硬件在环测试

2020-06-16

什么是硬件在环测试？

出于本文(wén)的目的，我们将定义硬件在环测试与常规方式（例如在汽車(chē)应用(yòng)中）的定义稍有(yǒu)不同。让我们观察一下测试产品时复杂性的三个不同层次。

测试格式1：基本手动测试

在这种测试形式中，工程师将手动测试设备。这可(kě)以包括使用(yòng)数字万用(yòng)表探测板上的测试点，在示波器上观察波形，或者通过计算机屏幕上的遥测读数手动进行解析。工程师将通过手动设计验证测试来测试产品。

测试格式2：自动测试

此测试设置运行通常由工程师执行的相同测量和验证，但由计算机以自动化方式执行。主机将直接与仪器（例如万用(yòng)表，示波器等）对话，从设备解析遥测，然后根据工程师提出的标准验证测试集。

测试格式3：硬件在环测试

硬件在环测试通过添加额外的刺激以模拟现实世界的应用(yòng)程序，将自动化测试提高到一个新(xīn)的水平。例如，被测设备（DUT）可(kě)能(néng)具有(yǒu)一系列需要激励的传感器。测试设备将模拟那些传感器的另一端，以激发DUT的传感器侧。另一个示例可(kě)能(néng)很(hěn)简单，例如将RS-422流量驱动到DUT上的RS-422接收器。我们的想法是，我们能(néng)够将新(xīn)的激励带入DUT，从主机上读回遥测信号，并在需要时适当地调整测试（例如，通过初始测试后，可(kě)以驱动更快，更大的RS-422通信量）。

采用(yòng)硬件在环的好处

根据该应用(yòng)程序，很(hěn)明显為(wèi)什么人们会选择采用(yòng)硬件在环测试而不是自动测试（当然也包括手动测试）。如果一个人试图集成一个或多(duō)个复杂的系统，并且需要大量外部刺激，那么基本的自动结帐测试将无法满足要求。考虑一个基本的電(diàn)池充電(diàn)器。虽然您可(kě)以模拟電(diàn)源，负载和電(diàn)池以物(wù)理(lǐ)方式或通过软件来测试控制器電(diàn)路，但使用(yòng)实际的電(diàn)源，電(diàn)池和负载来测试设计会更加现实。此外，如果您可(kě)以使该过程自动化，那么工程师现在可(kě)以将时间花(huā)在开发过度测试上。

成本分(fēn)析：值得吗？

在决定是否采用(yòng)硬件在环测试时，应考虑以下因素：

测试时间：您将花(huā)费多(duō)少时间来测试设备？它会是一个基本的结帐，然后就完成了吗？还是需要数月的测试？

重复测试：您多(duō)久运行一次相同的测试？可(kě)以在将来的设计中使用(yòng)此测试设置（即设备和自动化脚本）吗？

测试设备：获得用(yòng)于自动化测试与手动测试的必要设备的成本是多(duō)少？

在考虑了这些因素和其他(tā)因素之后，就可(kě)以开始决定是坚持手动测试还是投资于自动化/硬件在环测试。

根据我的经验，我发现，最轻松地进入硬件在环测试的方法是使用(yòng)全包测试框架，例如National Instruments（NI）提供的框架。NI具有(yǒu)即插即用(yòng)的全包式硬件/软件平台。在考虑包罗万象的框架时，需要考虑以下几点利弊：

优点	缺点
简单的设置。驱动程序与他(tā)们的软件应用(yòng)程序无缝的工作	成本：价格相当昂贵
大多(duō)数设备制造商(shāng)现在提供LabVIEW驱动程序，这消除了自定义SCPI库的需要	没有(yǒu)对Linux和定制硬件设计的大量支持
特定LabVIEW：软件语言是可(kě)视的存在的	LabVIEW特定：编程文(wén)件是二进制的格式意味着合并会很(hěn)难。自动化构建和命令行支持也很(hěn)有(yǒu)限和复杂

在开发复杂系统上的时间里，LabVIEW是进行自动化测试的首选工具，其中包括為(wèi)LabVIEW项目和VI建立完整的持续集成和持续部署管道。当我过渡到需要更简单的“ 死循环”支持的较小(xiǎo)系统时，我开始向定制或商(shāng)用(yòng)现货（COTS）硬件和Python脚本（使用(yòng)pytest框架）迁移。同样，这都取决于应用(yòng)程序，如前所述，测试时间，测试重复性和测试设备是决定这一决定的主要因素。

结论

在本文(wén)中，我们回顾了硬件在环测试的概念以及它与手动和自动测试的區(qū)别。我们还回顾了采用(yòng)硬件在环测试的好处以及如何评估它是否真的是用(yòng)户所需要的。最后，我们讨论了一些入门方法。虽然硬件在环测试可(kě)能(néng)并不适合每个人，但很(hěn)显然，对于正确的应用(yòng)程序，投资将很(hěn)快带来回报。