模塊化儀器助力工程師自定義測試需求

當今技術(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。對于測試工程師，不斷出現的新技術(shù)、新標準，使得基于傳統儀器的測試方案不能滿(mǎn)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
傳統臺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商來(lái)界定的，而且只能由供應商通過(guò)更改固件來(lái)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能夠賦予用戶(hù)更多的主動(dòng)權，甚至將自主的知識產(chǎn)權(IP)應用到測試系統中。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。它可以分成兩個(gè)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(kāi)發(fā)平臺，如LabVIEW, 另外還有測試管理軟件，例如TestStand，以及多種驅動(dòng)程序軟件；而對于模塊化的硬件，用戶(hù)則可以從市場(chǎng)上數千種種類(lèi)豐富的基于PXI/PXI Express的模塊中，選擇適合自己需求的來(lái)構建測試系統。

圖1 以軟件為核心的模塊化儀器系統

軟件自定義無(wú)線(xiàn)電平臺滿(mǎn)足未來(lái)射頻標準
基于軟件的模塊化測試系統可以給工程師更大的靈活性，尤其是在一些新標準、新技術(shù)不斷涌現的應用領(lǐng)域。例如，無(wú)線(xiàn)通信測試。NI公司推出的基于模塊化架構構建的軟件無(wú)線(xiàn)電平臺測試系統就是這樣一個(gè)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(shí)利用LabVIEW充分發(fā)揮了高性能多核處理器的優(yōu)勢，能夠以比傳統儀器更快的速度進(jìn)行多種常用的射頻測量。由于其軟件定義的架構，工程師們可以通過(guò)使用具體標準的LabVIEW工具包或編寫(xiě)專(zhuān)用的調制算法對軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的重新配置，就能實(shí)現開(kāi)發(fā)和測試各種無(wú)線(xiàn)協(xié)議，以滿(mǎn)足新興射頻標準的測試需求。同時(shí)，NI公司及系統聯(lián)盟商還提供了許多用于現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設計NI FlexRIO

基于FPGA的模塊化結構帶來(lái)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處理算法。利用FlexRIO的這些性能，工程師們可以在設計和測試許多復雜的電子設備時(shí)，根據需要使用在線(xiàn)處理、硬件在環(huán)仿真和協(xié)議識別測試等。