本書介紹測試系統構建領域通用測試系統的設計實現，并使用C++和Qt技術實現通用化的測試系統框架，內容包括測試系統行業背景、具體技術、具體的設計實現等。全書共4個部分。第1部分為測試系統框架，介紹行業背景、通用測試系統、C++和Qt技術。第2部分為關鍵技術，介紹實現通用測試系統的幾個核心技術。第3部分為工程實踐，介紹一套通用測試系統的具體設計與實現。第4部分為測試信息化，介紹測試系統領域的測試信息化建設。本書既可作為研制測試系統的參考書，也可作為學習Qt及框架軟件設計的參考書。
趙文波，北京海為科技有限公司工程師，多年深耕計算機工程一線，曾作為中科院下屬企業核心技術人員，參與多個重大航天工程，參與地面測試系統研制，歷任工程師、架構師、項目經理。現創業，面向商業航天、民用產品，承接各類測試系統研制、提供測試相關服務。
第1部分 測試系統框架
第1章 測試系統 1
1.1 概述 2
1.1.1 測試 2
1.1.2 構建方法、步驟 2
1.1.3 測試的原理 3
1.1.4 應用價值 4
1.2 結構組成 5
1.2.1 硬件部分 5
1.2.2 軟件部分 6
1.2.3 線纜 6
1.3 功能組成 7
1.3.1 基本功能 7
1.3.2 功能齊全的測試系統 7
1.3.3 自動化測試 8
1.3.4 一個誤區 8
1.4 涉及的技術 9
1.4.1 總線通信技術 9
1.4.2 計算機軟件技術 11
1.4.3 程控儀器儀表 12
1.4.4 硬件模塊—數據采集、輸出 14
1.5 實現 15
1.5.1 虛擬儀表 15
1.5.2 TestStand 17
1.5.3 C++/Java/C# 17
第2章 通用測試系統 18
2.1 通用化 18
2.1.1 面向的組織 18
2.1.2 實現通用化的方法 18
2.2 設計實現 19
2.2.1 功能配置 20
2.2.2 測試系統框架 21
2.3 應用階段 23
2.3.1 研制階段—調試測試 24
2.3.2 測試階段—測試驗證 26
2.3.3 生產階段—自動化測試 27
2.3.4 測試信息化建設 29
第3章 C++和Qt 31
3.1 C++ 31
3.1.1 C++介紹 31
3.1.2 選擇C++ 33
3.1.3 C++與Java對比 34
3.1.4 C++的缺陷 35
3.2 Qt 36
3.2.1 Qt的基本特點 36
3.2.2 Qt的兩條技術線 38
3.2.3 Qt與MFC對比 40
3.2.4 Qt與其他界面庫對比 40
3.3 使用Qt 41
3.3.1 開發環境 42
3.3.2 工程思路 44
3.3.3 子類化 45
3.3.4 QObject 47
3.3.5 QWidget 47
3.3.6 QtTest 48
3.4 基礎架構 49
3.4.1 B/S和C/S 49
3.4.2 Web應用 49
3.4.3 本地應用程序 51
第2部分 關 鍵 技 術
第4章 面向接口編程 53
4.1 程序設計 53
4.1.1 面向過程和面向對象 54
4.1.2 面向接口編程 56
4.2 建模工具—UML 59
4.2.1 類圖 59
4.2.2 序列圖 59
4.2.3 繪圖工具 60
4.3 Qt中面向接口編程 60
4.4 幾個設計模式 61
4.4.1 工廠模式 62
4.4.2 觀察者模式 64
4.4.3 總結 66
第5章 動態創建技術 68
5.1 動態創建 68
5.1.1 動態庫 68
5.1.2 運行時加載動態庫 69
5.1.3 創建對象的方法 69
5.2 C++動態創建 71
5.2.1 原理 71
5.2.2 舉例 72
5.3 Qt動態創建 77
5.3.1 Qt自定義控件接口 78
5.3.2 實現原理 79
5.3.3 Qt插件 81
5.4 如何應用 83
第6章 組態軟件技術 85
6.1 組態軟件 85
6.1.1 測試系統中的組態 85
6.1.2 技術基礎 87
6.2 Qt組態支持 88
6.2.1 Qt元對象系統 88
6.2.2 Qt屬性系統 89
6.3 Qt自定義控件 93
6.3.1 Qt設計師 93
6.3.2 自定義控件工程 94
6.3.3 Qt設計師控件集合類 97
6.3.4 控件抽象接口類 98
6.3.5 自定義控件—排序列表 99
6.4 Qt動態UI 101
6.4.1 簡單的方法 101
6.4.2 QUiLoader 103
6.4.3 QFormBuilder 104
6.5 組態框架軟件 104
6.5.1 分析 105
6.5.2 子類化QMdiArea 106
6.5.3 子類化QToolBox 107
6.5.4 子類化QTreeWidget 108
6.5.5 框架軟件 109
6.6 重點是什么 111
第7章 腳本引擎技術 112
7.1 腳本語言 112
7.2 腳本引擎 114
7.3 Google V8腳本引擎 115
7.3.1 編譯Google V8 116
7.3.2 使用Google V8 116
7.3.3 腳本調用C++函數 119
7.3.4 封裝Google V8 122
7.4 QtScript腳本引擎 127
7.4.1 執行腳本 128
7.4.2 在腳本中調用C++ 128
7.4.3 C++調用腳本 130
7.5 性能對比 131
7.5.1 Google V8性能測試 131
