一种自动化测试系统图形化建模装置及方法

摘要

本发明涉及一种自动化测试系统图形化建模装置及方法，属于自动化测试领域，包括：包括图形化操作界面、系统模型库管理单元、基础数据采集单元、绘图建模单元、图形数据转换单元、核心数据结构、模型文件解析器、模型存储文件与硬件模块图标库，本发明允许用户在搭建物理自动化测试系统之前，以图形化的方式设计自动化测试系统模型构成及信号通路方案并进行优化，实现直观、高效的自动化测试系统模拟设计，降低开发成本，提高开发效率，并将模型数据以格式化的方式存储，为自动化测试的执行提供支持。

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化测试系统图形化建模装置及方法，它与计算机信息系统的建模技术和计算机图像数据处理技术有关，属于自动化测试技术领域。

背景技术

自动化测试系统是指在人极少参与或不参与的情况下，自动对待测设备进行测量，处理数据，并以适当的方式显示或输出测试结果的系统。与人工测试相比，自动化测试省时、省力，能提高劳动生产率和产品质量。自动化测试系统的硬件构成通常包括测试仪器、开关系统、主控计算机、测试连接器和待测设备等，测试人员设计一定的测试策略，通过电缆将测试仪器、开关系统、主控计算机、测试连接器和待测设备连接起来，为待测设备施加激励信号，并测量待测设备的输出信号。

伴随着新产品的出现，待测设备的复杂度也在持续增长，这导致待测设备必须连接的测试点数量剧增。测试点数量的剧增不但意味着自动化测试系统中测试仪器、开关系统和测试连接器复杂度的剧增，还导致自动化测试系统中信号通信路径复杂度的增加。

当前的自动化测试系统在设计初期，都是依靠人工经验设计自动化测试系统中的设备构成、信号关系，并进行手动记录、优化，这种人工记录的方式无法让其它测试人员快速的理解系统的构成关系，并且当系统规模较大、结构较复杂时，模型会难以清晰把握和管理，更让测试人员无法所见即所得的对自动化测试系统的模型进行设计和优化，并且人工记录的设计方式知识无法在自动化测试过程中被自动化测试系统使用，无法满足以后提高自动化执行程度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化测试系统图形化建模装置及方法，将自动化测试系统中硬件连接关系以图形化的方式展示给测试人员，让测试人员所见即所得地对自动化测试系统模型进行设计、优化，简化了复杂自动化测试系统的设计难度，提高了测试系统自动化执行的程度，缩短了新产品的开发周期。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种自动化测试系统图形化建模装置，用于构建自动化测试系统模型，包括图形化操作界面、系统模型库管理单元、基础数据采集单元、绘图建模单元、图形数据转换单元、核心数据结构、模型文件解析器、模型存储文件与硬件模块图标库；

所述的图形化操作界面，包括接收用户管理指令区、系统模块库管理区、模块属性配置 区，和自动化测试系统模块及连接关系绘图区，其中：系统模块库管理区，包括若干个构成自动化测试系统的硬件模块，并能提供系统模块添加、修改、删除功能中的任意一项或多项功能；模块属性配置区，用于对用户当前选中的模块的属性进行配置，该属性是指所述模块所附带的硬件属性；自动化测试系统模块及连接关系绘图区，包含有若干个组成自动化测试系统的硬件模块图，及模块图间的连线关系，模块间的连线表示所述模块通道之间的信号通信路径，用以形成自动化测试系统连接关系模型；系统模型库管理单元，用以提供各类模型库的添加、修改、删除模块模型功能中的任意一项，包括测试站模型库、测试连接器模型库、待测设备模型库以及测试站端口、测试连接器端口、待测设备端口之间的连接关系模型；

