北京軟件開(kāi)發(fā)公司----電子備件高頻信號(hào)通用測(cè)試平臺(tái)

1整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖 1 原理結(jié)構(gòu)圖

2軟件整體結(jié)構(gòu)流程圖

圖2 軟件整體流程圖

3模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明

3.1 與通用測(cè)試平臺(tái)的交互

通用測(cè)試平臺(tái)是一個(gè)多功能的虛擬環(huán)境測(cè)試軟件平臺(tái)，具備強(qiáng)大的TPS功能。二次封裝的DLL文件將被通用測(cè)試平臺(tái)調(diào)用，調(diào)用的過(guò)程如下：

打開(kāi)通用測(cè)試平臺(tái)
打開(kāi)通用測(cè)試平臺(tái)中的“IVI儀器管理”
將二次封裝的DLL文件，加入到通用測(cè)試平臺(tái)的模塊路徑中，這樣便與通用測(cè)試平臺(tái)對(duì)接起來(lái)。

圖3 在通用測(cè)試平臺(tái)的“IVI儀器管理”中加載二次封裝的DLL文件

3.2 加載二次封裝的驅(qū)動(dòng)庫(kù)

3.2.1硬件驅(qū)動(dòng)程序的二次封裝

作為上層應(yīng)用和測(cè)試儀器驅(qū)動(dòng)程序之間的適配器，根據(jù)各個(gè)檢測(cè)功能，對(duì)廠商提供的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行封裝，包括：33250A(Agilent)、N5183A(Agilent)、5500A(FLUKE)、53148A(Agilent)、MSO7054B(Agilent)、N9020A-526(Agilent)、34410A(Agilent)七種儀器，每種儀器封裝為一個(gè)DLL，向上層應(yīng)用提供一個(gè)調(diào)用接口，方便上層應(yīng)用統(tǒng)一調(diào)用，這些接口包括但不限于：加載、接口查詢(xún)、各個(gè)檢測(cè)功能接口，獲得錯(cuò)誤類(lèi)型，卸載等接口。
儀器模塊有FLUKE、53148A(Agilent)、MSO7054B(Agilent)、N9020A-526(Agilent)、34410A(Agilent)。
儀器驅(qū)動(dòng)由任務(wù)提出方提供，每臺(tái)儀器實(shí)現(xiàn)的功能如下表1所示：北京大數(shù)據(jù)公司

序號(hào)	儀器名稱(chēng)	功能		封裝要求
1	33250A	輸出波形	正弦波、方波、斜波、脈沖	要求對(duì)左側(cè)所列功能可配置
		頻率范圍	輸出波形：1μHz~80MHz(正弦波、方波)；500μ~50MHz(脈沖)；1μHz~25MHz(任意波) 垂直精度：12bit
		調(diào)制方式	調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻、FSK
2	N5183A，附件N5183A-532、N5183A-1EA、N5183A-UNU、N5183A-UNT 和N5183A-1E1	輸入頻率范圍	100kHz~31.8GHz	要求左側(cè)所列功能可配置
		頻率分辨率	0.01Hz
		輸出功率	-90dBM~+12dBm
		頻率開(kāi)關(guān)速度	≤900μs
		調(diào)制方式	AM、FM、φM、脈沖
3	5500A	直流電壓輸出	0~±1020V	要求對(duì)左側(cè)所列功能可配置
		直流電流輸出	0~±11A
		電阻輸出	0~329.99MΩ
		交流電壓輸出	1mV~1020V,10Hz~500kHz，正弦波
		交流電流輸出	29mA~11A,10Hz~10kHz,正弦波
		電容輸出	0.33nF~1.1mF
		熱電偶源和測(cè)量	-250℃~+2316℃
		RTD源	-200℃~+630℃
4	53148A	通道數(shù)	1	頻率測(cè)試，功率測(cè)試，頻率穩(wěn)定度，功率穩(wěn)定度
		頻率范圍	50MHz~26.5GHz
		功率范圍	-70dBm~+20dBm
		精度	±50mVDVM
5	MSO7054B	示波器通道	4	波形分析，要求能夠測(cè)試頻率，周期，峰值，最大值，最小值，上升沿持續(xù)時(shí)間、下降沿持續(xù)時(shí)間、占空比、
		帶寬	500MHz
		采樣率	4GSa/s
		測(cè)試	頻率，峰峰值，最大值，最小值
		存儲(chǔ)深度	8Mpts
		垂直分辨率	8bit
6	N9020A-526，附件N9068A-2FP（負(fù)責(zé)相位噪聲測(cè)試的軟件組件）	頻率范圍	20Hz~26.5GHz	頻譜儀，可測(cè)量相位噪聲、噪聲系數(shù)、噪聲系數(shù)穩(wěn)定度，相位噪聲穩(wěn)定度
		絕對(duì)幅度精度	0.3dB
		第三階截距	+15dBm
		顯示的平均噪聲電平	-154dBm/Hz
		W-CDMAACLR動(dòng)態(tài)范圍	78dB
		標(biāo)記峰值搜索速度	5ms
		測(cè)量/模式切換速度	75ms
		分析帶寬	25MHz
7	34410A	直流電壓	100mV~1000V	可測(cè)試直流電壓、直流電流、電阻測(cè)試、交流電壓交流電流、二極管導(dǎo)通測(cè)試、頻率測(cè)試、電容測(cè)試
		直流電流	100
		電阻測(cè)試	100Ω~1000MΩ
		交流電壓	100mV~750V 3Hz~300KHz
		交流電流	100μA~3A 3Hz~10KHz
		二極管導(dǎo)通測(cè)試
		頻率測(cè)試	3Hz~300KHz
		電容測(cè)試	1nF~10uF

