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微机系统硬件的在线测试方法
摘要
微机系统硬件是现代计算机中最为基础的组件。为了保证硬件的质量，需要进行在线测试以确保其可靠性、稳定性和兼容性。本文介绍了微机系统硬件在线测试的方法，包括基于自动测试设备（ATE）和基于故障注入技术两种方法，同时还探讨了应用程序生成器（APG）来产生测试程序的概念和测试用例生成技术。此外，本文还介绍了一些常见的测试指标以及影响测试效果的因素，为了得到更精确的测试结果，我们需要在测试设计阶段充分考虑测试策略和测试用例的选择。
关键词：微机系统硬件；在线测试；自动测试设备；故障注入技术；应用程序生成器。
引言
随着计算机技术的不断发展和普及，微机系统已经成为了日常生活中不可或缺的一部分。微机系统由计算机硬件和软件两大部分组成。计算机硬件是计算机系统的基础，为保证其可靠性、稳定性和兼容性，需要进行在线测试。在线测试是指在硬件集成测试时进行对芯片或电路板进行检测、验证的测试方法。由于软件测试的成本和时间通常很高，因此在线测试是实现产品质量保证的重要方法之一。
本文将主要介绍微机系统硬件在线测试的方法。首先介绍了基于自动测试设备和基于故障注入技术两种主要的测试方法，同时讨论了应用程序生成器（APG）来产生测试程序的概念和测试用例生成技术。此外，本文还介绍了一些常见的测试指标以及影响测试效果的因素，最后提出了测试策略和测试用例选择的建议。
微机系统硬件在线测试方法
基于自动测试设备的测试方法
自动测试设备（AutomatedTestEquipment，ATE）是一种在生产过程中广泛使用的在线测试方法。ATE是一种能够自动化完成测试控制、数据采集、数据处理和测试报告生成等工作的测试设备。在微机系统硬件在线测试中，ATE被广泛应用于集成电路的测试、印制板的测试以及系统级测试等领域。
ATE测试是一种基于被测件的功能或性能的测试方法。它能够模拟软件对硬件的控制，通过输入测试程序或测试用例，来检测硬件是否能够完成预期的功能。ATE提供了大量的测试资源和测试用例，可以实现高效、精确的测试。其测试流程包括以下几个步骤：
（1）测试计划的编制。在测试计划中需要说明被测件的测试内容、测试对象的规格，以及测试过程中需采用的测试方法和测试工具等。
（2）测试用例的创建。测试用例是测试计划的核心，主要包括被测系统的输入和输出数据以及期望输出数据之间的关系。测试用例应当能够覆盖所有的测试流程，并且测试用例数量应该足够多。
（3）测试控制程序的编写。ATE应该能够自动执行测试程序，并生成测试报告。因此，需要编写一套测试控制程序，以控制测试设备的行为、读取被测件的输出数据，并生成测试报告。
（4）硬件测试。在测试过程中，ATE通过输入测试用例检测被测件的响应，并记录测试结果。同时可以通过手动方式检查测试结果。
（5）测试报告的生成。ATE测试结果会生成一份测试报告，其中包括每种测试用例的执行结果以及测试覆盖率等信息，供开发人员进行问题定位和修复。
基于故障注入技术的测试方法
故障注入技术（FaultInjection，FI）是一种通过向系统输入故障信息来探测并分析系统的可靠性和安全性的测试方法。在微型计算机在线测试中，FI可以考虑以下变量：时钟频率、电压波动、处理器缓存错误、以及失效掩蔽功能错误等。此外，在高可靠性计算机系统中，还可以考虑电子部件的失效、磁场、辐射、静电放电和机械震动等因素，通过模拟这些因素来启动系统的超限状况，检验测试设备的鲁棒性和反恶意攻击能力。
FI测试过程包括以下几个步骤：
（1）确定故障注入点。注入点可能是计算机的硬件逻辑和芯片逐渐组成的多种平台，位置越靠近复杂度越高的电路元件、逻辑单元，注入点的拓扑结构越复杂、越难攻击。
（2）选择适当的故障注入工具。常用故障注入工具包括黑匣子、磁永久机、电压注入工具等。这些工具能够模拟故障事件，注入适当的信号，使得系统发生错误。
（3）模拟失效情况进行测试。通过注入适当的故障事件，模拟计算机系统中的各种失效情况，例如硬件故障、内存溢出、软件故障等，并且收集系统的响应数据。
（4）分析测试结果。通过分析测试结果，以及从系统中收集到的性能数据，判断系统的可靠性和安全性。通过这种方法可以检测系统的弱点，并进一步改进系统的设计。
应用程序生成器
应用程序生成器（ApplicationProgramGenerator，APG）是一种用于生成测试程序和测试用例的工具。它能够生成高质量的测试程序，通过测试程序的自动化可靠性和测试用例生成能力，减少测试时间和成本。
APG可以根据以下几种方法来生成测试用例：
（1）基于规则的测试用例生成。这种方法使用规则来定义测试用例的范围和测试数据的产生方式。测试用例通常是流程式的，通过定义输入参数和期望的输出参数，设计测试用例。
（2）基于统计学的测