计算机远程测试平台的研究

　　

摘 要：基于现代测试系统和集成技术的思想提出了一个新型的计算机测试系统。就该系统的基本结构进行了分析，最后通过一个实验性的计算机远程测试平台对提出的模型进行了论证。

关键词：集成；面向对象；虚拟仪器；测试

1 引言
人类在从事社会生产、经济交往和科学研究中，都与测试技术息息相关。随着科学技术的发展和生产力水平的提高，测试的重要性日益凸现。现代化的科研工作不仅需要对多参数、相关参数、瞬间信息进行陕速、实时、连续、准确的捕捉和测量，且需完成浩繁的数据处理工作。这些测试任务均非手动或人工测试所能完成的，这就必须采用自动测试手段。国际上发达国家早已在20世纪80g代末就推出了跨世纪的总线测试系统及产品，它采用开放的总线标准，使用户在最短的时间内利用总线式仪器和软件，灵活组建自动测试系统，大大节约了测试时间并降低了测试费用。目前，数字化、模块化、网络化和系统化已成为测试仪器发展的新趋势，采用各种各样先进技术的第3代电子测试仪器将不断问世。
2 计算机远程测试平台的组成结构
测试仪器从模拟技术向数字技术过渡，从单台仪器向多种功能仪器组合过渡，从完全由硬件实现仪器功能向软硬件结合方向过渡，从简单的功能组合向以个人计算机为核心构成通用测试平台过渡，从硬件模块向软件包形式过渡是今后电子类测试仪器的发展新动向[1]。一种基于先进PC技术的被人们称之为“2000技术”的新概念[2]，被使用在测量仪器上，使测量仪器的性能获得最大程度地提高。这种以计算机软硬件和总线技术为核心的“2000技术”，它包括高速总线技术USB／IEEE1394／Ethemet、仪器总线接口驱动技术IⅥ 、Windows2000及其Windows CE操作系统、简化仪器数据传输的Internet访问技术Socket Data、基于元件目标模式(COM)的仪器软硬件互操作技术OPC、软件开发技术等等。图l为计算机测试系统的组成结构。
被测信号(例如温度、流量、压力、动不平衡量，噪声等)经传感器变换为电流或电压信号。如果信号太弱，则应经过前端预处理电路进行放大或滤波等处理，经光电隔离或电磁隔离后，由数据采集子系统将模拟信号转换为数字信号送^、微机处理子系统中。微机根据实际情况对所采集到的信号进行必要的处理，由数据分配子系统和接口输出到执行机构，以实现自动控制，或由基本I／O子系统输出到CRT，打印机或绘图仪等。
2．1 微机基本子系统
微机基本子系统可以为普通的PC机，工控机等，这种计算机采用通用型微处理器，具有良好的通用性和兼容性的特点。可以分为硬件系统和软件系统两部分，软件系统采用多任务操作系统系统Windows2000和面向对象开发工具Visual Studio．net。
2．2 数据采集子系统
数据采集子系统由传感器，信号调理电路和总线接口芯片组成(如图2)。数据经传感器转换为电信号后，需要进行放大、滤波、隔离等处理，由多路开关选通后，送采样保持器，然后经过A／D转换，通过接口芯片送人计算机进行处理。我们用的接口为PCI总线接口，接口芯片可以为AMCC公司的$5933，PLX公司的9054等。专用芯片可以实现完整的PCI主控模块和目标模块接口功能，将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口，用户只要设计转换后的总线接口即可。亦可采用可编程逻辑器件(EPLE或FPGA)实现通用PCI总线接口。
2．3 数据通信子系统
近年来，网络技术发展十分迅猛，Intemet和PC网络正在逐渐地改变人们的生活和工作方式。为了满足测试系统互连、测试数据共享和提高测试系统工作的可靠眭等方面的需要，网络技术也逐渐地被应用到了测试领域，从而为数据采集、数据分析和数据表达带来了一些新的方法和途径。在系统组建方案中，可以通过配置一个或多个远端测试节点来完成测试任务，并将测试的数据发送回一台本地PC。
2．4 数据输出子系统
通过输出信号来推动执行机构，以实现控制的功能。例如停止或启动测试设备等。
3 系统网络结构及系统的建立
3．1 系统网络结构
计算机远程测试平台是基于客户机／服务器结构和服务器／浏览器结构的[3]。数据采集工作站的任务由客户机来承担。客户机负责数据采集、数据显示、数据处理、数据存储和数据通信的任务。客户机也负责接收用户命令、发送请求和网络通信。服务器存储客户机的地址信息，并用来汇总采集数据，其本身也提供WEB等服务[4][5] 。系统结构如图3所示，实线表示物理连接关系，虚线表示网络，虚箭头表示逻辑概念，即请求可以从本机发出，也可能从网上获得；同样，响应既可以回送本机，也可以发到网上。

3．2 系统的建立
网络系统的体系结构从应用上划分为3个分系统，1个应用分系统，2个支持分系统，即网络NETS 和数据库分系统DBS。其网络体系结构如图4所示。
中心站的网络结构采用的是l00M 带宽星型全交换式以太网结构，采用TCP／IP协议作为主要网络通信协议。主要设备如服务器、网络交换机等都支持C／S和B／S结构，并采用先进的虚拟网络技术，将网络按功能模块划分成不同子网，增强网络的安全性。网络操作系统选用Windows XP。
图5为远程测试平台主界面。进入系统主界面[6][7]后，可以看到用户操作区有三个选项卡：数据采集，数据管理和网络通信。数据采集选项卡主要实现对数据的采集和显示，并且可以对采集信号进行处理。方法为在通道上单击右键，可弹出操作菜单，然后进行各项操作。数据管理选项卡里可以对采集数据进行输出和备份等各项操作。网络通信选项卡可以进行简单的网络通信，包括和服务器，其他用户的通信。
4 结束语
计算机远程测试平台是一种超越单一特定对象的通用平台。它不仅可以最大化地减少因测控要求改变、测控环境改变和测控设备变化所带来的系统变化，还能够实现全系统范围内资源的最佳分配，并得到最好的资源共享效果，同时也支持测控设备的即插即用[8]。这种模式的提出无论是对企业生产、测试项目的技术改造，还是对于节约资源，进行可持续发展都具有非常重大的现实意义。

参考文献：
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[2]邱公伟．多级分布式计算机控制系统[M]．北京：机械工业出版社，1 999．
[3]蔡希尧．面向对象技术[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2003．
[4] 郭瑞杰，付桂英，尤向巍．一种远程多点监控装置的实现[J]．机械工程师，2007(5)：72—73．
[5]蒋凌云，王汝传．基于流量自相似模型的SYN—Flood DDoS攻击防范[J]．南京邮电大学学报(自然科学版)，2007，27(2)：90-94．
[6] 张鑫．计 分散控制系缀M]．北京：水利电力出版社，2002 ．
[7] KALLMANN M．Object interaction in real—time virtual environments[D]．PhD thesis．Swiss Federal Insti~te of Technology ．2001．
[8]ZHAO XM，FEID Y，DOARN C，et a1．A telemedicine system for wireless home healthcare based O11 BluetoothTM and theIntemet[J ]．Telemedicine Journal and e-Health，2004，10：110-166．