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PXI平台:从测试延伸至设计的开放式架构

郭晶?? 2009年07月31日 ?? 收藏0

  日前,美国国家仪器有限公司(NI)在京举办了第六届“中国PXI技术和应用论坛”(PXI TAC)。自提出以软件为核心的模块化系统概念以来,NI一直致力于提供符合工程师逻辑思维的平台工具,提供测试管理、开发、系统服务软件和丰富的I/O驱动库,帮助实现信号的采集、分析和显示。在大型项目设计中,可以在统一的环境中集成不同的开发平台,通过接口连接Simulink、Matlab利用原有模型,充分利用开发好的成果,完成工程师的通天塔,令工程师把自己的精力集中在研发和创新中,提供更加高效的方式。

  自动化测试的五大趋势

  此次会上,NI基于以软件为核心的模块化系统架构进一步展望了2009自动化测试的发展趋势,包括多核技术下的并行测试,基于FPGA的自定义仪器设计,基于软件无线电的射频测试,协议感知(Protocol-Aware)的半导体验证与测试等。

  “以软件为中心,开放的PXI系统平台,可集成各种商业和外部技术,与不同的商用总线兼容互连,集成现有的技术和控制传统仪器,这是一个‘Any Bus’的平台,”NI中国市场部经理朱君女士表示。并且,通过软件定义模块化硬件的功能,用户可以快速实现不同的测试功能,并应用定制数据分析算法和创建自定义的用户界面。通用的硬件模块可以通过软件设定实现不同的系统设计,还可通过自动化开关切换,实现不同的应用,达到硬件重用的功效。此外,以软件为核心的模块化仪器系统能够赋予用户更多的主动权,甚至可以将自主的知识产权(IP)应用到测试系统中。

  时至今日,多核技术已成为推动仪器设备向前发展的重要技术之一,LabVIEW在设计当初就考虑到了并行处理的需求,工程师只需将数据并行编程,就可通过自动的程序多线程化,无需考虑底层的实现机制。多线程会自动分配至相应处理器内核,而LabVIEW可以帮助自动管理线程,充分发挥多核系统的最高效率。

  现在越来越多的产品中集成了多种无线通信协议,同时新的协议标准也不断推出,测试技术需要紧随无线技术的发展,才能避免产品上市时间受限于射频测试仪器的滞后性。基于软件无线电架构的无线测试方案解决了这个问题。信号的上下变频和数字化由模块化的射频硬件完成,而编解码和调制解调的过程全部通过软件实现,根据具体标准需求,进行软件开发。
如今的半导体器件变得愈加的复杂,高级的片上系统(SoC)和封装系统(SiP)需要更为复杂的系统级的功能测试。这种复杂的需求催生了协议感知(Protocol-Aware)ATE的诞生,这是一种模仿器件真实使用环境(包括外围接口)的方法,按照器件期望的使用方式,进行有针对性的器件功能测试和验证。现在一种新的指南和标准正在创建过程中,它将使得工程师能够将模块化、软件定义的仪器系统(如PXI)集成到传统的半导体ATE中,以实现更为灵活自定义、符合“协议感知”要求的半导体测试系统。

  而NI针对PXI平台的开放式、基于FPGA的产品FlexRIO系列,可以帮助工程师在设计和测试许多复杂的电子设备时,根据需要使用在线处理、硬件在环仿真和协议感知测试等。FlexRIO提供可自定义的通用模块,帮助工程师在两周内就搭建好验证硬件架构好,大大缩短开发时间。

  从测试延伸至控制、设计领域

  今年PXI TAC会议上,NI展望的自动化测试发展新趋势进一步将PXI平台的应用从测试领域延伸至控制、设计等领域,用于快速原型与硬件在环仿真(HIL)。硬件在环仿真适用于被测对象体积大、造价高的应用,可再现极端的情况和故障。NI基于FPGA的高速硬件在环仿真参考设计,将数学模型搭建在FPGA上,可实现高达200-400KHz的控制速率。而传统设计中,需要将数据采集到CPU,通讯存在额外的负担,无法高速仿真。

  但同时朱君女士也强调,NI提供的是一个通用平台和参考,开发者可以将自主IP放进FPGA中,NI提供平台帮助工程师二次开发,这同时也是一把双刃剑,需要开发团队拥要有专业的技术支持。如果需要直接可用的解决方案,则需要NI的系统联盟商根据需求来开发平台。


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PXI? NI? 软件定义? 协议感知?

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