ATE8000自动测试系统主控软件设计与实现
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摘要
随着现代控制系统和电子设备的日益复杂化，自动测试设备（ATE）已经成为
电子设备生产、测试和检测过程中不可缺少的重要设备。飞机运营对航空机载
电子系统准确性、复杂性和安全性的高要求，也使得其维修维护工作极大的依
赖于ATE。本课题来源于实际工程项目，结合西安飞机工业（集团）有限责任
公司对航空电子设备ATE测试台的实际需求，研制开发一个ATE8000综合测
试系统，首批测试项目为飞行管理计算机（FMC）。
本文首先对自动测试系统的发展现状、组成、系统的结构模式、总线技术
作了介绍及比较讨论，然后对测试方法、待测设备FMC进行了深入的研究，在
此基础上提出了测试台的总体设计方案，并重点分析了软件的需求及设计要求。
以软件设计为重点，本文详细介绍了ATE8000综合测试台测试主控软件的设计
思路，包括结构设计、模块划分、测试时序设计、用户界面设计、通信接口设
计以及各模块的设计。对本测试主控软件的编程实现，本文用软件流程图加以
了详细的描述。最后，结合设计思想，选用LabWindows/CVI软件开发环境编
程实现了测试主控软件。
本系统软件通过相应硬件的配合，将可对FMC完成维修手册所规定的全部
功能、性能方面的综合测试，测试过程按测试手册要求自动进行，并能提取手
册所列全部测试结果及自动进行容差判断，对被测件的故障准确定位到电路板。
With the growing complication of modem control system and electronics,
Automatic Test Equipment (ATE) has become the necessary main equipment during
the producing and testing of electronics. Also due to the high requirement for
accurateness, complication and assurance of air-borne avionics equipment, the
maintenance and failure-diagnoses of aviation electronics system are definitely
supported greatly by ATE. This engineering project comes from the requirement of
Xi抋n Aircraft Industry (Group) Company Ltd. Its avionics center asked for a ATE
station, whose first test object is Flight Management Computer (FMC). So we develop
ATE8000, the synthesized automatic test system.
Firstly this dissertation described the development, composition and structure
model of an Automatic Test System, compare and discuss the bus technology, and
studied the test methods and the UUT (Unit Under Test) -- FMC. From them, we
put forward of design our solution of ATE8000, especially the requirement and
demand of its software. Emphasizing on the software design, this dissertation
expatiates on the thinking thread of designing the main control software of ATE8000,
including: how to design the software structure; how to divide the programming; how
to schedule the test, how to design the user interface; how to design the
communication interface and how to design each model. The implementation of the
software is represented by detail flow charts. At last, based on the design, the
programming of main control software is realized via a special programming tool?
Lab Windows/C VI.
Cooperating with responding hardware, this main control software will complete
the synthesized functions and performance test of FMC according to the test manual
specification. The test runs automatic, and the test results can be got and displayed.
Any failure of UUT can be detected and localized to the exact electrical board.
电子设备生产、测试和检测过程中不可缺少的重要设备。飞机运营对航空机载
电子系统准确性、复杂性和安全性的高要求，也使得其维修维护工作极大的依
赖于ATE。本课题来源于实际工程项目，结合西安飞机工业（集团）有限责任
公司对航空电子设备ATE测试台的实际需求，研制开发一个ATE8000综合测
试系统，首批测试项目为飞行管理计算机（FMC）。
本文首先对自动测试系统的发展现状、组成、系统的结构模式、总线技术
作了介绍及比较讨论，然后对测试方法、待测设备FMC进行了深入的研究，在
此基础上提出了测试台的总体设计方案，并重点分析了软件的需求及设计要求。
以软件设计为重点，本文详细介绍了ATE8000综合测试台测试主控软件的设计
思路，包括结构设计、模块划分、测试时序设计、用户界面设计、通信接口设
计以及各模块的设计。对本测试主控软件的编程实现，本文用软件流程图加以
了详细的描述。最后，结合设计思想，选用LabWindows/CVI软件开发环境编
程实现了测试主控软件。
本系统软件通过相应硬件的配合，将可对FMC完成维修手册所规定的全部
功能、性能方面的综合测试，测试过程按测试手册要求自动进行，并能提取手
册所列全部测试结果及自动进行容差判断，对被测件的故障准确定位到电路板。
With the growing complication of modem control system and electronics,
Automatic Test Equipment (ATE) has become the necessary main equipment during
the producing and testing of electronics. Also due to the high requirement for
accurateness, complication and assurance of air-borne avionics equipment, the
maintenance and failure-diagnoses of aviation electronics system are definitely
supported greatly by ATE. This engineering project comes from the requirement of
Xi抋n Aircraft Industry (Group) Company Ltd. Its avionics center asked for a ATE
station, whose first test object is Flight Management Computer (FMC). So we develop
ATE8000, the synthesized automatic test system.
