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CN114441947A - 一种基于atml的自动测试系统信号路由方法 - Google Patents

一种基于atml的自动测试系统信号路由方法 Download PDF

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CN114441947A
CN114441947A CN202111601823.6A CN202111601823A CN114441947A CN 114441947 A CN114441947 A CN 114441947A CN 202111601823 A CN202111601823 A CN 202111601823A CN 114441947 A CN114441947 A CN 114441947A
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CN
China
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instrument
uut
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ins
pin
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Application number
CN202111601823.6A
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唐小峰
邹建
胡宇
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Chengdu Jovian Technology Exploitation Co ltd
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Chengdu Jovian Technology Exploitation Co ltd
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Publication date
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    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
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Abstract

本发明公开了一种基于ATML的自动测试系统信号路由方法，包括路由地图构建和信号路由搜索两个阶段。本发明从系统层面给出面向信号测试中的信号路由方法解决方案，提高了技术的实用性；本发明针对典型ATS的结构特点，设计了信号路由地图模型和递归深度优先搜索算法，可降低问题复杂度，提高算法运行效率；本发明遵循ATML国际标准，增强了信号路由方法在测试测控行业中的广泛适用性。

Description

一种基于ATML的自动测试系统信号路由方法
技术领域
本发明属于设备自动测试技术领域，具体涉及一种基于ATML的自动测试系统信号路由方法。
背景技术
自动测试系统(Automatic Test System，ATS)是复杂装备保障的重要组成部分，广泛应用于装备的研制、生产和使用维护等生命周期阶段，为技术人员确认被测装备的健康状态提供一种高效的技术途径。
自动测试标记语言(Automatic Test Markup Language，ATML)系列标准由IEEE标准化组织提出，利用可扩展标记语言(eXtensible Markup Language，XML)语言通过若干子标准对一个典型ATS中的诸要素模型的数据结构进行了规范化的定义，如IEEE 1671.1标准描述测试程序(Test Program，TP)、IEEE 1671.2标准描述测试仪器、IEEE 1671.3标准描述被测单元(Unit Under Test，UUT)等。
基于ATML的自动测试是一种面向信号的测试，即只需在TP中描述UUT引脚上的信号需求，实现测试与仪器资源的解耦，提高TP的可移植性。
在面向信号的测试中的一个关键技术就是本发明涉及的信号路由方法，即查找指定UUT引脚到指定仪器端口之间的信号通路。
考虑到通用ATS中通常包含普通开关和矩阵开关等特殊的开关仪器以及ATS本身的复杂性，对信号路由方法的高效实现提出了更高要求。
现有存在一种方案，将ATS中的矩阵开关模块以及这些模块的组合抽象为一个无向图，然后采用图论中的经典算法查找矩阵开关上最优路径。这些研究没有考虑实际系统中的其他相关因素，如单刀多掷开关以及系统接口上的复杂转接连线等，因此不能完整地指导工程实践。
发明内容
本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种基于ATML的自动测试系统信号路由方法。
