测试软件开发工具发展现状及趋势

摘要：基于对国内外自动测试领域现状的调研分析，详细介绍了当前常用的典型软件开发工具；以航天测控公司的VITE平台为视角综合对比了国内外的主流软件开发工具，多层次展现了这些工具的优缺点；结合大量工程应用中的软件开发工具使用经验，评估了未来一个时期测试软件开发工具的发展趋势。

关键词：自动测试系统；测试标记语言；虚拟仪器测试环境；可视化技术

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）18-4234-02

自20世纪50年代美国开始研究专用电子测试设备以来，自动测试设备（ATE）的概念开始出现，在计算机技术对自动测试领域的有力推动下，越来越多的专用软件和软件开发工具出现在ATE系统中。随着可视化技术和CASE技术应用的不断深入，支持可视化编程特性的新一代测试软件开发工具逐渐发展起来。

1 国内外发展现状

1.1国外发展现状

1）NI公司的LabVIEW

LabVIEW是一种使用图形化编程语言（又称为“G”语言）的开发环境，它已广泛被工业界、学术界和研究实验室以一个标准的数据采集和仪器控制软件所接受。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能，还内置了便于应用的TCP/IP、ActiveX等标准的库函数。

2）NI公司的LabWindows/CVI

LabWindows/CVI是美国NI公司推出的一种32位的面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发工具。它以ANIS C为核心，是一个完全的标准C开发环境，可以在多操作系统下运行。它提供内置式函数库用于完成数据采集、分析和显示任务，还提供简单的拖放式用户界面编辑器以及自动代码生成工具。

3）NI公司的TestStand

美国国家仪器公司开发的TestStand软件平台是可以立即执行的测试管理软件，用于测试序列的开发、管理及运行。处于TestStand软件核心的是一个高速、多线程执行引擎，它提供一个开放的API接口，通过此接口可以方便地与其他应用进行通信，序列编辑器和操作者可以利用它访问TestStand引擎。

4）TYX公司的PAWS

PAWS（Professional ATLAS Workstation System）是美国TYX公司开发的一套用于自动测试系统开发的软件平台。

与众多把测试和仪器的驱动集中在一起面向解决方案的开发环境相比，PAWS是面向ATLAS测试语言的开发环境。它具有层次化的体系结构，含有PAWS/TRD（测试需求）、PAWS/TPS（测试程序开发）和PAWS/RTS（测试运行系统）等组件，具备从测试程序的开发、测试控制到文档生成等一系列自动化功能。

1.2国内发展现状

1）航天测控公司的虚拟仪器测试环境VITE

虚拟仪器测试环境VITE软件平台在诞生后的十几年中经历了三代，分别是VITE1.0、VITE2.0和VITE3.0。每一代平台不仅在界面、功能上有较大区别，同时也包含了不同阶段测试理念的发展。

VITE1.0是在测试系统集成的需求背景下诞生的，用户运用平台面向仪器配置流程，省去了大量重新编程的工作。

VITE3.0软件平台在VITE2.0的基础上取得了多项突破。例如，该软件平台集面向仪器和面向信号于一体，添加了通用虚拟仪器的IVI管理模块，成功体现了TPS与仪器设备间的无关性；该平台添加了测试过程回放功能，便于事后对测试过程进行深入分析；VITE3.0打破了VITE2.0所基于的ATLAS标准，采用了全新的ATML标准，因此从根本上克服了ATLAS的一些缺陷。

2）北京联合信标测试技术有限公司的GPTS软件平台

GPTS是一套以标准ATLAS716编译器及IVI-COM技术为核心的通用自动测试系统软件平台，由自动测试系统集成开发环境和测试程序运行环境两部分组成，目前已经发展到GPTS-3.0版本，其开发界面如图1所示。