表1 儀器驅(qū)動(dòng)封裝列表

以某數(shù)字IO儀器模塊為例：該儀器模塊有很多函數(shù)，但我們使用時(shí)將函數(shù)分成三個(gè)：初始化儀器、測(cè)試儀器、關(guān)閉儀器。對(duì)驅(qū)動(dòng)程序二次封裝，封裝為若干主要接口函數(shù)，如：InitInstrument( )、TestInstrument（）、CloseInstrument（）、GetResultDataType( )、GetLastConfig()、GetDriverVersion( )等等。在初始化儀器時(shí)，我們將配置儀器的參數(shù)，如：通道選擇(Channel)、ＩＯ輸出方向（輸入或輸出）、狀態(tài)（置高或置低）等，在測(cè)試函數(shù)中有返回的測(cè)量結(jié)果，該結(jié)果將在通用測(cè)試平臺(tái)中顯示出來(lái)。
對(duì)硬件驅(qū)動(dòng)程序的二次封裝的詳細(xì)過(guò)程如下：
需要先加載硬件本身自帶的驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)庫(kù)文件，加載過(guò)程如下：
一般的動(dòng)態(tài)庫(kù)有三個(gè)文件，分別為.h頭文件、DLL庫(kù)文件、Lib文件。
*.lib是索引文件，用來(lái)保存DLL庫(kù)文件函數(shù)一些索引信息。
封裝硬件原始驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，需要將這三個(gè)文件配置到軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境中。將這三個(gè)文件加入的軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境中（這里使用VC6.0）。

流程圖如下：

圖4 加載硬件本身驅(qū)動(dòng)程序的過(guò)程

詳細(xì)過(guò)程步驟如下：

第一步，打開(kāi)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境VC6.0，如下圖:

圖5 打開(kāi)VC6.0 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的Project菜單項(xiàng)

第二步，加入*.lib文件，如下圖：

圖7 在Project的Setting設(shè)置項(xiàng)的Link中加入*.lib文件

第三步，加載*.h頭文件

圖8 在程序里加入*.h文件和相關(guān)的頭文件

第四步實(shí)現(xiàn)各函數(shù)的功能
1、初始化儀器InitInstr函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：

