測試語(yǔ)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標準測試語(yǔ)言
　　測試技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中出現了許多測試語(yǔ)言，給測試工程人員之間交流帶來(lái)一定困難，而且，測試程序很難移植。因此，需要一門(mén)國際通用的標準測試語(yǔ)言。制定標準測試語(yǔ)言的目標如下：
　　(1)與硬件無(wú)關(guān)：測試描述應該是使用通用的工程描述語(yǔ)言，不涉及到具體的儀器類(lèi)型；(2)可移植：即用標準測試語(yǔ)言編寫(xiě)的TPS可以在不同的平臺之間移植，被測對象的測試結果采用同樣的標準；(3)精確性：標準測試語(yǔ)言對測試描述應該非常精確，沒(méi)有任何模糊的自然語(yǔ)言中的描述語(yǔ)句；(4)以英語(yǔ)為基礎：標準測試語(yǔ)言采用英語(yǔ)中的詞匯來(lái)描述測試需求，這樣，可以使測試工程人員不用經(jīng)過(guò)特殊培訓就可以看懂用其編制的測試程序；(5)非私有：標準測試語(yǔ)言的說(shuō)明書(shū)可以免費獲得；(6)降低成本：通過(guò)標準測試語(yǔ)言的制定，降低程序編制、文檔編制和人員培訓等的成本，這是制定標準測試語(yǔ)言的最重要的目標。?

2.1ATLAS語(yǔ)言
　　ATLAS語(yǔ)言(Abbreviated Test Language for All Systems，所有系統的簡(jiǎn)化測試語(yǔ)言)實(shí)現了標準測試語(yǔ)言的前五個(gè)目標，該語(yǔ)言以英語(yǔ)為基礎，測試人員不經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的培訓都可以理解許多ATLAS語(yǔ)句；該語(yǔ)言與硬件無(wú)關(guān)，測試語(yǔ)句不涉及具體的儀器；該語(yǔ)言是非私有的，雖然該語(yǔ)言說(shuō)明書(shū)的版權由ARINC和IEEE享有，但它們鼓勵免費使用該語(yǔ)言；該語(yǔ)言具有可移植性，在不同平臺上測試，UUT將被相同的標準測試；該語(yǔ)言具有精確性，排除了自然語(yǔ)言中的模糊描述語(yǔ)句。
　　然而，ATLAS語(yǔ)言制定后，在非官方指定使用該語(yǔ)言的場(chǎng)合外，并沒(méi)有成為測試部門(mén)的自動(dòng)選擇。主要是ATLAS語(yǔ)言具有下列不足：
　　(1)目前市場(chǎng)上沒(méi)有一個(gè)測試軟件人員可接受價(jià)位的ATLAS語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)工具。ATLAS語(yǔ)言只是一門(mén)測試描述語(yǔ)言(Test Specification Language)，要想將ATLAS程序轉化為計算機和自動(dòng)測試設備能執行的代碼，還需要專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)ATLAS語(yǔ)言的工具(工具內應集成有ATLAS語(yǔ)言的編譯器或解釋器)，美國TYX公司開(kāi)發(fā)了PAWS軟件為ATLAS軟件提供了一個(gè)比較完善的開(kāi)發(fā)平臺，然而，該軟件比較昂貴，測試部門(mén)難以承受。(2)學(xué)習ATLAS標準比較困難。測試部門(mén)選擇ATLAS做為測試語(yǔ)言必須要花大量時(shí)間去理解ATLAS標準和培訓測試工程人員。(3)ATLAS語(yǔ)言中提供的程序控制語(yǔ)句不夠完善。例如ATLAS中跳轉語(yǔ)句的實(shí)現是指向步驟數的，如：GO TO STEP 00200$，這樣給修改程序，尤其是添加代碼帶來(lái)很大不便。(4)和現在主流的測試語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境相比，ATLAS語(yǔ)言提供的人機接口太簡(jiǎn)單。ATLAS語(yǔ)言只提供給系統顯示器輸出消息的接口。
2.2GOAL語(yǔ)言
　　GOAL(Ground Operations Aerospace Language)是一門(mén)不嚴格以ATLAS語(yǔ)言為基礎，并吸收了一些高級語(yǔ)言特點(diǎn)的語(yǔ)言。GOAL是一門(mén)面向測試工程人員的語(yǔ)言，該語(yǔ)言設計是用在航空器發(fā)射環(huán)境中的地面測試操作的測試編程語(yǔ)言。該語(yǔ)言包括廣泛的一系列的測試，包括飛行器系統及其子系統的升空前測試和地面控制測試。該語(yǔ)言也被廣泛用于其他的設計領(lǐng)域中。
　　GOAL語(yǔ)言主要由程序和數據庫集這兩個(gè)基本成分組成，另外還包括子程序、宏和非GOAL語(yǔ)言部分。而程序部分包括聲明語(yǔ)句和過(guò)程語(yǔ)句。這些語(yǔ)句都象簡(jiǎn)單的英語(yǔ)中的命令語(yǔ)句，因此利用該語(yǔ)言編制的測試程序可讀性高，容易維護，而且程序本身自成文檔。數據庫集部分是獨立于程序部分的一個(gè)軟件實(shí)體，它包含了數據聲明、子程序、測試設備和被測單元的描述，包括測試接點(diǎn)連接等信息。數據庫集就象“中間文件”一樣將測試系統和被測單元聯(lián)系起來(lái)。?
　　從1971年10月開(kāi)始，肯尼迪太空中心的不同部門(mén)的工程人員一致評價(jià)GOAL語(yǔ)言在該領(lǐng)域中容易理解，可讀性強，易維護，而且應用范圍廣泛。
2.3PLACE語(yǔ)言
　　PLACE(Programming Language for Automatic Checkout Equipment)是由美國空軍發(fā)起的，Battelle Memorial學(xué)院開(kāi)發(fā)的一門(mén)語(yǔ)言(同時(shí)開(kāi)發(fā)了該語(yǔ)言的編譯器)。該語(yǔ)言具有如下特點(diǎn)：
　　(1)實(shí)際上并沒(méi)有定義一門(mén)非常具體的語(yǔ)言，而只是定義了一個(gè)用戶(hù)可以在其中定義自己的測試語(yǔ)句的結構；
　　(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(yǔ)言和DIMATE語(yǔ)言
　　ELATE是由Hughes Aircraft Company為通用測試設備開(kāi)發(fā)的測試語(yǔ)言，DIMATE(Depot Installed Automatic Test Equipment)是早期美國無(wú)線(xiàn)電公司為其多功能測試設備開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言。它們都是針對具體ATE應用的面向問(wèn)題語(yǔ)言的代表。這兩種語(yǔ)言可讀性強，需要編程人員有一定的有效利用的經(jīng)驗。由于這兩種語(yǔ)言都是針對具體ATE的，因此，一方面語(yǔ)言比較簡(jiǎn)單，另一方面語(yǔ)言不具備經(jīng)過(guò)調整用到其他ATE上的靈活性。
2.5ATLAS2K
　　IEEE SCC20正在制定ATLAS2K標準。ATLAS2K是一個(gè)發(fā)展中的新標準，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。(2)采用面向對象及組件對象模型(COM)技術(shù)。(3)實(shí)現可擴展性，提供新信號的定義。(4)測試程序具有可移植性。ATLAS2K標準定義了一組功能強大的構件塊，用戶(hù)可以通過(guò)COM接口方便地訪(fǎng)問(wèn)和使用它們。?