本发明目的通过下述技术方案来实现：一种基于ATML的自动测试系统信号路由方法，包括路由地图构建和信号路由搜索两个阶段。
进一步地：所述路由地图构建阶段的具体步骤为：
S1-1、按照IEEE1671.6标准对测试站描述进行解析，根据其中包含的接口和连线信息，构造测试站路由地图；
S1-2、根据测试站描述中包含的仪器实例，按照IEEE1671.2标准对其对应的仪器描述进行解析，针对非开关的仪器实例构造仪器路由地图；
S1-3、按照IEEE1671.3标准对UUT描述进行解析，按照IEEE1671.5标准对测试适配器和/或测试电缆描述进行解析，按照IEEE1671标准对UUT、测试适配器、测试电缆以及测试站各实例接口间的连线表进行解析，构造UUT端路由地图。
进一步地：所述信号路由搜索阶段的具体步骤为：
S2-1、确定信号路由搜索的起点-UUT引脚和终点-仪器能力，并加载路由地图；
S2-2、根据仪器路由地图，查找与仪器能力具有映射关系的可用仪器资源及其端口，再根据资源端口查找对应的仪器外部端口列表；
S2-3、对仪器外部端口列表中的每个端口及其包含的引脚，若其数量与UUT引脚数量相同，则执行递归深度优先搜索，依次查找UUT引脚到仪器引脚之间的路径信息。
进一步地：所述接口信息在<Interface>标签中描述，其中包含测试站的端口、连接器和引脚的定义；连线信息在<NetworkList>标签中描述，其中包含两个相连的节点，每个节点采用XPath语法描述了一个来自当前测试站本身或其中某个仪器实例接口上的端口或引脚。
进一步地：所述测试站路由地图是一个字典数据结构，字典的键为出现在测试站<NetworkList>标签中每个节点的一种格式化字符串表示，字典的值为通过解析和合并后得到的与当前节点相连的所有节点的格式化字符串列表。
进一步地：所述仪器实例包含在测试站描述的<Instruments>标签中，其中包括仪器的ID、引用的仪器描述模型标识和仪器的地址。
进一步地：所述仪器路由地图具有与测试站路由地图相似的字典数据结构，其内容为包含在仪器描述<NetworkList>标签中的仪器外部端口与资源端口之间的连接关系，以及包含在<CapabilityMap>标签中的资源端口与能力端口之间的映射关系。
进一步地：所述各实例接口间的连线表中表示不同模型实例接口上具有连接关系的端口或引脚的节点在<WireList>标签中描述，该标签所在的XML文件符合由IEEE1671标准给出的WireLists.xsd文档规范。
进一步地：所述UUT端路由地图具有与测试站路由地图相似的字典数据结构，其内容为从UUT端口或引脚到测试站端口或引脚的单向连接关系，并忽略了作为中间级的电缆/适配器连接关系，提高算法执行效率。
进一步地：所述终点-仪器能力是基于IEEE1671.2和IEEE1641标准描述的表示仪器所具备的信号产生或测量的能力，包括信号类型以及信号属性的范围、不确定性和分辨率，在面向信号的测试中，仪器能力用于匹配作为搜索起点的UUT引脚上的信号测试需求。
进一步地：所述仪器资源与仪器的信号产生或测量通道数量一致，仪器能力与仪器资源之间具有一对多的关系，当资源对应的仪器通道已经被占用时，则当前资源不可用。
进一步地：所述递归深度优先搜索是从作为搜索起点的UUT引脚开始，在各个路由地图中查询该引脚相连的次级引脚信息，然后再以这些次级引脚作为新的搜索起点，递归执行该搜索过程，直到达到搜索终止条件为止。
进一步地：所述搜索终止条件包括经历的路径中已经包含作为搜索终点的仪器能力所对应的仪器端口上的对应引脚，或者已经遍历所有可达路径后依然未能查找到目标仪器引脚。
进一步地：所述递归深度优先搜索过程中，当遇到普通开关类型的仪器时，首先通过该仪器的接口向内部搜索，每当遇到一个开关，则以该开关另一端的所有可达引脚为次级引脚，继续进行递归搜索。
进一步地：所述递归深度优先搜索过程中，当遇到矩阵开关类型的仪器时，首先通过该仪器的接口向内部搜索，每当遇到一个矩阵开关模块，则以该模块行列上其他所有可用的引脚为次级引脚，继续进行递归搜索。
进一步地：所述递归深度优先搜索过程中，需将经历的历史路径信息进行记录，并在探索新路径时避开历史路径，以防止重复搜索和死循环。
进一步地：所述UUT引脚到仪器引脚之间的路径信息由信号路由搜索过程中经历的所有引脚组成，只有当这些引脚中包含作为终点的仪器引脚时才是有效路径。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：
1、本发明从系统层面给出面向信号测试中的信号路由方法解决方案，提高了技术的实用性；
2、本发明针对典型ATS的结构特点，设计了信号路由地图模型和递归深度优先搜索算法，可降低问题复杂度，提高算法运行效率；
3、本发明遵循ATML国际标准，增强了信号路由方法在测试测控行业中的广泛适用性。
4.本发明实现测试程序与仪器的解耦，使得在一个测试系统上运行的测试程序能够快速移植到另一个具有相似测试能力的系统上(包括测试系统中的仪器升级替换等情况)，考虑到高端装备测试程序的调试或验证成本高昂，本发明所提供的技术能够显著降低测试程序的维护和复用成本。