所述的基础数据采集单元，用以提供硬件模块的基本硬件信息的查询和修改，包括硬件模块的基本构成、端口信息、和/或管脚信息；

所述的绘图建模单元，其利用核心数据结构的基本信息，绘制硬件模块图，并根据核心数据结构中的连接关系，绘制模型的连线配置，或者根据界面上的连线操作，将模块的连接关系存储到核心数据结构中；

所述的图形数据转换单元，当核心数据结构发生变化时，将数据变化转化成界面图片的变化；当界面图形连接关系发生变化时，将变化转换成内部数据结构的变化；

所述的核心数据结构，是指系统运行时内存中存储的自动化测试系统模型数据，含有构成自动化测试系统模型的硬件模块数据以及硬件模块间的连接关系；

所述的模型文件解析器，用以将自动化测试系统的模型存储文件解析成核心数据结构，或把核心数据结构按格式保存为自动化测试系统的模型存储文件；

所述的模型存储文件，其保存有构成自动化测试系统模型的所有信息，信息包括构成系统模型的硬件模块信息，以及硬件模块之间的连接关系；

所述的硬件模块图标库，用以为不同类型的硬件模块定义不同的图形化图标，在图形化显示硬件模块时，图形数据转换器根据硬件类型选择不同的图标显示。

此外，本发明还提到一种自动化测试系统图形化建模方法，该方法采用上述的一种自动化测试系统图形化建模装置，包括以下步骤：

步骤1运行环境配置步骤：使用图形化操作界面、系统模型库管理单元、基础数据采集单元、绘图建模单元、核心数据结构、及模型文件解析器构造一个通用的自动化测试系统图形化建模装置；

步骤2图形化建模步骤，其包括步骤：

2.1：使用用户指令创建一个自动化测试系统模型；

2.2：使用用户指令建立待测设备模型，采集待测设备的原始数据，并按照数据规则对所 采集的数据进行配置生成待测设备模型数据；其中需要采集的数据包括：信号端口、每个信号端口需要的施加或者采集的信号类型，数据规则是指对采集的数据进行统计和分析后，形成的统一的数据描述格式；

2.3：使用用户指令建立测试连接器模型，设计测试连接器模型的端口信息和连接关系；其中，，将测试连接器信号端口定义成2种类型，即连接到测试站的信号端口和连接到待测设备的信号端口，根据步骤2.2建立的待测设备模型的信号端口数量，为测试连接器模型定义数量相同的2类端口，并利用图形化操作界面加载测试连接器模型，利用图形化工具建立并显示测试连接器中两种类型的信号端口之间的连接关系；

2.4：使用用户指令建立测试站模型，根据步骤2.2建立的待测设备的信号端口数量，配置测试站模型的信号端口以及内部测试仪器、开关模块的构成及连接关系；

2.5：使用用户指令创建系统级连线关系模型，并利用图形化设计界面加载测试站模型、测试连接器模型、待测设备模型，利用图形化设计工具建立它们端口之间的信号通路关系；

2.6：完成自动化测试系统模型设计。

优选地，在步骤2.4中，包括

步骤201：使用用户指令配置测试站模型的信号端口，根据步骤2.2建立的待测设备的信号端口数量，为步骤2.4创建的测试站模型定义数量相同的信号端口；

步骤202：使用用户指令配置测试站模型中的测试仪器模型，根据为了完成步骤2.2建立的待测设备模型测试需要施加或者测量的信号类型，按照规则设计能够产生或者测量这些信号的测试仪器模型，使用用户指令在测试站模型中添加这些测试仪器模型，采集包括端口信息、测试能力在内原始数据，测试仪器模型有多个；

步骤203：使用用户指令配置测试站模型中的开关模块模型：根据步骤2.2建立的待测设备模型的信号端口及其产生和/或测量的信号种类及信号互斥需求，设计能够实现这些信号对测试站端口进行切换的开关模块模型组合，使用用户指令添加这些开关模块模型，采集包括端口信息、内部端口切换关系在内原始数据；

