針對質量控制等非生產部門，我們不能為一種產品而單獨開發一套測試設備，而必須能在一套測試系統上完成絕大多數的汽車電子模塊的測試。同時，測試程序的開發必須十分快速，這樣才能應對測試產品種類多、要求高、時間緊的特點。由于我們的測試系統主要運用于首件產品檢驗、故障件診斷和EOL系統的驗證這三大方面，因此，這種系統必須具有測試序列可配置，既可實現自動測試又可以實現手動分析。并且對測試結果具有追溯能力（Traceability），即具有在數據庫中記錄自動測試結果的功能。針對以上的要求，我們基于National Instrument PXI系統，利用LABVIEW、CVI、Java等軟件開發出了TVS（Test and Verification System）測試系統。此系統很好地解決了實際設計和生產中的一系列問題。

本系統采用NI PXI硬件平臺，使用LABVIEW、NISWITCH EXECUITEIVE、CVI等軟件編寫程序，實現了基于虛擬儀器的汽車電子綜合測試平臺。

NI PXI平臺構架的KTVS系統具有靈活、可配置、可快速開發等特點，十分適合用在汽車電子行業的產品分析、首件測試、功能實驗等方面。它不同于EOL系統，可以提供全面、快速、準確的產品測試和分析能力，并且系統操作界面簡單、清晰，使用方便。

汽車電子模塊的功能測試要求綜合利用CAN、LIN、KLINE等通信協議，并且測試的通道較多。功能測試除需要測試電壓、電流、電阻、電容等參數外，還要測試管腳波形、響應時間。

針對以上傳統的測試參數，我們利用NI PXI模塊中的PXI 4071可以精確測試電壓、電流和電阻值。這塊板卡具有7位半的精度和1.8MS／S的采樣速率，能夠滿足汽車電子對信號精度和變化率的苛刻要求。如需多通道測量．利用NI PXI 2532可以實現測量通道的切換。在我們的應用中，我們使用TB2641將矩陣接成8×64型式，可以實現8路儀表對64路通道的切換測量。由于NI PXI 2532切換速率高，且允許通過0.5A的電流，所以可以滿足測試通道多和切換速率快的要求。

對于無線的產品如RKE（遠程無鑰匙系統）、PKE（被動無鑰匙系統）、TPS（胎壓檢測）等，還需要進行射頻通信的測試。在RKE的測試中，使用了NI的射頻測試解決方案。我們使用NI PXI 5661和NI PXI 5671，并結合與硬件配套的調制解調工具包和頻譜測量工具包組建了一個完整的射頻信號調制、接收、解調的測試平臺。由于Nl的射頻測試系統中自帶了ASK、FSK、QAM等常用的調制解調方法，與其他儀器相比不僅節省了大筆購買調制解調附件的成本，同時使程序的開發和調試變得方便快捷。

利用這兩個測試模塊，我們對RKE、PKE的載波偏移、功率、BER、EVM進行了測試和控制，并對產品發出的射頻信號進行了解調比對，同時模擬RKE tag發射預定義的信號，對接收模塊的靈敏度和可接收的載波偏移等參數進行了測量。通過NI PXI射頻測試系統，使產品PPM值大大下降。同時發現了很多設計中潛在的問題。

采用具有高可靠性的NI PXI系統，借助其編程簡單、快捷的特性和強大的功能，為開發一個基于配置的汽車電子產品測試分析系統KTVS提供了強有力的保證。

隨著汽車工業的迅猛發展，汽車電子產業正在逐漸壯大。汽車電子行業的質量、設計等部門十分需要一種具有電子產品測試分析的系統，來幫助他們應對設計和生產過程中出現的質量問題。

由于部門的特殊性，這種系統將承擔各種不同產品的測試和分析，所以要求能在該平臺上迅速切換不同產品，并能快速開發出產品的測試軟件。為此必須設計一種軟件模版原型。通過簡單配置就可以實現對各種產品的測試。

