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航天軟件開發

電子備件高頻信號測試設備系統

2018-11-11 19:35      點擊:
 
  1. 概述
本任務書規定了電子系統通用測試軟件開發任務,作為電子備件高頻信號測試設備系統中軟件設計人員和軟件開發人員的設計和開發依據;規劃軟件的功能、定義系統的接口和數據屬性,劃分程序基本結構、各程序功能,并便于詳細設計和編程。
  1. 用途、功能與功能
2.1用途
  電子系統通用測試軟件的主要任務是對7種儀器設備進行管理和控制,實現對被測對象的各種高頻性能和功能的測試,同時對測試數據進行管理和評價。
 
2.2功能與組成
  電子系統通用測試軟件主要包括測試控制、功能測試、性能測試、質量評估、測試數據庫和接口函數庫。
   電子系統通用測試軟件是主要完成相應功能和性能測試、質量評估,數據處理和儀器設備管理等的專業軟件。

  1. 運行環境要求
3.1硬件環境
電子備件高頻信號測試設備的軟件的運行平臺為研華IPC-610H工控機。其主要配置如下。
處理器(CPU):Duo 2.8GHz 雙核CPU;
內存:4GB;
硬盤:250GB。
3.2軟件環境
    操作系統:Windows Xp Professional SP2;
    開發環境:Visual Studio 6.0以上;
開發語言:C++;
數據庫:Access.
 
1.1軟件總體描述
 
  點子備件高頻信號測試設備的軟件主要任務是對7種儀器設備進行管理和控制,實現對被測對象的各種高頻性能和功能的測試,同時對測試數據進行管理和評價。
 
1.2軟件設計要求
 
  點子備件高頻信號測試設備的軟件是針對點子系統的通用測試實驗要求,完成相應功能和性能測試、質量評估,數據處理和儀器設備管理的專用軟件。
 
  點子系統通用測試軟件主要包括測試控制,功能測試,性能測試,質量評估,測試數據庫和接口函數六個部分,相互關系如圖1所示。

測試控制




功能測試






性能測試
 
 
  接口函數庫負責將點子備件高頻信號設備中各種儀器設備的驅動接口二次封裝成統一格式的函數調用接口,供功能測試和性能測試模塊的調用。
 
  功能測試和性能測試包括了典型功能和性能蠶食的測試流程,選擇運行響應的測試流程,并通過盜用接口函數庫控制響應儀器設備完成各項預定測試,同時將測試數據和結果傳送給測試數據庫進行管理。
 
  測試數據庫對功能測試和性能測試獲取的測試數據進行管理,主要包括被測對象功能(性能)測試所需的供電激勵、連接路徑、檢測參數類型、測量結果標準值、檢測門限及結論等。
 
   質量評估軟件通過調用測試數據庫中響應對象的全部測試信息,采用相應的數據分析方法,評估被測對象的狀態。
 
1.2.1 測試控制模塊
 
  測試控制模塊負責整個點子系統通用測試軟件的調用和控制,主要包括以下信息:
 
 
1.4.2 儀器驅動封裝要求
作為上層應用和測試儀器驅動程序之間的適配器,根據各個檢測功能,對廠商提供的驅動程序進行封裝,包括:33250A(Agilent)、N5183A(Agilent)、5500A(FLUKE)、53148A(Agilent)、MSO7054B(Agilent)、N9020A-526(Agilent)、34410A(Agilent)七種儀器,每種儀器封裝為一個DLL,向上層應用提供一個調用接口,方便上層應用統一調用,這些接口包括但不限于:加載、接口查詢、各個檢測功能接口,獲得錯誤類型,卸載等接口。實現的功能參見表1中所列,具體實現時若任務提出方進行了變更,雙方可出具協調紀要。
(FLUKE)、53148A(Agilent)、MSO7054B(Agilent)、N9020A-526(Agilent)、34410A(Agilent)。
儀器驅動由任務提出方提供,每臺儀器實現的功能如下表1所示:
 
