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Python语言下的自动化测试系统设计

更新时间：2019-12-25 16:16:33 大小：2M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：python 自动化测试系统 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

Python语言是一种面向对象的编程语言,具有高效、灵活、简洁的特点,结合一些扩展模块之后,可以迅速地构建一个可以满足用户需求的自动化测试系统,并且将测试的结果显示在显示器上供管理人员查看。文章对基于Python语言的自动化测试系统进行研究认为该系统具有效率高、适应性强、可扩展的特点,在实际的运用中具有非常重要的意义。

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第 33 期

2017 年 11 月

江苏科技信息

No.33

November，20ꢀ7

Jiangsu Science & Technology Information

Python 语言下的自动化测试系统设计

成孝俊

（盐城机电高等职业技术学校，江苏盐城 224ꢁꢂ0）

摘要：Python 语言是一种面向对象的编程语言，具有高效、灵活、简洁的特点，结合一些扩展模块之后，可

以迅速地构建一个可以满足用户需求的自动化测试系统，并且将测试的结果显示在显示器上供管理人员

查看。文章对基于 Python 语言的自动化测试系统进行研究认为该系统具有效率高、适应性强、可扩展的

特点，在实际的运用中具有非常重要的意义。

关键词：Python 语言；自动化测试；编程；模块

引言

目前，我国编写自动化测试平台使用最多的语言

器。两种测试模块相互配合使用，就可以确保测试系

统能够完成对绝大多数仪器的测试。本自动化测试系

统的虚拟仪器模块可以根据测试人员自身的实际需

要来进行扩展，在对不同的测试对象进行测试的时

候，选择合适的虚拟仪器模块。数据储存管理模块顾

名思义就是对测试数据进行储存。在测试结束时，在

系统控制管理主机的管理下，完成与服务器之间的信

息交换，储存测试数据，实现服务器端的信息更新。显

示模块的功能主要是通过浏览器实现对测试数据的

实时查看。

是 Lab-VIEW 语言，这种语言可以快速地编写出美观

实用的图形界面，但是对数据的调用比较复杂，使用

［ꢀ］

不方便，影响自动化测试系统的性能。而且，Labꢃ

VIEW 所开发的自动化测试系统在后期进行升级调

整时，需要修改大量的代码，这对大型测试系统来说

是一种致命的缺点。鉴于 LabꢃVIEW 语言开发的系统

平台存在很大的缺陷，本文对基于 Python 语言的自

动化测试系统进行分析讨论。Python 语言具有种类

繁多的扩展程序，可以轻松满足开发人员的各种需

求，对 Matlab 的兼容性也较好，而且 Python 语言可

以把程序代码组织成为独立的逻辑块来进行反复

自动化测试系统的底层驱动使用的是 VISA 接

口，VISA 是一种与仪表总线通信的高级应用程序接

口，其本身独立于测试系统平台之外，也不受总线和

环境的影响。所以绝大多数的主流仪表都支持 VISA，

API，VISA 接口也提供了对 USB，GPIB，串口以及网络

接口等接口的支持，在使用时非常方便。

使用，这就降低了后期升级修改自动化测试系统的

［2］

难度

基于 Python 语言的自动化测试系统组成

