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功能测试范文1
关键词： 功能测试； 测试软件开发平台； 智能电能表； 开发平台
中图分类号： TN964?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）04?0090?03
Design for development platform of function testing system
HOU Gao?Lei， LI Zhi?Peng， SUN?Qiang， LI Zhi?Hua
（Xuji Metering Limited Company， Xuchang 461000， China）
Abstract： In order to meet the testing needs of electrical energy meter series products， reduce the development cycle of functional testing software and improve the functional testing capability of the product， the design concept of functional testing software development platform is proposed. This design aims to establish a development platform for unified functional testing software， and gradually integrates the media library， a protocol library， function library， interface libraryand other mature technologies into the platform according to the hierarchical， modular and high abstract design concept. In addition， the secondary development function of the platform is retained by the reserved interface， so as to realize the rapid design of the testing software and satisfy the development requirement of function testing.
Keywords： function testing；testing software development platform；intelligent electric energy meter；development platform
0 引 言
伴随坚强智能电网的不断发展[1]，电能计量及采集产品的功能需求也在不断增加，产品的可靠性要求也在不断提高，给产品设计及测试工作带来了极大的挑战。目前国内电能计量行业产品的可靠性设计[2]和管理工作刚刚起步，因此产品的质量保证工作大部分就落到了测试环节，即研发测试和生产测试，极大地增加了测试部门的工作压力和工作强度，同时对测试人员的需求也大大提高。为了改变这一现象，河南许继仪表有限公司一直致力于自动化测试装置和测试系统的研发设计工作，在保证测试质量的同时，逐步减少对测试人员的依赖。功能测试系统开发平台正是为了解决功能测试软件开发过程周期长、效率低、质量差、人员依赖度高的问题而提出来的。该平台通过分层、模块化、高度抽象的设计理念[3]，逐步将介质库、协议库、功能库、语言库、界面库等成熟技术集成在一起，并通过预留接口的方式保留对平台的二次开发功能，从而实现测试软件的快速设计能力。
1 开发平台系统分析
1.1 需求分析
为了更好地满足各种功能测试系统软件开发的需要，通过对近年来各种产品功能测试过程中的功能测试需求、测试人员的使用要求、测试管理要求、测试软件的使用范围、软件应用经验、软件功能开发经验等信息进行收集整理，经过长时间地分析讨论总结，并最终形成了初步的需求方案。首先开发平台必须是一个大而全的函数库，必须能满足常用的开发功能函数级的需要，如支持多种通信方式，多种通信协议，多种语言，多种文件操作，多种数据库操作，多线程操作，线程池管理[4]等，其次开发平台必须是一个应用功能集合，要能支持常用的功能模块，如报表打印、数据导入、数据导出、用户权限管理、系统日志管理、系统自动升级等；最后开发平台还必须是一个开发工具包[5]，能被其他人很方便地利用起来进行二次开发工作。
1.2 平台逻辑框图
基于以上需求分析，形成了开发平台的逻辑框架图，如图1所示，下面针对开发平台的逻辑架构框图进行简要说明：
（1） 应用模块层：该层主要提供了成熟的基于用户常用的功能模块集合，主要包括系统管理，用户权限管理，数据报表管理，功能扩展管理等成熟的功能应用，为测试系统应用级功能的二次开发提供应用基础；
（2） 业务驱动层：业务驱动顾名思义就是驱动业务功能实现，该层和应用层不同的是他集成的对象是功能实现函数级集合，而应用层主要是功能实现的应用模块集合，他主要为二次开发提供成熟稳定的功能实现函数；
（3） 介质驱动层：介质驱动层封装了驱动物理介质需要的底层驱动库，保证物理介质能正常的工作；
（4） 介质层[6]：介质层主要包含本平台封装的各种介质，主要包括存储介质和通信介质，该层封装介质的多少直接决定了平台对通信、存储等功能实现的支持能力。
图1 系统逻辑框图
1.3 主要业务功能模块
