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2020-2023

AVS:自動化韌體驗證系統

串接測試儀器、SMBus 通訊、測試腳本、日誌收集與報告產出,建立可重複執行的韌體驗證流程。

FirmwareValidationAutomationC#
AVS 自動化驗證示意圖,展示待測物、ATE、測試腳本、日誌與報告產出。

專案概述

AVS 支援韌體驗證流程的自動化執行。 系統透過 ATE 測試設備、SMBus 通訊、測試腳本與 Windows 應用程式,完成測試條件設定、韌體驗證、測試記錄保存與報告產出,讓原本仰賴人工反覆操作的流程變得穩定、可重複。 除了負責執行驗證的 AVS 應用程式外,系統也包含資料轉換與整理流程,把測試腳本、測試記錄與報告資料串成完整流程。

專案概念

在韌體開發與驗證過程中,常常需要反覆操作多種測試設備,例如電芯模擬器、直流電源供應器、電子負載、數位電表、溫度感測器與 SMBus 通訊介面。 如果每次都由人工操作,不只花時間,也容易因為操作順序、測試條件或記錄方式不同,造成測試結果不一致。

AVS 的目標,是把這些重複性高、流程固定的驗證工作系統化。 透過測試腳本定義驗證條件,再由系統控制 ATE 與相關量測設備,自動完成韌體驗證流程,並保存測試過程中的記錄與結果。

系統目的

AVS 主要解決幾個驗證流程中的常見問題:

  • 減少人工操作測試設備的時間
  • 降低手動測試造成的人為誤差
  • 讓測試條件與執行流程更一致
  • 自動保存測試記錄,方便後續查詢與分析
  • 整合測試腳本與測試結果,產生驗證報告
  • 協助工程團隊更快確認韌體功能與穩定性

AVS 不只是負責「跑測試」,也把測試前的腳本、測試中的記錄,以及測試後的報告整理成同一套流程。

系統架構

AVS 的系統方塊圖可以分成四個部分:待測物、ATE 測試設備、AVS Windows 應用程式,以及資料整理與報告輸出。

flowchart LR
    Script[測試腳本] --> App[AVS Windows 應用程式]
    Transfer[腳本與紀錄轉換模組] --> App

    subgraph ATE[ATE 測試設備]
        Instruments[量測與控制儀器<br/>電芯模擬器<br/>電源供應器<br/>電子負載<br/>數位電表<br/>溫度感測器]
        SMBus[通訊介面<br/>SMBus Adapter]
    end

    App --> Instruments
    App --> SMBus
    Instruments --> Target[待測物]
    SMBus <--> Target

    App --> Record[測試記錄]
    Record --> Report[驗證報告 / 問題報告]
    Transfer --> Report

圖中把 SMBus Adapter 放在 ATE 測試設備裡;AVS 應用程式負責編排測試流程,ATE 負責控制實體儀器,並與待測物進行通訊與量測,資料整理模組則負責串接腳本、測試記錄與報告。

待測物

待測物是韌體驗證的對象。 系統會透過 SMBus 與待測物溝通,讀取或寫入測試過程需要的資料,用來確認韌體行為是否符合預期。

ATE 測試設備

ATE 負責串接驗證過程中需要使用的外部設備,例如:

  • Battery Cell Simulator(電芯模擬器)
  • DC Power Supply(直流電源供應器)
  • Electronic Load(電子負載)
  • Digital Multimeter(數位電表)
  • Temperature Sensor(溫度感測器)
  • SMBus Communication(SMBus 通訊)

這些設備會依照測試腳本中的條件進行設定、量測與回報,讓驗證流程可以自動執行。

自動化驗證系統

自動化驗證系統負責整合整個流程,包含測試腳本管理、ATE 控制、測試記錄保存、結果判斷與報告產出。 系統運作時,測試腳本會先定義驗證條件與執行步驟;接著由 AVS 控制 ATE 測試設備,對待測物進行通訊、供電、負載與量測控制。 測試過程中產生的資料會被保存成測試記錄,最後再依照結果整理成驗證報告或問題報告。

驗證流程

AVS 的驗證流程會從測試情境開始,接著建立測試腳本,再由系統自動執行。 測試完成後,系統會保存測試記錄,並依照結果產生驗證報告或問題報告。

flowchart TD
    A[設計測試情境] --> B[建立測試腳本]
    B --> C[自動執行驗證]
    C --> D[保存測試記錄]
    D --> E{檢查測試結果}

    E -->|通過| F[產生驗證報告]
    E -->|失敗| G[產生問題報告]

    G --> H[分析測試記錄與日誌]
    H --> I[修正韌體或測試條件]
    I --> B

測試通過時,系統會整理驗證報告,作為確認韌體狀態的依據。 如果測試失敗,工程人員可以依照測試記錄與日誌分析問題,並建立問題報告,方便後續追蹤與修正。

資料整理與報告產出

AVS 也包含資料轉換與報告整理的流程,用來處理測試腳本、測試記錄與報告資料之間的關係。 主要功能包含:

  • 測試腳本轉換
  • 測試腳本與測試記錄整合
  • 驗證報告產出
  • 問題報告產出

這個流程可以減少人工整理資料的時間,也讓報告格式與內容更一致。 對於需要反覆執行的驗證項目,固定的資料整理方式也讓測試結果更容易比較、追蹤。

專案成果

AVS 將韌體驗證從人工操作轉成自動化執行,並完整保存測試資料。 測試流程標準化後,結果更容易重現,也能減少人工記錄與整理報告的時間。 當測試失敗時,系統保存下來的日誌與測試記錄,也能協助工程團隊更快定位問題。

AVS 的價值在於把儀器控制、測試執行、記錄保存與報告整理串成固定流程,減少人工介入,也讓問題追蹤更有依據。

關鍵技術

  • C# 桌面工具開發
  • 自動化測試設備(ATE)整合
  • 韌體驗證腳本
  • SMBus / 電池相關指令通訊協定
  • 日誌與報告產出模組