XML文件解析技術(shù)在邊界掃描測試中的應用

王春艷，史軍軍

(1.華東電子工程研究所，合肥 230088;2.解放軍69079部隊博士后科研工作站，烏魯木齊 830013)

0 引言

通過對測試結(jié)果文件的二次解析，智能分析冗余信息后歸一化處理，生成用戶易讀的精簡邊掃報告，并且提取解析結(jié)果信息與數(shù)據(jù)庫中的插件、元器件和故障信息進行比對，實現(xiàn)了故障診斷的可視化定位顯示，并將可視化結(jié)果生成到測試報表中，便于統(tǒng)計故障，提高了測試人員的快速排除故障的效率。

1 文檔對象模型(DOM)

DOM(Document Object Module)是W3C制定的一種獨立語言和平臺的標準，它提供一個可以通用于各種程序語言、操作系統(tǒng)和應用程序的接口，定義了文檔的邏輯結(jié)構(gòu)及存取和維護文檔的方法。利用DOM中的對象，可以對XML文檔進行讀取、搜索、修改、添加和刪除等操作。DOM是對XML數(shù)據(jù)的描述體系，用樹型結(jié)構(gòu)文檔來保存XML數(shù)據(jù)，包括對XML的解析和處理XML數(shù)據(jù)的API。

1.1 DOM工作原理

使用DOM對XML文件進行操作時，首先要解析文件，將文檔中的元素、屬性、注釋和處理指令都看作節(jié)點(Node)，然后在內(nèi)存中以節(jié)點樹的形式創(chuàng)建XML的文件表示，通過節(jié)點樹訪問文檔的內(nèi)容，并根據(jù)需要修改文檔，這就是DOM的簡要工作原理［4］。

DOM提供了一種從其他的應用程序中調(diào)用或管理XML數(shù)據(jù)的方法。處理方法是將一個XML文檔看作一個對象，通過固定的方法和屬性對XML文檔的不同標記進行讀寫。DOM規(guī)范的核心就是樹模型［5］，對于要解析的XML文檔，解析器會把XML文檔加載到內(nèi)存中，在內(nèi)存中為XML文件建立邏輯樹，DOM就是XML文檔的一個結(jié)構(gòu)化視圖，它將一個XML文檔看作是一棵節(jié)點樹，而其中的每一個節(jié)點代表一個可以與其進行交互的對象。樹的節(jié)點是一個個對象，通過操作這棵樹和這些對象就可以完成對XML文檔的操作，為處理文檔提供了一個完美的概念性框架。通過DOM解析器處理XML文件的優(yōu)點是效率高，但是，十分消耗系統(tǒng)的資源，比較適合復雜但相對較小的文件。概括起來，DOM解析器解析 XML 文件需要下列幾個步驟［6，7］。

(1)建立一個DOM解析工廠;

(2)通過解析工廠創(chuàng)建DOM解析器;

(3)解析指定的XML文件;

任何事情，都有前因后果，都有來龍去脈，在語句中表現(xiàn)為前項和后項。但是第一，如果我們沒有找到真正的原因，那么所找的原因就是一個任意因果的原因，而不是必然因果的原因。第二，前項和后項在語句中的完備，不能代替事實中的正確的因果關系。

(4)根據(jù)標記名稱獲得node標記列表;

(5)遍歷每一個node節(jié)點;

(6)獲得標記內(nèi)容。

1.2 DOM主要接口

在DOM接口規(guī)范中，有四個基本的接口，分別是:Document、Node、NodeList和 NamedNodeMap。

Document代表整個XML文檔，提供了對文檔的數(shù)據(jù)進行訪問和操作的入口。Document節(jié)點就是DOM樹中的根節(jié)點，通過Document節(jié)點可以訪問到文檔的其他節(jié)點。

Node代表了樹中的一個節(jié)點，DOM樹中包含很多不同類型的節(jié)點均是從Node繼承過來的。Node中定義了所有不同類型的節(jié)點中都有的屬性與方法。

NodeList提供了對節(jié)點集合的抽象定義，用于表示有順序關系的一組節(jié)點。在DOM中，NodeList是動態(tài)的，即對文檔的改變會直接反映到相關的NodeList對象中去，它的每個Item都可以通過一個索引來訪問，該索引值是從0開始的。

NameNodeMap所包含的節(jié)點集中的節(jié)點是無序的，表示一組節(jié)點和其唯一名字的對應關系，也可以通過索引來進行訪問。索引的使用方法和NodeList是一樣的。