/**********************************************************************************/ // 模塊功能：初始化儀器
// 參數(shù)說(shuō)明：
// int iInstrID，標(biāo)識(shí)用于傳入數(shù)據(jù)的儀器ID
// char* cAddress，標(biāo)識(shí)用于傳入數(shù)據(jù)的儀器地址；指針為空，則使用上次地址.
// bool bSimulate，標(biāo)識(shí)是否是仿真執(zhí)行；仿真為真時(shí)，可不指定儀器ID 和儀器地址。
// 返回值：BOOL，返回初始化結(jié)果；TRUE，初始化成功；FALSE，失敗，錯(cuò)誤信息通過(guò)
// GetError（）函數(shù)獲取。
// unsigned long   hHandle 儀器句柄
// 備注：IVI驅(qū)動(dòng)使用儀器ID（邏輯名稱(chēng)）；普通驅(qū)動(dòng)使用儀器地址
****************************************************************************/
BOOL InitInstr（int iInstrID, char* cAddress, BOOL bSimulate）
{
//調(diào)用Aglient公司的硬件本身的驅(qū)動(dòng)程序接口
         If (VI_SUCCESS == Aglient_ N5183A_Init(“PXI6::5::INSTR”, &g_hHandle ) )
{
       Return TRUE;
}
Else
{
       Return FALSE;
}
}
2、執(zhí)行測(cè)試儀器的功能或性能的InstrExecute函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：

Int IntstExecture(unsigned long hHandle, char *cParamList)
{
       //char *類(lèi)型的配置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換字符串類(lèi)型，以便于解析
       CString sParamlist = cParamList;

       //獲取儀器參數(shù)設(shè)置
CString param1 = GetParamFromList(sParamlist, sKey1);
CString param1 = GetParamFromList(sParamlist, sKey2);
……..
………

       //調(diào)用硬件本身的驅(qū)動(dòng)程序接口，并將參數(shù)傳入接口，開(kāi)始真正的測(cè)試執(zhí)行
       If (Aglient_ N5183A_EXE(param1, param1) == SUCCESS)
       {
              //執(zhí)行成功，則獲取要測(cè)量的數(shù)據(jù)
              If (Aglient_ N5183A_GetData ( &ResultData ))
              {
Return ResultData;
}
Else
{
Return 0;
}

}
Else
{
       //執(zhí)行失敗，則獲取錯(cuò)誤號(hào)
       lastError = GetLastError();
}
Return lastError;
}

其他函數(shù)的實(shí)現(xiàn)與上述類(lèi)似。
所有的函數(shù)以表格列出:

序號(hào)	函數(shù)名稱(chēng)	函數(shù)參數(shù)	函數(shù)功能	返回值	備注
1	InitInstr		初始化儀器	BOOL
2	InstrExecute		執(zhí)行測(cè)試	int
3	CloseInstr		關(guān)閉儀器	BOOL
4	ResetInstr		復(fù)位儀器	BOOL
5	GetLastError		獲取最后一次發(fā)生的錯(cuò)誤信息	BOOL
6	GetResultDataType		獲取結(jié)果數(shù)據(jù)類(lèi)型	BOOL
7	GetResultDataInt		返回指定測(cè)試結(jié)果的整形數(shù)值	BOOL
8	GetResultDataDouble		返回指定測(cè)試結(jié)果的浮點(diǎn)數(shù)值	BOOL
9	GetResultDataBool		返回指定測(cè)試結(jié)果的布爾數(shù)值	BOOL
10
11	GetResultDataChar		返回指定測(cè)試結(jié)果的字符數(shù)值	BOOL
12	GetResultDataDoubleArraySize		返回指定測(cè)試結(jié)果的浮點(diǎn)數(shù)組的大小	BOOL
13	GetResultDataDoubleArrayValue		返回指定測(cè)試結(jié)果的浮點(diǎn)數(shù)組的值	BOOL
14	GetResultDataIntArraySize		返回指定測(cè)試結(jié)果的整型數(shù)組的大小	BOOL
15	GetResultDataIntArrayValue		返回指定測(cè)試結(jié)果的整型數(shù)組的值	BOOL
16	GetResultDataBoolArray_Size		返回指定測(cè)試結(jié)果的布爾數(shù)組的大小	BOOL
17	GetResultDataBoolArrayValue		返回指定測(cè)試結(jié)果的布爾數(shù)組的值	BOOL
18	GetResultDataCharArraySize		返回指定測(cè)試結(jié)果的字符數(shù)組的大小	BOOL
19	GetResultDataCharArrayValue		返回指定測(cè)試結(jié)果的字符數(shù)組的值	BOOL