步骤204：建立测试站内部信号连接关系：利用图形化操作界面加载测试站模型、步骤202配置的测试仪器模型端口、步骤203配置的开关模块模型，并利用图形化工具建立测试站模型端口、测试仪器模型端口、开关模块模型端口之间的信号传递路径，为测试站外部提供信号能力；

步骤205：完成测试站建模。

优选地，所述的自动化测试系统模型由测试站模型、测试连接器模型、待测设备模型，以及测试站端口、测试连接器端口、待测设备端口之间的连接关系模型组成。

优选地，所述的测试站模型是一个虚拟设备，由测试仪器模型、开关模块模型，以及测试仪器端口、开关模块端口与测试站端口之间的连接关系模型组成；测试站的端口也是虚拟端口，物理上能够对应到所有与测试连接器端口连接的测试仪器的端口和开关模块的端口。

优选地，所述的模型文件以结构化的方式进行存储，模型文件采用XML或者数据库格式。

优选地，所述的根据待测设备的信号需求设计测试仪器模型的规则是：不同的信号类型设计使用不同的测试仪器模型来实现；相同的信号类型如果不存在信号使用时互斥，设计使用一个测试仪器模型来实现，否则设计使用不同的测试仪器模型来实现；类型相同的不同向(输入/输出)信号设计使用不同的测试仪器模型实现；设计的每个测试仪器模型都有一个端口用于输出或者测量信号。

本发明的有益效果是：提供了通用的自动化测试系统图形化建模装置与方法，将复杂的自动化测试系统模型构成及信号连接关系设计模型以规范化、图形化的方式展现给用户，实现直观高效的自动化测试系统建模，方便设计人员对模型进行设计、优化，降低设计难度和工作量，并将模型数据以格式化的方式存储，在测试执行过程中测试执行系统能够利用模型数据定位测试仪器资源并搜索合适的路由打通开关，提高自动化测试程度。

附图说明

图1为本发明一种自动化测试系统图形化建模装置的整体结构框图。

图2为本发明自动化测试系统模型组成结构框图。

图3为本发明测试站模型组成结构框图。

图4为本发明使用自动化测试装置进行自动化测试系统建模的流程图。

图5为本发明构建测试站模型的流程图。

图6为本发明自动化测试系统图形化建模装置的示意图。

具体实施方式

本发明通过提供图形化的建模方法，将自动化测试系统中的硬件模块及模块间信号传输路径使用格式化的方式进行存储，建立自动化测试系统描述模型。本发明首先构建一个通用的自动化测试系统图形化建模装置，使用本装置能够完成大部分的自动化测试系统的建模；然后利用本装置并使用本发明提出的建模方法开始自动化测试系统的建模：一个自动化测试系统首先有待测设备，需要根据待测设备的情况建立自动化测试系统的模型，因此先对待测设备进行建模，采集待测设备的原始数据，包括端口信息和端口的输入/输出信号，将这些信息进行分析后形成的统一的数据描述格式，进而建立起待测设备的模型；大型、标准的测试系统通常需要使用测试连接器进行信号的转接，因此本发明的方法支持建立测试连接器模型，本发明的建模装置将测试连接器的端口分为两类，即连接到测试站的端口和连接到待测设备 的端口，自动化测试就是在测试过程中尽量减少手工的操作，这就要求尽量为每一个待测设备的端口连接一个测试连接器的端口，因此测试连接器连接到待测设备的端口数跟待测设备的端口数要一样，同样，测试连接器连接到测试站的端口数也是要跟待测设备的端口数要一样，所以为测试连接器建立跟待测设备的端口数一样的连接到测试站的端口和连接到待测设备的端口，设置完端口信息后，在本装置图形化设置界面上就能够根据测试连接器的配置信息显示其图形化的配置界面，在该界面上将两类端口一一连接在一起，完成测试连接器的建模；在自动化测试过程中，通常需要大量的测试仪器和开关模块进行信号的产生、测量、转接，为待测设备提供信号能力，为了简化系统设计，在本建模方法中将控制计算机、测试仪器、开关模块以及它们之间的连接关系进行虚拟封装成一个测试站，由测试站对待测设备提供信号能力，这样能够将问题分解、简化，因此本装置支持建立测试站模型，测试站要能够为每一个待测设备端口提供信号，需要为测试站定义与待测设备端口数相同的虚拟端口；在已经有了待测设备、测试连接器、测试站的模型以后，就可以创建系统连接模型，并在图形化操作界面上通过鼠标所见即所得的建立它们三者端口间的信号关系。

