測試語言的發(fā)展

Development of ATS Test Language

WANG Cheng, MENG Chen, ZHANG Jian

(Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China)

　　Key words: test language; TPS; ATS

1標(biāo)準(zhǔn)測試語言
　　測試技術(shù)的發(fā)展過程中出現(xiàn)了許多測試語言，給測試工程人員之間交流帶來一定困難，而且，測試程序很難移植。因此，需要一門國際通用的標(biāo)準(zhǔn)測試語言。制定標(biāo)準(zhǔn)測試語言的目標(biāo)如下：
　　(1)與硬件無關(guān)：測試描述應(yīng)該是使用通用的工程描述語言，不涉及到具體的儀器類型；(2)可移植：即用標(biāo)準(zhǔn)測試語言編寫的TPS可以在不同的平臺之間移植，被測對象的測試結(jié)果采用同樣的標(biāo)準(zhǔn)；(3)精確性：標(biāo)準(zhǔn)測試語言對測試描述應(yīng)該非常精確，沒有任何模糊的自然語言中的描述語句；(4)以英語為基礎(chǔ)：標(biāo)準(zhǔn)測試語言采用英語中的詞匯來描述測試需求，這樣，可以使測試工程人員不用經(jīng)過特殊培訓(xùn)就可以看懂用其編制的測試程序；(5)非私有：標(biāo)準(zhǔn)測試語言的說明書可以免費(fèi)獲得；(6)降低成本：通過標(biāo)準(zhǔn)測試語言的制定，降低程序編制、文檔編制和人員培訓(xùn)等的成本，這是制定標(biāo)準(zhǔn)測試語言的最重要的目標(biāo)。?

2.1ATLAS語言
　　ATLAS語言(Abbreviated Test Language for All Systems，所有系統(tǒng)的簡化測試語言)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)測試語言的前五個(gè)目標(biāo)，該語言以英語為基礎(chǔ)，測試人員不經(jīng)過專門的培訓(xùn)都可以理解許多ATLAS語句；該語言與硬件無關(guān)，測試語句不涉及具體的儀器；該語言是非私有的，雖然該語言說明書的版權(quán)由ARINC和IEEE享有，但它們鼓勵(lì)免費(fèi)使用該語言；該語言具有可移植性，在不同平臺上測試，UUT將被相同的標(biāo)準(zhǔn)測試；該語言具有精確性，排除了自然語言中的模糊描述語句。
　　然而，ATLAS語言制定后，在非官方指定使用該語言的場合外，并沒有成為測試部門的自動(dòng)選擇。主要是ATLAS語言具有下列不足：
　　(1)目前市場上沒有一個(gè)測試軟件人員可接受價(jià)位的ATLAS語言的開發(fā)工具。ATLAS語言只是一門測試描述語言(Test Specification Language)，要想將ATLAS程序轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)和自動(dòng)測試設(shè)備能執(zhí)行的代碼，還需要專門的開發(fā)ATLAS語言的工具(工具內(nèi)應(yīng)集成有ATLAS語言的編譯器或解釋器)，美國TYX公司開發(fā)了PAWS軟件為ATLAS軟件提供了一個(gè)比較完善的開發(fā)平臺，然而，該軟件比較昂貴，測試部門難以承受。(2)學(xué)習(xí)ATLAS標(biāo)準(zhǔn)比較困難。測試部門選擇ATLAS做為測試語言必須要花大量時(shí)間去理解ATLAS標(biāo)準(zhǔn)和培訓(xùn)測試工程人員。(3)ATLAS語言中提供的程序控制語句不夠完善。例如ATLAS中跳轉(zhuǎn)語句的實(shí)現(xiàn)是指向步驟數(shù)的，如：GO TO STEP 00200$，這樣給修改程序，尤其是添加代碼帶來很大不便。(4)和現(xiàn)在主流的測試語言開發(fā)環(huán)境相比，ATLAS語言提供的人機(jī)接口太簡單。ATLAS語言只提供給系統(tǒng)顯示器輸出消息的接口。
2.2GOAL語言
　　GOAL(Ground Operations Aerospace Language)是一門不嚴(yán)格以ATLAS語言為基礎(chǔ)，并吸收了一些高級語言特點(diǎn)的語言。GOAL是一門面向測試工程人員的語言，該語言設(shè)計(jì)是用在航空器發(fā)射環(huán)境中的地面測試操作的測試編程語言。該語言包括廣泛的一系列的測試，包括飛行器系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的升空前測試和地面控制測試。該語言也被廣泛用于其他的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中。
　　GOAL語言主要由程序和數(shù)據(jù)庫集這兩個(gè)基本成分組成，另外還包括子程序、宏和非GOAL語言部分。而程序部分包括聲明語句和過程語句。這些語句都象簡單的英語中的命令語句，因此利用該語言編制的測試程序可讀性高，容易維護(hù)，而且程序本身自成文檔。數(shù)據(jù)庫集部分是獨(dú)立于程序部分的一個(gè)軟件實(shí)體，它包含了數(shù)據(jù)聲明、子程序、測試設(shè)備和被測單元的描述，包括測試接點(diǎn)連接等信息。數(shù)據(jù)庫集就象“中間文件”一樣將測試系統(tǒng)和被測單元聯(lián)系起來。?
　　從1971年10月開始，肯尼迪太空中心的不同部門的工程人員一致評價(jià)GOAL語言在該領(lǐng)域中容易理解，可讀性強(qiáng)，易維護(hù)，而且應(yīng)用范圍廣泛。
2.3PLACE語言
　　PLACE(Programming Language for Automatic Checkout Equipment)是由美國空軍發(fā)起的，Battelle Memorial學(xué)院開發(fā)的一門語言(同時(shí)開發(fā)了該語言的編譯器)。該語言具有如下特點(diǎn)：
　　(1)實(shí)際上并沒有定義一門非常具體的語言，而只是定義了一個(gè)用戶可以在其中定義自己的測試語句的結(jié)構(gòu)；
　　(2)允許測試人員在測試功能級上對測試要求進(jìn)行描述，而不涉及到具體ATE的操作。
2.4ELATE語言和DIMATE語言
　　ELATE是由Hughes Aircraft Company為通用測試設(shè)備開發(fā)的測試語言，DIMATE(Depot Installed Automatic Test Equipment)是早期美國無線電公司為其多功能測試設(shè)備開發(fā)的語言。它們都是針對具體ATE應(yīng)用的面向問題語言的代表。這兩種語言可讀性強(qiáng)，需要編程人員有一定的有效利用的經(jīng)驗(yàn)。由于這兩種語言都是針對具體ATE的，因此，一方面語言比較簡單，另一方面語言不具備經(jīng)過調(diào)整用到其他ATE上的靈活性。
2.5ATLAS2K
　　IEEE SCC20正在制定ATLAS2K標(biāo)準(zhǔn)。ATLAS2K是一個(gè)發(fā)展中的新標(biāo)準(zhǔn)，與舊版本的ATLAS相比，具有以下特點(diǎn)：(1)面向被測信號源，而不是具體的測試系統(tǒng)。(2)采用面向?qū)ο蠹敖M件對象模型(COM)技術(shù)。(3)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性，提供新信號的定義。(4)測試程序具有可移植性。ATLAS2K標(biāo)準(zhǔn)定義了一組功能強(qiáng)大的構(gòu)件塊，用戶可以通過COM接口方便地訪問和使用它們。?

