黄雪明 任登娟
摘 要：本文论述了使用ATML语言的背景、ATML标准体系结构和构成ATML标准所有子组件的描述方法及其之间的相互关系，提出了基于ATML标准的测试软件架构模型设计，包括信号的定义、映射表、XML引擎、模型转换工具、数据库模型等技术，为实现自动测试系统软件的通用性、可移植性奠定了技术基础。
关键词：ATML;XML;XML引擎;映射表
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）16-0001-03
Abstract：This paper discusses the background of using ATML language，the architecture of ATML standard and the description methods of all the sub-components of ATML standard and their interrelationships. It also presents the design of testing software architecture model based on ATML standard，including signal definition，mapping table，XML engine，model transformation tool，database model and so on. It lays a technical foundation for realizing the universality and portability of ATS software.
Keywords：ATML;XML;XML engine;mapping table
0 引 言
在自动测试系统（ATS）软件中，不同测试信息模块之间都是紧密耦合在一起的，各测试信息模块之间缺乏标准化的ATS数据信息描述和交换格式，导致不同的测试站与测试软件模块之间的通用性、可移植性、协同工作能力较差，这已成为自动测试系统发展的一个瓶颈。
现自动测试领域的研究方向是对ATML（自动测试标记语言）的标准研究，该标准的主要功能是基于XML（可扩展标记语言）描述文档对自动测试系统中的所有的测试信息进行标准化描述和信息互换。ATML标准主要采用面向信号描述测试系统中测试资源的方法，实现了与测试软件和测试仪器无关的测试策略方法，降低了测试软件的开发周期和成本，提高了测试软件可移植性，解决了测试软件开发过程中缺乏标准、代码编写不规范和可移植性差等问题，让自动测试系统走向通用化、可移植性的道路成为现实。
1 ATML标准体系
ATML提供了被测对象的基本信息、测试策略方法、信号描述、测试程序集、测试结果及测试运行时间等信息的整体规范和各测试组件信息交换的标准数据方式。ATML框架是由各个不同的ATML元素通过组合的形式构成。目前，IEEE定义了9个ATML组件，每个组件由ATML组件标准和相应的XMLSchema组成，每一个ATML组件标准都有相对应的xsd文件，对应关系如图1所示。
XML Schema语言的核心采用了实体定义元素和属性的描述方法。XML Schema可以使采用不同的标准编程语言的软件或不同规格的软件系统之间共享硬件资源的数据和信息，并详细定义了约束、规则与实体之间相互的联系。
ATML组件功能如下：（1）Common组件是ATML中的公共资源，它为其他组件的XML Schema定义了公共类型和属性组。由于Common Schema没有相应的实例文档，因此Common组件不是一个独立的IEEE标准，它只是规范ATML子组件公共信息的说明。（2）Test Configuration组件详细描述了在特定测试系统软件上被测对象测试时所需的测试仪器资源、测试程序和测试策略文档。（3）UUT Description组件主要详细描述被测对象的名称、件号、信号接口、物理属性等基本信息。其中最主要的是测试端口信息，它是对被测针脚号的描述，通过逻辑端口映射虚拟端口的方式来实现，其主要节点结构如图2所示。（4）Test Adapter Description组件详细描述了适配器和工作站之间的接口连接关系，作为自动测试系统信号的中转枢纽，实现测试资源与被测对象测试点之间各种信号的转换、调理与分配。（5）Test Station组件详细描述了测试系统内部测试资源的特性、电气特性和测试资源间的路径、开关等信息。（6）Instrument Description组件主要详细定义了测试资源的模型，如资源名称、控制总线类型、资源的地址、具有的输入/输出能力信息等信息。（7）Test Description组件主要详细定义了UUT的测试指标、测试策略方法、输入/输出信号的要求等信息。根据被测对象的测试描述文档来开发测试程序，提高测试程序在不同ATE（自动化测试设备）间的可移植性，其主要节点结构如图3所示。（8）Test Results组件详细描述了被测对象的测试内容、合格判定条件、测试指标和测试环境等测试信息。（9）Maintenance Action组件详细描述了对被测对象故障信息和诊断依据，详细诊断信息在IEEE Std1232、IEEE Std1522、IEEE P1636.2中的定义。
