测量序列程序的编写主要是为故障隔离序列程序服务的。在脉冲参数测量功能完全正确时，表明分机工作正常；当测量参数有误时，进入故障隔离序列程序。

在图2开发主框架的最右边，点击sequence下的脉冲参数测量程序的右键，运行“Run脉冲参数测量程序”，生成的报告如表1所示。

图2 TestStand开发主框架

通过报告结果可以看到测试结论为不合格，表明分机有故障，这时运行故障隔离序列程序，结果如图3所示。从图中可以很直观地看到分机故障所在的板卡。

5 分机故障隔离程序的执行环境

当一个分机的性能测试序列程序和故障隔离序列程序开发完成后，交由维护保障人员使用时，他们是在TestStand提供的执行环境中来完成操作，只需点击图4所示几个按钮就可以完成分机的测试和 故障隔离。

表1 脉冲参数测量程序报告

图3 故障隔离提示

步骤一，主要是输入分机的代码编号，这在程序开发中是事先设置好的；

步骤二，完成被测分机、测试仪器、一些硬件驱动平台、安装TestStand应用平台的计算机之间的连接，有详细的连接示意图为指导；

步骤三，选择要测试的项目；

步骤四，点击就开始运行。

从上面的整个过程可以看出，维修保障的过程简单而且条理化，特别是维修中用到的各种复杂仪器也不用自己手动控制，无需熟练使用，整个过程甚至不需要具备很多的专业知识即可以完成［6］。

图4 维护保障人员使用界面

6 结束语

充分利用TestStand的自动测试功能和对测试序列的管理，对分机进行测试和检修，大大提高了工作效率和简化了工作过程，给装备的后期维护保障提供了方便有利的手段。同时，在装备分机的研发、生产过程中，我们也可以利用它们来完成对分机的各项性能指标进行检测。可以说，在装备的整个生命周期内，此应用都能起到事半功倍的效果。

［1］芦俊，曹俊，朱卫良，等.基于TestStand的DDS特性参数自动测试管理［J］.半导体技术，2009（10）：957－959.

［2］梅萌，尹林燕.基于TestStand的音频芯片自动测量系统［J］.机电产品开发与创新，2011，24（5）：105－106.

［3］陈长龄.自动测试系统出现了新一代成员［J］.信息与电子工程，2008（6）：1.

［4］刘春玲，雷海红.基于场景的信息系统黑盒测试方法［J］.信息与电子工程，2012（4）：509－512.

［5］刘福成，尚朝轩.电子设备维修性验证系统软件设计与实现［J］.信息与电子工程，2011（4）：523－526.

［6］刘振吉.测试设备的面向用户报表方案设计［J］.信息与电子工程，2010（6）：752－755.