模塊化儀器助力工程師自定義測(cè)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(duì)新的、日益增加的挑戰(zhàn)。對(duì)于測(cè)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(cè)試方案不能滿(mǎn)足新的測(cè)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(cè)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(tái)式儀器通常在靈活性上受限較多，例如軟件處理和用戶(hù)界面都是由儀器供應(yīng)商來(lái)界定的，而且只能由供應(yīng)商通過(guò)更改固件來(lái)升級(jí)，這使得添加新的功能或完成自定義的測(cè)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(hù)更多的主動(dòng)權(quán)，甚至將自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)應(yīng)用到測(cè)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(gè)部分：模塊化的硬件和靈活強(qiáng)大的軟件。其中軟件包括圖形化開(kāi)發(fā)平臺(tái)，如LabVIEW, 另外還有測(cè)試管理軟件，例如TestStand，以及多種驅(qū)動(dòng)程序軟件；而對(duì)于模塊化的硬件，用戶(hù)則可以從市場(chǎng)上數(shù)千種種類(lèi)豐富的基于PXI/PXI Express的模塊中，選擇適合自己需求的來(lái)構(gòu)建測(cè)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(wú)線(xiàn)電平臺(tái)滿(mǎn)足未來(lái)射頻標(biāo)準(zhǔn)
基于軟件的模塊化測(cè)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(wú)線(xiàn)通信測(cè)試。NI公司推出的基于模塊化架構(gòu)構(gòu)建的軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)就是這樣一個(gè)例子，其最新推出的6.6GHz射頻測(cè)試平臺(tái)基于NI PXIe-5663 6.6GHz射頻矢量信號(hào)分析儀和NI PXIe-5673 6.6GHz射頻矢量信號(hào)發(fā)生器，不僅具有極大靈活性，同時(shí)利用LabVIEW充分發(fā)揮了高性能多核處理器的優(yōu)勢(shì)，能夠以比傳統(tǒng)儀器更快的速度進(jìn)行多種常用的射頻測(cè)量。由于其軟件定義的架構(gòu)，工程師們可以通過(guò)使用具體標(biāo)準(zhǔn)的LabVIEW工具包或編寫(xiě)專(zhuān)用的調(diào)制算法對(duì)軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的重新配置，就能實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)和測(cè)試各種無(wú)線(xiàn)協(xié)議，以滿(mǎn)足新興射頻標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試需求。同時(shí)，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(cè)試工具包。

圖2 基于FPGA的自定義I/O設(shè)計(jì)NI FlexRIO

基于FPGA的模塊化結(jié)構(gòu)帶來(lái)硬件級(jí)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(cè)試需求提供了更有力的工具，這種硬件級(jí)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(wú)法解決的問(wèn)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(duì)其進(jìn)行編程。通過(guò)NI FlexRIO，工程師可以在基于PXI的FPGA硬件上添加自定義信號(hào)處理算法。利用FlexRIO的這些性能，工程師們可以在設(shè)計(jì)和測(cè)試許多復(fù)雜的電子設(shè)備時(shí)，根據(jù)需要使用在線(xiàn)處理、硬件在環(huán)仿真和協(xié)議識(shí)別測(cè)試等。