ATML标准在自动测试系统中的应用

黄雪明 潘增寿 任登娟

摘  要：本文先分析了基于文本格式的、与测试软件和测试硬件资源无关的开放性共享数据信息方法使用的ATML标准及其背景，并简单介绍了构成ATML标准的所有子组件信息，再分析了ATML标准的子组件和自动测试系统相对应的引用关系及相关描述信息，最后提出了ATML标准在自动测试系统中的应用，为自动测试系统的通用化、测试程序可移植性和测试资源信息的共享奠定了技术基础。

关键词：ATML;自动测试系统;通用化;XML

中图分类号：TP311.52      文献标识码：A 文章编号：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

传统的ATS（Automatic Test System，自动测试系统）软件平台以仪器开发为核心，存在很大的局限性，主要是测试软件从方案设计到代码的编写、调试等流程，需要较长的时间。使用基于仪器的测试软件方式，当有新的测试需求或新的被测对象时，在测试软件方面，需要软件开发人员重新修改测试软件并进行调试;在测试硬件方面，需要更新仪器或升级/替换TPS（Test Program Sets，测试程序集）时，由于仪器的互换性差和TPS的不可移植性，导致需要投入大量的人力和成本重新完善ATS。

在测试领域，测试的本质目的是对信号的需求反映，从信号的需求到仪器的需求，这是基于面向信号的软件设计思想。通过配置虚拟信号参数调用实际的测试仪器，实现的面向信号的测试系统可以不受测试仪器的限制，实现测试系统的可移植性、通用化设计。构建通用的ATS平台，需要对多种不同格式信息（如测试基本信息、仪器描述信息、仪器配置信息和测试结果信息等）以及ATS中各种接口标准化、统一化，为了解决由于不同的格式信息造成的问题，提出了ATML（Automatic Test Markup Language，自动测试标记语言）。ATML标准使用XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）来实现测试系统中测试信息的标准化描述和信息交互。通过建立符合ATML标准的描述文档，可实现信号的特征信息、测试结果、仪器功能描述、测试策略需求、故障诊断信息以及被测对象的基本信息等信息的共享、互换，进而实现自动测试系统的通用化设计。

1  ATML标准体系简介

ATML模型文件严格遵循IEEE1671标准。ATML模型采用XML語言表述，以XML语言描述的测试信息，作为测试系统中的标准交换媒体，对测试设备与测试信息进行标准化描述，提供了标准的数据交换方式，实现了自动测试系统与测试信息之间的信息共享与可复用，并引入故障诊断领域的测试标准。

ATML标准组件中定义了9个子组件，ATML组件中用于XML数据交换的每个组件对应一个xsd标准描述文档，9个子组件包括：

（1）公共组件（Common）;

（2）测试描述（Test Description（IEEE 1671.1））;

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

（4）测试适配器（Test Adapter（IEEE 1671.5））;

（5）测试工作站（Test Station（IEEE 1671.6））;

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

（7）测试配置信息（Test Configuration（IEEE 1671. 4））;

（8）测试结果（Test Results（IEEE 1636.1））;

（9）故障诊断（MaintenanceAction（IEEE 1232））。

ATML标准定义ATS中所有的元素，提供了可交换的测试信息和框架，ATML的9个子组件标准构成测试所需的交换测试信息，提供了测试过程中所有的测试信息。因此ATML标准组件主要实现的目标如下：

（1）支持不同ATS平台之间的测试信息互换和共享;

（2）支持TPS的可移植;

（3）支持测试设备的可互换;

（4）支持故障诊断信息使用;

（5）支持测试软件模块化。

2  ATML标准组件分析

ATML标准组件通过使用9种XML信息类型结构定义了ATS架构组成部分之间的测试信息交换格式，通过这些标准描述文件描述组织了UUT基本信息、测试资源描述、测试配置、测试结果和测试站等信息。在ATS中引用ATML组件的对应关系如图1所示。

UUT描述：对应的是IEEE1671.3子组件，使用的XML文件是UUTDescription.xsd，该文档主要描述被测对象的端口、针脚号、版本信息等基本信息。

测试适配器：对应的是IEEE1671.5子组件，使用的XML文件是TestAdapterDescription.xsd，该文档主要描述测试适配器端口、针脚号、内部模块、内部开关、版本信息等。