5、本发明测试程序的开发者只需专注于UUT本身的测试需求，相关仪器和开关资源的分配和控制由本发明提供的技术自动完成，可降低测试程序开发的工作量和复杂度，提高效率。
附图说明
图1是本发明流程图；
图2是本发明实施例示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1：
参考图1所示，本发明公开了一种基于ATML的自动测试系统信号路由方法，具体实施步骤包括：
阶段一：路由地图构建，其中包括以下步骤：
步骤S1-1：按照IEEE 1671.6标准对测试站描述进行解析，根据其中包含的接口和连线信息，构造测试站路由地图。
所述的IEEE 1671.6标准是ATML系列标准之一，用于描述一个集成了若干仪器设备的自动测试站信息。
所述的测试站描述，其接口信息在<Interface>标签中描述，其中包含测试站的端口、连接器和引脚的定义；连线信息在<NetworkList>标签中描述，其中包含两个相连的节点，每个节点采用XPath语法描述了一个来自当前测试站本身或其中某个仪器实例接口上的端口或引脚。
所述的测试站路由地图是一个字典数据结构，字典的键为出现在测试站<NetworkList>标签中每个节点的一种格式化字符串表示；字典的值为通过解析和合并后得到的与当前节点相连的所有节点的格式化字符串列表。
所述的仪器实例包含在测试站描述的<Instruments>标签中，其中包含仪器的ID、引用的仪器模型信息和仪器的地址等。
所述的测试站路由地图构建的算法过程如下：
1)加载并解析测试站描述文件，该文件是一个符合IEEE 1671.6标准的XML文件；
2)对<NetworkList>标签中的每个<Network>子标签，执行以下3)至5)步；
3)获取<Network>标签中成对出现的<Path>子标签，每个<Path>包含一个由XPath语法描述的路径字符串；
4)根据<Path>标签中的documentId属性判断该路径是属于测试站本身或是来自其中包含的仪器实例的描述文件，然后根据所述的路径字符串获取两组引脚信息；
5)对上述两组引脚信息中包含的每个引脚，根据其引脚的索引顺序成对记录在测试站路由地图中。
步骤S1-2：根据测试站描述中包含的仪器实例，按照IEEE 1671.2标准对其对应的仪器描述进行解析，针对非开关的仪器实例构造仪器路由地图。
所述的IEEE 1671.2标准是ATML系列标准之一，用于描述一个仪器设备的相关信息，主要包括仪器的接口、资源、能力以及它们之间的映射关系等。
所述仪器的接口在<Interface>标签中描述，其中包括仪器外部的物理引脚和信号端口信息。
所述仪器的资源在<Resources>标签中描述，用于对应仪器的测试通道，每个资源具有一个或多个资源端口。
所述仪器的能力在<Capabilities>标签中描述，用于表示仪器支持的信号类型、信号属性范围、不确定性和分辨率等，每个能力具有一个或多个能力端口。
所述的仪器外部端口与资源端口之间的连接关系在<NetworkList>标签中描述，表明某个外部端口是资源所对应的测试通道。
所述的资源端口与能力端口之间的映射关系在<CapabilityMap>标签中描述，表明资源所对应的测试通道具备的测试功能。
所述仪器路由地图具有与所述测试站路由地图相似的字典数据结构，字典的键为出现在测试站<NetworkList>和<CapabilityMap>标签中每个节点的一种格式化字符串表示；字典的值为通过解析和合并后得到的与当前节点相连的所有节点的格式化字符串列表。
可选的，对于开关类型的仪器，由于标准内容的差异，所有的连接关系均在<NetworkList>中描述，仪器路由地图记录开关单元的端口到外部接口的连接关系。
所述的开关单元可以是一个单刀多掷的开关器件或矩阵开关的模块。
所述的仪器路由地图构建的算法过程如下：
1)加载并解析仪器描述文件，该文件是一个符合IEEE 1671.2标准的XML文件；
2)若仪器类型为普通仪器，则执行以下3)至6)步；
3)对<NetworkList>标签中的每个<Network>子标签，执行以下4)至5)步；
4)获取<Network>标签中成对出现的<Path>子标签，每个<Path>包含一个由XPath语法描述的路径字符串，分别根据其内容获取两组引脚信息；
5)对上述两组引脚信息中包含的每个引脚，根据其引脚的索引顺序成对记录在仪器路由地图中。
6)对每个<CapabilityMap>中的每个<Mapping>子标签，执行上述4)至5)步；
7)若仪器类型为普通开关或矩阵开关，则执行上述3)至5)步。
步骤S1-3：按照IEEE 1671.3标准对UUT描述进行解析，按照IEEE 1671.5标准对测试适配器和/或测试电缆描述进行解析，以及按照IEEE 1671标准对UUT、测试适配器、测试电缆以及测试站各实例接口间的连线表进行解析，构造UUT端路由地图。
所述的IEEE 1671.3标准是ATML系列标准之一，用于描述一个被测单元(UUT)的相关信息，主要包括UUT的接口和组成等。
所述的IEEE 1671.5标准ATML系列标准之一，用于描述一个测试适配器或测试电缆的相关信息，主要包括适配器或电缆的接口和内部连线等。