由于该开发平台主要是为了减少测试软件二次开发的时间周期的，因此他的主要亮点就在于二次开发人员能在该平台基础上，利用应用模块层成熟的应用模块功能和业务驱动层量多而成熟的功能函数经过各种自由组合后能快速开发出各种满足业务需要的系统软件来，因此要想利用好该平台，就必须对应用模块层和业务驱动层进行详细的学习和了解。下面就针对这两个层主要的业务模块进行简单的介绍。
（1） 系统管理：该功能主要是常用的系统管理功能模块，主要功能包括系统权限管理、系统数据库配置管理、系统通信配置管理、系统日志操作管理等。
（2） 档案管理：该功能主要是公司产品测试时需要的档案管理和维护功能，主要功能包括测试项目档案管理、被测产品档案管理、测试设备档案管理等。
（3） 报表管理：该功能主要是常用的报表管理模块，主要功能包括测试报告管理、测试数据管理、测试记录管理等。
（4） 数据接口：该功能主要是数据导入/导出功能管理模块，主要功能包括数据导入管理、数据导出管理、数据实时交互接口管理等。
（5） 升级管理：该功能主要是对应用程序的自动升级功能管理模块，主要功能包括软件更新配置管理、更新服务管理等。
（6） 扩展管理：该功能主要是为了以后扩展该平台功能实现模块使用的，主要功能包括功能模块导入管理，功能模块维护管理等。
（7） 数据库功能操作库：为了使二次开发人员在开发测试系统的时候能灵活方便地进行数据库操作设计，故专门制作了数据库功能操作库，他主要是将常用的可靠的数据库操作函数集合整理在一起，方便开发人员灵活使用。
（8） 语言库功能操作库：该功能主要是将操作语言类的功能函数结合到一起，方便开发人员在设计支持多国语言测试系统时直接调用。目前该语言库已经封装了全球最常用的语言包，能支持全球绝大部分语言应用。
（9） 规约库功能操作库：该功能主要是将公司所有使用到的通信规约操作函数进行了封装，方便开发人员在兼容各种通信规约时直接使用，提高模块的重用性，减少了系统开发周期。
（10） 通信功能操作库：该功能主要是将公司所有使用到的通信类型的操作函数进行了封装，比如TCP通信操作、串口操作、UDP操作、FTP操作等，方便开发人员在使用各种通信方式操作时可以直接调用该类函数，提高开发效率和质量。
1.4 平台开发环境
为了使开发平台具有高效、易用及面向组件的特点，同时结合公司测试软件开发的实际情况，最终将C#最为开发平台的编程语言。C#是一种安全的、稳定的、简单的、优雅的，由C和C++衍生出来的面向对象的编程语言。它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性（例如没有宏以及不允许多重继承）。C#综合了VB简单的可视化操作和C++的高运行效率，以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言[7]。
2 关键技术及实现
2.1 插件[8]管理技术
为了使开发平台中功能模块部分能够灵活地进行功能扩展，而不需要对平台主程序进行重新编译和，因此在开发平台上就专门应用了插件管理技术。我们将常用的成熟的功能模块（如用户权限管理模块、数据报表模块等）按照约定的协议接口做成动态库的形式封装起来，然后通过将这些动态库调用到程序框架中来完成功能模块的加载，这样就完成了功能模块的灵活集成，从而保证平台功能集合的可管理性和可扩展性。
2.2 非可视化功能管理技术
平台中集成了很多成熟的功能模块，但是由于这些功能模块有的具有可视化界面，有点没有可视化界面，没有统一的格式，因此如何将这些功能模块灵活的管理起来将是该平台急需解决的一个问题。Windows操作系统的消息处理机制[9]可以解决系统级消息或者用户自定义的消息处理，但是对于无窗体句柄[10]的非可视化功能则无法通过消息处理来进行管理，因此为了解决这个问题，平台在功能设计的时候，首先将各种非可视化功能集合到一起，然后通过对这个功能增加设置隐藏窗口的方式，使这些功能同时都具备了窗体句柄，从而通过消息处理的机制来完成对这些非可视化功能模块的管理。
2.3 消息处理机制
由于该平台封装了较多的功能和函数集，为了保证平台在二次开发过程中能更好地被开发者统一管理起来，在平台框架设计过程中，就集成了便于开发者进行协调管理的消息处理机制，该消息机制在Windows消息处理机制的基础上进行了扩展，将自定义消息处理模式通过平台消息配置文件来对平台内部自定义消息进行管理和维护，保证他们在平台开发应用过程中能对各种集成功能进行准确的管理和灵活的操控。
3 结 论
功能测试系统开发平台自开发成功之后已陆续应用于公司多款功能自动化测试系统的应用开发中，在开发过程中节省了大量的人员和开发时间，极大提高了开发效率，目前这些测试系统运行稳定，且仍在近期送样测试过程中发挥着重大作用。随着行业技术的发展，一些新的需求也在不断增加，从标准、规约、实现手段等方面都在不要增加新的需求，因此开发平台仍需要在现在的基础上通过不断的优化和完善，才能更好地服务于公司产品的测试工作。
参考文献
[1] 曾平良，许晓慧.坚强智能电网的规划与发展[J].国家电网，2013（1）：82?85.
[2] 汤胜林.航天电子产品可靠性设计[J].中国科技博览，2011（7）：116?117.
[3] 宋三明，姚鸿勋.Potts网络的模块化Latching动力模型[J].智能计算机与应用，2013（4）：42?46.
[4] 程澜，罗建.基于优先级区间连接策略的抢占式线程池模型[J].航空计算技术，2013（1）：131?134.
[5] 胡龙跃，史峥，刘得金，等.高效率集成电路测试芯片设计方法 [J].计算机工程及应用，2013（11）：54?57.
[6] 王靖欧.用多样化的通信介质传输水电厂SCADA系统信息[J].水电能源科学，2006（4）：89?91.
[7] Microsoft. C# [EB/OL]. [2012?12?29]. http：///link.
[8] 李哲青，贺倩.异构数据集成系统中插件技术的应用[J].信息系统工程，2013（8）：90?92.