通過精心的設計和不斷的實踐，我們在KOSTAL中首先實現了一種能夠通過配置文件實現產品測試軟件開發的原型。通過它，我們基本不用修改LABVIEW程序，而只要調用配置文件進行配置就可以實現對新產品測試程序的開發。圖1為TVS系統的整體結構圖。

TVS使用NI PXI系統實現數據采集和控制，通過接口箱可以靈活、快速地實現負載的配置和測試通道的選擇。

LABVIEW編寫的測試程序控制整個測量的進行，測試的結果通過MYSQL API上傳到遠端的數據服務器，并通過Web服務進行發布。用戶只要通過瀏覽器就可以在公司任何一臺聯網計算機中進行測試結果的查詢和分析。

為了更清楚地進行介紹，以下把系統分為軟件和硬件兩個方面進行介紹。系統硬件的結構如圖2所示：

TVS系統采用Agilent 6652A電源，此電源最大電流25A，最大電壓20V，可以滿足汽車電子產品電流大的特點。電源通過Mini GPIB與PXI 8106控制其相連，PXI8106使得用戶可以通過筆記本來作為PXI系統的控制器，節省成本的同時增加了系統的靈活性。特定型號的筆記本BIOS支持特定的PCI橋個數，選擇時根據NI的測試列表來選擇。

為了實現多產品測試和負載可配置，我們對該系統的接口箱進行了精心的設計和規劃。從而使其可以實現多個產品的切換測試和配置功能。

在接口箱的上面板上，通過接頭和跳線可以任意地配置各個輸入和輸出通道的負載電阻，非?？旖莞咝?，從而可以迅速實現多個產品切換測試，而不需要重新進行負載的制作，所有負載都是通過配置來實現的。

接口箱中的多路通道由NI 6251的數字量輸出通道進行控制。NI 6251DAQ具有24路數字量輸入輸出通道和1.6路模擬量輸入輸出通道。1.25M／s的采用率可以用來測量±10V的電壓信號，具有參考地、非參考地和差分多種方式。用它的數字量輸出實現繼電器的控制可以實現電源在三路產品間的切換。其目的是實現三個產品的輪回測試，從而節省測試時間。

對于產品的連接，我們采用了三個37針的接口，并且在每個接口上都分配了電源、輸入和輸出口，從而可以應對最多37×3個輸入輸出通道的產品。

接口箱是整個系統的中樞環節。TVS的接口箱很好地解決了負載可配置、多路切換、多點測量等一系列問題，從而使系統具有快速、高效、簡單等特點。

在軟件方面，該系統最大的特點就是模塊化、可配置、手動與自動結合。正因為這些特點，所以可以快速地開發出針對不同產品的測試程序。軟件系統的結構如圖3所示。

該系統有一個非常強大軟件系統，綜合利用了LAB-VIEW、CVI、XML、WEB SERVICE、MYSQL、TOMCAT、Java等技術，實現了一個可以快速進行對新產品開發（通過配置文件）的軟件模版。其主要的目標和思想是實現對用戶透明的編程，即只要通過配置文件和稍微改動模版就可以實現新產品測試程序的編制，非常簡單、快捷。

下面就具體介紹每個模塊的工作原理和實現方法。

·配置文件子模塊

這個模塊用來與用戶交互，生成XML配置文件。它分為兩個文件，其中main.xmI用來配置通信參數（CAN、LIN、KLINE）的波特率、數據字節數、通道口、產品的信息（產品號、產品名、客戶號、客戶名、變種）和輸入輸出的通道，包括輸出端口的測量方式、上限及下限等參數。

auto．xml是自動測試的配置文件。為了方便此文件的編寫，所有的輸入和輸出相關配置都采用對話框的形式來完成。其內容則來自于maln.xml中的配置，從而實現了最方便的配置方式。