所述的IEEE 1671标准是ATML系列标准的主标准，其中定义了各个子标准共同依赖的公共数据结构。
所述的各实例接口间连线表中表示不同模型实例接口上具有连接关系的端口或引脚的节点在<WireList>标签中描述，该标签所在的XML文件符合由IEEE 1671标准给出的WireLists.xsd文档规范。
所述的UUT端路由地图具有与测试站路由地图相似的字典数据结构，其内容为从UUT端口或引脚到测试站接口端口或引脚的单向连接关系，其中忽略了作为中间级的电缆/适配器连接信息，目的是提高算法执行效率。
可选的，一个自动测试系统中可以不含测试适配器和电缆的描述模型，而UUT和测试站则是必须的。
所述的UUT端路由地图构建的算法过程如下：
1)加载并解析UUT描述文件，该文件是一个符合IEEE 1671.3标准的XML文件；
2)加载并解析测试适配器或测试电缆描述文件，该文件是一个符合IEEE1671.5标准的XML文件；
3)加载并解析接口间连线表文件，该文件是一个符合WireList.xsd文档规范的XML文件；
4)对UUT接口上的每个引脚，若其包含在连线表中，则以该引脚为字典的键，其在连线表中对应的引脚为字典的值(实际为一个列表)，构建初始的UUT端路由地图；
5)如果存在测试电缆描述，则依次考察初始UUT端路由地图中每个引脚，若在电缆描述<NetworkList>标签中的某个<Network>子标签和连线表中均有记录，则将位于电缆两端的引脚均关联到相应的UUT引脚；
6)如果存在测试适配器描述，则依次考察当前UUT端路由地图中每个引脚，若在适配器描述<NetworkList>标签中的某个<Network>子标签和连线表中均有记录，则将位于适配器两端的引脚均关联到相应的UUT引脚；
7)清除当前UUT端路由地图中包含的非测试站接口引脚。
阶段二：信号路由搜索，其中包括以下步骤：
步骤S2-1：确定信号路由搜索的起点(即UUT引脚)和终点(即仪器能力)，并加载上述路由地图信息。
所述的作为搜索终点的仪器能力是基于IEEE 1671.2和IEEE 1641标准描述的表示仪器所具备的信号产生或测量的能力，包括信号类型以及信号属性的范围、不确定性和分辨率等。在面向信号的测试中，仪器能力用于匹配如3所述的作为搜索起点的UUT引脚上的信号测试需求。
测试站路由地图在加载测试站描述文件时实现；仪器路由地图是在加载测试站描述信息过程中解析仪器实例时同时完成的；UUT端路由地图在完成UUT、测试适配器、测试电缆和接口间连线表描述文件的加载后构建。
步骤S2-2：根据仪器路由地图，查找与所述仪器能力具有映射关系的可用仪器资源及其端口，再根据资源端口查找对应的仪器外部端口列表；
所述的仪器资源通常与仪器的信号产生或测量通道数量一致，仪器能力与仪器资源之间具有一对多的关系。当资源对应的仪器通道已经被占用时，则当前资源不可用。
所述的查找仪器能力与对应的仪器外部端口列表的算法过程如下：
1)输入仪器的ID和能力的ID，对仪器路由地图中包含的每个键值对，执行第2)步；
2)若当前键包含给定的仪器ID和能力ID，再对其对应值列表中的每个项，若该项表示同一个仪器下的端口且当前端口未被占用，则将其添加到一个资源端口列表中；
3)对上述资源端口列表中的每个资源端口，执行第4)步；
4)从仪器路由地图中查找与之相连的项，若该项表示当前仪器的外部端口，则将其添加到仪器外部端口列表中。
步骤S2-3：对所述仪器外部端口列表中的每个端口及其包含的引脚，若其数量与所述UUT引脚数量相同，则执行递归深度优先搜索，依次查找UUT引脚到仪器引脚之间的路径信息。
所述的递归深度优先搜索是从作为搜索起点的UUT引脚开始，在各个路由地图中查询该引脚相连的次级引脚信息，然后再以这些次级引脚作为新的搜索起点，递归执行该搜索过程，直到达到搜索终止条件为止。
所述的搜索终止条件包括经历的路径中已经包含作为搜索终点的仪器能力所对应的仪器端口上的对应引脚，或者已经遍历所有可达路径后依然未能查找到目标仪器引脚。
所述的递归深度优先搜索过程中，当遇到普通开关类型的仪器时，首先通过该仪器的接口向内部搜索，每当遇到一个开关，则以该开关另一端的所有可达引脚为次级引脚，继续进行递归搜索。
所述的递归深度优先搜索过程中，当遇到矩阵开关类型的仪器时，首先通过该仪器的接口向内部搜索，每当遇到一个矩阵开关模块，则以该模块行列上其他所有可用的引脚为次级引脚，继续进行递归搜索。
所述的递归深度优先搜索过程中，需将经历的历史路径信息进行记录，并在探索新路径时避开历史路径，以防止重复搜索和死循环。
所述的UUT引脚到仪器引脚之间的历史路径信息由信号路由搜索过程中经历的所有引脚组成，只有当这些引脚中包含作为终点的仪器引脚时才是有效路径，在搜索过程中同时记录历史路径信息和有效路径信息。
可选的，在时间复杂度可接受的前提下，可以搜索所有可能的信号通路，然后按某种原则从中选择一个最优的路径作为最终路径，如路径上的开关数量最少等。
本实施例是一个简化的自动测试系统，如附图2所示，其中包括：
一个UUT(UUT1)，其中包含3个端口和5个引脚；