功能测试范文2
关键词 机顶盒；马赛克检测；中心极限定理；均方误差
中图分类号TN94 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0202-02
0 引言
随着数字电视不断普及，市场对于机顶盒的需求越来越大。机顶盒出厂前需进行一系列的测试，包括：功能测试、接口测试等。其中功能测试的一个重要组成部分是机顶盒的解码性能测试。随着计算机技术的发展，图像识别技术在数字电视图像自动监测中被广泛使用。针对机顶盒解码性能的检测，常用方法是实时对机顶盒解码的视频图像进行马赛克检测。
马赛克检测系统的目的是取代人工监测，因此对检测系统的性能有以下要求：1）实现实时检测；2）能检测出人眼能观察到的马赛克图像。
1 RGB与HSI颜色模型转换
在数字图像处理中，颜色是一个重要的研究对象。而RGB模型与HSI模型是两种常见模型。在机顶盒功能测试时，采集图像的过程中使用RGB模型，便于颜色的采集与显示。而在检测过程中采用HSI模型有利于使检测结果更接近人体的视觉效果。因此，算法的实现需要把图像从RGB模型转换为HSI模型。本文采用几何推导模型 。
其中
(1)
(2)
(3)
2 基于基准图片比较的检测算法
用于机顶盒解码功能检测的视频有以下特点：视频画面基本固定不变、有多个彩色条纹构造成的静态的图像视频流，图像的变化较少，如图1所示。根据其特点，本文提出了基于基准图片比较的检测算法。该算法的步骤为：
step1 将图像RGB值进行归一化处理后再转换到HSI模型；
step2 计算采样图片与基准图片对应像素在色调、饱和度和强度上的均方误差值；
step3 把获得的均方误差值与阈值进行比较，只要任一维度的值超过阈值，则判断当前采样图片出现马赛克。
2.1 归一化处理
正常图像在颜色交界处存在颜色的突变。突变处的RGB数值不平滑使得计算获得的MSE异常增大，最终导致算法的判断失败。因此，引入归一化处理方法来解决该问题。
图1带有马赛克的图像
图2 图像像素点结构
假设图像一共由m*n个像素点组成，如图2所示，像素点Pij的RGB值分别为 ，其中0≤i≤m-1，0≤j≤n-1。那么归一化公式(4):
其中(4)
通过归一化处理后，像素点的RGB值过渡平滑化，解决了颜色交界处的数值突变问题，进而提高了算法准确率。
2.2 阈值的选定
在算法中，一个重要的因素是阈值的选定。这个关系到算法的准确度。在介绍阈值的选定方法前，先介绍两个统计学的知识点：
中心极限定理：设从均值为μ、方差为σ2的任意一个总体中抽取样本量为n的样本，当n充分大时，样本均值的抽样分布近似服从均值为、方差为σ2/n的正态分布。
正态分布原理：设X服从均值为μ，方差为σ2的正态分布，那么在μ±3σ范围内的累计分布概率达到99%。
随着采样点的变化，正常的采样图片也会在色调、饱和度和强度上有一定的波动，导致它与参考图像存在一定误差。因此在选定阈值时必须考虑这个因素，避免正常图像被误判。同时，本文认为采样点波动是随机发生的，且相互独立。因此阈值的选定步骤：
将无异常的机顶盒接入测试系统中，采集大量的正常图像，计算对应的均方误差；
根据获得的数据计算出三个维度均方误差的均值μ和标准差σ；
根据正态分布3σ原理，将阈值设置为μ+3σ可以保证能检测出99%以上的马赛克。
3 实验结果与结论
采用C#语言，在Visual Studio 2008环境下实现检测算法。先采集1000个样本数据，再根据数据计算得到三个维度的均方误差的均值和标准差，最后计算获得阈值，如表1所示。
维度 均值μ 标准差σ 阈值μ+3σ
色调 4.53E-04 5.00E-05 6.03E-04
饱和度 1.82E-05 2.33E-06 2.52E-05
强度 7.28E-06 4.54E-07 8.64E-06
表1 三个维度的均值、标准差和阈值
对图像1计算其的均方误差，分别在色调、饱和度和强度的值为：4.68E-04、1.42E-04、6.62E-05；其中饱和度和亮度均大于阈值，因此判断该图像为马赛克图像。
该算法目前已经应用于北京市北康晟电子技术有限公司的机顶盒自动化测试系统。经过长时间的系统测试已经证实，基于该算法的检测系统对于马赛克的检测准确率达到99%以上，无漏检现象，同时误检率低于5%。
该算法有以下优点：1）算法复杂度适宜，能够实现每50ms采样一次的频率。根据人体的视觉暂留现象，可以模拟人工检测的频率；2）算法准确率高，能够捕获99%的错误，在长时间检测中，无漏检或者误检现象。因此，基于基准图像图片比较算法可以满足机顶盒功能测试中的马赛克图像检测的要求。
参考文献
[1][美]R C.冈萨雷斯.阮秋琦，阮宇智，等译.数字图象处理[M].2 版，北京: 电子工业出版社，2003.
功能测试范文3
【关键词】功能；测试；应用；推广
一、企业概况
乌海电业局现有31座变电站，220kV变电站有8座，为了应对越来越多的巡视设备及实际工作的复杂性、繁琐性、还有巡视人员实行集控后每天要对十几个变电站进行巡视的特殊性，根据实际需求，我局为220kV黄河变电站、卧龙岗变电站、宝山变电站配置多功能测试仪，以便提高对人工巡检的质量，简化巡视流程，提高工作效率。具体需求如下：
（1）由于新设备属于多功能，按键多而复杂，很多巡视人员并未接触过，需要进行专门的培训，请相关厂家人员来详细说明。
（2）由于该设备属于电池供电，废旧电池对环境影响较大，希望能进行供电部分改进，使之变成可充电式的且安全达标的设备。
（3）直流系统的检查和测试一般有相关专业人员进行，我处虽然有了测试设备，还需要先关专业人员进项指导培训，以避免错误的测试导致直流问题的发生。
二、项目分析
根据上述需求，结合实际使用的实际情况，我们做了以下分析：对巡视人员进行相关培训，实现对多功能测试仪的熟练应用，及对测试工作的安全可靠性；对多功能测试仪的可靠改造，如何结合现场实际情况，做到用合理的方式手段实现快速的、准确的现场测量。
三、方案设计原则
根据项目需求的具体情况，我们在设计中应遵循下列原则：
（1）先进性原则
