基于CSCI的自動測試系統(tǒng)開發(fā)與設計

羅剛，羅小平

（中國電子科技集團公司第二十九研究所，四川成都，610000）

0 引言

為保證產品質量，提升產品合格率，對其性能、功能進行充分測試是非常有必要的，而測試項目多、雜、繁幾乎是每個產品都具備的特性，測試過程對人員、儀器、環(huán)境的需求都比較高。普通的手動測試,由于操作力度過大,不但測量效率低下,且測量結果過分依賴于測試人員的熟練度,在測量前就必須先對設備進行大量的按鍵動作，儀器按鈕經重復多次按壓易造成按鍵不靈敏甚至失靈，人員長時間操作、監(jiān)測容易產生疲勞，效率低下，累計測試耗時長，人員培訓成本、儀器保養(yǎng)、更換成本比較高，已不能滿足日趨繁重地生產日常需求。

各種自動測試系統(tǒng)應運而生，其中基于CSCI的自動測試系統(tǒng)，具備良好的通用性和擴展性、良好的人機交互用戶界面等優(yōu)點,大大減少了系統(tǒng)運行復雜度,被廣泛應用到各個領域。

1 系統(tǒng)設計

CSCI（Computer Software Configuration Item）， 計算機軟件配置項，在設計時可選用多種常規(guī)編程語言，如C、C++、C#等均可，自動測試軟件在Windows系統(tǒng)上，應用CSCI設計ini類型文件對各項指標參數(shù)分別加載測試模塊，利用儀器驅動實現(xiàn)對各類儀器的程控、參數(shù)下發(fā)、參數(shù)回讀，測試結果實時顯示、分析、判斷、記錄。利用UI界面將測試過程、測試結果呈現(xiàn)給用戶，同時在記錄測試過程中上報原始數(shù)據(jù)，可實時觀測或導出供用戶分析和查看。

自動測試系統(tǒng)設計應明確的基本要素包含使用范圍、引用文檔信息、CSCI級設計決策、CSCI體系結構設計、CSCI詳細設計說明、需求的可追溯性等。以下描述其開發(fā)與設計方法。

1.1 CSCI級設計決策

系統(tǒng)設計原理是通過靈活配置測試環(huán)境參數(shù)的CSCI設計，實現(xiàn)對各項指標參數(shù)的閾值判別，軟件自動計算，可進行執(zhí)行消息顯示、測試結果輸出、保存等，實現(xiàn)測試自動化、智能化。輸入/輸出數(shù)據(jù)流圖如下圖所示。

圖1 輸入/輸出數(shù)據(jù)流圖

CSCI輸入/輸出設計決策信息表如下：

表1 輸入/輸出設計決策信息表

CSCI的行為決策見下表：

表2 CSCI行為決策表

CSCI數(shù)據(jù)文件設計決策時間下表：

表3 CSCI數(shù)據(jù)文件設計決策表

CSCI安全性設計決策見下表：

表4 CSCI安全性設計決策表

CSCI靈活性設計決策見下表：

表5 CSCI靈活性設計決策表

CSCI通用性設計決策見下表：

表6 CSCI通用性設計決策表

當然，還有其他決策，如操作系統(tǒng)是選用win7還是win10，通訊協(xié)議是GPIB、USB還是TCP/IP、開發(fā)工具是C還是C#等。

1.2 CSCI體系結構設計

基本的系統(tǒng)至少包含端口接口、儀器接口、功能函數(shù)以及指標測試模塊，各單元組成示例如圖2所示。

圖2 CSCI 單元組成示例

各單元說明見表7：

表7 CSCI 單元說明

示例中的系統(tǒng)執(zhí)行方案為：測試軟件打開后，對串口參數(shù)進行設置并打開串口，等待檢測產品數(shù)據(jù)上報，同時對測試參數(shù)進行設置，用戶可選擇待測的指標項目，選擇后根據(jù)配置表自動設置指標測試參數(shù)，設置完成后即可開始指標測試。測試過程中測試結果將實時顯示，測試完成將結果保存。系統(tǒng)執(zhí)行流程如圖3所示。

圖3 執(zhí)行流程圖

1.3 CSCI詳細設計說明

系統(tǒng)運行后進入主界面，面板上有功能按鈕欄，實時數(shù)據(jù)文本顯示區(qū)，參數(shù)設置區(qū)、測試指標選擇區(qū)、指標測試區(qū)等部分，設計時需按照軟件功能將各功能詳細設計說明。下面舉例說明。

1.3.1 系統(tǒng)接口關系

CSCI接口關系如圖4所示。

圖4 CSCI 接口關系

測試系統(tǒng)接口為人機交互接口，包含用戶在測試軟件中配置測試環(huán)境參數(shù)以及控制自動測試模塊的各人機交互窗體。接口標識和接口表如表8。

表8 人機交互接口表

1.3.2 靈敏度測試

靈敏度測試流程如圖5所示 。

圖5 靈敏度測試流程

根據(jù)靈敏度測試的原理和計算公式（本文不再累述），測試完所有通道的靈敏度，顯示測試結果并保存在文件中。

1.3.3 異常處理

系統(tǒng)中可以增加用戶友好界面設計，在各個環(huán)節(jié)若出錯或有重要提示，將彈出提示窗口，基本流程如下。

1.3.4 系統(tǒng)界面

根據(jù)各個功能模塊的流程，對自動測試系統(tǒng)進行軟件界面設計，基本元素應包含菜單功能區(qū)、信息欄、指標欄、顯示欄等，根據(jù)項目特點進行優(yōu)化設計。下圖為基于C#的應用示例。

圖6 異常處理流程

圖7 自動測試系統(tǒng)軟件界面示例

圖8 CAN自檢功能模塊示例

軟件界面應包含各個功能區(qū)，各功能模板合理布局，步進式操作最符合人的操作習慣，比如先選擇端口，再選擇儀器，填寫必要信息，開始測量等。系統(tǒng)運行也可設置成一鍵啟動，根據(jù)設定規(guī)則，按照流程后臺自動運行，實時顯示過程數(shù)據(jù)，根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進行實時分析、處理、存儲等操作，大量減少人工手動操作，解放人力，使測試過程標準化。

2 結論

本文研究了基于CSCI的自動測試系統(tǒng)開發(fā)與設計過程，描述了重要要素的基本設計方法。這種方式設計出的自動測試系統(tǒng)有以下幾個優(yōu)點：兼容性強，適用各種編程環(huán)境；靈活利用合適的驅動便于實現(xiàn)各類硬件接口的調整，可用于不同種類儀器；具有數(shù)據(jù)快速處理的優(yōu)勢，及時滿足設計者、使用者使用和分析數(shù)據(jù)的需求；自動化特性能最大化釋放人力資源；簡潔清晰的可視化界面給使用者不一樣的體驗。