一个测试站(ATE1)，其中包含一个功率开关(S1)、一个频谱仪(SA1)、一个数字多用表(DM1)和一个矩阵开关(MT1)，该测试站对外接口由三个端口以及若干引脚组成，内部的仪器通过对外接口上的引脚进行转接以实现互连；
一根测试电缆(CAB1)，用于将UUT的接口与测试站的接口进行连接。
在进行第一阶段的路由地图构建之前，需要基于ATML对该测试系统中的各个对象进行建模。
以下XML脚本示例表示UUT的接口(其他对象的接口描述与之类似)：
Figure BDA0003432036740000131
Figure BDA0003432036740000141
以下XML脚本示例表示测试电缆的内部连线：
Figure BDA0003432036740000142
以下XML脚本示例表示测试站中的仪器实例：
Figure BDA0003432036740000143
以下XML脚本示例表示测试站接口上的连接关系：
Figure BDA0003432036740000144
Figure BDA0003432036740000151
以下XML脚本示例表示仪器(SA1)中外部接口与资源端口的连接关系以及资源端口与能力端口的映射关系：
Figure BDA0003432036740000152
上述XML脚本均分别包含在各自的ATML标准描述文件中，在对其进行解析时构造各个路由地图。
为了实现路由地图字典，采用一种格式化的字符串表示引脚。
针对各个模型对象的外部接口，其语法为：
<类型>::<对象ID>::<引脚字符串>
其中，类型表示当前引脚所属的模型类型，可分为测试站(TS)、仪器(INS)、被测设备(UUT)；对象ID为模型实例的唯一标识符；引脚字符串格式为：<连接器ID>-<引脚ID>，表示该连接器上的某个编号的引脚。
针对仪器的内部引脚，其语法为：
INS*::<仪器ID>::<引脚类型>::<ID1>::<ID2>
其中，INS*表示仪器内部的引脚；仪器ID为该仪器的唯一标识符；引脚类型可分为仪器能力(CAP)、仪器资源(RES)、矩阵模块(MTB)、普通开关单元(SWP)；ID1根据引脚类型的不同可分别表示能力、资源、矩阵模型或开关单元的唯一标识；ID2表示ID1所代表对象的端口标识。
例如，对于本实施例，可得如下所示的测试站路由地图：
"TS::ATE1::J1-1":["INS::S1::A1-1"]
"TS::ATE1::J1-2":["INS::SA1::OP1::B1-1"]
"TS::ATE1::J1-3":["INS::S1::A1-3"]
"TS::ATE1::J3-5":["INS::S1::A1-5"]
"TS::ATE1::J2-4":["INS::S1::A1-1","TS::ATE1::J2-8"]
"TS::ATE1::J2-5":["INS::S1::A1-4"]
"TS::ATE1::J2-8":["INS::SA1::OP1::B1-1","INS::SA1::OP2::B1-2","TS::ATE1::J2-4"]
"TS::ATE1::J3-1":["INS::MT1::RP0::X1-1","INS::MT1::RP2::X1-11"]
"TS::ATE1::J3-2":["INS::MT1::RP0::X1-2","INS::MT1::RP2::X1-12"]
"TS::ATE1::J3-3":["INS::MT1::RP1::X1-3","INS::MT1::RP3::X1-13"]
"TS::ATE1::J3-4":["INS::MT1::RP1::X1-4","INS::MT1::RP3::X1-14"]
"TS::ATE1::J3-5":["INS::MT1::CP2::X1-9"]
"TS::ATE1::J3-6":["INS::MT1::CP2::X1-10"]
"TS::ATE1::J3-7":["INS::DM1::C1-1","INS::MT1::CP3::X1-15"]
"TS::ATE1::J3-8":["INS::DM1::C1-2","INS::MT1::CP3::X1-16"]
"INS::S1::A1-1":["TS::ATE1::J1-1"]
"INS::S1::A1-2":["TS::ATE1::J2-4"]
"INS::SA1::OP1::B1-1":["TS::ATE1::J2-2"]
"INS::SA1::OP2::B1-2":["TS::ATE1::J2-8"]
"INS::S1::A1-3":["TS::ATE1::J1-3"]
"INS::S1::A1-5":["TS::ATE1::J3-5"]
"INS::S1::A1-4":["TS::ATE1::J2-5"]
"INS::MT1::RP0::X1-1":["TS::ATE1::J3-1"]
"INS::MT1::RP2::X1-11":["TS::ATE1::J3-1"]
"INS::MT1::RP0::X1-2":["TS::ATE1::J3-2"]
"INS::MT1::RP2::X1-12":["TS::ATE1::J3-2"]
"INS::MT1::RP1::X1-3":["TS::ATE1::J3-3"]