在创建虚拟的测试站模型时，需要确定测试站中包含的测试仪器和开关模块以及测试站内部的测试仪器端口、开关模块端口与测试站端口的信号关系。在建模过程可以通过分析待测设备需要输入/测量的信号，根据信号类型设计测试仪器模型：不同的信号类型设计使用不同的测试仪器模型来实现；相同的信号类型如果不存在信号使用时互斥，设计使用一个测试仪器模型来实现，否则设计使用不同的测试仪器模型来实现；类型相同的不同向(输入/输出)信号设计使用不同的测试仪器模型实现；设计的每个测试仪器模型都有一个端口用于输出或者测量信号。在测试站模型中添加这些测试仪器模型；分析待测设备端口间信号的互斥关系，当存在不同待测设备端口之间有相同类型信号需求且不同步时，或者相同待测设备端口有不同类型信号需求时，可以通过组合开关模块来实现信号路径的切换，达到节省仪器资源、减少人工参与的目的，通过这种方法来设计开关模块模型，并在测试站模型中建立开关模块模型(包括开关端口信息)，并建立开关模块模型内部端口间的切换关系，使它们成为测试站的构成部分；根据待测设备的端口信号需求，建立测试站内部构成的端口连接关系模型，在连接关系绘图区将测试站中的所有测试仪器模型、开关模块模型以及测试站本身的模型展示出来，通过鼠标所见即所得的建立它们三者之间的信号关系，完成测试站的建模。

本发明的自动化测试系统模型包含了不同类型的硬件模块：测试仪器、开关模块、测试连接器和待测设备等。设计人员可以利用图形化操作界面的操作指令在自动化测试系统模型中建立各个硬件模块的模型。在对各个硬件模块进行建模时，要首先采集它们的原始数据，本发明的自动化测试系统建模装置提供了基础数据采集单元为设计人员实现原始数据的录 入。自动化测试系统模型中还包含了各个硬件模块之间的信号流转关系模型，为了给设计人员提供一种方便、快捷地设计方式，并能够将建立好的信号关系模型以直观的方式展现给设计人员，本发明的自动化测试系统建模装置提供了图形化的信号关系建模方法，在本装置中，可以采用图形化的方式创建的信号连接关系包括：开关模块和测试连接器内部的连接关系；测试仪器、开关模块、测试站端口之间的连接关系；测试站、测试连接器、待测设备之间的连接关系。本发明为了实现图形化建模，定义一个数据图形转换器来完成文本化数据到图形之间转换：针对不同的硬件模块，在图形化界面上使用不同的图标来表示，所有的模块图标都存储在硬件模块图标库中，转换器读入自动化测试系统模型后，首先将测试模块根据不同的类型使用图标库中不同的图标画在图形化界面上，再读取每一个模块的端口信息，将端口作为连线的端点画在相应模块图标上；分析模型中的连线关系，在图形化图标的端点之间画上连接线，即可完成文本化模型到图形化模型的转换。当模型中模块的基本信息发生变化后，数据图形转换器接收到变化事件，并调用重画方法更新模块的图形信息；相反，当在图形化界面上发生连接关系事件时，数据图形转换器也捕获改变事件，并修改内存中模型数据结构中的连接关系。根据上述策略就可以完成相应的硬件设备模型、信号关系模型到图形化显示和操作的相互映射、转换。

