面向信號(hào)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)組件的設(shè)計(jì)

戴豪民　牛雙誠(chéng)　張光軼　武恒州

摘 要：面向信號(hào)測(cè)試技術(shù)可以為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)提供更好的測(cè)試程序集可移植性和測(cè)試儀器可互換性。IEEE1641標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了信號(hào)定義和描述模型，但并未提出具體實(shí)現(xiàn)方法。為從技術(shù)上解決信號(hào)參數(shù)傳遞和需求存儲(chǔ)問(wèn)題，分析了IEEE1641標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)踐對(duì)信號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出了信號(hào)模板，提出了面向信號(hào)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)組件的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該設(shè)計(jì)方案先進(jìn)可行，可為該領(lǐng)域的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：面向信號(hào);信號(hào)組件;自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng);COM組件

中圖分類號(hào)：TP23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-373X(2009)05-060-03

Design of Signal Components for Signal-oriented Automatic Test System

DAI Haomin1,NIU Shuangcheng1,ZHANG Guangyi1,WU Hengzhou2

(1.Naval Aeronautical Engineering Institute,Yantai,264001,China;2.Naval Aeronautical Military Representative Office in Shenyang,Shenyang,110034,China)

Abstract：Better portability of test program set and interchangeability of test instruments can be provided for automatic test system by the signal-oriented test technology.IEEE Std 1641 regulates signal definition and the description model,but does not put forward the concrete realization methods.For solving signal parameter transmission and storage,this article analyzes IEEE Std 1641,designs the signals according to the standard and engineering practice,gives out the signals templates,puts forward the design proposal of the signal components for signal-oriented automatic test system,and verifies it.The experiment result indicates that the design proposal of this article is advanced and feasible,and it can provide the reference for the research domain.

Keywords：signal-oriented;signal component;automatic test system;COM component

0 引 言

IEEE1641是關(guān)于測(cè)試和信號(hào)定義的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它為用戶提供了描述和控制信號(hào)的能力［1］，并允許用戶選用自己的操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。用戶可以通過(guò)信號(hào)定義來(lái)描述測(cè)試需求和測(cè)試資源，而不必考慮使用哪一種編程語(yǔ)言。IEEE1641標(biāo)準(zhǔn)是一種層結(jié)構(gòu)模型［2］,在模型中對(duì)每個(gè)層和它的功能進(jìn)行了描述，每一個(gè)層都建立在前一層的基礎(chǔ)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(jìn)行全面定義。它包括信號(hào)建模語(yǔ)言層、基本信號(hào)組件層、測(cè)試信號(hào)框架層和測(cè)試過(guò)程語(yǔ)言層。對(duì)信號(hào)進(jìn)行描述的過(guò)程中IEEE1641標(biāo)準(zhǔn)分別從信號(hào)名稱、定義、角色、端口、參數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行說(shuō)明，其中信號(hào)參數(shù)部分分別從參數(shù)名稱、定義、數(shù)據(jù)類

型、單位、復(fù)位值、范圍、角色、限定詞對(duì)信號(hào)參數(shù)進(jìn)行說(shuō)明。

1 信號(hào)設(shè)計(jì)

面向信號(hào)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)組件的開(kāi)發(fā)與信號(hào)類型定義息息相關(guān)，信號(hào)類型定義參考了IEEE1641標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)踐。信號(hào)組件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中信號(hào)是信號(hào)角色和信號(hào)類型的結(jié)合體，其中信號(hào)角色與儀器相關(guān)，信號(hào)類型與信號(hào)本身特征有關(guān)。一個(gè)信號(hào)是至少由一個(gè)信號(hào)參數(shù)組成，信號(hào)參數(shù)內(nèi)部劃分為信號(hào)參數(shù)定義、信號(hào)參數(shù)角色和信號(hào)參數(shù)限定詞。

在IVI-3.11:IviSig Class Specification規(guī)范中主要定義了以下信號(hào)角色［3］：Source，適用于“源”類儀器的信號(hào)，包括信號(hào)發(fā)生器類、電源類儀器等；Sensor和Monitor，適用于“測(cè)量”類儀器的信號(hào)，包括傳感器類、示波器類、萬(wàn)用表類儀器等；Switch，適用于“通路”類儀器，包括開(kāi)關(guān)、矩陣等。

信號(hào)參數(shù)角色是指信號(hào)參數(shù)針對(duì)某個(gè)儀器的信號(hào)能力。其中Controllable是指該信號(hào)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(hào)參數(shù)可以被儀器測(cè)量，如數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓；Capability是指不能被儀器測(cè)量或控制的信號(hào)能力，該能力對(duì)于某個(gè)信號(hào)類型必不可少，如輸入電阻等。

信號(hào)參數(shù)限定詞是指同一個(gè)信號(hào)參數(shù)的不同信號(hào)描述，它分為電壓和電流信號(hào)的限定詞、功率信號(hào)的限定詞以及頻率信號(hào)的限定詞。例如對(duì)于電壓來(lái)說(shuō)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(hào)是根據(jù)IEEE1641劃分的［4-7］，在使用時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況修改信號(hào)類型定義。下面定義的信號(hào)類型實(shí)際上是一個(gè)信號(hào)模板，包含了一個(gè)或多個(gè)信號(hào)類型。例如：AC_SIGNAL包含了3種信號(hào)AC Voltage,AC Current,AC Power，對(duì)應(yīng)到源(Source)就是交流電壓源、交流電流源、交流功率源，對(duì)應(yīng)到傳感器(Sensor)就是交流電壓表、交流電流表、交流功率計(jì)?，F(xiàn)以交流信號(hào)為例，對(duì)信號(hào)定義進(jìn)行說(shuō)明。