"INS::MT1::RP3::X1-13":["TS::ATE1::J3-3"]
"INS::MT1::RP1::X1-4":["TS::ATE1::J3-4"]
"INS::MT1::RP3::X1-14":["TS::ATE1::J3-4"]
"INS::MT1::CP2::X1-9":["TS::ATE1::J3-5"]
"INS::MT1::CP2::X1-10":["TS::ATE1::J3-6"]
"INS::DM1::C1-1":["TS::ATE1::J3-7"]
"INS::DM1::C1-2":["TS::ATE1::J3-8"]
"INS::MT1::CP3::X1-15":["TS::ATE1::J3-7"]
"INS::MT1::CP3::X1-16":["TS::ATE1::J3-8"]
部分仪器路由地图如下所示：
"INS::S1::A1-1":["INS*::S1::SWP::Swt1::COM"]
"INS::S1::A1-2":["INS*::S1::SWP::Swt1::PO1"]
"INS::S1::A1-3":["INS*::S1::SWP::Swt2::COM"]
"INS*::S1::SWP::Swt1::COM":["INS::S1::A1-1"]
"INS*::S1::SWP::Swt1::PO1":["INS::S1::A1-2"]
"INS*::S1::SWP::Swt2::COM":["INS::S1::A1-3"]
……
"INS*::SA1::CAP::C1::CP1":["INS*::SA1::RES::RES1::RP1"]
"INS*::SA1::CAP::C2::CP2":["INS*::SA1::RES::RES1::RP2"]
"INS*::SA1::RES::RES1::RP1":["INS::SA1::OP1","INS*::SA1::CAP::C1::CP1"]
"INS*::SA1::RES::RES1::RP2":["INS::SA1::OP2","INS*::SA1::CAP::C2::CP2"]
"INS*::DM1::CAP::C1::CP1":["INS*::DM1::RES::RES1::RP1"]
"INS*::DM1::RES::RES1::RP1":["INS::DM1::P1","INS*::DM1::CAP::C1::CP1"]
"INS::MT1::RP0::X1-1":["INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW0+"]
"INS::MT1::RP0::X1-2":["INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW0-"]
"INS::MT1::RP1::X1-3":["INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW1+"]
"INS::MT1::RP1::X1-4":["INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW1-"]
"INS::MT1::CP0::X1-5":["INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0COL0+"]
"INS::MT1::CP0::X1-6":["INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0COL0-"]
"INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW0+":["INS::MT1::RP0::X1-1"]
"INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW0-":["INS::MT1::RP0::X1-2"]
"INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW1+":["INS::MT1::RP1::X1-3"]
"INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0ROW1-":["INS::MT1::RP1::X1-4"]
"INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0COL0+":["INS::MT1::CP0::X1-5"]
"INS*::MT1::MTB::MtxB0::B0COL0-":["INS::MT1::CP0::X1-6"]
……
UUT端路由地图如下所示：
"UUT::UUT1::X1-1":["TS::ATE1::J1-1"]
"UUT::UUT1::X1-2":["TS::ATE1::J1-2"]
"UUT::UUT1::X1-3":["TS::ATE1::J1-3"]
"UUT::UUT1::X1-8":["TS::ATE1::J1-3"]