测试工作站：对应的是IEEE1671.6子组件，使用的XML文件是TestStationDescription.xsd，该文档主要描述测试系统平台的端口、针脚号、仪器端口连接、内部短接关系、版本信息等。

测试仪器描述：对应的是IEEE1671.2子组件，使用的XML文件是InstrumentDescription.xsd，该文档主要描述测试设备的静态信息和动态信息，如端口、针脚以及信号能力等。测试仪器信号能力描述具体实例如下：

ATML描述仪器接口提供了InstrumentDescription.xsd和InstrumentInstance.xsd两个实例文档来描述测试仪器能力，这两个文档中对仪器能力的描述是通过以下方法实现的：

（1）定义测试仪器物理端口;

（2）定义测试仪器信号能力;

（3）定义测试仪器能力参数等基本信息;

（4）建立信号端口映射到测试仪器端口;

（5）将信号端口连接到测试仪器物理接口。

测试仪器的物理接口与信号端口可以通过以上方法映射连接在一起。

以图1测试资源#1为例，该测试仪器有5种测试能力，可以测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流，还可以用2线测电阻信号。它有2个物理端口，分别是接口#1_HI、接口#1_LO，通过端口的连接，可以实现不同测试能力。由于测试资源#1只有2个端口，测试时就需要2个端口同时使用，因此它的测试能力是互斥使用，不能同时使用。

故障诊断：对应的标准是IEEE1232，主要利用相关性矩阵模型推导出可能故障的原因。

测试结果：对应的是IEEE 1636.1子组件，使用的XML文件是TestResults.xsd，该文档主要描述执行测试程序后产生的测量结果、合格判据、理论值、测试的时间、故障的状态等测试信息。

3  ATML标准在自动测试系统中的应用

自动测试系统包括测试系统软件、测试硬件平台。测试系统软件依据ATML标准建立软件架构模型，包括测试程序编辑器、软件执行工具、故障诊断推理工具等，并将其纳入数据库系统进行管理及配置，在自动测试系统中ATML标准应用模型如图2所示。

测试配置描述为测试程序提供测试站配置的相关信息描述实例文档;适配器描述为测试程序提供适配器描述实例文档;测试站描述为测试程序提供测试站描述实例文档。测试配置、适配器描述、测试站描述和测试描述XML文档都存储于数据库系统。测试程序编辑器主要生成可执行测试程序，需将UUT描述文档、仪器描述文档和测试适配器文档进行分析，对测试描述中的测试内容和UUT描述文档中的输入/输出信号参数描述进行比较，自动匹配需要的仪器来产生这些输入/输出信号能力，形成必要的映射表，通过软件执行工具转换为可再测试硬件平台上执行的测试程序指令，即可执行程序。可执行的程序生成后就确定了在测试过程中用到的测试仪器、测试仪器端口、由仪器端口到UUT端口的路径连接信息。在测试运行过程中，UUT的测试会调用相应的测试程序，测量数据通过测试站返回并转换为符合测试结果标准的XML文档，同时这些文档被传到故障诊断推理工具。故障诊断推理工具对收到的测试结果进行分析、推理，把得到的诊断结果传给数据库系统到软件执行工具。

其核心过程是，在信号分析上，软件执行工具通过调用数据库信息实时地从运行的测试程序中识别出测试信号需求;在测试能力上，通过算法配对实现测试信号需求和ATS提供的信号能力，调用测试信号需求匹配具体的物理仪器;在路径匹配上，从测试电缆连线表实例文档、适配器实例文档、UUT描述实例文档和测试站描述实例文档得到端口连接映射表信息，自动分析使用仪器端口到UUT端口的最优路径。

4  结  论

ATML标准提供了一种基于文本格式的、与测试软件和测试硬件资源无关的开放共享数据信息方法，通过使用ATML标准实现了测试结果、测试仪器功能、测试策略、信号的特征信息、诊断信息以及被测对象的基本信息等信息的共享、互换，进而实现测试软件的可移植性和测试系统的通用化。

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作者简介：黄雪明（1981.11-），男，汉族，广东广州人，中级工程师，研究生，研究方向：自动测试技术;潘增寿（1981-），男，汉族，陕西西安人，测试设备部测试室主任，华南理工大学硕士，研究方向：自动测试设备;任登娟（1981.08-），女，汉族，广东广州人，讲师，研究生，研究方向：测试技术、通信技术。