本文針對ATS中TPS的可移植性差的問題，在ATML框架下研究了面向信號的自動測試系統結構，提出了一種面向信號的自動測試系統資源分配方法。該方法使用信號作為測試系統內信息傳輸的接口，通過信號匹配為UUT端口分配儀器資源，解決了傳統的面向儀器的自動測試系統資源分配依賴硬件資源的問題，提高了 TPS的可移植性。

　　0引言

　　ATS（Automatic Test System，自動測試系統）能夠對被測設備進行自動測試、故障診斷。傳統的面向儀器的ATS中開發的TPS（Test Program Set，測試程序集）涉及對測試資源的直接訪問，當TPS在不同平臺之間移植或測試儀器資源改變時，測試程序需做大量改動，可移植性和重用性較差。

　　ATML（Automated Test Markup Language，自動測試標記語言）采用面向信號的結構對ATS進行標準化描述。

　　ATML將測試需求描述為UUT端口的測量/激勵信號需求，測試資源能力描述為儀器資源端口的信號能力，通過信號匹配實現儀器資源的分配。測試執行過程中，測試程序根據儀器資源分配的結果，調用面向信號的儀器驅動實現測試操作。基于ATML開發的TPS中不包含任何針對硬件資源的操作，當TPS在不同平臺之間移植時，資源分配模塊能夠重新為UUT端口分配測試儀器，提高了TPS的可移植性。

　　1儀器能力描述

　　ATML ATS關系圖如圖1所示。

　　在ATS中，儀器的主要功能是產生或測量UUT端口的需求信號。傳統的測試儀器往往是功能單一的專用儀器，ATS中儀器數量眾多，隨著被測設備的增加，專用的測試適配器也越來越多，導致通用ATS的規模越來越龐大。近年來出現了以軟件控制的、以功能組合方式實現的合成儀器技術，如Ai7技術，將7種儀器的功能由一個合成儀器模塊來實現。本單位自主研發的可重構儀器資源的每個通道可以軟件定義為AD/DA/計數器/DMM等常用的測試儀器資源，省去資源分配環節（信號開關矩陣）；同時，可重構儀器具備超寬量程，可以不使用接口適配器進行信號調理。

　　為了實現面向信號開發的TPS的靈活重載和儀器的獨立，ATML不直接利用儀器的物理端口（Ports），而是在儀器描述文檔內定義信號能力（Capabilities）和邏輯資源（Resources），通過能力到資源的映射（Capability-Map）和資源到端口的連接（NetworkList）實現不同的信號能力到儀器端口的分配。整個測試系統的能力是測試工作站中所有儀器能力的總和。

　　以可重構儀器中的萬用表資源為例，其能力、資源和端口的映射關系如圖2所示。

　　（1）定義儀器的信號能力

　　儀器的信號能力定義了儀器能夠產生或測量的信號類型信息。儀器的信號能力使用STD的BSC（BasicSignal Component，基本信號組件）庫和TSF（Test SignalFramework，測試信號框架）庫進行描述，也可以使用BSC庫和TSF庫中基本信號的組合自定義測試需要的復雜信號。以直流電壓測量能力為例，幅值范圍為-400~400 V，精度為0.1%，其ATML描述如下：

　　（2）定義邏輯資源

　　邏輯資源定義了儀器內部的功能模塊，用于連接儀器的信號能力與物理端口。圖2所示的萬用表資源包含4個邏輯端口：P1、P2、P3、P4.

　　（3）定義儀器的物理端口

　　物理端口定義了儀器的外部端口，圖2中的端口：

　　HI、LO、Sense_HI、Sense_LO.

　　（4）將信號能力映射到資源

　　儀器描述文檔中使用CapabilityMap元素描述信號能力與邏輯資源間的映射關系。其結構為：Capability-Map/Mapping /Map/Node/Path.通過增加Mapping元素，將多個信號映射到同一個資源，可以描述一個資源能夠產生/測量多個信號，但是同一時刻只能產生/測量其中的一個信號；通過增加Mapping元素，將一個信號映射到多個資源，可以描述一個信號可以由多個資源產生/測量；通過在同一Mapping 元素中將多個信號映射到一個資源，可以描述一個資源能夠同時產生/測量多個信號；通過在同一Mapping元素中將一個信號映射到多個資源，可以描述一個信號占用多個資源；通過在同一Map-ping元素中添加多個Map元素，可以描述信號與資源間多個端口的連接；通過在同一Map元素中添加多個Node 元素，可以描述信號與資源間一對多或多對一的連接；Path元素用于描述能力或資源端口在儀器描述文檔中的位置。通過上述搭配組合，可以完成對具體儀器功能間相互依賴或約束等復雜關系的描述。

　　（5）將資源連接到物理端口

　　儀器描述文檔中使用NetworkList元素描述邏輯資源與物理端口間的連接關系。其結構為：NetworkList/Network/Node /Path.通過增加Network元素，描述資源與端口間的多條邏輯連接線路；Path元素用于描述資源端口和物理端口在儀器描述文檔中的位置。