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技術專題
硬件在環測試
什么是硬件在環測試？
出于本文的目的，我們將定義硬件在環測試與常規方式（例如在汽車應用中）的定義稍有不同。讓我們觀察一下測試產品時復雜性的三個不同層次。
測試格式1：基本手動測試
在這種測試形式中，工程師將手動測試設備。這可以包括使用數字萬用表探測板上的測試點，在示波器上觀察波形，或者通過計算機屏幕上的遙測讀數手動進行解析。工程師將通過手動設計驗證測試來測試產品。
測試格式2：自動測試
此測試設置運行通常由工程師執行的相同測量和驗證，但由計算機以自動化方式執行。主機將直接與儀器（例如萬用表，示波器等）對話，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：硬件在環測試
硬件在環測試通過添加額外的刺激以模擬現實世界的應用程序，將自動化測試提高到一個新的水平。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DUT的傳感器側。另一個示例可能很簡單，例如將RS-422流量驅動到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，并在需要時適當地調整測試（例如，通過初始測試后，可以驅動更快，更大的RS-422通信量）。
采用硬件在環的好處
根據該應用程序，很明顯為什么人們會選擇采用硬件在環測試而不是自動測試（當然也包括手動測試）。如果一個人試圖集成一個或多個復雜的系統，并且需要大量外部刺激，那么基本的自動結帳測試將無法滿足要求。考慮一個基本的電池充電器。雖然您可以模擬電源，負載和電池以物理方式或通過軟件來測試控制器電路，但使用實際的電源，電池和負載來測試設計會更加現實。此外，如果您可以使該過程自動化，那么工程師現在可以將時間花在開發過度測試上。
成本分析：值得嗎？
在決定是否采用硬件在環測試時，應考慮以下因素：
測試時間：您將花費多少時間來測試設備？它會是一個基本的結帳，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？可以在將來的設計中使用此測試設置（即設備和自動化腳本）嗎？
測試設備：獲得用于自動化測試與手動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，就可以開始決定是堅持手動測試還是投資于自動化/硬件在環測試。
根據我的經驗，我發現，最輕松地進入硬件在環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。在考慮包羅萬象的框架時，需要考慮以下幾點利弊：
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優點 |
缺點 |
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簡單的設置。驅動程序與他們的軟件應用程序無縫的工作 |
成本：價格相當昂貴 |
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大多數設備制造商現在提供LabVIEW驅動程序，這消除了自定義SCPI庫的需要 |
沒有對Linux和定制硬件設計的大量支持 |
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特定LabVIEW：軟件語言是可視的存在的 |
LabVIEW特定：編程文件是二進制的格式意味著合并會很難。自動化構建和命令行支持也很有限和復雜 |
在開發復雜系統上的時間里，LabVIEW是進行自動化測試的首選工具，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。當我過渡到需要更簡單的“ 死循環”支持的較小系統時，我開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測試的概念以及它與手動和自動測試的區別。我們還回顧了采用硬件在環測試的好處以及如何評估它是否真的是用戶所需要的。最后，我們討論了一些入門方法。雖然硬件在環測試可能并不適合每個人，但很顯然，對于正確的應用程序，投資將很快帶來回報。