通用测试系统的硬件平台以标准总线 (如VXI、PXI、GPIB等)为基础，拥有通用测试结构和统一、规范的接口标准以及统一规范的机械安装、冷却方式和电气连接，具有硬件扩展的灵活性。软件平台以“互连、互通、互操作”原则作为基本要求，测试及诊断技术通过计算机总线及网络的综合集成，测试和诊断信息的融合和共享已成为现代测试技术的发展潮流。
虚拟测试系统提出了 “软件就是通用测试平台系统”的概念，通过软件平台的设计，实现自动测试系统(ATS)开发与硬件平台无关性，体现系统设计的方便性、灵活性、安全性和先进性。在软件设计上，强调系统重构或重组，能够根据被测对象或测试流程的不同而动态地进行重组，降低系统重组的费用。
虚拟测试系统体系结构研究
虚拟测试系统是一个开放式的结构，按照 IEEE1226ABBET(板基测试环境)标准划分层次，将基于组件的功能模块挂在软总线上。整个虚拟测试系统按照分层模式进行组织，测试资源的驱动定义为物理层；测试、诊断的处理分析、接口关系的组织定义为抽象层和数据层；测试流程的组织、测试的人机交互定义为应用层。
在分层模式基础上引入管道过滤的模式、面向对象模型、事件驱动模式、知识库模式、解释器模式。测试需求的定义采用管道过滤的模式。将每个测试资源结构，每个测试处理算法，以及每个人机界面元素视为一个对象进行定义组织，它们协同完成所在层的任务。而它们之间的通信联系采用事件驱动模式。诊断分析采用知识库和解释器模式。
采用 IEEE1232标准定义了ATS故障诊断服务接口，能够基于组件并提供基本诊断服务，同时允许各种诊断方法以组件的方式添加到系统中。
各模块之间广泛采用了测试领域和其它相关领域的标准接口 (或协议)进行相互联系，如：IEEE1226、IEEE1232、IVI、VPP、IEEE1445、TCP/IP等。为了保证系统的灵活性，同时充分发挥开发设计人员的创造力，只从接口上对开放式系统进行定义，而不定义各模块的内部具体实现。同时还考虑到了系统功能的可扩充性和技术的可升级性。开放式测试系统的体系各功能模块之间由标准接口定义。
开放式 ATS体系结构中包含了多种标准的开放式软件接口关系。自动测试软件结构也有相应的标准，IEEE1226中的测试基础框架(TFF)定义了开发和执行测试程序和测试流程的一系列接口，软件功能模块通过这些接口实现信息交换，这些带有标准接口的功能模块组成了测试基础框架。但是标准并没有定义这些模块的实现方法，留给开发者很大的自由度，使之可以用C/C++或ATLAS等语言实现TFF。
通用测试软件开发平台，是在系统级的硬件与通用的用户需求之间构筑一个通用平台，所开发出的 TPS能够满足多型号设备的测试需要。整个软件由三个主要部分构成，即系统软件、维护软件和开发工具。系统软件包括测试执行和操作系统，维护软件则包括自测试软件和校准软件，开发工具则是一组功能强大的TPS开发工具和开发标准接口工具，用以辅助完成需求分析、设计建模、编码产生、测试程序开发、测试分析、配置管理和文件管理等。软件平台支持使用面向对象的分析和设计方法来开发测试程序，并提供仪器IVI接口、数据库接口、外部输出接口和应用程序接口(API)支持测试执行。
按照通用测试功能的体系结构划分，整个软件功能由主控模块、数据配置模块、图形界面接口 (GUI)模块、算法模块、IVI仪器驱动模块和报表输出模块等组成，各个模块以软构件的形式存在。除了主控模块外，所有模块都以软组件的形式存在，采用IDL语言定义各个模块。