　　(1)成本問題：包括購買開發(fā)語言工具和測試語言培訓(xùn)等費(fèi)用；如ATLAS語言的開發(fā)工具PAWS軟件十分昂貴，而且測試人員掌握該語言還需要額外的費(fèi)用；測試語言的出現(xiàn)沒有帶來成本的降低；(2)靈活性和應(yīng)用范圍的矛盾：如果標(biāo)準(zhǔn)測試語言適用于幾乎所有ATE系統(tǒng)，則制定該語言需要做大量的工作，而且會(huì)使一些應(yīng)用變得復(fù)雜；當(dāng)然測試語言應(yīng)用范圍太窄也不可能成為標(biāo)準(zhǔn)測試語言，如GOAL語言在衛(wèi)星測試領(lǐng)域中應(yīng)用評價(jià)很好，但不具備經(jīng)過簡單修改應(yīng)用到其他領(lǐng)域的能力。因此，要在應(yīng)用范圍和靈活性之間折衷，即能夠適用于大多數(shù)ATE系統(tǒng)，而且具有經(jīng)過簡單修改就可以應(yīng)用到新產(chǎn)生的ATE系統(tǒng)的靈活性；語言應(yīng)用范圍狹窄；(3)移植性問題：ATLAS語言是所有測試語言中移植性較好的一門語言，但利用ATLAS編寫的TPS也存在移植性問題。ATLAS語言制定初期不直接涉及儀器的功能，但是，隨著計(jì)算機(jī)和測試儀器技術(shù)的迅速發(fā)展，ATLAS不能及時(shí)對新的儀器功能進(jìn)行語義方面的補(bǔ)充。為了實(shí)現(xiàn)對新儀器的訪問，ATLAS代碼中擴(kuò)充了許多直接訪問ATE資源的語句，這樣就出現(xiàn)了非ATLAS軟件模塊，即所謂的NAMs。這些NAMs直接參與對儀器一級接口的訪問，而這些接口是由儀器制造商設(shè)計(jì)和控制的，NAMs則由TPS開發(fā)人員設(shè)計(jì)，導(dǎo)致TPS開發(fā)人員直接對物理的儀器設(shè)備進(jìn)行訪問，這種局面的出現(xiàn)使TPS的移植性無法保證；(4)兼容性問題：測試語言發(fā)展過程中未能做到完全向上兼容，如IEEE Std 716-1989標(biāo)準(zhǔn)對ATLAS語言的修改對IEEE Std.716-1985標(biāo)準(zhǔn)不能向上兼容，使得用戶采用上一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義的ATLAS語言編寫的TPS在新ATLAS子集下需要做修改才能運(yùn)行，給用戶帶來很大不便。?

　　測試語言目前仍處在發(fā)展中，還需要做大量工作才能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)測試語言。研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的通用的標(biāo)準(zhǔn)測試語言對自動(dòng)測試系統(tǒng)的發(fā)展具有重大意義。