表2 二次封裝DLL的接口函數(shù)列表

3.3用戶(hù)管理
3.3.1權(quán)限分級(jí)
第一級(jí)，超級(jí)管理員，擁有所有權(quán)限，可以刪除、添加、用戶(hù)及修改用戶(hù)權(quán)限。也能管理測(cè)試流程，比如添加、刪除、修改測(cè)試流程。
第二級(jí)，普通管理員，能管理測(cè)試流程，比如添加、刪除、修改測(cè)試流程。
第三級(jí)，普通用戶(hù)，只能執(zhí)行測(cè)試流程。本軟件不需要具備編寫(xiě)測(cè)試流程的功能，測(cè)試流程在通用測(cè)試平臺(tái)中編寫(xiě)。

圖8 用戶(hù)管理流程圖

圖9 用戶(hù)管理效果圖

3.3.2權(quán)限分配過(guò)程
將軟件界面（見(jiàn)圖10）上配置的用戶(hù)權(quán)限與權(quán)限結(jié)構(gòu)體對(duì)應(yīng)，如果選擇了某項(xiàng)權(quán)限時(shí)，結(jié)構(gòu)體中的成員變量值再被賦值為1。
當(dāng)某一個(gè)用戶(hù)執(zhí)行某操作時(shí)，首先判斷用戶(hù)信息中的權(quán)限結(jié)構(gòu)體的值，當(dāng)值為T(mén)RUE 時(shí)表示用戶(hù)有權(quán)限，可以執(zhí)行操作，否則拒絕用戶(hù)執(zhí)行操作。
定義權(quán)限結(jié)構(gòu)體
Typedef   Rights
{
BOOL AddUUT;        //添加UUT
BOOL ModifyUUT;     //修改UUT
BOOL TestExecute;      //測(cè)試執(zhí)行
BOOL AddUser;        //添加用戶(hù)
BOOL DeleteUser;      //刪除用戶(hù)
BOOL DeleteUUT;      //刪除UUT
} Rights;

圖 10 讀取權(quán)限的流程圖

軟件界面配置與權(quán)限結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)過(guò)程：
將界面上的配置信息保存到數(shù)據(jù)，用戶(hù)登錄軟件時(shí)，用戶(hù)信息（主要是權(quán)限信息）從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出來(lái)。這時(shí)，我們定義一個(gè)權(quán)限結(jié)構(gòu)體，把權(quán)限信息的值賦給權(quán)限結(jié)構(gòu)體。
Rights   admininstrator;    //定義一個(gè)有系統(tǒng)管理員權(quán)限的結(jié)構(gòu)體變量
admininstrator. AddUUT    = TRUE; //分配添加UUT的權(quán)限
admininstrator. ModifyUUT   = TRUE;   //分配修改UUT的權(quán)限
admininstrator. TestExecute   = TRUE;   //分配測(cè)試執(zhí)行的權(quán)限
admininstrator. AddUser      = TRUE;   //分配添加用戶(hù)的權(quán)限
admininstrator. DeleteUser    = TRUE;   //分配刪除用戶(hù)的權(quán)限
admininstrator. DeleteUUT    = TRUE; //分配刪除UUT的權(quán)限

4 功能測(cè)試模塊

4.1權(quán)限分配過(guò)程
功能測(cè)試模塊用于運(yùn)行一個(gè)包括了多個(gè)被測(cè)對(duì)象功能的測(cè)試流程集。測(cè)試流程集是由任務(wù)提出方通過(guò)通用測(cè)試平臺(tái)和完成，由任務(wù)承擔(dān)方通過(guò)編寫(xiě)功能測(cè)試模塊來(lái)負(fù)責(zé)管理和運(yùn)行。北京大數(shù)據(jù)公司。
功能測(cè)試模塊的流程管理主要包括以下內(nèi)容：