2 基于ATML的测试软件架构模型设计
ATML以XML的树型格式文档表示，主要描述ATS相关测试信息，提高ATS的测试设备的互换性和测试程序集的可移植性，XML文档容易读取和理解、支持跨系统运行等优势，使不同的测试软件和系统都可以进行测试信息的互换，通过在ATS中使用ATML标准。可以减少系统软件的开发时间、测试程序的测试周期，开发出支持不同测试仪器的描述文档。
在面向信号的软件架构中，将虚拟的信号端口映射实际仪器的物理端口，仪器资源表只是组成系统的一部分，在实际的使用过程中，开发人员可以不用详细了解仪器的参数配置和功能，只需要在测试开发过程中配置测试所需的信号参数。
测试软件的工作流程，即由开发人员根据测试系统的硬件架构，使用IEEE1671的XMLSchema完成所有测试仪器资源的配置信息描述和映射表;完成面向信号资源建模、UUT建模、测试接口建模等开发工作;测试开发人员通过分析被测对象得到测试策略文件，再通过调用XML引擎完成被测对象可执行的测试程序，该测试程序可以自动分析测试过程中测试仪器端口以及测试仪器端口到被测对象之间的路径以及自动输出测试结果转换成符合IEEE1636标准的XML描述文档，并完成基于IEEE1232的故障诊断分析过程，ATML测试软件架构模型如图4所示。
测试配置建模：按Test Configuration组件建立被测对象相关的硬件信息、软件信息、适配器信息、测试电缆信息等描述实例文档和数据库模型;
UUT建模：按UUT Description组件建立UUT基本信息定义、UUT端口定义、UUT的版本信息定义、UUT端口与物理端口的映射表定义、UUT和适配器端口连接的关系的对应表等描述实例文档和数据库模型;
适配器建模：按Test Adapter Description组件建立适配器的基本信息定义、适配器端口定义、适配器版本信息定义、适配器端口与物理端口的映射表定义、适配器和测试平台端口连接的关系的对应表等描述实例文档和数据库模型;
测试信号建模：按Instrument Description组件建立信号名称、信号类型、信号流向、信号参数属性（如范围、精度、能力等）等描述实例文档和数据库模型;
测试描述建模：按Test Description组件建立被测对象测试所需的输入/输出信号需求参数、故障诊断信息、测试附件信息、接口信号信息、具有的特殊需求信号信息、测试过程中需要人工干预的信息等描述实例文档和数据库模型;
测试结果建模：按Test Results组件建立被测对象信号的测量值、合格判据、理论值、测试故障状态及相关信息等描述实例文档和数据库模型。
每个ATML模型所需的元素、属性及其相互关系都是可以用图表示，通过输入相关参数，动态生成ATML标准的描述文档。使用XML技术解析和转换ATML模型文档，现有的通用编程软件（比如C#）都提供访问、修改和读取XML动态库功能，在XML动态库的基础上设计和定义信号定义工具、映射表工具、模型转换工具、编译器等，使访问、修改、识别和读取ATML模型文档的过程变得非常简单。
图中部分模块的具体定义如下：（1）信号定义工具：用于定义ATML标准中每个元素的属性、类型、描述、名称等标签内容信息;（2）XML引擎：对每个ATML模型文档进行分析和解释;（3）模型转换工具：分析不同的标准模型数据结果，转换为对应的标准描述文档;（4）映射表：在面向信号的测试软件架构中，通过虚拟信号对端口进行连接，在ATML元素标签内容和自动测试系统硬件架构模型之间，建立一种虚拟的对应关系，形成一个映射表。
3 结 论
ATML标准提供了一种基于文本格式、与测试软件和测试硬件资源无关的开放共享数据信息方法，通过使用XML可以在不同厂家生产的测试系统平台之间进行数据交换，能够被不同形式的测试程序所读取，降低了数据信息交换的复杂性。为实现自动测试系统的通用性、可移植性奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1] 钱锋，孟晨，王成.基于ATML标准的测试信息描述研究 [J].计算机测量与控制，2009，17（8）：1467-1469.
[2] 杨占才，王红，范利花，等.基于ATML标准的ATS软件建模技术 [J].航空科学技术，2013（3）：72-75.
[3] 许爱强，文天柱，孟上.ATML标准的结构和应用研究 [J].仪表技术，2011（8）：17-19.
[4] 杨起，王竹林，王成.ATML测试系统软件平台架构及测试结果建模研究 [J].计算机测量与控制，2019，27（2）：118-122.
作者简介：黄雪明（1981.11-），男，汉族，广东广州人，中级工程师，研究生，研究方向：自动测试技术;任登娟（1981. 08-），女，汉族，广东广州人，讲师，研究生，研究方向：测试技术、通信技术。
