http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 13:15:50 來源:NI應用工程師
rujin,bansuizheceshixuqiudeduoyanghuahefuzahua,ruanjiandingyideyiqixitongyichengweiceshiceliangxingyezuizhongyaodefazhanqushihezhuliujishu。ruanjiandingyidemokuaihuaxitongbujinkeyibangzhuyonghuzaitigaoxiaolvdetongshijiangdiceshichengben,hainengmanzuweilaibuduanshengjikuozhandexuyao。
軟件定義的模塊化測試係統成為行業主流技術
當今的電子產品(例如iPhone)不(bu)但(dan)集(ji)成(cheng)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)功(gong)能(neng),而(er)且(qie)越(yue)來(lai)越(yue)依(yi)重(zhong)於(yu)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)去(qu)定(ding)義(yi)產(chan)品(pin)功(gong)能(neng)。同(tong)樣(yang)地(di),在(zai)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)和(he)客(ke)戶(hu)需(xu)求(qiu)日(ri)益(yi)複(fu)雜(za)的(de)今(jin)天(tian),用(yong)於(yu)測(ce)試(shi)測(ce)量(liang)的(de)儀(yi)器(qi)係(xi)統(tong)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)突(tu)出(chu)軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi)的(de)作(zuo)用(yong)。通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi)硬(ying)件(jian)的(de)功(gong)能(neng),用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)更(geng)快(kuai)更(geng)靈(ling)活(huo)的(de)配(pei)置(zhi)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong),並(bing)滿(man)足(zu)不(bu)斷(duan)改(gai)變(bian)的(de)測(ce)試(shi)需(xu)求(qiu),例(li)如(ru)同(tong)一(yi)個(ge)數(shu)字(zi)化(hua)儀(yi)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)示(shi)波(bo)器(qi)、頻譜分析儀和視頻分析儀等不同的功能。此外,通過軟件還可以自定義更加友好的人機界麵。
同時,為了實現對電子產品所集成的多種功能進行測試,同時也為了達到更好的靈活性和可升級性,測試係統正逐漸朝著模塊化、小xiao體ti積ji的de方fang向xiang發fa展zhan,也ye就jiu是shi將jiang複fu雜za的de測ce試shi係xi統tong簡jian化hua成cheng模mo塊kuai化hua的de硬ying件jian和he軟ruan件jian去qu逐zhu一yi實shi現xian,需xu要yao增zeng加jia測ce試shi項xiang目mu時shi隻zhi需xu增zeng加jia相xiang應ying的de功gong能neng模mo塊kuai即ji可ke滿man足zu未wei來lai的de升sheng級ji需xu求qiu。
基ji於yu這zhe兩liang個ge發fa展zhan方fang向xiang,以yi軟ruan件jian為wei核he心xin的de模mo塊kuai化hua儀yi器qi技ji術shu應ying運yun而er生sheng,並bing成cheng為wei測ce試shi測ce量liang行xing業ye最zui重zhong要yao的de發fa展zhan趨qu勢shi和he主zhu流liu技ji術shu。相xiang比bi於yu傳chuan統tong儀yi器qi固gu定ding的de功gong能neng配pei置zhi和he隻zhi是shi對dui“測試結果”的呈現,以軟件為核心的模塊化儀器技術賦予用戶更多自定義的測量功能。基於商業的高速總線(如PXI/PXI Express)可以確保大量原始數據的傳輸;一旦獲取了原始數據,就能發揮軟件的強大功能,對原始測量數據進行自定義處理、分析、顯示、報(bao)告(gao)生(sheng)成(cheng)或(huo)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)。例(li)如(ru)利(li)用(yong)軟(ruan)件(jian)配(pei)置(zhi)模(mo)塊(kuai)化(hua)射(she)頻(pin)儀(yi)器(qi),並(bing)結(jie)合(he)自(zi)定(ding)義(yi)的(de)軟(ruan)件(jian)調(tiao)製(zhi)與(yu)解(jie)調(tiao),就(jiu)能(neng)在(zai)同(tong)樣(yang)的(de)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)上(shang)實(shi)現(xian)多(duo)種(zhong)無(wu)線(xian)協(xie)議(yi)的(de)測(ce)試(shi),這(zhe)也(ye)正(zheng)體(ti)現(xian)了(le)我(wo)們(men)所(suo)說(shuo)的(de)軟(ruan)件(jian)無(wu)線(xian)電(dian)的(de)概(gai)念(nian)。