Name：AC_SIGNAL＜type:Voltage‖Current‖ Power＞

Roles： Source,Sensor,Monitor

Parameters：見(jiàn)表1。

2 信號(hào)組件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

信號(hào)組件的本質(zhì)是COM組件［8］，該類型組件的主要功能在于存儲(chǔ)信號(hào)參數(shù)信息，測(cè)試程序?qū)⑺栊盘?hào)信息傳遞給信號(hào)組件，數(shù)據(jù)將被暫存在緩存中，當(dāng)程序調(diào)用具體儀器驅(qū)動(dòng)時(shí)這些信號(hào)參數(shù)將被具體儀器驅(qū)動(dòng)所讀取，儀器動(dòng)作到相應(yīng)的狀態(tài)。每個(gè)信號(hào)組件對(duì)應(yīng)一種信號(hào)，該組件為客戶程序提供了信號(hào)信息的公共存儲(chǔ)區(qū)，同時(shí)測(cè)試返回的結(jié)果也在該組件下存儲(chǔ)。下面以ACVolt信號(hào)組件為例，描述信號(hào)組件的原理。對(duì)于ACVolt信號(hào)來(lái)說(shuō)，其信號(hào)參數(shù)包括Ac_ampl,Freq,Dc_offset三種，信號(hào)組件中每個(gè)信號(hào)參數(shù)分別對(duì)應(yīng)4組方法，這些方法是：Setxx,ComGetxx,ComSetxx,Getxx，方法的功能見(jiàn)表2。客戶程序和具體儀器驅(qū)動(dòng)之間通過(guò)資源分配器交互，雙方的數(shù)據(jù)不能直接傳遞，因此信號(hào)組件成為兩者數(shù)據(jù)交互的橋梁。

面向信號(hào)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)組件采用LabWindows/CVI 8.0作為開(kāi)發(fā)環(huán)境［9,10］，通過(guò)創(chuàng)建ActiveX服務(wù)器來(lái)完成信號(hào)組件的開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)以ACVolt信號(hào)為例進(jìn)行說(shuō)明。首先創(chuàng)建ActiveX服務(wù)器。啟動(dòng)CVI 8.0，創(chuàng)建新工程，命名為“AtpACVoltParam”；選擇菜單欄“tools”-“create ActiveX server”項(xiàng)，CVI向?qū)?huì)自動(dòng)彈出，將服務(wù)器名稱命名為“AtpACVoltParam”，COM組件生成方式為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)形式“dll”，其他設(shè)置不變。然后添加接口和接口方法。對(duì)于ACVolt信號(hào)來(lái)說(shuō)其接口為“IAtpACVoltParam”，它的3個(gè)參數(shù)分別是幅值(Ampl)、頻率(Freq)、直流偏移量(Dc_offset),接口方法和接口參數(shù)如下：

HRESULT SetAcAmpl/SetFreq/SetDc_offset (［in］BSTR Qualifier,［in］double Value,［in］double RangeMax,［in］double RangeMin,［in］double Resolution);

HRESULT COMGetAcAmpl/COMGetFreq/COMGetDc_offset(［out］BSTR*Qualifier,［out］double*Value,［out］double*RangeMax,［out］double* RangeMin,［out］double* Resolution);

HRESULT COMSetAcAmpl/COMSetFreq/ COMSetDc_offset (［in］BSTR Qualifier,［in］ double Value);

HRESULT GetAcAmpl/GetFreq/GetDc_offset (［out］ BSTR* Qualifier,［out］ double* Value);

其次要?jiǎng)?chuàng)建接口對(duì)象。選擇“Edit Objects”按鈕，創(chuàng)建“coAtpACVoltParam”對(duì)象并將其與接口“IAtpACVoltParam”相關(guān)聯(lián)，并創(chuàng)建回調(diào)函數(shù)“coAtpACVoltParam_Callback ”。最后編輯接口方法實(shí)現(xiàn)代碼。將“.h”文件中的內(nèi)容拷貝到自己創(chuàng)建的文件 “AtpACVoltParamImp.c”中，激活綠色標(biāo)注區(qū)內(nèi)容，并將接口方法的回調(diào)函數(shù)編輯為默認(rèn)的返回S_OK，刪除帶有“Tag”標(biāo)志的結(jié)構(gòu)。Idl文件不需要修改。

3 信號(hào)組件的驗(yàn)證

采用LabWindows/CVI 8.0作為開(kāi)發(fā)環(huán)境，通過(guò)SetAcAmpl函數(shù)存儲(chǔ)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(yàn)證界面如圖1所示。這兩個(gè)函數(shù)完成了存儲(chǔ)信號(hào)參數(shù)信息的功能。通過(guò)COMSetAcAmpl函數(shù)存儲(chǔ)測(cè)試結(jié)果，最后用GetAcAmpl函數(shù)讀取測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)證界面如圖2所示。通過(guò)以上驗(yàn)證說(shuō)明ACVolt信號(hào)組件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)信息的存儲(chǔ)，為下一步面向信號(hào)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供參考。

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作者簡(jiǎn)介 戴豪民 男，1982年出生，碩士。研究方向?yàn)樽詣?dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究。

牛雙誠(chéng) 男，1974年出生，博士。研究方向?yàn)樽詣?dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究。