"UUT::UUT1::X1-9":["TS::ATE1::J3-6"]
其中，测试站和仪器路由地图是双向的，而UUT端路由地图是单向的，只记录UUT接口到测试站接口的连接信息。
假设实施例中的数字多用表(DM1)的能力C1能够用于测量两个引脚之间的直流电压值，则根据相关的ATML标准(IEEE 1671.2和IEEE 1641)该能力的描述如下所示，表示该能力支持0V到300V直流电压的测量。
Figure BDA0003432036740000181
假设当前的测试需求为测量UUT引脚X1-8和X1-9之间的直流电压，根据能力进行动态的资源匹配后，将DM1作为目标仪器，则需要搜索这两个UUT引脚到该仪器能力C1的信号通路，即搜索起点是UUT的引脚X1-8和X1-9，终点是DM1的能力C1。
根据DM1相关的仪器路由地图信息，可得能力C1的端口CP1与资源RES1的端口RP1相连，后者又与DM1的外部端口P1相连，P1上有两个引脚C1-1和C1-2，则问题转化为搜索从UUT的引脚X1-8和X1-9分别到DM1的引脚C1-1和C1-2之间的信号通路。
以UUT的X1-8引脚为例，以其作为搜索起点进行递归深度优先搜索。
首先，该引脚出现在UUT端路由地图中，则可以获得其相连的测试站引脚，为ATE1的J1-3。
然后，以J1-3为起点，从测试站路由地图中搜索与之相连的其他引脚，为功率开关S1的A1-3。
再根据仪器路由地图，可得该引脚对应开关单元Swt2的COM端，随后进一步通过开关的ATML描述模型，可知该开关单元有两个可作为出口的端口PO1和PO2，依次选择这两个端口作为新的起点进行深度优先搜索，直到遇到作为终点的DM1的C1-1引脚为止。
在矩阵中的处理与上述功率开关类似，当新起点为矩阵的一个引脚时，其他的引脚均可作为次级的起点引脚进行深度优先遍历。
最终，可得如下所示的历史路径信息：
UUT::UUT1::X1-8
TS::ATE1::J1-3
INS::S1::A1-3
INS*::S1::SWP::Swt2::COM
INS*::S1::SWP::Swt2::PO1
INS*::S1::SWP::Swt3::COM
INS*::S1::SWP::Swt3::PO1
INS::S1::A1-4
TS::ATE1::J2-5
INS*::S1::SWP::Swt2::PO2
INS::S1::A1-5
TS::ATE1::J3-5
INS::MT1::CP2::X1-9
INS::MT1
INS::MT1::RP0::X1-1
TS::ATE1::J3-1
INS::MT1::RP2::X1-11
INS::MT1::RP1::X1-3
TS::ATE1::J3-3
INS::MT1::RP3::X1-13
INS::MT1::CP0::X1-5
INS::MT1::CP1::X1-7
INS::MT1::CP3::X1-15
TS::ATE1::J3-7
INS::DM1::C1-1
有效路径信息为：
INS::DM1::C1-1
TS::ATE1::J3-7
INS::MT1::CP3::X1-15
INS::MT1::CP2::X1-9
TS::ATE1::J3-5
INS::S1::A1-5
INS*::S1::SWP::Swt2::PO2
INS*::S1::SWP::Swt2::COM
INS::S1::A1-3
TS::ATE1::J1-3
UUT::UUT1::X1-8
有效路径信息包含在历史路径信息中，且由于只有在查找到作为搜索目标的仪器引脚后才开始记录，因此，有效路径信息顺序与历史路径信息相反，但不影响应用。
同理，对于UUT的X1-9引脚和DM1的C1-2引脚，其历史路径信息为：
UUT::UUT1::X1-9
TS::ATE1::J3-6
INS::MT1::CP2::X1-10
INS::MT1
INS::MT1::RP0::X1-2
TS::ATE1::J3-2
INS::MT1::RP2::X1-12
INS::MT1::RP1::X1-4
TS::ATE1::J3-4
INS::MT1::RP3::X1-14
INS::MT1::CP0::X1-6
INS::MT1::CP1::X1-8
INS::MT1::CP3::X1-16
TS::ATE1::J3-8
INS::DM1::C1-2
有效路径信息为：
INS::DM1::C1-2
TS::ATE1::J3-8
INS::MT1::CP3::X1-16
INS::MT1::CP2::X1-10
TS::ATE1::J3-6
UUT::UUT1::X1-9
考虑到有效路径信息中节点的数量与历史路径信息中节点数量的比，体现了信号路由方法的效率，从上述实施例中可见本发明能够快速有效地完成复杂测试系统中的信号路由工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，包括路由地图构建和信号路由搜索两个阶段。
2.根据权利要求1所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述路由地图构建阶段的具体步骤为：