通過以上接口可以完成對XML文檔絕大多數(shù)屬性的操作，如對XML文檔進行創(chuàng)建、加載和遍歷及對XML文檔中的元素進行添加、刪除和修改。

2 邊界掃描文件解析

通過對邊界掃描測試產(chǎn)生的XML文件進行解析，智能分析冗余錯誤信息后，結(jié)合數(shù)據(jù)庫信息實現(xiàn)故障器件的拾取與故障器件位置在硬件電路板圖的匹配，通過故障原因、故障器件信息與故障器件位置的交互顯示，輔助測試人員從包含大量冗余測試結(jié)果的信息中，快速得到故障器件位置與故障原因。最終將繁瑣的邊界掃描測試結(jié)果通過圖形化交互界面和統(tǒng)一的報表呈現(xiàn)給測試人員，提高了故障檢測和維修的效率。邊界掃描解析結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示。

圖1 邊界掃描解析結(jié)構(gòu)框圖

根據(jù)Action類型，將整個測試流程分為五類:SPV(掃描鏈)測試、Interconnect(互連)測試、MAV(存儲器)測試、Flash測試和Macro(宏)測試。在一個測試工程中，五種測試可根據(jù)需要設計，每一種測試類型的Action可能有很多個，以Action Name區(qū)分。針對每種測試類型選擇相應的文件解析模型。

以SPV測試解析模型為例，如圖2所示，闡述解析過程。SPV測試按照 DRSCAN → nstCapture→Bypass →IDCODE →ScanLength →USERCODE(在建立Action時這些步驟均為可選)的順序進行。

圖4(a)為將掃描鏈斷開后，產(chǎn)生的故障。該被測板的掃描鏈順序為 U7 → U8 →U1，在板上將U8 →U1處TDO→TDI斷開，即出現(xiàn)圖4(b)中的錯誤。

SPV測試是邊界掃描測試的基礎，只有在掃描鏈測試通過時才可進行后續(xù)測試。掃描鏈測試失敗的原因有很多，如連接電纜故障、ASSET控制器故障和Scanworks軟件故障，對于這些故障，均設計了相應的故障信息提示。

3 故障診斷可視化顯示

邊掃測試系統(tǒng)主要采用DOM模型對邊掃結(jié)果文件進行解析，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的插件信息進行故障元器件定位。通過解析xml文件，按照測試類型對冗余信息的智能分析，提取有用的信息并歸類，以文本的形式顯示。在故障判斷中，依據(jù)對故障點的進一步智能分析，將故障點的范圍由器件縮小至具體管腳。以框圖顯示可疑故障器件在電路板中的對應位置，解決了非專業(yè)硬件人員無法讀懂邊界掃描結(jié)果的困難，通過對邊界掃描結(jié)果的解析，選取大量信息中的相關信息，以圖形化的方式直觀展現(xiàn)檢測電路板的故障器件，從而對檢測人員檢測電路板進行了引導。

以時域脈壓插件為例，如圖5所示。圖5(a)是SPV測試通過的演示界面，表明插件通過SPV測試，可以繼續(xù)進行后面的測試。圖5(b)是Interconnect測試未通過的演示界面，顯示相關故障信息，包括故障原因(可精確定位至故障管腳)、故障所在網(wǎng)表和故障元器件的位置。

4 結(jié)語

基于DOM模型實現(xiàn)對XML文件的解析，在Visual Studio6.0平臺下將其應用于雷達插件故障檢測系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對第三方軟件的二次解析。在智能分析后，剔除冗余的信息，以精簡的解析報告、圖形化的人機交互界面，方便檢測人員快速排除故障和進行故障修復，并將其集成到綜合電路自動化測試系統(tǒng)中。該方案已經(jīng)在某出口三型雷達自動測試系統(tǒng)中得到應用。實踐證明，該應用系統(tǒng)具有操作方便、定位準確和執(zhí)行效率高等優(yōu)點。

［1］IEEE Std 1149.1-2001.IEEE Standard Test Access Port and Boundary Scan Architecture［S］.IEEE Standard Board，2001.

［2］IEEE Std 1149.4-2001.IEEE Standard a Mixed-signal Test Bus［S］.［S.1.］:Test Technology Technical Committee of the IEEE Computer Society，1999.

［3］NATANYA PITTS.XML 技術(shù)內(nèi)幕［M］.徐曉梅，龔志翔，王曉云，等，譯.北京:機械工業(yè)出版社，2002.

［4］趙輝.一種基于DOM的XML解析器的設計與實現(xiàn)［D］.太原:山西大學，2005.

［5］楊虹，徐超強，侯華敏.基于邊界掃描技術(shù)的集成電路可測性設計［J］.重慶郵電學院學報(自然科學版)，2006，18(6):686-723.

［6］張華，陳朝陽，沈緒榜.基于微機的邊界掃描測試主控系統(tǒng)的設計［J］.華中科技大學學報(自然科學版)，2002，30(5):22-24.

［7］倪軍，楊建寧.基于邊界掃描技術(shù)的數(shù)字系統(tǒng)測試研究［J］.電子技術(shù)應用，2006(09):107-110.