表1儀器驅動封裝列表

序號 儀器名稱 功能 封裝要求
1 33250A 輸出波形 正弦波、方波、斜波、脈沖 要求對左側所列功能可配置
頻率范圍 輸出波形:1μHz~80MHz(正弦波、方波);500μ~50MHz(脈沖);1μHz~25MHz(任意波)
垂直精度:12bit
調制方式 調幅、調相、調頻、FSK
2
 
N5183A,附件N5183A-532、N5183A-1EA、N5183A-UNU、N5183A-UNT 和N5183A-1E1 輸入頻率范圍 100kHz~31.8GHz 要求左側所列 功能可配置
頻率分辨率 0.01Hz
輸出功率 -90dBM~+12dBm
頻率開關速度 ≤900μs
調制方式 AM、FM、φM、脈沖
3 5500A 直流電壓輸出 0~±1020V 要求對左側所列功能可配置
直流電流輸出 0~±11A
電阻輸出 0~329.99MΩ
交流電壓輸出 1mV~1020V,10Hz~500kHz,正弦波
交流電流輸出 29mA~11A,10Hz~10kHz,正弦波
電容輸出 0.33nF~1.1mF
熱電偶源和測量 -250℃~+2316℃
RTD源 -200℃~+630℃
4 53148A 通道數 1 頻率測試,功率測試,頻率穩定度,功率穩定度
頻率范圍 50MHz~26.5GHz
功率范圍 -70dBm~+20dBm
精度 ±50mVDVM
5 MSO7054B 示波器通道 4 波形分析,要求能夠測試頻率,周期,峰值,最大值,最小值,上升沿持續時間、下降沿持續時間、占空比、
帶寬 500MHz
采樣率 4GSa/s
測試 頻率,峰峰值,最大值,最小值
存儲深度 8Mpts
垂直分辨率 8bit
6 N9020A-526,附件N9068A-2FP(負責相位噪聲測試的軟件組件) 頻率范圍 20Hz~26.5GHz 頻譜儀,可測量相位噪聲、噪聲系數、噪聲系數穩定度,相位噪聲穩定度
絕對幅度精度 0.3dB
第三階截距 +15dBm
顯示的平均噪聲電平 -154dBm/Hz
W-CDMAACLR動態范圍 78dB
標記峰值搜索速度 5ms
測量/模式切換速度 75ms
分析帶寬 25MHz
7 34410A 直流電壓 100mV~1000V 可測試直流電壓、直流電流、電阻測試、交流電壓交流電流、二極管導通測試、頻率測試、電容測試
直流電流 100
電阻測試 100Ω~1000MΩ
交流電壓 100mV~750V
3Hz~300KHz
交流電流 100μA~3A
3Hz~10KHz
二極管導通測試  
頻率測試 3Hz~300KHz
電容測試 1nF~10uF
 
4
 
                                                                                                         進行操作提醒、過程顯示等,組建的具體實現方式由任務提出方負責知道承擔方完成。
1.2.4   測試數據庫
       測試數據庫的管理由任務提出方負責完成,本軟件的承擔方要求能夠調用提出方提供的可執行文件。
1.2.5   質量評估模塊
       質量評估模塊分為專家只是生產和故障分析兩個子模塊,這兩個部分均由任務提出方負責完成,并提供可執行文件。要求本軟件承擔方在設計時,可選擇調用不同的子模塊。
1.2.6  接口函數庫
       接口函數庫將使用任務提出方提供的“IVI一起驅動管理”模塊。要求任務承擔方能夠調用并執行改模塊。
 
1.3 用戶類型和特征
1.3.1  任務要求
      本軟件是為電子北京高頻信號測試設備的測試人員進行測試工作時使用的。使用本系統的終用戶分為兩類:

  1. 測試系統管理員
測試系統管理員負責測試分系統的一級管理和維護工作,在系統中享有,可以添加、刪除、修改系統用戶,并可操作所有的模塊及各個模塊所有功能。
  1. 一般用戶
一般用戶要求不能對測試流程的增加、刪減和更改,除此之外的功能均可執行。
         以上對管理員和一般用實現對登錄戶的權限控制要求可根據實際情況進行調整。
1.3.2  實現方式
        本模塊主要實現對登錄用戶通過調用數據庫接口進行身份認證,并根據認證返回的權限信息,通知用戶UI顯示該用戶可以操作的界面。
 
1.4  驅動封裝
1.4.1  儀器功能簡介
      封裝以下幾臺儀器的驅動:33250A(Agilent)、N5183A(Agilent)、5500A

  • 用戶權限控制管理;
  • 軟件模塊控制管理。
用戶權限控制管理詳見4.3節。
軟件模塊功能調用包括:功能測試的選擇、性能測試的選擇、測試數據庫調用選擇、質量評估的選擇和接口函數庫的管理。
1.2.2  功能測試模塊
       功能測試模塊用于運行一個包括了多個被測對象功能測試流程的測試流程的測試流程集。測試流程集是由任務提出方通過開發和完成,由任務承擔方通過編寫功能測試模塊來負責管理和運行。
       功能測試模塊的流程管理主要包括以下內容:

  • 流程的名稱;
  • 流程的路徑;
  • 流程的功能介紹。
對以上這些內容要求可顯示(采用列表方式)并可更改。同時要求對流程的數量可以增加、刪減,并可調整流程之間的順序。
功能測試模塊在運行測試流程時,要求調用任務提出方提供的ActiveX組件,將相關的功能模塊嵌入本軟件系統中。該組件可以根據測試任務進行操作提醒、過程顯示等,  組件的具體實現方式由任務提出方負責指導承擔方完成。
1.2.3  性能測試模塊
性能測試模塊于功能測試模塊的設計方法基本相同,只是關注的對象由功能性測試變為面向被測對象的性能測試。每一個被測對象對應一個測試流程,由任務提出方負責。
性能測試模塊的流程管理主要包括以下內容:

  • 流程的名稱;
  • 流程的路徑;
  • 流程的功能介紹。


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
1.5軟件其他說明
   軟件要求能在Windows Xp Professional(裸操作系統,無VITE等安裝程序的情況)下運行,菜單設計人性化。
 
5 產品質量保證要求
 
5.1可靠性要求
  為保證產品的可靠性,要求生產單位按照一下項目執行:

  1. 設計遵循有關、行業標準和企業標準;
  2. 嚴格按質量程序文件開展產品設計、調試等產品質量權過程管理;
  3. 產品集成調試過程都嚴格按質量作業文件進行;
  4. 資料編寫執行相應的標準,由航天測控公司提供。
 
5.2 軟件可讀性要求
  要求任務承擔方提供的軟件偶詳細的注釋,其注釋量不得低于代碼總量的20%,對關鍵模塊的編寫要求提供軟件設計流程等說明文件。
 
5.3 出錯處理設計
  防止誤操作:為了保證數據的安全,用戶在確定修改、刪除數據時應給予提示防止誤操作,重要操作給予類似看門狗的互鎖機制。
 
6 驗收交付要求
6.1驗收依據文件
  要求承擔方提供《軟件需求分析》及《測試計劃》,由外包提出方會簽后作為本軟件的驗收依據文件。同事驗收數據文件還包括以下內容:

  • 電子設備高頻信號測試設備軟件研制任務書;
  • 相關協調紀要。
 
6.2 資料配套要求
  資料配套要求見表2.
表2資料配套要求表

序號 形式 名稱 備注
1 軟件 原代碼  
2 軟件需求分析 文檔  
3 軟件開發計劃 文檔  
4 軟件概要設計 文檔  
5 軟件詳細設計 文檔  
6 軟件測試計劃 文檔  
7 軟件測試報告 文檔  
 
 
7.完成時間
 
自合同簽署到完成任務要求在1個月完成研制和調試,具備驗收條件。
 
8.完成形式
 
軟件一套(提供源代碼)及相關資料,文件完整。
 
 

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