基于 Python 语言的自动化测试系统由许多个子

。

本自动化测试系统的软件系统主要由 Python 脚

本，Pyivi，Pyvisa 和 Webꢄpy 模块搭建而成。在测试程

序开始运行之后，立即打开 80 端口，对外界的 HTTP

信号进行响应，然后在测试电脑上运行浏览器窗口来

访问本机浏览器实现对数据的显示。本自动化测试系

统一共有 3 个终端访问：（ꢀ）测试人员可以通过本机的

测试界面实现对测试过程的管理和测试结果的查看，

其中包括测试型号、测试状态、测试结果等，供测试人

员甄别产品质量。（2）远程管理界面可以实现对测试

过程的远程监控，包括测试型号、测试的数量、测试的

速度大小、产品的通过率等。（3）远程总界面可以完成

对不同生产测试线的监控，将不同测试线的数据集中

显示在远程总面板中。

测试系统组成，每一个子测试系统都有一个独立的测

试单元，每个子测试系统由一台计算机进行单独调控，

计算机控制着多种设备和仪器，然后通过路由器与数

据服务器相连接，确保测试结果可以及时地传送到数

［3］

据服务器。每一个子测试系统都与总控制主机相

连，受到总控制主机的管理。在进行测试时，测试管理

主机向每个测试子系统发出指令，确保他们能够协调

统一地完成测试工作。

系统的软件部分主要有仪器发现与驱动管理模

块、仪器测试模块、虚拟仪器模块、数据储存管理模块

和显示模块 5 个模块。仪器发现与驱动管理模块的功

能是识别连入计算机的仪器并自动安装所需的硬件

驱动，然后统计仪器的信息，为后面的测试工作建立

测试基础。仪器的测试模块包括 VISA 测试模块和

IVI 测试模块。VISA 测试模块的主要测试对象是驱动

条件不满足 IVI 测试要求的仪器。IVI 测试模块的测

试对象主要是驱动条件满足 IVI 标准测试需求的仪

Python 语言扩展模块概述

在使用 Python 语言来进行自动化测试系统的开发

时，要用到很多的扩展模块，比如 Pyvisa，Pyivi 等。

2.ꢀ Pyvisa 扩展模块

Pyvisa 扩展模块是一个共享库，它的主要功能是

作者简介：成孝俊（ꢀ98ꢀ—），男，江苏盐城人，讲师，硕士；研究方向：软件技术。

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第 33 期

2017 年 11 月

No.33

November，20ꢀ7

江苏科技信息·应用技术

将 VISA 库进行 Python 封装，这种包装的后台由 NI-

VISA 进行支持，可以实现对串口、GPIB、GPIB-VXI、VXI、

TCP/IP、USB 接口仪器的支持，功能非常强大。Python

对 VISA 库的封装有顶层结构、中层结构、底层结构 3

种封装结构。顶层结构主要是针对 VISA 资源管理器

和资源操作集进行面向对象的 Python 封装。资源管

理器可以实现对接入仪器的自动检测。用户在使用时

可以通过资源管理器实现对底层资源的访问，还可以

利用资源管理器来打开实例性质的资源派生类对象。

中间结构使用的封装方法是 Python 语言中的绑定

法，主要是对 VISA 库函数中操作指令进行封装。这

种封装的主要作用是让用户可以使用 Python 语言实

现对 VISA 共享库的操作函数的控制和调用。简化了

编程的流程，可以使用 VISA 操作函数来控制仪器。底

层结构实现了对每个函数的参数类型和返回值类型

的定义，所有函数的封装都是采用静态封装法对 VISA

库进行封装。

instrinfo=openinstr.queryꢂ'*IDN?')

