面向信號自動測試系統(tǒng)信號組件的設計

摘 要：面向信號測試技術(shù)可以為自動測試系統(tǒng)提供更好的測試程序集可移植性和測試儀器可互換性。IEEEl641標準規(guī)范了信號定義和描述模型，但并未提出具體實現(xiàn)方法。為從技術(shù)上解決信號參數(shù)傳遞和需求存儲問題，分析了IEEEl641標準，并根據(jù)該標準和工程實踐對信號進行設計，給出了信號模板，提出了面向信號自動測試系統(tǒng)信號組件的設計方案，并進行了驗證。實驗結(jié)果表明該設計方案先進可行，可為該領域的研究提供參考。
關(guān)鍵詞：面向信號；信號組件；自動測試系統(tǒng)；COM組件

0 引 言
IEEEl641是關(guān)于測試和信號定義的技術(shù)標準。它為用戶提供了描述和控制信號的能力，并允許用戶選用自己的操作系統(tǒng)和編程語言。用戶可以通過信號定義來描述測試需求和測試資源，而不必考慮使用哪一種編程語言。IEEEl641標準是一種層結(jié)構(gòu)模型，在模型中對每個層和它的功能進行了描述，每一個層都建立在前一層的基礎之上。這種層結(jié)構(gòu)要求每一層必須根據(jù)它的前一層進行全面定義。它包括信號建模語言層、基本信號組件層、測試信號框架層和測試過程語言層。對信號進行描述的過程中IEEEl641標準分別從信號名稱、定義、角色、端口、參數(shù)對信號進行說明，其中信號參數(shù)部分分別從參數(shù)名稱、定義、數(shù)據(jù)類型、單位、復位值、范圍、角色、限定詞對信號參數(shù)進行說明。

l 信號設計
面向信號自動測試系統(tǒng)信號組件的開發(fā)與信號類型定義息息相關(guān)，信號類型定義參考了IEEEl641標準和工程實踐。信號組件的開發(fā)過程中信號是信號角色和信號類型的結(jié)合體，其中信號角色與儀器相關(guān)，信號類型與信號本身特征有關(guān)。一個信號是至少由一個信號參數(shù)組成，信號參數(shù)內(nèi)部劃分為信號參數(shù)定義、信號參數(shù)角色和信號參數(shù)限定詞。
在IVI一3．11：IviSig Class Specification規(guī)范中主要定義了以下信號角色：Source，適用于“源”類儀器的信號，包括信號發(fā)生器類、電源類儀器等；Sensor和Monitor，適用于“測量”類儀器的信號，包括傳感器類、示波器類、萬用表類儀器等；Switch，適用于“通路”類儀器，包括開關(guān)、矩陣等。
信號參數(shù)角色是指信號參數(shù)針對某個儀器的信號能力。其中Controllable是指該信號參數(shù)可以被儀器控制，如電源輸出的電壓等；Measurable是指該信號參數(shù)可以被儀器測量，如數(shù)字萬用表測量直流電壓；Capa―bility是指不能被儀器測量或控制的信號能力，該能力對于某個信號類型必不可少，如輸入電阻等。
信號參數(shù)限定詞是指同一個信號參數(shù)的不同信號描述，它分為電壓和電流信號的限定詞、功率信號的限定詞以及頻率信號的限定詞。例如對于電壓來說其描述方式包括：峰峰值電壓、RMS電壓、平均電壓等。
本文定義的信號是根據(jù)IEEEl641劃分的，在使用時可以根據(jù)實際情況修改信號類型定義。下面定義的信號類型實際上是一個信號模板，包含了一個或多個信號類型。例如：AC SIGNAL包含了3種信號ACVoltage，AC Current，AC Power，對應到源(Source)就是交流電壓源、交流電流源、交流功率源，對應到傳感器(Sensor)就是交流電壓表、交流電流表、交流功率計。現(xiàn)以交流信號為例，對信號定義進行說明。

2 信號組件的設計與開發(fā)
信號組件的本質(zhì)是COM組件，該類型組件的主要功能在于存儲信號參數(shù)信息，測試程序?qū)⑺栊盘栃畔鬟f給信號組件，數(shù)據(jù)將被暫存在緩存中，當程序調(diào)用具體儀器驅(qū)動時這些信號參數(shù)將被具體儀器驅(qū)動所讀取，儀器動作到相應的狀態(tài)。每個信號組件對應一種信號，該組件為客戶程序提供了信號信息的公共存儲區(qū)，同時測試返回的結(jié)果也在該組件下存儲。下面以ACVolt信號組件為例，描述信號組件的原理。對于ACVolt信號來說，其信號參數(shù)包括Ac ampl，F(xiàn)req，Dc_offset三種，信號組件中每個信號參數(shù)分別對應4組方法，這些方法是：Setxx，ComGetxx，ComSetxx，Getxx，方法的功能見表2?？蛻舫绦蚝途唧w儀器驅(qū)動之間通過資源分配器交互，雙方的數(shù)據(jù)不能直接傳遞，因此信號組件成為兩者數(shù)據(jù)交互的橋梁。
面向信號自動測試系統(tǒng)信號組件采用LabWin―dows／CVI 8．0作為開發(fā)環(huán)境，通過創(chuàng)建ActiveX服務器來完成信號組件的開發(fā)。現(xiàn)以ACVolt信號為例進行說明。首先創(chuàng)建ActiveX服務器。啟動CVI8．0，創(chuàng)建新工程，命名為“AtpACVoltParam”；選擇菜單欄“tools”-“create ActiveX server”項，CVI向?qū)詣訌棾?，將服務器名稱命名為“AtpACVoltParam”，COM組件生成方式為動態(tài)鏈接庫形式“dll”，其他設置不變。然后添加接口和接口方法。對于ACVolt信號來說其接口為“IAtpACVoltParam”，它的3個參數(shù)分別是幅值(Ampl)、頻率(Freq)、直流偏移量(Dc off―set)，接口方法和接口參數(shù)如下：

其次要創(chuàng)建接口對象。選擇“Edit Objects”按鈕，創(chuàng)建“coAtpACVoltParam”對象并將其與接口“IAt―pACVoltParam”相關(guān)聯(lián)，并創(chuàng)建回調(diào)函數(shù)“COAtpAC―VoltParam_Callback”。最后編輯接口方法實現(xiàn)代碼。將“．h”文件中的內(nèi)容拷貝到自己創(chuàng)建的文件“AtpAC―VoltParamImp．C”中，激活綠色標注區(qū)內(nèi)容，并將接口方法的回調(diào)函數(shù)編輯為默認的返回S OK，刪除帶有“Tag”標志的結(jié)構(gòu)。Idl文件不需要修改。

3 信號組件的驗證
采用Labwindows／cVI 8．0作為開發(fā)環(huán)境，通過SetAcAmpl函數(shù)存儲客戶程序輸入的幅值信息，然后用COMGetAcAmpl函數(shù)讀取客戶程序輸入的幅值信息，驗證界面如圖1所示。這兩個函數(shù)完成了存儲信號參數(shù)信息的功能。通過COMSetAcAmpl函數(shù)存儲測試結(jié)果，最后用GetAcAmpl函數(shù)讀取測試結(jié)果，驗證界面如圖2所示。通過以上驗證說明ACVolt信號組件可以實現(xiàn)對信號信息的存儲，為下一步面向信號自動測試系統(tǒng)的實現(xiàn)提供參考。