S1-1、按照IEEE1671.6标准对测试站描述进行解析，根据其中包含的接口和连线信息，构造测试站路由地图；
S1-2、根据测试站描述中包含的仪器实例，按照IEEE1671.2标准对其对应的仪器描述进行解析，针对非开关的仪器实例构造仪器路由地图；
S1-3、按照IEEE1671.3标准对UUT描述进行解析，按照IEEE1671.5标准对测试适配器和/或测试电缆描述进行解析，按照IEEE1671标准对UUT、测试适配器、测试电缆以及测试站各实例接口间的连线表进行解析，构造UUT端路由地图。
3.根据权利要求1所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述信号路由搜索阶段的具体步骤为：
S2-1、确定信号路由搜索的起点-UUT引脚和终点-仪器能力，并加载路由地图；
S2-2、根据仪器路由地图，查找与仪器能力具有映射关系的可用仪器资源及其端口，再根据资源端口查找对应的仪器外部端口列表；
S2-3、对仪器外部端口列表中的每个端口及其包含的引脚，若其数量与UUT引脚数量相同，则执行递归深度优先搜索，依次查找UUT引脚到仪器引脚之间的路径信息。
4.根据权利要求2所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述接口信息在<Interface>标签中描述，其中包含测试站的端口、连接器和引脚的定义；连线信息在<NetworkList>标签中描述，其中包含两个相连的节点，每个节点采用XPath语法描述了一个来自当前测试站本身或其中某个仪器实例接口上的端口或引脚；
所述测试站路由地图是一个字典数据结构，字典的键为出现在测试站<NetworkList>标签中每个节点的一种格式化字符串表示，字典的值为通过解析和合并后得到的与当前节点相连的所有节点的格式化字符串列表。
5.根据权利要求2所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述仪器实例包含在测试站描述的<Instruments>标签中，其中包括仪器的ID、引用的仪器描述模型标识和仪器的地址；
所述仪器路由地图具有与测试站路由地图相似的字典数据结构，其内容为包含在仪器描述<NetworkList>标签中的仪器外部端口与资源端口之间的连接关系，以及包含在<CapabilityMap>标签中的资源端口与能力端口之间的映射关系。
6.根据权利要求2所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述各实例接口间的连线表中表示不同模型实例接口上具有连接关系的端口或引脚的节点在<WireList>标签中描述，该标签所在的XML文件符合由IEEE1671标准给出的WireLists.xsd文档规范；
所述UUT端路由地图具有与测试站路由地图相似的字典数据结构，其内容为从UUT端口或引脚到测试站端口或引脚的单向连接关系，并忽略了作为中间级的电缆/适配器连接关系，提高算法执行效率。
7.根据权利要求3所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述终点-仪器能力是基于IEEE1671.2和IEEE1641标准描述的表示仪器所具备的信号产生或测量的能力，包括信号类型以及信号属性的范围、不确定性和分辨率，在面向信号的测试中，仪器能力用于匹配作为搜索起点的UUT引脚上的信号测试需求；
所述仪器资源与仪器的信号产生或测量通道数量一致，仪器能力与仪器资源之间具有一对多的关系，当资源对应的仪器通道已经被占用时，则当前资源不可用。
8.根据权利要求3所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述递归深度优先搜索是从作为搜索起点的UUT引脚开始，在各个路由地图中查询该引脚相连的次级引脚信息，然后再以这些次级引脚作为新的搜索起点，递归执行该搜索过程，直到达到搜索终止条件为止；
所述搜索终止条件包括经历的路径中已经包含作为搜索终点的仪器能力所对应的仪器端口上的对应引脚，或者已经遍历所有可达路径后依然未能查找到目标仪器引脚。
9.根据权利要求8所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述递归深度优先搜索过程中，当遇到普通开关类型的仪器时，首先通过该仪器的接口向内部搜索，每当遇到一个开关，则以该开关另一端的所有可达引脚为次级引脚，继续进行递归搜索；当遇到矩阵开关类型的仪器时，首先通过该仪器的接口向内部搜索，每当遇到一个矩阵开关模块，则以该模块行列上其他所有可用的引脚为次级引脚，继续进行递归搜索；需将经历的历史路径信息进行记录，并在探索新路径时避开历史路径，以防止重复搜索和死循环。
10.根据权利要求3所述的基于ATML的自动测试系统信号路由方法，其特征在于，所述UUT引脚到仪器引脚之间的路径信息由信号路由搜索过程中经历的所有引脚组成，当这些引脚中包含作为终点的仪器引脚时是有效路径。
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