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技術(shù)專(zhuān)題
硬件在環(huán)測試
什么是硬件在環(huán)測試？
出于本文的目的，我們將定義硬件在環(huán)測試與常規方式（例如在汽車(chē)應用中）的定義稍有不同。讓我們觀(guān)察一下測試產(chǎn)品時(shí)復雜性的三個(gè)不同層次。
測試格式1：基本手動(dòng)測試
在這種測試形式中，工程師將手動(dòng)測試設備。這可以包括使用數字萬(wàn)用表探測板上的測試點(diǎn)，在示波器上觀(guān)察波形，或者通過(guò)計算機屏幕上的遙測讀數手動(dòng)進(jìn)行解析。工程師將通過(guò)手動(dòng)設計驗證測試來(lái)測試產(chǎn)品。
測試格式2：自動(dòng)測試
此測試設置運行通常由工程師執行的相同測量和驗證，但由計算機以自動(dòng)化方式執行。主機將直接與儀器（例如萬(wàn)用表，示波器等）對話(huà)，從設備解析遙測，然后根據工程師提出的標準驗證測試集。
測試格式3：硬件在環(huán)測試
硬件在環(huán)測試通過(guò)添加額外的刺激以模擬現實(shí)世界的應用程序，將自動(dòng)化測試提高到一個(gè)新的水平。例如，被測設備（DUT）可能具有一系列需要激勵的傳感器。測試設備將模擬那些傳感器的另一端，以激發(fā)DUT的傳感器側。另一個(gè)示例可能很簡(jiǎn)單，例如將RS-422流量驅動(dòng)到DUT上的RS-422接收器。我們的想法是，我們能夠將新的激勵帶入DUT，從主機上讀回遙測信號，并在需要時(shí)適當地調整測試（例如，通過(guò)初始測試后，可以驅動(dòng)更快，更大的RS-422通信量）。
采用硬件在環(huán)的好處
根據該應用程序，很明顯為什么人們會(huì )選擇采用硬件在環(huán)測試而不是自動(dòng)測試（當然也包括手動(dòng)測試）。如果一個(gè)人試圖集成一個(gè)或多個(gè)復雜的系統，并且需要大量外部刺激，那么基本的自動(dòng)結帳測試將無(wú)法滿(mǎn)足要求?？紤]一個(gè)基本的電池充電器。雖然您可以模擬電源，負載和電池以物理方式或通過(guò)軟件來(lái)測試控制器電路，但使用實(shí)際的電源，電池和負載來(lái)測試設計會(huì )更加現實(shí)。此外，如果您可以使該過(guò)程自動(dòng)化，那么工程師現在可以將時(shí)間花在開(kāi)發(fā)過(guò)度測試上。
成本分析：值得嗎？
在決定是否采用硬件在環(huán)測試時(shí)，應考慮以下因素：
測試時(shí)間：您將花費多少時(shí)間來(lái)測試設備？它會(huì )是一個(gè)基本的結帳，然后就完成了嗎？還是需要數月的測試？
重復測試：您多久運行一次相同的測試？可以在將來(lái)的設計中使用此測試設置（即設備和自動(dòng)化腳本）嗎？
測試設備：獲得用于自動(dòng)化測試與手動(dòng)測試的必要設備的成本是多少？
在考慮了這些因素和其他因素之后，就可以開(kāi)始決定是堅持手動(dòng)測試還是投資于自動(dòng)化/硬件在環(huán)測試。
根據我的經(jīng)驗，我發(fā)現，最輕松地進(jìn)入硬件在環(huán)測試的方法是使用全包測試框架，例如National Instruments（NI）提供的框架。NI具有即插即用的全包式硬件/軟件平臺。在考慮包羅萬(wàn)象的框架時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)利弊：
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優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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簡(jiǎn)單的設置。驅動(dòng)程序與他們的軟件應用程序無(wú)縫的工作 |
成本：價(jià)格相當昂貴 |
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大多數設備制造商現在提供LabVIEW驅動(dòng)程序，這消除了自定義SCPI庫的需要 |
沒(méi)有對Linux和定制硬件設計的大量支持 |
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特定LabVIEW：軟件語(yǔ)言是可視的存在的 |
LabVIEW特定：編程文件是二進(jìn)制的格式意味著(zhù)合并會(huì )很難。自動(dòng)化構建和命令行支持也很有限和復雜 |
在開(kāi)發(fā)復雜系統上的時(shí)間里，LabVIEW是進(jìn)行自動(dòng)化測試的首選工具，其中包括為LabVIEW項目和VI建立完整的持續集成和持續部署管道。當我過(guò)渡到需要更簡(jiǎn)單的“ 死循環(huán)”支持的較小系統時(shí)，我開(kāi)始向定制或商用現貨（COTS）硬件和Python腳本（使用pytest框架）遷移。同樣，這都取決于應用程序，如前所述，測試時(shí)間，測試重復性和測試設備是決定這一決定的主要因素。
結論
在本文中，我們回顧了硬件在環(huán)測試的概念以及它與手動(dòng)和自動(dòng)測試的區別。我們還回顧了采用硬件在環(huán)測試的好處以及如何評估它是否真的是用戶(hù)所需要的。最后，我們討論了一些入門(mén)方法。雖然硬件在環(huán)測試可能并不適合每個(gè)人，但很顯然，對于正確的應用程序，投資將很快帶來(lái)回報。