框架选型

:question: CSM 和 JKISM 的区别是什么?

JKI State Machine 是由 JKI 公司开发维护的 LabVIEW 开源项目,由事件结构、字符串消息队列和循环结构组成的状态机模板。JKISM 不是程序框架,主要用于开发 LabVIEW 界面逻辑。

CSM 是基于 JKISM 拓展的编程框架,依然延续 JKISM 的字符串消息设计,通过添加一些新的字符串规则,实现不同模块之间的消息交互。

SMO 是 JKI 基于 JKISM + OOP 设计的程序框架。

更多信息,请参考 JKI State Machine 简介

📓

  • JKISM 虽然叫做状态机,但是它更像一个以字符串作为消息队列的生产者消费者结构。通常停留在 IDLE 状态等待用户事件,当消息队列中有消息时,优先处理消息。
  • JKISM 和生产者消费者模板(QMH)相比,由于它只有一个循环,所以消息处理不能有持续时间长的处理,否则用户会感知到卡顿。这也是选择 QMH 和 JKISM 的一个重要的考虑因素。

:question: LabVIEW 不同的框架 CSM/DQMH/AF/SMO 有没有各自非常适合的应用场景?

CSM/DQMH/AF/SMO 都是 LabVIEW 的编程框架,通常没有特别的应用场景区分。但是,由于每个框架的设计思想不同,所以在不同的场景下,可能会有不同的选择。

下图展示了各框架在不同维度的对比:

Compare-LabVIEW-Framework

各框架的关键维度对比如下:

对比维度 DQMH SMO Actor Framework CSM
外部接口 Script 辅助创建 API 类公共接口 类封装的 Message 字符串消息,非必须创建 API
状态反馈 User Event User Event 消息处理封装 JKISM 机制传递,无需 User Event;可外部订阅
可复制模块 复杂(两套模板) 容易(类实现) 容易(类实现) 容易(VI 属性决定)
代码依赖 依赖自定义事件和参数定义 高度依赖模块实现 继承和消息依赖 不显式依赖,字符串传递
参数传递 任意类型(User Event) 任意类型(User Event) 需封装 Message 类 字符串(复杂类型需转换)
执行效率 依赖 Event Structure 依赖 Event Structure / OOP LabVIEW OOP 依赖参数解析
UI 编写 支持 支持 不推荐 支持
RTOS 支持 支持 不推荐 支持 支持
高级模式 自定义模板 可组合为子模块 继承 Actor Core.vi 工作者模式 / 责任链模式

各场景推荐

场景 推荐框架
企业级应用,团队经验丰富 DQMH 或 CSM
需要严格 OOP 设计的大型系统 Actor Framework
混合经验层次的团队 CSM(学习曲线平滑)
ATE 自动化测试脚本化 CSM(纯文本消息天然支持脚本化)
插件化系统扩展 CSM(虚拟总线,添加模块不修改现有代码)
偏远部署、需要远程调试 CSM(内嵌全局日志系统)

📓 框架选择没有绝对好坏,应根据团队实际情况和项目需求决定。CSM 与 DQMH、SMO、Actor Framework 在实际工程中也可以互补使用。

:question: CSM 实现 ATE 测试有优势吗?

结论:有显著优势。 CSM 的模块化、消息驱动和隐形总线特性,天然适配 ATE 测试流程的「状态机 + 并发 + 设备通讯」需求。

ATE 测试本质上是一个有限状态机——每个测试步骤(等待 Handler 就绪、通讯放置产品、执行测试、通讯分选)都是一个状态,状态之间通过明确的触发条件转换。CSM 框架的核心正是通信状态机,可以将 ATE 系统中的不同角色拆分为独立的 CSM 模块:

  • LotManager:管理 Lot 生命周期(开始、结束、统计)
  • Handler:封装与 Handler 设备的通讯(放置、分选、状态查询)
  • Tester:执行测试序列(测试项、结果判断)
  • Logger:记录测试数据与日志

各模块通过消息驱动协作,隐形总线让消息传递无需显式连线,非常适合 ATE 中多设备并发通讯的场景。

核心优势

  1. 模块化复用:CSM 良好的模块化设计可复用底层模块,不同项目的积累直接共享
  2. CSMScript 测试脚本化:CSMScript 可替代 TestStand 的部分典型测试流程,与任何 CSM 模块结合使用(参考 CSMScript-Lite 示例
  3. 高级模式支持:工作者模式(Worker Mode)实现测试任务并发,责任链模式(Chain Mode)实现测试项的顺序执行与提前终止
  4. 内建调试工具:调试控制台可在运行中向模块发送消息、观察状态,方便问题排查
  5. 模块独立测试:CSM 模块接口清晰,可先单独测试各模块再集成,降低调试难度

📓 未来展望:CSM 路线图中还包括多语言框架支持——打通后可用 AI 生成模块,AI 也能辅助 CSMScript 脚本生成。目前该方向仍在研究中。

常见坑

  • 消息超时:硬件通讯可能超时,需针对消息设置合理超时并设计重试/报警逻辑
  • 状态机死锁:确保消息流是单向依赖(LotManager → Handler → Tester → Handler → LotManager),避免双向等待

如果 ATE 系统需要长期维护、多设备协同或未来扩展,CSM 是值得投入的选择。如果只是简单的单步测试,CSM 可能显得”重”,但模块化设计仍能带来结构清晰的好处。

📓 参考链接:Discussion #104