本建模装置生成的自动化测试系统模型具有格式化的存储方式，在测试执行过程中测试执行系统能够读取这些模型数据，获取其中的硬件端口连接关系和开关模块端口间的切换关系，通过待测设备的信号需求信息和测试仪器的测试能力，选择测试仪器和路径信息并通过开关模块的端口切换，完成测试资源的自动分配，提高自动化测试程度。

下面结合附图1至6对本发明进行举例说明。

实施例1：

如图1-图3所示，一种自动化测试系统图形化建模装置，用于构建自动化测试系统模型，包括图形化操作界面、系统模型库管理单元、基础数据采集单元、绘图建模单元、图形数据转换单元、核心数据结构、模型文件解析器、模型存储文件与硬件模块图标库；

所述的图形化操作界面，包括接收用户管理指令区、系统模块库管理区、模块属性配置区，和自动化测试系统模块及连接关系绘图区，其中：系统模块库管理区，包括若干个构成自动化测试系统的硬件模块，并能提供系统模块添加、修改、删除功能中的任意一项或多项功能；模块属性配置区，用于对用户当前选中的模块的属性进行配置，该属性是指所述模块所附带的硬件属性；自动化测试系统模块及连接关系绘图区，包含有若干个组成自动化测试系统的硬件模块图，及模块图间的连线关系，模块间的连线表示所述模块通道之间的信号通信路径，用以形成自动化测试系统连接关系模型；系统模型库管理单元，用以提供各类模型 库的添加、修改、删除模块模型功能中的任意一项，包括测试站模型库、测试连接器模型库、待测设备模型库以及测试站端口、测试连接器端口、待测设备端口之间的连接关系模型；

所述的基础数据采集单元，用以提供硬件模块的基本硬件信息的查询和修改，包括硬件模块的基本构成、端口信息、和/或管脚信息；

所述的绘图建模单元，其利用核心数据结构的基本信息，绘制硬件模块图，并根据核心数据结构中的连接关系，绘制模型的连线配置，或者根据界面上的连线操作，将模块的连接关系存储到核心数据结构中；

所述的图形数据转换单元，当核心数据结构发生变化时，将数据变化转化成界面图片的变化；当界面图形连接关系发生变化时，将变化转换成内部数据结构的变化；

所述的核心数据结构，是指系统运行时内存中存储的自动化测试系统模型数据，含有构成自动化测试系统模型的硬件模块数据以及硬件模块间的连接关系；

所述的模型文件解析器，用以将自动化测试系统的模型存储文件解析成核心数据结构，或把核心数据结构按格式保存为自动化测试系统的模型存储文件；

所述的模型存储文件，其保存有构成自动化测试系统模型的所有信息，信息包括构成系统模型的硬件模块信息，以及硬件模块之间的连接关系；

所述的硬件模块图标库，用以为不同类型的硬件模块定义不同的图形化图标，在图形化显示硬件模块时，图形数据转换器根据硬件类型选择不同的图标显示。

在上述实施例的基础上，本发明提供一种自动化测试系统图形化建模的方法，包括以下步骤：

步骤1运行环境配置步骤：使用图形化操作界面、系统模型库管理单元、基础数据采集单元、绘图建模单元、核心数据结构、及模型文件解析器构造一个通用自动化测试系统的图形化建模装置；

步骤2图形化建模步骤(如图4所示)，其包括步骤：

2.1：使用用户指令创建一个自动化测试系统模型；

2.2：使用用户指令建立待测设备模型，采集待测设备的原始数据，并按照数据规则对所采集的数据进行配置生成待测设备模型数据；其中需要采集的数据包括：信号端口、完成测试每个信号端口需要的施加或者采集的信号类型，数据规则是指对采集的数据进行统计和分析后，形成的统一的数据描述格式；

