高速PCI信号采集卡设计与实现综合实例之：产品稳定性和可靠性测试

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        13.9  产品稳定性和可靠性测试

        完成一个产品的设计后和初步调试后，就可以对产品进行完整的测试流程。一般来说，对产品需要进行下面一些测试，通过测试后才能对产品的稳定性和可靠性得出一个结论。
         
        1．指标测试

        根据产品设计需求提出的指标进行测试。这是最基本的测试，只有通过这个测试，产品才是设计所需要的产品。
         
        在基于FPGA和PCI的信号采集系统中，指标测试主要包括：输入口的采集速度（即数字信号的频率）、FPGA的工作频率、存储器的工作频率、PCI9054的传输带宽等。
         
        2．功能测试

        根据不同的用户需求，FPGA内会有不同的逻辑实现，在同一款产品上就能实现不同的功能。因此用户应根据自己的需求对产品做相应的功能测试。
         
        在本实例系统中，功能测试主要包括软件对设备I/O操作及DMA操作的不同地址映射测试。主要是验证FPGA逻辑与软件设计是否正确。
         
        3．容限测试

        容限测试主要针对产品的一些关键指标进行极限测试，得到产品在一些极限条件下的工作状态。在信号采集设备中主要是对系统的采集速度及精度做容限测试。在一些情况下还会做功耗测试。
         
        4．容错测试

        容错测试是一种对抗性的测试过程。目的在于当系统出现故障时，如何进行故障的转移与恢复有用的数据。故障转移是确保测试对象在出现故障时，能成功地将运行的系统或系统某一关键部分转移到其他设备上继续运行，即备用系统就将不失时机地“顶替”发生故障的系统，以避免丢失任何数据或事务，不影响用户的使用。
         
        要进行故障转移的全面测试, 一个好的方法是将测试系统全部对象用一张系统结构图描绘出来，对图中的所有可能发生的故障点设计测试用例。例如，系统设计架构图中，如果存在单点失效的关键对象，就是设计的重大缺陷。
         
        5．长时间验证测试

        一个系统除了能够完成特定的功能，达到设计的指标外，还应该能够长时间稳定运行。因此，长时间验证测试也是测试流程中不可或缺的一部分。
         
        6．一致性测试

        在产品的设计，尤其是硬件产品的设计中，往往需要经过几个样品的设计才能最终得到满足设计需求的产品。在完成产品定型前还要进行产品的一致性测试，也就是在同等环境条件下，对产品进行同等操作，得到的结果应该是符合一致性要求的。只有符合一致性要求，产品才能定型，也才能进入批量生产的阶段。