高速PCI信號(hào)采集卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)例之：產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性測試

13.9產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性測試

完成一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)后和初步調(diào)試后，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行完整的測試流程。一般來說，對(duì)產(chǎn)品需要進(jìn)行下面一些測試，通過測試后才能對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性得出一個(gè)結(jié)論。

1．指標(biāo)測試

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求提出的指標(biāo)進(jìn)行測試。這是最基本的測試，只有通過這個(gè)測試，產(chǎn)品才是設(shè)計(jì)所需要的產(chǎn)品。

在基于FPGA和PCI的信號(hào)采集系統(tǒng)中，指標(biāo)測試主要包括：輸入口的采集速度（即數(shù)字信號(hào)的頻率）、FPGA的工作頻率、存儲(chǔ)器的工作頻率、PCI9054的傳輸帶寬等。

2．功能測試

根據(jù)不同的用戶需求，FPGA內(nèi)會(huì)有不同的邏輯實(shí)現(xiàn)，在同一款產(chǎn)品上就能實(shí)現(xiàn)不同的功能。因此用戶應(yīng)根據(jù)自己的需求對(duì)產(chǎn)品做相應(yīng)的功能測試。

在本實(shí)例系統(tǒng)中，功能測試主要包括軟件對(duì)設(shè)備I/O操作及DMA操作的不同地址映射測試。主要是驗(yàn)證FPGA邏輯與軟件設(shè)計(jì)是否正確。

3．容限測試

容限測試主要針對(duì)產(chǎn)品的一些關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行極限測試，得到產(chǎn)品在一些極限條件下的工作狀態(tài)。在信號(hào)采集設(shè)備中主要是對(duì)系統(tǒng)的采集速度及精度做容限測試。在一些情況下還會(huì)做功耗測試。

4．容錯(cuò)測試

容錯(cuò)測試是一種對(duì)抗性的測試過程。目的在于當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，如何進(jìn)行故障的轉(zhuǎn)移與恢復(fù)有用的數(shù)據(jù)。故障轉(zhuǎn)移是確保測試對(duì)象在出現(xiàn)故障時(shí)，能成功地將運(yùn)行的系統(tǒng)或系統(tǒng)某一關(guān)鍵部分轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備上繼續(xù)運(yùn)行，即備用系統(tǒng)就將不失時(shí)機(jī)地“頂替”發(fā)生故障的系統(tǒng)，以避免丟失任何數(shù)據(jù)或事務(wù)，不影響用戶的使用。

要進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移的全面測試,一個(gè)好的方法是將測試系統(tǒng)全部對(duì)象用一張系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖描繪出來，對(duì)圖中的所有可能發(fā)生的故障點(diǎn)設(shè)計(jì)測試用例。例如，系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)圖中，如果存在單點(diǎn)失效的關(guān)鍵對(duì)象，就是設(shè)計(jì)的重大缺陷。

5．長時(shí)間驗(yàn)證測試

一個(gè)系統(tǒng)除了能夠完成特定的功能，達(dá)到設(shè)計(jì)的指標(biāo)外，還應(yīng)該能夠長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。因此，長時(shí)間驗(yàn)證測試也是測試流程中不可或缺的一部分。

6．一致性測試

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，尤其是硬件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，往往需要經(jīng)過幾個(gè)樣品的設(shè)計(jì)才能最終得到滿足設(shè)計(jì)需求的產(chǎn)品。在完成產(chǎn)品定型前還要進(jìn)行產(chǎn)品的一致性測試，也就是在同等環(huán)境條件下，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行同等操作，得到的結(jié)果應(yīng)該是符合一致性要求的。只有符合一致性要求，產(chǎn)品才能定型，也才能進(jìn)入批量生產(chǎn)的階段。