基于Petri网的虚拟仪器评测系统研究

论文摘要

微电子技术和虚拟技术的不断进步,促进了虚拟仪器的广泛应用。虚拟仪器逐步成为仪器的发展方向。但是,与虚拟仪器的飞速发展相比,虚拟仪器的评测方面的研究明显滞后。在传统的虚拟仪器评测中,软件测试与硬件测试脱节的,只有在系统测试阶段,才将两者结合起来。其次,硬件测试受到软件开发的制约,滞后于软件测试,影响虚拟仪器的研制进度。论文利用软件测试的一些理论,建立一套虚拟仪器的测试系统。将软件测试与硬件测试结合起来。1、本文建立了硬件的Petri网模型,运用软件测试的方法对硬件进行测试。并且,在仪器的模块测试中,建立硬件测试模型,使硬件测试与软件测试同步进行。2、软件是整个虚拟仪器的核心部分。在通用的采集电路的基础上,通过修改软件,可以实现不同仪器功能。但虚拟仪器的软件测试离不开硬件的支持。本论文建立了软件的Petri网模型。同时,将虚拟仪器的软件和硬件的Petri网模型合并,对虚拟仪器系统进行形式化描述,得到系统的逻辑模型。3、在系统的Petri网模型、模块的数学模型的基础上建立虚拟仪器的测试系统。首先,由系统地Petri网模型生成测试用例。接着由测试用例和模块的数学模型生成预期结果。最后,执行测试用例并比较结果。4、在虚拟仪器的性能测试阶段,本论文对虚拟仪器的噪声比、带宽和不确定度评估进行了测试。5、最后,论文运用建立的测试系统对A-100组合虚拟仪器进行测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 虚拟仪器发展概述
• 1.2 虚拟仪器评测的意义
• 1.3 虚拟仪器评测系统的研究现状和水平
• 1.4 本文主要研究内容和成果
• 1.5 论文的内容安排
• 第2章 测试系统相关知识
• 2.1 软件测试概述
• 2.1.1 软件测试的分类
• 2.1.2 软件测试的阶段划分
• 2.1.3 软件测试的方法
• 2.1.4 软件测试的发展现状
• 2.1.5 软件测试的充分性
• 2.2 不确定度评估
• 2.2.1 测量不确定度的简介
• 2.2.2 测量不确定度分类
• 2.2.3 测量不确定度的评估方法
• 2.3 本章小结
• 第3章 虚拟仪器 Petri 网测试模型建立及测试用例生成
• 3.1 Petri 网简介
• 3.1.1 Petri 网的几个基本关系模型[23,39]
• 3.1.2 消除Petri 网中的冲撞
• 3.2 虚拟仪器的结构
• 3.3 虚拟仪器 Petri 网模型
• 3.3.1 虚拟仪器Petri 网模型的定义
• 3.3.2 虚拟仪器硬件部分Petri 网模型的建立
• 3.3.3 虚拟仪器软件部分Petri 网模型的建立
• 3.4 基于 Petri 网的测试用例生成
• 3.4.1 测试用例的表示
• 3.4.2 由Petri 网模型生成测试用例
• 3.4.3 测试用例生成算法
• 3.4.4 预期结果生成算法
• 3.5 本章小结
• 第4章 虚拟仪器测试系统
• 4.1 测试系统的结构
• 4.2 建立系统的 Petri 网模型
• 4.3 虚拟仪器的集成测试
• 4.3.1 软件的集成测试
• 4.3.2 硬件的集成测试
• 4.4 虚拟仪器的系统测试
• 4.5 虚拟仪器性能指标测试
• 4.5.1 噪声比测试
• 4.5.2 带宽测试
• 4.5.3 不确定度评估
• 4.6 虚拟仪器测试系统的建立
• 4.7 本章小结
• 第5章 综合测试实例
• 5.1 建立系统的 Petri 网模型
• 5.2 虚拟仪器的集成测试
• 5.2.1 软件的集成测试
• 5.2.2 硬件的集成测试
• 5.3 虚拟仪器的系统测试
• 5.3.1 生成测试用例
• 5.3.2 测试执行与测试结果表较
• 5.3.3 测试结果分析
• 5.3.4 系统测试结果统计
• 5.4 性能测试
• 5.4.1 噪声比测试
• 5.4.2 带宽测试
• 5.4.3 不确定度评估
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 在研究生学习期间发表的学术论文
• 附录B A-100x 组合仪器性能指标