以軟件為中心的測試新時(shí)代

　　測試系統的發(fā)展必須緊跟待測產(chǎn)品的發(fā)展?，F在的實(shí)際情況是，為了在激烈競爭的市場(chǎng)上占據領(lǐng)先位置，工程師設計出來(lái)并且需要進(jìn)行測試的產(chǎn)品在功能上愈加集成，產(chǎn)品越來(lái)越復雜（如圖1所示）。在最短的時(shí)間段內為產(chǎn)品增加新功能的壓力下，設計工程師采用的方式是設計出以軟件為中　　心的產(chǎn)品，這種方式的好處不單單是可以快速為產(chǎn)品增加新性能從而保持產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競爭優(yōu)勢，而且更重要的是讓用戶(hù)可以盡情享受定制的使用感受。

圖1 使用者總是期待比現有產(chǎn)品更高質(zhì)量的新產(chǎn)品出現，他們不可能去使用質(zhì)量下降的新產(chǎn)品，因此產(chǎn)品質(zhì)量總是在不斷提高。要實(shí)現這一點(diǎn)就需要將產(chǎn)品推向更高的標準、更嚴格的生產(chǎn)前和生產(chǎn)期間的測試、更多的測試項目和更優(yōu)化的生產(chǎn)流程

　　一個(gè)典型的例子就是蘋(píng)果公司最新推出的iPhone。這種電話(huà)的用戶(hù)界面會(huì )根據用戶(hù)選擇不同功能而改變。這樣的趨勢：功能的集成、越來(lái)越多的自定義、與新技術(shù)的融合、最快時(shí)間占領(lǐng)市場(chǎng)…對于要在全球市場(chǎng)進(jìn)行競爭的公司來(lái)說(shuō)，現在這些都已經(jīng)成為他們共同面臨的現狀。這在儀器行業(yè)也不例外?，F在工程師要解決的挑戰是需要設計出集成多種技術(shù)的產(chǎn)品——例如iPhone——同時(shí)還要不斷緊跟新興技術(shù)的發(fā)展，并且面對著(zhù)盡量縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的巨大壓力。

　　這種復雜性導致的結果就是每一個(gè)待測設備都有它們特定的要求和特性。以前，工程師有兩個(gè)截然不同的選擇：其一，專(zhuān)門(mén)為這個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一套自動(dòng)化測試解決方案；其二，使用通用的測試儀器利用通信總線(xiàn)將測試結果傳達給PC。專(zhuān)用的系統可以滿(mǎn)足特定需求，但是價(jià)格昂貴；通用儀器相對價(jià)格合理，但是難以滿(mǎn)足特定的需求，而且因為是封閉的架構，所以一方面無(wú)法利用快速發(fā)展的PC和半導體技術(shù)升級其部件或子系統，另一方面其測試結果依靠固件提供，受儀器供應商限制。

圖2 傳統自動(dòng)化測試方式不能完全利用PC、開(kāi)發(fā)軟件和ADC等技術(shù)的迅速發(fā)展

　　　　兼容以上兩種方案的優(yōu)勢，以軟件為中心的模塊化測試系統開(kāi)啟了一個(gè)新的時(shí)代，這種基于軟件的解決方案讓用戶(hù)可以完全控制他們的系統，在同一個(gè)強大的軟件平臺上，根據特定的需求，集成通用的模塊化硬件，來(lái)構建他們的測試系統。這樣的模塊化測試架構不但給了工程師很大的控制權， 因為他們可以獲得實(shí)時(shí)的原始數據， 而且可以通過(guò)專(zhuān)用而開(kāi)放的開(kāi)發(fā)軟件和現有的分析函數(如圖3所示)快速地獲得結果，來(lái)定義特定的測量任務(wù)。此外，工程師還可以通過(guò)開(kāi)發(fā)軟件，根據最符合應用項目的要求來(lái)自定義用戶(hù)界面。

圖3 LabVIEW 8.5中的函數超過(guò)700種

　　當然雖然此方式著(zhù)重強調了在一個(gè)以軟件為核心的儀器系統中應用軟件的重要性，但這并不表示硬件的作用可以被輕易忽略。在用軟件進(jìn)行數據分析和顯示之前，首先需要使用硬件對數據進(jìn)行高質(zhì)量的數字化和快速的數據傳輸，只有高質(zhì)量的數字化數據才能讓工程師在軟件平臺上獲得精確的分析結果。

　　自從第一款插入式數據采集設備問(wèn)世以來(lái)，現成即用的商業(yè)技術(shù)已經(jīng)有了巨大的飛躍（ADC的分辨率和頻率、數據總線(xiàn)帶寬和延遲等），其結果就是集成這些商業(yè)技術(shù)的模塊化I/O硬件及其平臺已經(jīng)可以解決越來(lái)越多的設計和測試任務(wù)。

圖4 以軟件為核心的模塊化構架（例如PXI系統）為用戶(hù)提供一個(gè)具備全系列功能的平臺，包括模擬和數字I/O、高速儀器系統、視覺(jué)、運動(dòng)和多種接口

　　這種將模塊化的I/O硬件和強大的應用軟件靈活地相結合的概念是NI一直以來(lái)在堅持的理念，也就是大家經(jīng)常聽(tīng)到的“虛擬儀器技術(shù)”。在現階段，模塊化I/O硬件的性能提高和應用軟件上的不斷創(chuàng )新就是推動(dòng)虛擬儀器技術(shù)的動(dòng)力之源。