·KOSTIA通信模塊

該模塊包含了豐富的內容，包括LIN、CAN、KLINE模塊。這些模塊都是汽車電子產品的典型應用。所有的模塊都針對KOSTIA協議進行了封裝，并且做成了LABVIEW的用戶自定義庫。用戶自定義庫是通過LABVIEW中的call library function調用DLL來實現的，然后將其導入到VI編程面板上，因此可以十分方便地調用。

CANOE是汽車電子網絡分析、開發、測試的常用工具。在我們的系統中，我們通過CANOE提供的COM組件，使用其自動化服務器，在LABVIEW中控制CANOE，并進行總線的仿真和測試，十分方便。

由此可見LABVIEW軟件在與外部程序交互中顯示出的強大功能。

·自動測試子模塊

該子模塊實現了從auto.xml中取出測試序列，實現自動測試的功能。它采用了用戶自定義事件的方式實現，即測試序列形成一個測試事件發送序列，根據auto.xmI的定義形成此序列，發送測試事件。事件結構接收到測試事件后，就從此事件中取出相應的參數，然后進行測試。利用這一結構可以使用很少的代碼量實現自動測試。具有程序結構清晰、代碼量少、執行迅速等優點。

·輸入輸出掃描模塊

主要利用了NI4071和NI SWITCH，通過main.xml中的輸出配置進行逐個輸出掃描。這樣可以達到很高的掃描速率，從而實現了在手動分析功能下的各個輸出同時顯示的能力。另外，可以在手動分析的同時觀察到所有管腳的電壓，從而具有了分析、檢測的能力。這種功能特別適合于失效產品的分析和檢測。我們曾經利用這一功能，成功地分析出了如J60N座椅記憶模塊等在內的很多產品的質量問題和缺陷。

·信號模擬子模塊

該模塊主要是利用了NI6251的模擬量輸出通道，實現了兩路信號輸入功能。它可以模擬車速等信號，也可以實現頻率、占空比、幅度的調節。通過此模塊，用戶可以使用LABVIEW程序快速地產生需要的信號，從而模擬整車信號，實現測試。［page］

·手動分析子模塊

該模塊可以實現產品的分析功能，實現所有輸入，測量輸出量，并實現KOSTIA診斷、輸入口波形觀察等功能。

·數據庫模塊

本模塊采用了自行編寫的MYSQL C API進行封裝的庫來實現自動測試時數據的上傳。實際證明，該模塊運行非常穩定，上傳的數據進入系統后將由Web發布系統做處理并發布。該模塊實現了LAB-VIEW和數據庫的無縫連接，使上層的Web系統和底層的測試控制系統相結合。

·EOL測試信息發布子模塊

這部分模塊又是本系統的一大特點。整個系統通過使用J2EE開源構架，服務器使用TOMCAT，數據庫使用MYSQL，Web應用使用IBATIS作為持久層。并且使用STRUTS作為引擎。

本模塊可以實現測試數據的查詢，并根據多種字段進行搜索，對結果生成報表。

通過這些數據源，我們還可以進行SPC、MSA等分析。從而把數據的采集、存儲到發布、分析、報表系統連接成了一整套完整的體系。

·初始化和資源關閉子模塊

主要是對使用過的數據采集卡、萬用表卡、矩陣等的資源進行分配和回收。

·NI SWITCH模塊

主要利用NI的開關工具包實現了繼電器和routes之間的映射，從而通過routes來控制多個繼電器的通斷，實現通道控制。

NI SWITCH EXECUITIVE軟件包功能強大。它將繼電器組與路徑的概念相結合。矩陣中的一組繼電器閉合相當于一條路徑，各種可能的組合就可以建立起許多條路徑。

整個軟件的設計全面考慮了各種測試的要求和可能的需要，在軟件的模塊化、可配置等方面做了很大努力，從而使系統在快速、穩定的同時實現了高效、精確的測量效果。

以上是對TVS整個硬件和軟件平臺的一個簡單介紹。目前此系統在首件測試、質量分析、EOL系統驗收等方面發揮著重要的作用。下面結合實際產品的測試過程，對本系統作一個介紹。