流程的名稱(chēng)；
流程的路徑；
流程的功能

對(duì)以上這些內(nèi)容要求可顯示(采用列表方式)并可更改。同時(shí)要求對(duì)流程的數(shù)量可以增加、刪減，并可調(diào)整流程之間的順序。

功能測(cè)試模塊在運(yùn)行測(cè)試流程時(shí)，要求調(diào)用任務(wù)提出方提供的通用測(cè)試平臺(tái)的ActiveX組件，將相關(guān)的功能模塊嵌入本軟件系統(tǒng)中。該組件可以根據(jù)測(cè)試任務(wù)進(jìn)行操作提醒、過(guò)程顯示等，組件的具體實(shí)現(xiàn)方式由任務(wù)提出方負(fù)責(zé)指導(dǎo)承擔(dān)方完成。

圖 13 功能控制模塊

用戶(hù)權(quán)限控制管理。
軟件模塊控制管理。
軟件模塊功能調(diào)用包括：功能測(cè)試的選擇、性能測(cè)試的選擇、測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用選擇、質(zhì)量評(píng)估的選擇和接口函數(shù)庫(kù)的管理。

6 測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)模塊設(shè)計(jì)說(shuō)明

6.1.1模塊描述

測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)的管理由任務(wù)提出方負(fù)責(zé)完成，本軟件的承擔(dān)方要求能夠調(diào)用提出方提供的可執(zhí)行文件。

圖 14 數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)之間的關(guān)系圖

7 質(zhì)量評(píng)估模塊設(shè)計(jì)說(shuō)明

7.1.1模塊描述

質(zhì)量評(píng)估模塊分為專(zhuān)家只是生產(chǎn)和故障分析兩個(gè)子模塊，這兩個(gè)部分均由任務(wù)提出方負(fù)責(zé)完成，并提供可執(zhí)行文件。要求本軟件承擔(dān)方在設(shè)計(jì)時(shí)，可選擇調(diào)用不同的子模塊。

7.2.1功能

接口函數(shù)庫(kù)負(fù)責(zé)將點(diǎn)子備件高頻信號(hào)設(shè)備中各種儀器設(shè)備的驅(qū)動(dòng)接口二次封裝成統(tǒng)一格式的函數(shù)調(diào)用接口，供功能測(cè)試和性能測(cè)試模塊的調(diào)用。
功能測(cè)試和性能測(cè)試包括了典型功能和性能蠶食的測(cè)試流程，選擇運(yùn)行響應(yīng)的測(cè)試流程，并通過(guò)盜用接口函數(shù)庫(kù)控制響應(yīng)儀器設(shè)備完成各項(xiàng)預(yù)定測(cè)試，同時(shí)將測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果傳送給測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理。
測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)功能測(cè)試和性能測(cè)試獲取的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，主要包括被測(cè)對(duì)象功能（性能）測(cè)試所需的供電激勵(lì)、連接路徑、檢測(cè)參數(shù)類(lèi)型、測(cè)量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值、檢測(cè)門(mén)限及結(jié)論等。
   質(zhì)量評(píng)估軟件通過(guò)調(diào)用測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)中響應(yīng)對(duì)象的全部測(cè)試信息，采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析方法，評(píng)估被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)。
7.2.2   測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)
       測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)的管理由任務(wù)提出方負(fù)責(zé)完成，本軟件的承擔(dān)方要求能夠調(diào)用提出方提供的可執(zhí)行文件。
7.2.3 質(zhì)量評(píng)估模塊
       質(zhì)量評(píng)估模塊分為專(zhuān)家只是生產(chǎn)和故障分析兩個(gè)子模塊，這兩個(gè)部分均由任務(wù)提出方負(fù)責(zé)完成，并提供可執(zhí)行文件。要求本軟件承擔(dān)方在設(shè)計(jì)時(shí)，可選擇調(diào)用不同的子模塊。
7.2.4 接口函數(shù)庫(kù)
       接口函數(shù)庫(kù)將使用任務(wù)提出方提供的“IVI一起驅(qū)動(dòng)管理”模塊。要求任務(wù)承擔(dān)方能夠調(diào)用并執(zhí)行該模塊。

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