具體而言,一個細化的以軟件為核心的模塊化測試係統架構如圖1所示。現在許多企業都以該架構為標準構建測試係統。

以軟件為核心的模塊化測試係統五層架構
結構層次五:係統管理軟件
係統管理軟件層位於五層架構的最高層。對於一個自動化測試係統,有些測試任務會根據待測設備(DUT)的不同而不同,如儀器配置、結果分析等;eryouxieduiyusuoyoudedaiceshebeizeshitongyongde,ruceshiliuchengdeguanli,ceshibaogaodeshengchengdeng。ceshiguanliruanjiandezuoyongjiushijiangtongyongrenwufenlichulai,tongguozhuanyederuanjianfuwuchuangjianceshiliucheng、集成報告生成和數據庫管理等功能。專業測試管理軟件(如NI TestStand)除提供上述功能,還內建了並行和自動協調測試工具可以幫助用戶大幅提升測試效率,增加係統吞吐量。
結構層次四:應用開發軟件
應用開發軟件在測試架構中扮演著承上啟下的作用。係統開發者需要借助它實現具體的測量應用程序、向最終用戶顯示必要的信息以及連接其它應用程序;同時測試開發軟件需要通過設備驅動程序與I/O連接。不僅如此,用於開發測量應用的軟件,還需要集成強大的數據分析和再現功能,並且是具有長生命周期的主流軟件。NI的圖形化的編程軟件LabVIEW為用戶提供了高效而直觀的測試測量應用程序開發工具,滿足所有上述需求。對於習慣於文本編程的用戶,基於ANSI C的LabWindows/CVI和基於Microsoft Visual Studio的Measurement Studio也是不錯的選擇。
結構層次三:係統服務和驅動
係xi統tong服fu務wu和he驅qu動dong層ceng是shi連lian接jie軟ruan件jian開kai發fa環huan境jing和he硬ying件jian設she備bei的de紐niu帶dai。除chu了le起qi到dao設she備bei驅qu動dong的de作zuo用yong,這zhe一yi層ceng應ying該gai包bao含han更geng多duo關guan於yu硬ying件jian配pei置zhi管guan理li,診zhen斷duan測ce試shi等deng功gong能neng。例li如ru,NI Measurement and Automation Explorer (MAX) 軟件可以幫助開發者對所有的NI硬件和通過總線相連的眾多傳統儀器進行統一的自動檢測和配置。係統服務和驅動還通過應用編程接口(API)提供了對應用開發軟件層的集成,這樣開發者可以很容易的實現設備的編程,從而提高開發效率,減少維護成本。
結構層次二:處理總線平台
儀器總線種類很多,每一種都有其適合的應用,例如GPIB總線目前還是最常見的台式儀器控製總線;LAN/LXI總zong線xian特te別bie適shi合he於yu分fen布bu式shi的de係xi統tong。為wei了le發fa揮hui不bu同tong總zong線xian的de優you勢shi,達da到dao係xi統tong性xing能neng的de最zui優you化hua,許xu多duo測ce試shi應ying用yong都dou基ji於yu混hun合he總zong線xian測ce試shi係xi統tong。作zuo為wei一yi個ge開kai放fang的de、基於PC技術的測試測量平台,PXI和PXI Express提供了業界最好的數據帶寬性能和背板集成的定時和同步功能,以其作為核心總線不會成為整個混合係統的傳輸瓶頸。同時PXI和PXI Express擁有和多種其它總線互連的軟硬件接口支持,使其成為混合總線測試平台核心總線的理想選擇。
結構層次一:儀器和設備I/O
作為係統架構的最底層,儀器和設備I/O層將直接接觸到實際的物理信號,完成信號調理、A/D和D/A轉換等工作。模塊化的I/O主要是基於PXI和PXI Express總線的儀器,現在,有超過70家廠商提供超過1500種的PXI模塊化儀器,其中包括Agilent,Rhode & Schwarz,Keithley和NI在內的眾多知名公司,產品覆蓋從數字化儀、信號發生、RF、電源到開關模塊等各種I/O模塊。基於模塊化的軟件架構和PXI/PXI Express為核心的控製模塊,用戶還可以輕鬆的集成基於GPIB,USB,LAN/LXI等總線的傳統儀器,保護原有投資價值。
以軟件為核心的模塊化測試係統架構的應用
如今,數以千計的公司采用了以軟件為核心的模塊化的係統架構為標準構建儀器係統。例如,微軟基於NI LabVIEW和PXI模塊化儀器,為Xbox 360控製器設計的測試係統的速度是前一代測試係統的兩倍;華錄鬆下使用NI TestStand, NI LabVIEW和模塊化儀器為新型DVD刻ke錄lu機ji開kai發fa了le完wan整zheng的de自zi動dong化hua測ce試shi係xi統tong,大da大da提ti高gao了le效xiao率lv。這zhe樣yang的de例li子zi不bu勝sheng枚mei舉ju。采cai用yong以yi軟ruan件jian為wei核he心xin的de模mo塊kuai化hua架jia構gou不bu僅jin為wei可ke以yi加jia速su測ce試shi係xi統tong開kai發fa時shi間jian,節jie省sheng成cheng本ben,而er且qie基ji於yu該gai架jia構gou,還hai能neng將jiang最zui新xin的de商shang業ye技ji術shu引yin入ru測ce試shi係xi統tong,開kai創chuang創chuang新xin應ying用yong。這zhe些xie應ying用yong包bao括kuo基ji於yu多duo核he處chu理li器qi的de並bing行xing測ce試shi、基於FPGA的自定義儀器設計和硬件在環仿真、基於PXI Expresszongxianhecipanzhenliejishudeceshishujugaosuliupandengdeng。xiangxinyiruanjianweihexindemokuaihuajiagouweilairengjiangshiceshijishudezhuliu,bingbuduanshenrumeigeceshilingyu,tuozhanxindeyingyongfangxiang。