# 查询打开仪器的硬件信息，保存在 instrinfo 中

Instrmanufacturer=openinstr.manufacturer_name

# 查询仪器厂商信息

Instrmodelname=openinstr.model_name

# 查询仪器的具体型号

Ivisoftmodes=pyivi.software_modules

# 列出本地安装的所有 IVI 特定驱动

Tktdsmod=ivisoftmods［′tktdslk2k′］

# 访问指定的 tktdslk2k 驱动

Supinstrtype=tktdsmod.specialized_instrument_type

（）

# 查询该驱动支持的仪器类型

Drivertype=tktdsmod.flavours（）

# 查询该驱动的类型是 IVI-C 还是 IVI-COM

Supmodnames = tktdsmod . supported_instrument_

models）

（

2.2 Pyivi 扩展模块

# 该驱动所支持的仪器型号

Pyivi 扩展模块实现了对 IVI-COM 和 IVI-C 两

种驱动的支持。主要功能是使用 Python 语言实现对

测试主机上的所有 IVI 驱动进行封装，使自动化测试

系统能够满足符合 IVI 驱动标准的仪器完成互换的

要求，能够完成 IVI 引擎所提供的一些功能。Pyivi 扩

展模块使用 ctypes 和 comtypes 对 IVI-COM 和 IVI-C

两种类型的 IVI 驱动进行封装。应用程序可以通过调

用 IVI 驱动来实现仪器之间的互换。Pyivi 扩展模块与

IVI-C 类驱动之间的联系是通过 ctypes 来维持的，与

IVI-COM 类驱动之间的联系是通过 comtypes 来维

持的。

开发者通过上述代码可以查询测试仪器的硬件

信息、测试主机的驱动类型和驱动支持的仪器。

自动化测试系统的测试模块主要由 VISA 测试

模块和 IVI 测试模块两部分组成，其中 VISA 测试模块

主要面向不符合 IVI 规范的测试仪器；IVI 测试模块

主要面向符合 IVI 规范的仪器。除此之外，IVI 测试模

块也可以完成一部分的 VISA 测试功能，同时还可以

实现仪器设备之间的交换。建立好的仪器连接以绘画

引用 iviscope 返回，可以实现对连接仪器的控制。在接

入 IVI 仪器后，仪器发现与管理模块就可以获得硬件

的参数信息。在接入 IVI 仪器之后，Pyivi 扩展模块就

可以自动地去寻找和接入的 IVI 仪器相匹配的 IVI

驱动，完成从类 IVI 驱动到特定 IVI 驱动的转化，进而

完成从特定 IVI 驱动到实体仪器的转化，是实现仪器

互换的基础，是本自动化测试系统的核心部分，也是

自动化测试功能实现的保证。

系统模块的功能实现方案

在进行仪器发现与驱动管理模块的设计时，开发

者首先要使用开发程序实现对 Pyvisa 和 Pyivi 模块的

导入，在导入完成之后，调用 Pyvisa 模块的资源管理

器来完成对与管理计算机相连接的各种仪器的扫描。

然后调用 Pyivi 模块来实现对驱动程序的信息，给后

续的测试工作提供铺垫。实际操作时所采用的代码如

下所示：

虚拟仪器模块的开发所使用的扩展模块主要是

PyQt4 和 NumPy。PyQt4 虚拟仪器模块主要应用于自

动化测试系统的界面开发中，而 NumPy 主要是对采

［4］

集数据的处理。虚拟仪器模块的整体开发思路是

Import pyvisa as visa

Import pyivi

将界面和逻辑控制系统分开，独自开发设计，这样

就可以实现数据采集、处理功能和显示功能各自独立，

互不影响。然后再使用 QObject 类中的 connec（t ）方

法实现界面按钮信号与逻辑控制模块的绑定。在利

用 PyQt4 进行界面开发的主要步骤：（ꢀ）开发人员使用

QtDesigner 来创建 GUI 界面。（2）开发人员根据开发

需求进行部件添加，在部件添加完成之后，开发人员

利用部件属性编辑器对每个部件的属性进行修改保

存，完成 ui 修改。（3）开发人员使用 Pyuci4 工具将 ui

文件转化为 Python 脚本文件。（4）开发人员通过调用

生成 GUI 的类来运行程序。（5）最后，开发人员对每

rm=visa.ResourceManager()

# 打开默认的本地资源管理器，并以 rm 的形式

rm_list=rm.list_resource([query=u;?*::INSTR'])

# 列出 rm 中扫描到的所有硬件接口仪器

openinstr=rm.open_resource

（resource_name，［[access_mode =<AccessModes.

no_lock：ꢁ>，open_timeout=0］）

# 打开 rm 中的一个硬件设备，将会话资源用

openinstr 引用的形式返回

- 6ꢁ -

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