Firstly this dissertation described the development, composition and structure
model of an Automatic Test System, compare and discuss the bus technology, and
studied the test methods and the UUT (Unit Under Test) -- FMC. From them, we
put forward of design our solution of ATE8000, especially the requirement and
demand of its software. Emphasizing on the software design, this dissertation
expatiates on the thinking thread of designing the main control software of ATE8000,
including: how to design the software structure; how to divide the programming; how
to schedule the test, how to design the user interface; how to design the
communication interface and how to design each model. The implementation of the
software is represented by detail flow charts. At last, based on the design, the
programming of main control software is realized via a special programming tool?
Lab Windows/C VI.
Cooperating with responding hardware, this main control software will complete
the synthesized functions and performance test of FMC according to the test manual
specification. The test runs automatic, and the test results can be got and displayed.
Any failure of UUT can be detected and localized to the exact electrical board.
引文
[1] Smiths Industries，FMC701 Component Maintenance Manual
[2] Smiths Industries，FMC Component Maintenance Manual
[3] National Instruments Corporation，Getting Started With Lab Windows／CVI
[4] National Instruments Corporation，VXI-DIO-128 User Manual-Digital I／O Module for VXIbus．July 1996 Edition
[5] National Instruments Corporation，DD429 VME／VXI Card User Manual， July 1996 Edition
[6] Hewlett-Packard Company,HP E1458A 96-Channel Digital I／O Module-User’S Manual and SCPI Programming Guide,75000 Series C
[7] Hewlett-Packard Company，HP E1312A and HP E1314A 6 1／2-Digit Multimeter-User’S Manual and SCPI Programming Guide,75000 Series B／C
[8] Hewlett-Packard Company,Universal Counter HP E1420B User Manual
[9] Hewlett-Packard Company,HP BASIC 6． 2 Condensed Reference
[10] IEEE Standard For VMEbus Extension For Instrumentation：VXIbus． IEEEstd 1155-1992，1993． 9． 20 Published by IEEE．
[11] David Haworth，Using VXIbus：A Guide to VXIbus systems 1991． 9．
[12] Ron Wolfe，Instruments in VXI System，National Instruments Corporation， 1992．
[13] Fabrizio Russo，A user-friendly Environment for the Generation of Highly Portable Software in Computer-Based Instrument,IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement Vol．39． No6． 1990
[14] James J．Truchard，Software Technology for Automated Measurements，IEEE Instrumentation and Measurement Tech．conference，1989
[15] National Instruments，Lab Windows／CVI standard Libraries Reference Manual， 1994．
[16] Ross N．Williams，A Painless Guide to CRC Error Detection Algorithms，Nov 1995
[17] Irfan Majid，Avionics System Maintenance Improvement，IEEE Aerospace and Electronic System Magazine，Vol．14，No．6，Apr 1999
[18] Mike Gooding，VSI Plug & Play，ARGOSystem，Inc，IEEE Aerospace and Electronic System Magazine，Vol．14，No．7，Jul 1999
[19] Toni Sarfi，VXIbus Instruments-Past，Present and Future，IEEE Aerospace and Electronic System Magazine，Vol．14，No．6，Jun 1999
[20] P.Bose，Testing for Function and Performance：Towards an Integrated Processor Validation Methodology,Joumal of Electronic Testing：Theory and Application，Vol．16，No．1／2，Feb／Apr 2000
[21] 张世萁等编 《自动测试系统》 电子科技大学出版社 1994年
[22] 孙家琪编《自动测试系统》 机械工业出版社
[23] 孙续编著 《自动测试系统与可程控仪器》 电子工业出版社
[24] 陈光礻禹编著《VXI总线测试平台技术》 电子科技大学出版社 1996 年10月
[25] 李为民，李向东，陈光衤禹， VXIbus自动测试系统的研究，电子科技 大学学报，Vol．20，No．6． 1991年12月
[26] 孙昕(译)，《应理解虚拟仪器软件》，《国外电子测量技术》1996年6 月
[27] 杨江等，《在 LabWindows上构造复杂多任务应用程序》， 《测控技术》 2000年1月