GPTS具有如下主要特点。

通用性：GPTS采用面向信号的ATLAS语言描述测试需求，它既不针对任何特定的应用领域，也不针对特定的设备类型，因此具有较强的通用性。

开放性：GPTS在应用程序层规范方面采用IEEE ATLAS716-1995标准，任何满足该标准的测试程序都能在GPTS上正常编译。

TPS的系统无关性：GPTS采用了动态仪器绑定技术，这使得测试程序变得与系统所使用的总线及仪器无关，满足了仪器的互换性。

可维护性：GPTS本身是商品化软件，其功能升级和缺陷修复都采用了商品化软件通用的方式，从商业运行模式上突出了软件平台的可维护性。

2 国内外同类产品或技术比较

与文本编辑语言开发环境相比，航天测控公司的虚拟仪器测试环境VITE是在面向测试信号的基础上，组织测试流程的创建和测试参数的配置。该平台的特点在于测试方法、测试逻辑以及测试参数的表达均采用图形化配置界面，以流程树的方式描述测试过程，特别适合于不需掌握任何复杂的编程语言就可完成测试流程编写工作的技术人员使用。VITE简化了TPS开发人员的工作难度，脱离了对编程语言的依赖和学习要求，使技术人员只需关注测试过程的组织和测试资源配置即可满足开发要求，大大提搞了工作效率。

2）VITE与“G”语言开发环境的比较

LabVIEW等软件平台采用的是面向图形的“G”语言开发工具，它要求技术人员掌握图形化编程的技巧才能有效组织测试应用，在历史革沿上属于第二级开发平台。

与“G”语言开发环境相比，VITE更适合于大批量测试项目的开发和运行工作，特别是在针对武器装备的型号研制过程中，动则需要针对几十页上万个测试节点进行测试程序的编写和调试，这对于“G”语言开发环境来说是在编写、维护以及执行效率上的工作量都会成几何数字增加，难以适应。此外，VITE本身在设计理念上面向测试领域的高级应用层面，符合广域测试环境和人工智能服务的标准体系结构要求，它包含大量与测试相关的辅助工具，屏蔽了TPS开发人员直接编程操控仪器的复杂过程。因此，无论从设备资源的组织和调度方面看，还是从TPS的开发角度看，VITE的功能和效率都全面超过了“G”语言开发环境。

3）VITE与国际专业测试软件PAWS的比较

PAWS软件平台是建立在ATLAS语言标准基础上直接面向测试的开发平台和运行平台，属于第三级开发平台。

PAWS是专用于编写面向信号测试程序的开发工具，其ATLAS语言编译环境借用了第三方的编译系统如VC++、LabWindows等。对于使用PAWS平台进行开发测试程序的技术人员而言，首先要掌握面向测试的ATALS语言语法结构和使用方法，还需要了解至少一种用于编译ATLAS语言的第三方软件平台应用方法，所以对专业测试人员的软件开发能力要求较高。VITE2.0采用流程树和图形化信号建模的方法解决了文本语言的TPS开发过程对开发人员的要求高的问题；在VITE发展到V3.0阶段以后，则彻底突破了ATLAS语言，采用了国际先进的ATML标准。而且，VITE它不再局限于测试过程的开发，而是更大地扩展到了测试与诊断的一体化过程、智能故障诊断过程、综合数据统计分析以及对用户界面的定制过程中。

3结论

基于上述对国内外各类测试软件开发工具的分析，我们可将它们归纳为一、二、三级开分平台，而且分属以下两大类别：

1）采用ALTAS语言对测试进行描述的PAWS、GPTS3.0、VITE2.0等相关专业平台。

2）采用图形化配置界面对测试进行描述LabVIEW、TestStand等相关专业平台。

如果能够将这两类测试软件平台的优势结合起来，形成一套完整的、可裁减的、适用于多层次用户的开发平台，将具有较好的实用意义。

参考文献：

[1] IEEE Standard for Automatic Test Markup Language （ATML） for Exchanging Automatic Test Equipment and Test Information via XML. IEEE std 1671-2006[S].

[2] IEEE Standard for Software Interface for Resource Management for A Broad-Based Environment for Test （ABBET） IEEE std 1226-1998[S].

[3] 杜占龙，谭业双.自动测试系统软件平台的设计与实现[J].测控技术，2012，31（4）：96-99.