高速PCI信號采集卡設(shè)計與實現(xiàn)綜合實例之：產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性測試

13.9  產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性測試

完成一個產(chǎn)品的設(shè)計后和初步調(diào)試后，就可以對產(chǎn)品進行完整的測試流程。一般來說，對產(chǎn)品需要進行下面一些測試，通過測試后才能對產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性得出一個結(jié)論。

1．指標測試

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計需求提出的指標進行測試。這是最基本的測試，只有通過這個測試，產(chǎn)品才是設(shè)計所需要的產(chǎn)品。

在基于FPGA和PCI的信號采集系統(tǒng)中，指標測試主要包括：輸入口的采集速度（即數(shù)字信號的頻率）、FPGA的工作頻率、存儲器的工作頻率、PCI9054的傳輸帶寬等。

2．功能測試

根據(jù)不同的用戶需求，F(xiàn)PGA內(nèi)會有不同的邏輯實現(xiàn)，在同一款產(chǎn)品上就能實現(xiàn)不同的功能。因此用戶應(yīng)根據(jù)自己的需求對產(chǎn)品做相應(yīng)的功能測試。

在本實例系統(tǒng)中，功能測試主要包括軟件對設(shè)備I/O操作及DMA操作的不同地址映射測試。主要是驗證FPGA邏輯與軟件設(shè)計是否正確。

3．容限測試

容限測試主要針對產(chǎn)品的一些關(guān)鍵指標進行極限測試，得到產(chǎn)品在一些極限條件下的工作狀態(tài)。在信號采集設(shè)備中主要是對系統(tǒng)的采集速度及精度做容限測試。在一些情況下還會做功耗測試。

4．容錯測試

容錯測試是一種對抗性的測試過程。目的在于當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，如何進行故障的轉(zhuǎn)移與恢復(fù)有用的數(shù)據(jù)。故障轉(zhuǎn)移是確保測試對象在出現(xiàn)故障時，能成功地將運行的系統(tǒng)或系統(tǒng)某一關(guān)鍵部分轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備上繼續(xù)運行，即備用系統(tǒng)就將不失時機地“頂替”發(fā)生故障的系統(tǒng)，以避免丟失任何數(shù)據(jù)或事務(wù)，不影響用戶的使用。

要進行故障轉(zhuǎn)移的全面測試, 一個好的方法是將測試系統(tǒng)全部對象用一張系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖描繪出來，對圖中的所有可能發(fā)生的故障點設(shè)計測試用例。例如，系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)圖中，如果存在單點失效的關(guān)鍵對象，就是設(shè)計的重大缺陷。

5．長時間驗證測試

一個系統(tǒng)除了能夠完成特定的功能，達到設(shè)計的指標外，還應(yīng)該能夠長時間穩(wěn)定運行。因此，長時間驗證測試也是測試流程中不可或缺的一部分。

6．一致性測試

在產(chǎn)品的設(shè)計，尤其是硬件產(chǎn)品的設(shè)計中，往往需要經(jīng)過幾個樣品的設(shè)計才能最終得到滿足設(shè)計需求的產(chǎn)品。在完成產(chǎn)品定型前還要進行產(chǎn)品的一致性測試，也就是在同等環(huán)境條件下，對產(chǎn)品進行同等操作，得到的結(jié)果應(yīng)該是符合一致性要求的。只有符合一致性要求，產(chǎn)品才能定型，也才能進入批量生產(chǎn)的階段。