构件是一种定义良好的独立可重用的二进制代码，它可以是一些功能模块、被封装的对象类、软件框架、软件系统模型等。目前基于对象的构件软件体系结构中的 "构件"是指可方便地插入到语言、工具、操作系统、网络软件系统中的二进制形式的代码和数据。软件总线又叫对象总线或ORB(对象请求代理)，其目的是为构件间或构件使用者与构件提供者之间提供透明的通信通道。软件体系结构中各个软构件的主要功能是：
主控模块：是软总线控制器，提供对各个总线资源构件进行任务调度、线程 /进程调度功能。主控模块进一步划分，又分为运行控制构件、任务分配构件、中断优先级处理构件等。
数据配置模块：细分为UUT模型构件、数据通信构件、数据库接口构件等。完成TPS的定义、封装，具有TPS资源的查询、修改、增加和删除等功能。
GUI模块：提供用户自定义的图形界面接口，主要由测试执行的各种表头、曲线窗、按钮等构件组成的构件库和构件管理系统组成。
算法模块：提供测试执行所需的各种运行算法构件。
IVI仪器驱动模块：以可互换的各种虚拟仪器驱动库为基础，按照IVI-COM标准建立不同厂家的仪器互换机制。
报表输出模块：支持目前流行的 WORD、EXCEL、MATLAB、XML、HTML等各种输出格式。
软构件系统集成软构件制造子系统是整个系统的核心；构件库管理子系统是系统的管理中枢；而软构件的嵌入、链接和集成子系统是该系统与终端用户的接口。
积木法在确定系统总体框架、构筑总体框架、修改总体框架、构造构件以及修改构件等阶段，都同软构件库发生关系。在开发测试系统之初，就应该着手准备这个软构件库，比如可以搜集一些已经开发出的系统的总体设计、规范、局部流程以及某些人机界面、通用功能模块、简单开发工具。开发系统的大部分工作都集中在构造软件阶段。这一阶段的工作特点是尽量使开发出的软构件具有较大的灵活性和变通性，为重用作好准备。每开发出一个软构件，都要把该构件及其功能、调用接口等信息放入软构件库。
虚拟测试系统的发展要求
未来测试系统的发展对 ATE/ATS提出了研制体积小、成本低、性能高、可移动、模块化、多用途和标准化、系列化的要求，这促使了将高性能计算机技术、数据接口技术、仪器测量等多项技术有效地融为一体，研制生产出开放式的模块化仪器总线系统。同时新测试标准、新测试开发环境、局部网络技术等多项数字化测试技术的推广应用，使虚拟测试系统的发展跨入一个不断自我完善阶段。未来对测试的具体要求主要体现在快速性、可靠性、安全性、准确性、先进性、经济性、开放性、系统性等方面。
随着信息技术的深入应用和测试需求的不断增加，现代测试系统事实上已经发展成为一个综合性的测试信息系统。虚拟测试系统的发展应以大力采用和推广总线设备作为 ATE的总线标准，推行以IEEE1226和IEEE1232为代表的一系列测试标准，发展数字化仪器和数字化系统，提高测试系统的通用化程度和设备部件的互换性和互操作性，倡导“基本型”测试系统，增加对嵌入式测试支持技术的投入，完善系统的可测试性分配和可测试性设计，将系统的可测试性、可靠性和可维护性进一步统一起来，协调发展。利用计算机局部网络技术实现分布于现场级、实验室、测试开发中心和生产厂家的多个测试系统、工作站和计算机辅助设计/制造/工程(CAD/CAM/CAE)综合数据库之间的互联，以实现更大范围内产品设计文件、工程化数据及技术图纸资料的直接传输、测试程序与诊断数据的共享、测试信息的综合处理和远程交互式诊断，是电子测试技术及设备的重要发展方向。同时，利用虚拟系统的通用化结构，大力发展在综合诊断支持系统中的专家系统和人工智能技术。专家系统和人工智能技术利用计算机模拟人的思维过程和处理问题的方法对测试系统的输出进行分析、推理和判断，以提高测试系统的诊断能力。