[28] 杨文龙编著，《软件工程》，科学技术文献出版社，1989年
[29] 严隽薇等编著，《计算机软件技术基础》，同济大学出版社，1995年2月
[30] 王沛民、熊立扉编，《微型计算机原理及接口技术，西北电讯工程学院出 版社，1985年
[31] Jorfela Honter，《民用航空设备的标准和规范》，《西方国家的民用航空和 机场发展》1998年
[32] 张绪锦等，《单片机上软件实现循环冗余校验的方法》，《微机信息》， 1993年3月
[33] 陈敏、杨乐平，《基于C语言的虚拟仪器系统开发》，《测控技术》1999 年18卷，第9期
[34] 钦庆生编，《飞行管理计算机系统》，国防工业出版社，1991年10月
[35] 翟建平编，《微机原理在飞机上的应用》，国防工业出版社，1993年7 月
[36] 孙玉轩、程东红、陈涛，《嵌入式计算机系统在智能仪器中的应用》，《测 控技术》， 2000年4月，第19卷
[37] 李翔宇、陈光衤禹，《GPIB-VXI控制器模块的设计与实现》，《测控技 术》， 1998年2月，第17卷
[38] 夏春明、邱意弘，《LabWindows／CVI5． 0与第三方DAQ系统的接口方 案》，《测控技术》，1999年9月，第18卷
[39] 杨国忠、周泓、余锋等，《基于VISA的事件处理方法与实现》，《测控 技术》2000年9月，第19卷
[2] Smiths Industries，FMC Component Maintenance Manual
[3] National Instruments Corporation，Getting Started With Lab Windows／CVI
[4] National Instruments Corporation，VXI-DIO-128 User Manual-Digital I／O Module for VXIbus．July 1996 Edition
[5] National Instruments Corporation，DD429 VME／VXI Card User Manual， July 1996 Edition
[6] Hewlett-Packard Company,HP E1458A 96-Channel Digital I／O Module-User’S Manual and SCPI Programming Guide,75000 Series C
[7] Hewlett-Packard Company，HP E1312A and HP E1314A 6 1／2-Digit Multimeter-User’S Manual and SCPI Programming Guide,75000 Series B／C
[8] Hewlett-Packard Company,Universal Counter HP E1420B User Manual
[9] Hewlett-Packard Company,HP BASIC 6． 2 Condensed Reference
[10] IEEE Standard For VMEbus Extension For Instrumentation：VXIbus． IEEEstd 1155-1992，1993． 9． 20 Published by IEEE．
[11] David Haworth，Using VXIbus：A Guide to VXIbus systems 1991． 9．
[12] Ron Wolfe，Instruments in VXI System，National Instruments Corporation， 1992．
[13] Fabrizio Russo，A user-friendly Environment for the Generation of Highly Portable Software in Computer-Based Instrument,IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement Vol．39． No6． 1990
[14] James J．Truchard，Software Technology for Automated Measurements，IEEE Instrumentation and Measurement Tech．conference，1989
[15] National Instruments，Lab Windows／CVI standard Libraries Reference Manual， 1994．
[16] Ross N．Williams，A Painless Guide to CRC Error Detection Algorithms，Nov 1995
[17] Irfan Majid，Avionics System Maintenance Improvement，IEEE Aerospace and Electronic System Magazine，Vol．14，No．6，Apr 1999
[18] Mike Gooding，VSI Plug & Play，ARGOSystem，Inc，IEEE Aerospace and Electronic System Magazine，Vol．14，No．7，Jul 1999
[19] Toni Sarfi，VXIbus Instruments-Past，Present and Future，IEEE Aerospace and Electronic System Magazine，Vol．14，No．6，Jun 1999
[20] P.Bose，Testing for Function and Performance：Towards an Integrated Processor Validation Methodology,Joumal of Electronic Testing：Theory and Application，Vol．16，No．1／2，Feb／Apr 2000
[21] 张世萁等编 《自动测试系统》 电子科技大学出版社 1994年
[22] 孙家琪编《自动测试系统》 机械工业出版社
[23] 孙续编著 《自动测试系统与可程控仪器》 电子工业出版社
[24] 陈光礻禹编著《VXI总线测试平台技术》 电子科技大学出版社 1996 年10月
[25] 李为民，李向东，陈光衤禹， VXIbus自动测试系统的研究，电子科技 大学学报，Vol．20，No．6． 1991年12月
[26] 孙昕(译)，《应理解虚拟仪器软件》，《国外电子测量技术》1996年6 月
[27] 杨江等，《在 LabWindows上构造复杂多任务应用程序》， 《测控技术》 2000年1月
[28] 杨文龙编著，《软件工程》，科学技术文献出版社，1989年
[29] 严隽薇等编著，《计算机软件技术基础》，同济大学出版社，1995年2月
[30] 王沛民、熊立扉编，《微型计算机原理及接口技术，西北电讯工程学院出 版社，1985年
[31] Jorfela Honter，《民用航空设备的标准和规范》，《西方国家的民用航空和 机场发展》1998年
[32] 张绪锦等，《单片机上软件实现循环冗余校验的方法》，《微机信息》， 1993年3月
[33] 陈敏、杨乐平，《基于C语言的虚拟仪器系统开发》，《测控技术》1999 年18卷，第9期
[34] 钦庆生编，《飞行管理计算机系统》，国防工业出版社，1991年10月
[35] 翟建平编，《微机原理在飞机上的应用》，国防工业出版社，1993年7 月
[36] 孙玉轩、程东红、陈涛，《嵌入式计算机系统在智能仪器中的应用》，《测 控技术》， 2000年4月，第19卷
[37] 李翔宇、陈光衤禹，《GPIB-VXI控制器模块的设计与实现》，《测控技 术》， 1998年2月，第17卷
[38] 夏春明、邱意弘，《LabWindows／CVI5． 0与第三方DAQ系统的接口方 案》，《测控技术》，1999年9月，第18卷
[39] 杨国忠、周泓、余锋等，《基于VISA的事件处理方法与实现》，《测控 技术》2000年9月，第19卷
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