自动化测试系统的历史与未来发展

自动测试系统经历了从专用型向通用型发展的过程。在早期，仅侧重于自动测试设备本体的研制，近年来则着眼于建立整个自动测试系统体系结构，同时注重自动测试设备的研制和测试程序集的开发及移植以及人工智能在自动测试系统中的应用，向着分布式的集成诊断测试系统发展。自动测试系统的发展过程大体上可分为三个阶段。

（一）第一代自动测试系统—专用型

专用型是针对具体测试要求而研制的，主要用于测试工作量很大的重复测试，或者人员难以进入的恶劣环境的复杂测试。

第一代自动测试系统至今仍在应用。这类系统是从人工测试向自动测试迈出的重要一步，是本质上的进步。它在测试功能、性能、测试速度和效率、使用方便等方面明显优于人工测试。

第一代自动测试系统的缺点突出表现在接口及标准化方面，带来的突出问题有以下几种：①复杂的被测对象的所有功能和性能测试若全部采用专用型自动测试系统，则所需要的自动测试系统数目巨大，费用昂贵，使保障设备的机动能力降低；②一旦被测对象退役，为其服务的一大批专用自动测试系统也随之报废。

（二）第二代自动测试系统—台式仪器积木型

台式仪器积木型是在标准接口总线的基础上，以积木方式组建的系统。系统中的各个设备（计算机、可程控仪器、可程控开关等）均为台式设备，每台设备都配有符合接口标准的接口电路。组装系统时，用标准的接口总线电缆将系统所含的各台设备连在一起构成系统。这种系统组建方便，组建者一般不需要自己设计接口电路。积木型的特点是使这类系统更改、增减测试内容变得灵活，而且设备资源的复用性好。系统中的通用仪器既可作为自动测试系统中的设备来用，也又可作为独立的仪器使用。一些基本的通用智能仪器可以在不同时期，针对不同的要求，灵活地组建不同的自动测试系统。(www.xing528.com)

组建这类自动测试系统普遍采用的接口总线为程控仪器的通用接口总线GPIB，在美国亦称此总线为IEEE488，HP-IB。在欧洲、日本常称之为IEC625。在我国常称之为GPIB或IEEE488，并已公布了相应的国家标准。采用GPIB总线组建的自动测试系统特别适合于科学研究或武器装备研制过程中的各种试验、验证测试。

基于GPIB总线的自动测试系统的主要缺点表现在以下几方面：①总线的传输速率不大（最大传输速率为1Mbps），很难以此总线为基础组建高速、大数据吞吐量的自动测试系统；②机箱、电源、面板、开关大部分都是重复配置的，阻碍了系统体积、重量的进一步降低，难以组建体积小、重量轻的自动测试系统。

（三）第三代自动测试系统—模块化仪器集成型

这类系统基于VXI、PXI等测试总线，主要由模块化的仪器和设备所组成。VXI总线是VME（Versa Module Eurocard）计算机总线向仪器测试领域的扩展，具有高达40Mbps的数据传输速率。PXI总线是PCI总线（其中的Compact PCI总线）向仪器测量领域的扩展，其中数据传输速率为132～264Mbps。以这两种总线为基础，可组建高速、大数据吞吐量的自动测试系统。系统中，仪器、设备或嵌入计算机均以VXI（或PXI）总线的形式出现，众多模块化仪器和设备均插入带有VXI（或PXI）总线插座、插槽、电源的VXI（或PXI）总线机箱中。仪器的显示面板及操作用统一的计算机显示屏以软面板的形式来实现，避免了系统中各仪器、设备在机箱、电源、面板、开关等方面的重复配置，大大降低了整个系统的体积、重量，并能在一定程度上节约成本。

第三代自动测试系统具有数据传输快、数据吞吐量大、体积小、重量轻、系统组建灵活、扩展容易、资源复用性好、标准化程度高等众多优点，是当前先进的自动测试系统的主流组建方案。在组建这类系统中，VXI总线规范是其硬件标准，VXI即插即用规范（VXI Plug&Play）为其软件标准，以货架产品（COTS）形式提供的虚拟仪器开发环境（Lab Windows/CVI、VEE等）是研制测试软件可采用的基本软件开发工具。目前，尚有一部分仪器不能以VXI（或PXI）总线模块的形式提供，因此在以VXI总线系统为主的自动测试系统中，还可以用GPIB总线，灵活连接所需的GPIB总线台式仪器。