采用先进的设备，选用先进的测试方法，使该巡视测量技术在今后一定时期内保持先进性。
（2）开放性原则
对多功能测试仪的应用不要拘泥于说明性，在日常巡视中面对多变的复杂的巡视工作灵活的应用设备，使该设备在变电站巡视中起到更大的作用。
（3）安全性原则
对于设备的使用：保证测试方法的合理性和测试手段的可靠性。
（4）使用的熟练性
对设备电池改造的可行性进行综合分析，通过长期反复验证，保证达到安全要求。
（5）灵活性
在实际应用中不恪守陈规，对于不同形势下的巡视灵活使用仪器，发挥它的多功能的强大性。
四、项目方案
1、方案总述
针对本方案最大的问题：对设备的应用及相关测试方法不能熟练掌握，相关知识不足，应根据实际情况，首先请厂家对我们的仪器进行讲解，了解他的相关使用方法，然后要通过对变电站的各种实际需求，结合实际工作经验，并在相关专业人员的帮助下，模拟出不同的可能出现的实际场景，总结出最好的，简便的测试方法，并反复演练，达到对多功能测试仪的熟练上手，并在实际使用中不断完善。
2、方案的优势
真正实现设备的利用价值，提高设备利用率；培养职工的探索，创新精神，提高工作积极性；熟悉现场的实际情况，帮助青年员工成长；减少同类功能或单一功能设备的采购，减少经费；在实际中摸索，减少研究经费和试验设备投入。
3、产品简介
多功能测试仪是将示波器、任意波发生器、标量网络分析仪、失真仪、高斯计、功率计、频率计、万用表、程控电源、合成信号源这十种仪器模块集成在一个系统中的仪器，系统中的每个仪器模块不仅能够单独工作，而且多个模块也可以同时工作，能够满足多种测试需求，适合电子装备及仪器现场测试维护及其他电子领域的应用，尤其在外场条件下的电子装备抢修和紧急故障的排查，比多种类型的通用测试仪表将具有更好的测试能力，可有效解决外出巡检时多种仪表携带不便的困难，也可有效解决基层修理室多种仪表缺乏的问题，提高了工作效率，和对电子装备的保障能力。
4、产品技术特点
导通测试：可使用测试键锁定功能选择蜂鸣进行瞬间提示。
绝缘测试：3个测试电压250V/500V/1000V，自动放电功能可确保测试后的回路安全。
回路电阻测试：反跳脱ATT技术可进行高精确度回路测试和快速测试以避免RCD跳脱。
PSC/PFC测试：自动计算和显示短路电流（PSC）和预期故障电流（PFC）。
PCD测试：可进行非常全面的RCD测试。
接地测试：使用传统的电压-安培方法连接2个辅助接地棒，无需外部电源。
相位测试：可检测三相系统的相位旋转并清晰显示相序。
电压测试：除了电压测试以外，可测试被测电压的频率。
五、成果具体实施及效果
乌海海南各220kV变电站测试案例
1、培训：厂家的到来，让我们明白了多功能测试仪的使用方法，同时通过举一反三的方法，大家开始不断自我摸索相关设备，提高了设备认知率。
2、探索：在模拟现场的过程中，大家提出来不同的情况，很多是大部分员工没有经历的，通过相互交流，增加了员工的工作经验，和面对复杂现场的应对方法。
3、创新：在电池改造环节，大家积极踊跃，通过各种方法进行试验，并吸取失败经验，通过多方测试，不断改进，择优而用的法案采集，实现了电池使用长时间、可充电、循环利用率高的新型供电方式。
4、应用：在实际应用中大家通过日常巡视，并在各种恶劣天气下的实际测量问题，反复论证，不断改进测试方法，听过交流应用，提高了巡视人员面对复杂多面的特殊天气、特殊情况下的巡视应变能力。
经过半年多的培训及实施应用，多功能测试仪在变电站中实现了普及应用，在测量，保护接地预防，缺陷提早发觉，实际数据的收集起到了很大的作用，提高了工作效率，同时在实际应用中不断发现问题，解决问题，让员工真正把工作当做快乐的事情来做。
功能测试范文4
关键词：功能特性；固定0-1故障；桥接故障；标准输入矩阵
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）12-2866-05
超大规模集成电路的高速发展导致了单个芯片的组成元素个数的指数增长。然而，由于每个芯片的基本输入输出是有限的，这导致了测试芯片工作更加困难。此外，集成电路制造商们因为知识产权的问题不乐意公开电路板内部实现的详细细节。另外，为了确保一个系统操作的可靠性，用户需要在在芯片提供给系统前对其进行测试。尽管如此，用户通常可以从集成电路制造商的数据书中找到一些该芯片的功能属性和芯片的部分体系结构。因此，两个问题出来了：1）只是基于一个芯片的功能特性而不知道其内部的实现细节，对其进行测试可能吗？2）进一步，用和上一步同样的信息，不仅测试这个芯片的固定故障而且测试其桥接故障可能吗？事实是，对这两个问题的回答都是积极的。
在这篇文章中，我们根据芯片的功能特性提出了一些系统的测试方法。不管怎样，基于对被测电路板的有限信息，我们的测试也会受限。因此，我们在此只考虑电路板的基本输入输出上的故障。换句话说，我们将要测试的故障仅限于下边几种：
1） 基本输入输出上的固定故障；
2） 输入线间的非反馈桥接故障；
3） 输出线间的非反馈桥接故障；
4） 输入和输出间的反馈桥接故障。
尽管我们的测试仅仅是根据电路板的外部特性提供的有限信息，我们得到了很好的效果，可以很方便的检测电路板的功能特性。对于大多数的用户来说，这个方案可以直接实现而不用复杂设备，软件和其他复杂工作。
1 基本定理
下边的定理，已经在前几篇论文中提出并证明，在这里再次列出但不予证明。方便起见，不失一般性，在这片文章中，我们提到桥接故障时就是这与-桥接故障模型。此外，我们把桥接故障划分为反馈型桥接故障和非反馈型桥接故障。
定理1：让我们来考虑一个电路板，其实现的F（n，m）这个功能函数，该功能函数有n个输入x1，...xn和m个输出F1，...Fm，我们在此提出一个输入矩阵T，其格式如下：
我们称T为输入矩阵T。
T可以检测出输入线x1，...，xm中的任何一个固定故障，当且仅当（a）T既不包含全0列也不包含全1列。（b）对每一个i（1≦i≤n），这里总存在一个j（1≤j≤N）和一个k（1≤k≤m）使得Fk（t1j，...ti-1j，0，ti+1j，...，tnj）≠Fk（t1j，...ti-1j，1，ti+1j，...tnj）.