　　(1)成本問(wèn)題：包括購買(mǎi)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言工具和測試語(yǔ)言培訓等費用；如ATLAS語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)工具PAWS軟件十分昂貴，而且測試人員掌握該語(yǔ)言還需要額外的費用；測試語(yǔ)言的出現沒(méi)有帶來(lái)成本的降低；(2)靈活性和應用范圍的矛盾：如果標準測試語(yǔ)言適用于幾乎所有ATE系統，則制定該語(yǔ)言需要做大量的工作，而且會(huì )使一些應用變得復雜；當然測試語(yǔ)言應用范圍太窄也不可能成為標準測試語(yǔ)言，如GOAL語(yǔ)言在衛星測試領(lǐng)域中應用評價(jià)很好，但不具備經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單修改應用到其他領(lǐng)域的能力。因此，要在應用范圍和靈活性之間折衷，即能夠適用于大多數ATE系統，而且具有經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單修改就可以應用到新產(chǎn)生的ATE系統的靈活性；語(yǔ)言應用范圍狹窄；(3)移植性問(wèn)題：ATLAS語(yǔ)言是所有測試語(yǔ)言中移植性較好的一門(mén)語(yǔ)言，但利用ATLAS編寫(xiě)的TPS也存在移植性問(wèn)題。ATLAS語(yǔ)言制定初期不直接涉及儀器的功能，但是，隨著(zhù)計算機和測試儀器技術(shù)的迅速發(fā)展，ATLAS不能及時(shí)對新的儀器功能進(jìn)行語(yǔ)義方面的補充。為了實(shí)現對新儀器的訪(fǎng)問(wèn)，ATLAS代碼中擴充了許多直接訪(fǎng)問(wèn)ATE資源的語(yǔ)句，這樣就出現了非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(fǎng)問(wèn)，而這些接口是由儀器制造商設計和控制的，NAMs則由TPS開(kāi)發(fā)人員設計，導致TPS開(kāi)發(fā)人員直接對物理的儀器設備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，這種局面的出現使TPS的移植性無(wú)法保證；(4)兼容性問(wèn)題：測試語(yǔ)言發(fā)展過(guò)程中未能做到完全向上兼容，如IEEE Std 716-1989標準對ATLAS語(yǔ)言的修改對IEEE Std.716-1985標準不能向上兼容，使得用戶(hù)采用上一個(gè)標準定義的ATLAS語(yǔ)言編寫(xiě)的TPS在新ATLAS子集下需要做修改才能運行，給用戶(hù)帶來(lái)很大不便。?

　　測試語(yǔ)言目前仍處在發(fā)展中，還需要做大量工作才能產(chǎn)生標準測試語(yǔ)言。研究具有自主知識產(chǎn)權的通用的標準測試語(yǔ)言對自動(dòng)測試系統的發(fā)展具有重大意義。