模塊化儀器助力工程師自定義測試需求

當(dāng)今技術(shù)的飛速發(fā)展使工程師們要不斷面對新的、日益增加的挑戰(zhàn)。對于測試工程師，不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)，使得基于傳統(tǒng)儀器的測試方案不能滿足新的測試需求，而以軟件為中心的模塊化儀器則給工程師在自定義測試需求方面提供了更大的靈活性。

　　基于軟件的模塊化儀器架構(gòu)

　　傳統(tǒng)臺式儀器通常在靈活性上受限較多，例如軟件處理和用戶界面都是由儀器供應(yīng)商來界定的，而且只能由供應(yīng)商通過更改固件來升級，這使得添加新的功能或完成自定義的測試變得很困難。以軟件為核心的模塊化儀器系統(tǒng)能夠賦予用戶更多的主動權(quán)，甚至將自主的知識產(chǎn)權(quán)(IP)應(yīng)用到測試系統(tǒng)中。因此，正在成為業(yè)界的主流。

　　圖1顯示的就是以軟件為核心的模塊化儀器系統(tǒng)。它可以分成兩個部分：模塊化的硬件和靈活強大的軟件。其中軟件包括圖形化開發(fā)平臺，如LabVIEW, 另外還有測試管理軟件，例如TestStand，以及多種驅(qū)動程序軟件；而對于模塊化的硬件，用戶則可以從市場上數(shù)千種種類豐富的基于PXI/PXI Express的模塊中，選擇適合自己需求的來構(gòu)建測試系統(tǒng)。

圖1 以軟件為核心的模塊化儀器系統(tǒng)

　　軟件自定義無線電平臺滿足未來射頻標(biāo)準(zhǔn)

　　基于軟件的模塊化測試系統(tǒng)可以給工程師更大的靈活性，尤其是在一些新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，無線通信測試。NI公司推出的基于模塊化架構(gòu)構(gòu)建的軟件無線電平臺測試系統(tǒng)就是這樣一個例子，其最新推出的6.6GHz射頻測試平臺基于NI PXIe-5663 6.6GHz射頻矢量信號分析儀和NI PXIe-5673 6.6GHz射頻矢量信號發(fā)生器，不僅具有極大靈活性，同時利用LabVIEW充分發(fā)揮了高性能多核處理器的優(yōu)勢，能夠以比傳統(tǒng)儀器更快的速度進行多種常用的射頻測量。由于其軟件定義的架構(gòu)，工程師們可以通過使用具體標(biāo)準(zhǔn)的LabVIEW工具包或編寫專用的調(diào)制算法對軟件進行簡單的重新配置，就能實現(xiàn)開發(fā)和測試各種無線協(xié)議，以滿足新興射頻標(biāo)準(zhǔn)的測試需求。同時，NI公司及系統(tǒng)聯(lián)盟商還提供了許多用于現(xiàn)有和新興的通信技術(shù)的LabVIEW工具包，2009 年新推出了WiMAX、GPS仿真、WLAN測試工具包。

圖2 基于FPGA的自定義I/O設(shè)計NI FlexRIO

　　基于FPGA的模塊化結(jié)構(gòu)帶來硬件級別的可編程軟件技術(shù)

　　將 FPGA引入到模塊化儀器中，為工程師自定義測試需求提供了更有力的工具，這種硬件級別的可編程軟件技術(shù)，可以幫助工程師解決許多以前傳統(tǒng)方法無法解決的問題。NI FlexRIO FPGA模塊引入了高性能的Xilinx Virtex-5 FPGA芯片，讓工程師可以利用LabVIEW FPGA模塊對其進行編程。通過NI FlexRIO，工程師可以在基于PXI的FPGA硬件上添加自定義信號處理算法。利用FlexRIO的這些性能，工程師們可以在設(shè)計和測試許多復(fù)雜的電子設(shè)備時，根據(jù)需要使用在線處理、硬件在環(huán)仿真和協(xié)議識別測試等。