定理2：定理1中提到的输入矩阵T检测所有的输出线上的固定故障当且仅当对应定理1中的输入矩阵，输出矩阵。
既不包含全0列也不包含全1列。
定理3：功能函数F（n，m），有n个输入x1，...xm，m个输出F1，...Fm，在这个电路板中非反馈桥接故障可以被检测当且仅当至少存在一个输入结合（a1，...as，xs+1，...，xn），（a1，...as）不是全0也不是全1，且有一个k（1≦k≦m）满足
Fk（a1，...as，xs+1，...，xn）≠Fk（0，...，0， xs+1，...，xn）
定义1：X=（x1，...，xn），xi={0，1}。对于有n个变量的布尔功能函数F来说，当X中含有的1的个数最少且使F=1时，X成为F的最轻最小项。
定理4：实现布尔功能函数F的输入输出间的任何反馈桥接故障都可被检测出来通过一个一步测试方案0或者一个两步测试（0，LM），这里LM是F的一个最轻最小项。
因为对于所有的反馈桥接故障来说，只有上边所提的一步或两步测试被需要。不管怎样，在两步测试中，LM必须提供给电路板，测试将第二步尾随第一步进行。
2 测试固定故障和桥接故障的案例应遵循的规则
基于上面所描述的理论，我们发现一些测试一个电路板的外部输入输出的固定故障和桥接故障应遵循的规则。
让我们考虑一个实现功能函数F（n，m）的电路板。T和F（T）是我们以上提到的输入输出矩阵。然后，我们可以发现如果T检测错误，那么输入矩阵T和输入矩阵F（T）必须满足如下规则：
规则1：为了检测固定故障，T和F（T）都既不包含全0列也不包含全1列。因为，如果不这样，一个固定型故障不能与非固定性故障但是有全0或全1列的区分开来。
规则2：为了检测输入线上的固定故障，对于每一个输入线Xi，必须存在一个j和一个k，使得Fk（t1j，...ti-1j，0，ti+1j，...，tnj）≠Fk（t1j，...ti-1j，1，ti+1j，...，tnj）。
规则3：为了检测输入和输出线上的非反馈桥接故障，T和F（T）都不能含有两列相同列，这样任意的非反馈桥接故障都可以被检测到。因为这个原因，这里必须
规则4：为了检测一个电路板的输入输出间的反馈桥接故障，输入矩阵中必须包括上边所提到的一步和两步阵列。
基于上述的规则，固定故障和桥接故障的测试矩阵可以很容易的产生且不用去了解被测芯片的内部详细实现。
作为一个例子，我们来考虑一个8-bit RAM，其有8个输入（x1，x2...x8），4个地址线（a1，a2，a3，a4）和一个读写控制线C.当C=0时是写模式，当C=1时是读模式。此RAM的8个输入线可以被描述为：
失一般性，我们假定所有的存储单元在测试前置0，这样下边的输入输出矩阵可以用来检测所有以上提到的故障。我们首先按顺序依次写5个8-bit数据，然后是读操作把数据倒序读出来。
可以看出我们上边提到的固定故障和桥接故障用这对输入输出矩阵都可以被检测出来。为了进一步的阐述输入输出矩阵的用途，我们简单的看几个例子：
1） 检测输入线上的固定故障：一个控制线C上的固定故障，任何一个地址线ai或任何一个数据输入线xj上的固定故障都可以用T和F（T）检测到。例如，在a1上有一个固定0故障，这样第五行的输入变成（0011111110000），使得地址单元（0111）重新写入（11110000），而地址单元（1111）并没有数据写入。因此，在输出矩阵中，输出的第六行变成（00000000）而且输出的第七行变成（11110000）.因此，a1上的固定0故障可以被检测到。
2） 检测输出线上的固定故障：对于人一个输出线zi上的固定故障可以简单的被输出矩阵检测到。任何输出线上的固定故障将会形成输出矩阵上的全0或全1列。
3） 检测输入线上的非反馈桥接故障：地址线间的任何非反馈桥接故障可以检测到通过观察到两行相同的输出。例如，两个地址线a1和a3连接到了一起，那么数据输入矩阵的第三行（01010101）将被重新写到地址单元（0001）。结果是，输出矩阵的第8和第9行有相同的值（01010101）。用类似的方法，一旦地址线和输入线间有连接在一起的，这样在输出矩阵中将有多余一行的数据会被改变，因此这个故障可以轻易的检测到。
4） 检测基本处出现上的非反馈桥接故障：这个故障可以被直接检测到仅仅通过检查在输出矩阵里是否有至少两个形同的列即可。因为任何输出线上的非反馈桥接故障都会导致在输出矩阵中至少有一对相同的列。
3 固定故障和桥接故障的确定
通过上述讨论的规则，我们现在发明一个系统的方法可以确定一个电路板的固定故障和桥接故障的位置，而不用知道电路板的详细实现。
方便起见，我们来考虑一个4位快速全加法器。这个加法器有9个输入线：包括4个数据输入线（A1，A2，A3，A4），（B1，B2，B3，B4）和一个低位向高位的进位C0，五个输出线：4个输出线（∑1，∑2，∑3，∑4）和一个向高位的进位线C5.然后让我们来考虑如下的输入-输出矩阵。用来检测和确定可能的固定故障和桥接故障。
从上面可以看出，4位全加器实现的布尔功能函数F（9，5），它有9个输入5个输出。为了测试和定位故障，矩阵可以称为标准输入矩阵（standard input matrix ， SIM）， 它生成的矩阵称为符合输出矩阵（corresponding output matrix， COM）。在COM中的每一行都是根据运算法则对输入产生的。现在我们考虑为什么这个选择好的SIM和COM可以用来测试和定位所有可能的固定型故障和桥接故障。
1） 如果在输入线上有任何固定型故障，那么至少会有两个相等的形式出现在SIM中。因此，也会有两个相等的形式出现在COM。
2） 如果在输出线上有任何固定型故障，那么在COM中会有全0或全1的列出现。
3） 如果在任何两个输入线之间有NFBF故障，那么至少有两个相等的形式出现在SIM中，因些也会有两个相等的形式出现在COM中。
4） 如果在任何两个输出线上有NFBF故障，那么至少有两个相等的列现在COM中。
5） 如果在任何输入线和输出线之间有FBF故障，然后根据一步或两步测试序列，至少错误列上会有一个0。
从上面的例子，可以和很容易看到，不仅固定型故障和桥故障可以被测试出来，而且它们的位置也可以根据他们在输出矩阵中的错误形式找出来。根据上面的讨论，可以得到下面的结果。在一个电路的合适SIM中，可以找出在主输入和输出上的各种错误，只要它的相应COM符合下面的条件：
1） 在输出矩阵中不多于两个相等且相邻的行。
2） 在输出矩阵中不多于两个相等的列。
3） 在输出矩阵中没有任何的0（1）列。
进一步，如果输入形式SIM也满足在III中的规则4，那么它也可以测试在输入线和输出线上的FBF故障。
为了定位故障，我们重新考虑下面SIM和它COM的通用例子。SIM中根据函数有个n条输入，我们的（n+1 x n）输入矩阵中每行ti有（i-1）0s，第（tn+1）th行是全（1，1，. . . ，1）向量。图1（a）展示了SIM的初始化状态。对于M列的输出矩阵，我们称是SIM按照F函数对应生成的。
根据上面的呈现的三个可测试条件，我们现在可以用下面的几个原则去定位固定型故障和桥故障。
1）如果在输入线xi（1≤i≤n）上有一个故障s-a-0，那么SIM中的输入形式t（n-i+2）将要变成t（n-i+1），这让SIM中的两个相邻行t（n-i+2） 和t（n-i+1）相等。同样，在输出矩阵中，F（n-i+2）也将变成F（n-i+1），标记为：F（n-i+2） F（n-i+1）.