2.3：使用用户指令建立测试连接器模型，设计测试连接器模型的端口信息和连接关系；其中，为了方便设计，将测试连接器信号端口定义成2种类型：连接到测试站的信号端口和连接到待测设备的信号端口，根据步骤2.2建立的待测设备模型的信号端口数量，为测试连 接器模型定义数量相同的2类端口，并利用图形化设计界面加载测试连接器模型，利用图形化工具建立测试连接器中两种类型的信号端口之间的连接关系；

2.4：使用用户指令建立测试站模型，根据步骤2.2建立的待测设备的信号端口数量和信号类型，配置测试站模型的信号端口以及内部测试仪器、开关模块的构成及连接关系；

2.5：使用用户指令创建系统级连线关系模型，并利用图形化操作界面加载测试站模型、测试连接器模型、待测设备模型，利用图形化设计工具建立它们端口之间的信号通路关系；

2.6：完成自动化测试系统模型设计。

在步骤2.4中(如图5所示)，包括

步骤201：使用用户指令配置测试站模型的信号端口，根据步骤2.2建立的待测设备的信号端口数量，为步骤2.4创建的测试站模型定义数量相同的信号端口；

步骤202：使用用户指令配置测试站模型中的测试仪器模型，根据为了完成步骤2.2建立的待测设备模型测试需要施加或者测量的信号类型，根据规则设计能够产生或者测量这些信号的测试仪器模型，使用用户指令在测试站模型中添加这些测试仪器模型，采集包括端口信息、测试能力在内的原始数据，测试仪器模型可以有多个；

步骤203：使用用户指令配置测试站模型中的开关模块模型：根据步骤2.2建立的待测设备模型的信号端口及其产生和/或测量的信号种类及信号互斥需求，设计能够实现这些信号对测试站端口进行切换的开关模块模型组合，使用用户指令添加这些开关模块模型，采集包括端口信息、内部端口切换关系在内的原始数据；

步骤204：建立测试站内部信号连接关系：利用图形化操作界面加载测试站模型、步骤202配置的测试仪器模型端口、步骤203配置的开关模块模型，并利用图形化工具建立测试站模型端口、测试仪器模型端口、开关模块模型端口之间的信号传递路径，为测试站外部提供信号能力；

步骤205：完成测试站建模。

所述的自动化测试系统模型由测试站模型、测试连接器模型、待测设备模型，以及测试站端口、测试连接器端口、待测设备端口之间的连接关系模型等组成；模型数据的存储通过结构化的方式来实现。

所述的测试站模型是一个虚拟设备，由测试仪器模型、开关模块模型，以及测试仪器、开关模块与测试站端口之间的连接关系模型组成；测试站的端口也是虚拟端口，物理上能够对应到所有与测试连接器端口连接的测试仪器的端口和开关模块的端口。

所述的模型文件以结构化的方式进行存储，例如XML或者数据库格式等。

所述的根据待测设备的信号需求设计测试仪器模型的规则是：不同的信号类型设计使用 不同的测试仪器模型来实现；相同的信号类型如果不存在信号使用时互斥，设计使用一个测试仪器模型来实现，否则设计使用不同的测试仪器模型来实现；类型相同的不同向(输入/输出)信号设计使用不同的测试仪器模型实现；设计的每个测试仪器模型都有一个端口用于输出或者测量信号。

如图6所示，本发明自动化测试系统图形化建模装置的示意图。用户管理指令区中包括添加、删除硬件模块的功能及其它的一些常用功能；主窗口左边是自动化测试系统模块库管理区，用户可以选择不同的硬件模块；右边是模块属性配置区、自动化测试系统模块及连接关系绘图区，模块属性配置区，用于对用户当前选中的硬件模块的属性进行配置，自动化测试系统模块及连接关系绘图区，由系统模块库管理区选定若干个硬件模块组成自动化测试系统，将各硬件模块相连接，模块间的连线表示所述模块通道之间的通信路径，形成自动化测试系统连接模型。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。