使用實例：

我們使用TVS系統對中華A1轎車的BCM模塊進行了功能檢測。

測試系統主界面包括產品相關信息。這些信息在文件中配置后，當程序運行之后會從main.xml中自動獲取，并顯示在界面上。

KOSTIA診斷部分主要是對于有KOSTIA的診斷功能的產品，可以通過這一模塊實現KOSTIA所定義的所有功能，包括登陸、同步、讀SENSOR、寫Actua-tor、讀寫EEPROM、讀寫參數文件、參數文件對比、導入等功能，從而與firmware中的診斷程序交互實現產品診斷。當前此模塊支持CAN、LIN、KLINE三種通信方式下的KOSTIA診斷。

管腳波形顯示部分主要針對某些產品的特殊要求，需要獲取輸出端的上升時間、超調等特性，從而分析機械和電性能的問題。在波形顯示區域。我們可以通過多路AI的同時監測來實現這一功能。

在自動測試過程中，界面右上角的部分是自動測試過程中每一步執行的信息，包括步號測試內容、測試結果、上限值、下限值、是否測試通過以及合格和不合格產品的計數情況。

對于開發新的電子產品測試程序只要完成下列步驟：

步驟1：根據測試說明上的產品管腳，在開關量工具包中定義輸入，輸出點

我們為中華BCM的所有輸入輸出腳定義了名稱，對于可能的輸入輸出路由進行了定義。

步驟2：根據路由配置．編寫線束連接說明文檔，并且制作線束

步驟1完成后，可以打印出各個繼電器通道與產品測試相關的信息，然后根據這些內容，為每個產品編寫一份用以說明線束連接的說明文檔。該文檔主要說明輸入輸出管腳以及各種資源的分布。這份文檔對線束的制作、故障的診斷和以后系統的查錯等都有重要意義。文檔定義好之后就可以根據文檔來制作線束。［page］

對于需要連接負載的產品，我們還需要一份負載配置連接圖，以便可以在接口箱上為輸入輸出端配置上特定的負載。

步驟3：進行main．xml的配置

主配置文件用來配置產品的顯示信息，包括產品名、產品號、客戶名、客戶號，通信參數包括各種通道號、波特率、版本、ID、數據長度等信息。根據在NI開關量執行軟件中的設置，對輸入和輸出通道進行配置，這些信息將成為在Auto.xmI中選擇的數據源，從而十分靈活方便地實現編程。

步驟4：進行auto.xmI的配置

如果測試程序中有自動測試的要求，可以進行自動測試步驟的配置。每一步都有如下信息，包括步驟號、是否執行、步驟類型、輸入激勵、時間間隔、測量輸出端等。如果是設置了步驟為KOSTIA診斷，那么還要設置發送信息診斷信息和診斷反饋值的上限和下限值。

步驟5：對界面和程序稍作調整和修改

主要是在界面修改一些標簽，對于有KOSTIA診斷的程序則要修改KOSTlA部分。

步驟6：自動測試開始或手動分析

本系統擁有可以支持多次測試的功能，即對一個產品可以多次反復自動測試也可以單次測試。只需要輸入產品序列號，并且選擇測試結果是否上傳到數據庫中，然后就可以開始自動測試了。當選擇保存數據后，每次的測試結果通過MYSQL API自動上傳到數據庫中，便于追溯。

步驟7：打開EOL系統。查詢測試結果，生成測試報表

如果進行了自動測試，并且選擇了保存數據，那么就可以進入EOL測試技術管理系統中的首件鑒定模塊中的測試結果項目。用戶可以通過產品編號和產品序號來查詢某種產品或某個產品的各步具體測試結果。

上傳的數據包括測試產品名、產品序列號、步驟號、每步的開始時間和結束時間、測試的結果和上下限、是否通過以及解釋步驟作用的備注數據。最后，如果出現錯誤還會有錯誤代碼。這些錯誤代碼。都是根據歷史經驗總結出來的錯誤。

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