2）如果在两行以上输入线上有NFBF错误，就是xi和xj，（1≤i≤j≤n ）那么，根据上面相同的原因，可以很容易地知道在输出形式COM中将发生F（n-i+2） F（n-i+1）的变化。
3）接下来可能会琐碎些，对于输出线上的固定型故障或NFBF故障，可以直接观察输出矩阵就可以看出来。因此，上面的规则使用（n+1 x n）SIM和（n+1 x m）COM可以应用来去确定固定型故障和桥故障。
对于输入线和输出线间的FBF故障，可以使用测试序列（0，LM）在加在SIM的前面就测试任何在输入线和输出线间的FBF故障。
事实上，在图1上描述的SIM不一定能保证产生一个有效的COM去满足上面的三个测试条件。因此，现在的测试生成算法如果生成一个错误的SIM，就交换SIM中的列再生成合适的COM，可以有效地适应初始SIM。这里讲一种列交换算法，它将修饰输出形式COM以满足合适的测试条件。
列交换算法的任务是进行列交换，描述如下。
列交换规则：
第一步：对于给定的函数F（n ， m），形成初始化的a （n+1） x n SIM，可如图3所示。
第二步：根据给定的函数和SIM，运算生成它相应的COM。
第三步：检查新生成的COM是否符合三个条件。 符合条件就停止运行。不符合条件进行第四步。
第四步：完成当前SIM中所有列的交换以生成一个新SIM，转回第二步。
为了举例说了列交换算法中的列交换，我们考虑了一个熟知的电路上的应用。如图4，它是一个4位的ALU，带着14条输入线和5条输出线，首先从它初始的SIM通过函数得到相应的COM。
然而很明显可以看到，从初始SIM计算出来的COM并不满足上面三个可测试条件。因为一些COM中相邻的行是相等的。如F4 =F5 ，F6 =F7 ，F10 = …=F14。经过重复执行2-4步，我们通过交换SIM中列的位置可以改变的输入形式，因此再次计算所得的COM也会改变它的值，此时再次重新检查新的COM是否满足三个输出条件。经过几次重复列交换算法后，初始的SIM和COM已经改变了他们的形式产生出新的COM，新计算的COM也可满足可以可测试条件，这样我们就可以根据原则进行测试。变成图5所示。
4 加速寻找速度和实验结果
交换算法可以生成有效的SIM和它的COM，事实上，最坏的情况下，交换算法的时间复杂度可以达O（n），n为被测试电话的输入线数。这是因为它需要所有可能的输入排列去找到一个合适的SIM。当N增加时，算法的时间复杂度也就增加。因此，一个随机的交换算法可以很好地提高查找速度以生成符合条件的COM。使用随机交换算法，我们每次交换的SIM的n个输入数列是随机产生的，而不是以前算法中的相邻地一个接一下产生的。理论上，最坏的情况下，随机交接算法和原始算法有相同的时间复杂度，但在实际操作中，前者却是更高效的。下面的表中，列出了以四项基准比较这两种算法的实验运行时间。
参考文献：
[1] S.Xu and S.Y. H. Su， “Detecting I/O and Internal Feedback Bridging Faults”， IEEE Trans. On Computers Vol.34， No.6， pp.553-557， 1985 ；Also re-printed in IEEE Computer Society Press， 1992， pp.9 –13.
[2] S.Xu and S.Y. H. Su， “Testing Feedback Bridging Faults Among internal， Input and Output Lines by two patterns”， Proc. ICCC 82， 1982， pp.214-217
[3] S. M. Thatte and J. A. Abraham， “Test Generation for Microprocessors”， IEEE Trans. on Computers C29， 1980， pp.429-441.
[4] S. Y. H. Su and Y. I. Hsieh， “Testing Functional Faults in Digital Systems Described by Register Transfer Language”， J. Digital Systems. Vol. 6， 1982， pp.161-183.