7.5.2 QtScript性能測試 132
7.5.3 Python性能測試 133
7.5.4 結論 134
第3部分 工 程 實 踐
第8章 總線仿真測試平臺 135
8.1 面向的領域 136
8.1.1 總線接口測試 136
8.1.2 仿真測試 136
8.1.3 硬件運行環境 138
8.2 軟件構成 139
8.3 功能組成 141
8.4 特點 142
8.4.1 測試建模—更加通用 142
8.4.2 測試腳本—自動化測試 143
8.4.3 更加好用 145
8.5 優勢 147
第9章 系統架構設計 149
9.1 設計理念 149
9.1.1 輕量化 149
9.1.2 簡便化 150
9.1.3 自動化 150
9.1.4 終極目的—好用 151
9.2 技術選型 152
9.2.1 硬件平臺 152
9.2.2 C++和Qt 152
9.2.3 JavaScript 153
9.3 整體架構 153
9.3.1 概念設計 154
9.3.2 架構圖 155
9.3.3 軟件項 157
9.3.4 數據流 157
9.4 測試模型 159
9.4.1 問題域 159
9.4.2 解決之道 161
9.4.3 組成 163
9.4.4 “造輪子” 169
9.4.5 電子化 172
9.5 功能設計 174
9.5.1 軟件功能分解 175
9.5.2 插件 177
9.6 數據存儲設計 179
9.6.1 文件存儲 179
9.6.2 數據庫存儲 179
第10章 軟件設計 181
10.1 模塊清單 181
10.2 框架接口設計 183
10.2.1 分析 183
10.2.2 類圖 184
10.2.3 插件接口類 184
10.2.4 測試執行框架的接口 189
10.2.5 測試服務框架的接口 193
10.3 序列圖 194
10.4 其他設計 194
10.4.1 外部接口 194
10.4.2 存儲結構 195
10.4.3 時間同步和心跳包等 197
10.5 公共庫 197
10.5.1 測試模型 197
10.5.2 動態創建模塊 201
10.5.3 文件存儲系統 202
10.5.4 JsV8模塊 203
10.5.5 ATML模塊 204
10.5.6 公共界面 205
10.5.7 編寫單元測試 207
10.6 Qt項視圖技術—MVC 207
第11章 測試執行框架 211
11.1 類圖及組成 211
11.2 通信服務模塊 212
11.2.1 類圖 212
11.2.2 實現框架服務接口 213
11.2.3 清單 213
11.2.4 接口類 214
11.3 前臺界面模塊 216
11.3.1 主框架類MainWindow 216
11.3.2 主框架—公共槽函數 217
11.3.3 命令響應類 219
11.3.4 通信調試窗口 219
11.3.5 接口屬性窗口 220
11.4 序列圖 221
11.5 Qt拖曳技術 221
第12章 測試服務框架 224
12.1 設計 224
12.1.1 性能設計 224
12.1.2 界面設計 225
12.1.3 插件機制 226
12.1.4 類清單 227
12.1.5 序列圖 227
12.2 內部接口類 228
12.3 框架接口類 229
12.3.1 設備管理接口 229
12.3.2 資源接口 230
12.4 其他類 231
12.4.1 對象管理器 231
12.4.2 主程序 232
第13章 控件系統 234
13.1 設計實現 234
13.1.1 注冊機制 235
13.1.2 獲取實時數據 236
13.2 控件接口 236
13.2.1 默認實現 236
13.2.2 泛型模板類 237
13.3 序列圖 237
13.4 控件舉例 238
13.4.1 數值顯示框控件 239
13.4.2 實時數據表格 241
13.4.3 實時曲線圖 243
13.4.4 命令按鈕控件 244
13.5 屬性窗口插件 248
13.5.1 接口類 249
13.5.2 通用的SCPI模塊 250
第14章 通信模塊 252
14.1 實現原理 252
14.1.1 模塊標識符sId 253
14.1.2 注冊機制 254
14.2 接口類 254
14.2.1 屬性配置接口IConfig 255
14.2.2 總線讀寫接口IIO 256
14.2.3 IDrive的默認實現 257
14.3 序列圖 257
14.4 插件舉例 258
14.4.1 數據生成器插件 258
14.4.2 問答通信模塊 262
第4部分 測試信息化
第15章 測試信息化建設 265
15.1 Web技術 265
15.1.1 基礎技術 266
15.1.2 庫、框架、概念 266
15.2 信息化 267
15.3 測試信息化 268
15.3.1 整體架構 268
15.3.2 應用層 269
15.3.3 數據服務層 270
15.4 熱門概念 270
第16章 總結 272
16.1 工程實踐 272
16.2 軟件研發知識圖譜 273
16.3 軟件工程 275
16.4 待改進項 275
附錄A 應用案例 277
參考文獻 278
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