[5] M. Karpovshy and S. Y. H. Su， “Detecting Bridging and Stuck-at Faults at Input and Output Pins of Standard Digital Components”， IEEE Proc. 17th Design Automation Conf. pp. 494-505
功能测试范文5
摘 要 本研究通过对FMS功能动作测试的方法和原理的阐述，将FMS测试应用于评价荷球运动员身体和技术的局限性，并通过功能动作训练体系引入到荷球训练理论中来，希望可以提高荷球投球技术水平，以达到增强运动员的身体灵活性和身体稳定性，并通过对应的测试方法与荷球运动中常见技术动作相结合，分析和诊断荷球运动中运动员身体和技术存在的一些问题，旨在为荷球运动员预防伤病和科学训练提出建议。
关键词 FMS 荷球运动员 理论研究
FMS测试是美国矫形训练专家Gray Cook和训练专家LeeBurton等人设计并在20世纪90年代提出。创新的FMS测试，搭建起了一个用于提高理疗领域、康复训练和体能训练3个领域之间的交流沟通的平台。关于国内的研究，袁守龙和刘爱杰在2006年翻译的《高水平竞技体育训练》一书中首先提到了FMS测试，当时翻译为“功能动作显示屏”。目前，国家帆板队已经采用了该测试方法，北上广地区已经将FMS测试运用到运动员体能训练中。FMS测试是对身体灵活性、柔韧性、稳定性等身体能力的检测，是对传统体能测试方法的一种补充。
一、FMS功能动作概述
FMS动作测试包含了7个重要的功能性动作：蹲、跨、弓箭步、上肢伸展、踢、身躯干的前后倾和旋转。FMS测试在时间、方式上对这7种动作进行模仿。当运动员按照要求做这7个动作的时候，测试人员根据运动员完成的质量进行打分。FMS测试的标准分为O分、1分、2分、3分4个等级。
FMS动作测试的7个测试动作深蹲测试方法测试目的（表1）。
表1
测试动作
深蹲 站立开始，双脚打开与肩同宽，双手头上握杆，屈肘 90°，大臂和木杆与地面平行。 检测髋部，膝盖，脚踝的灵活性
栏架跨 站立开始，双腿打开与肩同宽，栏杆在受试者的小腿胫骨粗隆高度。 评价膝关节和踝关节的稳定性
分蹲 测试者首先测量受试者胫骨的长度。运动员将右脚放在 2 × 6 的板子最后端，将木杆放在背后，保持始终接触头、胸椎和骶骨，右手在上抓住木杆，左手在下抓住木杆底部。 测试反映身体两侧的对称性
肩部灵活性 受试者双手握拳，肩部一条胳膊外展在背后，一条胳肩部灵活性膊内旋在背后，两拳相互靠近，测量两拳的距离。 肩关节的灵活性
主动举腿 受试者开始时仰卧平躺姿势，手心向上。受试者一条腿贴地不动，抬起另一条腿，要求膝盖保持伸直，脚尖上勾。 检测运动员骨盆的稳定性
脊柱稳定性俯卧撑 受试者由俯卧姿势开始，双手与肩同宽，拇指与双眼平齐，做一次标准俯卧撑，要求整个身体同时抬起。 运动员脊柱的稳定性及上肢的对称性转体稳定性
体旋稳定性 受试者四肢着地，跪撑在一块2m×6m的木板上，胳膊和躯干、膝关节均成直角。 运动员核心稳定性
二、荷球运动员的FMS功能动作测试理论应用
（一）荷球运动员易出现的问题
根据查阅文献资料，荷球运动员在防守脚步、突破技术和投篮技术等掌握状况参差不齐，在技术掌握上也不全面，重视下肢的锻炼忽略上肢的训练，造成对抗性不足，在速度练习上缺乏专项速度练习，使得运动员的灵活性和敏捷性较差。
（二）荷球运动员FMS测试的可行性分析
1.深蹲的评价和分析
根据荷球运动员在球场上行进以变向行进为主，运动员髓关节、膝关节和踩关节应该比较灵活，如果各个关节易受伤，关节稳定性较差，以及躯干和双肩柔韧性不好，测试中会出现身体前倾现象。
2.跨栏架的评价和分析
跨栏架以测试运动员下肢关节和身体躯干的稳定性为主，荷球运动员在比赛中容易出现身体重心过高的情况，反映为身体单脚站立不稳定，躯干左右晃动。
3.分蹲的评价和分析
分蹲以检测身体两侧的对称性和下肢肌肉的控制能力，对股四头肌和股直肌的柔韧性有一定要求。测试中会出现躯干不稳定、左右晃动及膝关节无法碰触地面的情况。
4.肩部灵活性的评价和分析
根据荷球项目的特点，无论投篮、传球等都对肩关节有着较高的要求，但由于肩关节也是荷球运动中易受伤部位，日常训练中拉伸、放松的不充分，出现疼痛现象。
5.主动举腿的评价和分析
该测试以观测大腿后侧肌群的柔韧性和骼腰肌的下肢肌肉伸展能力，查阅文献看出欧美国家下肢力量较大远超于我国运动员，在测试中运动员下肢力量表现不理想。
6.脊柱稳定性俯卧撑的评价和分析
俯卧撑测试以检测身体在平面上的稳定性，包括上下肢力量的一致性，荷球球员因为上肢力量的不足常会发生背部和腰部受伤，因此在测试中球员会出现身体起伏不一致和疼痛的现象。
7.体旋稳定性的评价和分析
转体稳定系测试以检测身体的核心稳定性，荷球球员往往在投球和防守中重心过高，不利于动作的协调，阻碍技术的发挥，无法使自身力量得到最大化发挥。
三、结论与建议
用FMS测试可以了解到荷球运动员在躯干稳定性、关节灵活性、肌肉伸展性和核心力量上的不足，对运动员进行功能性测试和评估比较简便科学，由测试结果设计的功能性训练方案在实践应用中可有效降低荷球运动员的运动损伤，具备一定的推广价值。建议应在荷球运动员训练中引入FMS身体功能测试，这样可以规避运动员在训练中的意外损伤，并帮助运动员了解自身身体特点，有效的提高荷球水平。
参考文献：
[1] 柴静.篮球运动员的FMS功能动作测试理论研究[J].运动.2014，10：19-20.
功能测试范文6
关键词：功能性动作测试；意义；比较
FMS 测试被普遍运用于美国职业运动员运动能力的评估、康复、体能训练，是检测人体基本动作模式阻碍或者不足的一种方法手段。使用 FMS 对运动员进行检测，通过采用标准化的动作姿态，我们可以了解运动员可能存在的一些潜在问题。
一、FMS测试的概况
功能动作测试（Functional Movement Screen，简称FMS），是美国矫形训练专家Gray Cook和训练专家Lee Burton等设计并在20世纪90年代提出。该项测试于1998年改进完善后广泛应用于美国职业运动员运动能力评估，它可以简易、快速地识别个体的功能限制和不对称。
功能性活动有以下 7 种重要动作：蹲、跨、弓箭步、伸、举，以及躯干的前后倾和旋转。而 FMS 测试的 7 个基本测试动作正是模仿并检测这 7 种重要的动作，它包括深蹲、上跨步、直线弓箭步、肩部灵活性、直腿主动上抬、躯干稳定俯卧撑和旋转稳定性。其中深蹲、躯干稳定俯卧撑是对称性动作，而上跨步、直线弓箭步、肩部灵活性、直腿主动上抬和旋转稳定性 5 个动作测试分为非对称性动作，需要左右测试，每一项的测试得分为0～3分，总分为21分。肩部灵活性、躯干稳定俯卧撑和旋转稳定性附有 3 个伤病排查动作。测试目的和功能是了解人对身体掌握和运用基础身体动作的能力及动作结构进行测试和评价，根据测试结果制定和设计纠正动作的练习手段，达到有效规避由于错误动作而造成的运动损伤，提高运动动作的工作效率及合理性。
二、FMS测试的意义
目前许多教练员在训练中刻意追求运动员的训练强度和负荷，却忽视了一些伤病的隐患，随着运动员水平的提高，这些小的伤病就成为限制运动员成绩增长的主要因素，有很多成绩优异的运动员都有伤病困扰，这些伤病为运动员赛场上的正常发挥埋下了深深的隐患。如：中国的跨栏名将刘翔――亚洲第一位打破短距离项目世界记录的运动员，他的跟腱伤却成为阻止他前进的拦路虎，使他无法驰骋在 2008年北京奥运会的赛场上，留下来的只有令人神伤的背影和全国人民的惋惜；中国篮球骄子姚明，也是因为伤病满身，不得不在 30 岁退出篮坛，结束了自己的运动生涯。这一现象就暴露了体育训练中的致命弱点，因此，科学的训练不但是要提高运动员的竞技能力和身体素质，还应在训练中规范动作技术，预防损伤的发生。FMS 测试在国外职业竞技体育中应用非常广泛，在欧洲以各足球队为主，在美国四大联盟（NBA、NHL、NFL、MLB）的一线队几乎都在应用 FMS 的测试和训练，FMS 测试是作为对传统测试训练方法的一个补充，以此作为检测运动员潜在伤病并进行伤病预防训练的依据，用于提高运动员的竞技能力并延长运动寿命。
三、FMS测试与体能测试的比较
1、FMS测试
FMS测试的七个测试动作中，深蹲、上跨步和直线弓箭步这三个动作是主要身体全部参与的整体动作，因此需要身体各部份系统协作，任何一个或几个部位出现问题，都会影响到整个动作效果。深蹲测试说明被试的髋部、膝部及脚踝部还有肩肘关节的活动能力、柔韧性以及各关节的协调能力。上跨步动作主要测试髋部与躯干在完成跨步动作时具有腿站位的协调性和稳定性，及脚踝和膝关节组织是否有产生外展动作补偿。直线弓箭步动作主要是反应髋关节稳定性和收缩肌力量以及膝、踝关节的稳定能力。肩部灵活性和直腿主动上抬测试主要针对的是身体最灵活地两个地方采取的灵活性和柔韧性测试，这里特指地灵活性是整个肩部组织、腿部组织及这些部位整体互相协作所体现出来的灵活性。躯干我的俯卧撑测试和旋转稳定性测试，是体现身体稳定性地测试，反应的是一种反射性躯干核心部位的掌控。但这两个检测项目的反应点有明显的区别。躯干稳定俯卧撑测试主要是反应躯干在矢状面地反射稳态属于静态传递，该项测试倾向于力量成分较大一些，需要有良好的躯干稳定性的能力。而旋转稳定性测试主要是反应稳定性和重心移动的能力，力量参与的成分很小，这个检测动作，其实也可作为核心区力量练习动作，是比较安全有效的训练方法。
FMS测试适用于任何人，包括伤病患者、普通人群和运动员，也可以对运动员的训练进行跟踪和监测，在损伤之前发现危险的弱链，以减少训练和运动损伤。
2、体能测试
传统体能测试基于传统身体素质的测试，力量、速度、耐力、柔韧性、协调性五大身体素质，是对人体运动能力的测试和评价。主要测试的对象是运动员，甚至是高水平的运动员，很多测试方法普通人是无法完成的。传统体能测试方法依身体素质而定，每种身体素质测试都有多种方法，每种测试方法并不能适应于每个项目，不同的项目需要选取不同的测试方法。传统体能测试方法侧重于运动员运动能力的提高，所以，教练员和运动员为了能够完成测试或者在多次测试过程中取得好的成绩，在训练过程中，往往就侧重于训练量和训练强度，忽视了训练过程中的代偿动作，从而留下了运动损伤的隐患。
FMS测试可作为身体检查的一部分，以确定个体是否存在灵活性与稳定性等方面的功能性问题，而这些问题可能在进行传统医学检查和运动测试评价时很难发现。早发现、早矫正这些功能性问题，可以减少运动损伤的可能性，并最终提高运动能力。
参考文献：
