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今年是美國國家儀器公司（NI）主辦“PXI技術和應用論壇”（簡稱PXI TAC）的第七個年頭。從一開始的鮮為人 知，到現在的廣泛應用，與其他的新興測試測量總線相比，PXI技術在全球和中國的發展可謂迅猛。筆者代表嵌入式公社受邀參加了于5月28日在深圳召開的第七屆PXI技術和應用論壇，在這里將所見所聞和感想與各位分享。 珠三角是一個消費電子產業密集的地區，從事測控的工程師數量與華中和華北相比并不多。會議開始之前我們還懷疑，NI租用了這么大的會議廳是否會是個失誤。隨著主題演講的開始，大廳的座位逐漸被填滿，到最后竟然座無虛席。參會人數直觀反映了人們對PXI技術的關注和興趣。 主辦方NI公司是基于計算機的測試、控制和自動化領先廠商，其營業額和利潤多年來一直穩步增長，2009財年收入為6.77億美元，在全球40多個國家擁有五千多名員工。NI公司在研發方面的投入較大，占年收入的16%，這個比例在金融危機期間也一直得到保持。該公司連續11年被《財富》雜志評為最適合工作的100家公司之一。 NI公司率先提出了虛擬儀器的概念，把軟件提升至和硬件同等重要的地位，。他們的理念是：提供專門為工程師和科學家設計的通用軟件，讓工程師和科學家能夠輕松實現數據的采集、分析和演示，進行測試測量，就像財務人員使用Excel數據表進行財務分析一樣簡單高效。 PXI包含了三部分標準技術：PXI控制器、機箱和外圍模塊，如下圖所示。 
PXI全稱PCI eXtensions for Instrumentation，即面向儀器系統的PCI擴展，是一種基于PC技術的平臺。因為PCI技術是標準、開放、成熟的技術，其背后推手是主要的計算機廠商，所以PXI可以說是站在巨人的肩膀上發展起來的技術。關于PXI技術，請參見“PXI是什么？” 借助最新的半導體技術，采用PXI總線的虛擬儀器目前幾乎能完成所有傳統儀器所能完成的測試測量任務，如下圖所示。它不僅性能高，而且擴展性強、開發時間 少、容易集成。目前已經發布的PXI系統超過10萬個，模塊數量超過60萬個。根據世界權威市場調研機構Frost&Sullivan公司發布的報告顯示，近年來，PXI系統發布數量一直以17.6%的年平均復合增長率增長。除了PXI總線本身的先 天優勢，PXI的普及很大程度上歸功于NI公司的大力推廣。從1998年起至今的12年內，NI公司在PXI技術上持續投入。今天發布的PXI模塊仍然可以與12年前的機箱相兼容。另外，NI聯合其他廠商和合作伙伴共同培育PXI生態圈。迄今為止，各個廠商推出的PXI模塊數量超過1500個，廠商數量70 多家。
如今NI已不僅僅致力于測試測量領域，通過圖形化系統設計的理念， NI著手幫助工程師在工業嵌入式、工業控制、機器控制、電子設備和代碼生成等各種領域實現創新。他們宣稱要像PC機處理日常工作那樣簡化嵌入式設計，實現快速原型。也就是說，通過圖形化設計平臺來實現從問題檢測到問題解決的全面覆蓋。 NI公司研發副總裁Robert Canik和技術市場工程師徐征在主題演講中展望了2010年自動化測試技術。 他們表示，采用標準化架構、多通道RF測試、peer-to-peer高速傳輸與計算、實時測試和可重復配置的儀器是幾個要點趨勢。 采用標準化架構可降低成本，并在整個產品周期中實現復用。應用場合的復雜化、地理分布的分散化和產品的多樣性都要求廠商以合適的程度實現標準化，也就是既 能滿足常用的測試需求，同時又易于擴展以滿足不同情況的自定義需求。以軟件為核心的模塊化系統架構最適合構建標準化的架構，標準化的核心硬件平臺就是 PXI總線技術。欲了解自動化測試技術發展趨勢，請下載下面的附件。 
自動化測試技術展望 2010.pdf
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除了主題演講和諸多專題演講，本次PXI論壇和以往一樣展示了各種最新的PXI技術應用。下面做一個簡短介紹。 并行測試提高測試效率 該演示是利用NI模塊化儀器和TestStand軟件對四個UUT進行自動協調并行測試。通過開關模塊實現其他硬件模塊的復用，通過 Switch Executive軟件對開關模塊和開關路由進行配置和管理，通過測試管理軟件TestStand實現對測試序列的自動協調化，從而實現高效的并行測試。
人機對弈 采用NI PXI高精度數據采集卡和高性能運動控制卡，實現了對不同種類傳感器輸出信號的采集以及對電機的控制。結合LabVIEW完成了信號處理、對弈算法整合以及對機械執行機構的實時控制，構建了一個人機對弈平臺。
基于FPGA的自定義儀器設計 在以軟件為核心的模塊化儀器架構中，通過模塊化I/O引入FPGA技術。基于NI FlexRIO FPGA模塊，借助LabVIEW FPGA圖形化編程，開發了硬件級的自定義應用。針對ADC性能測試需求，定制了內嵌高速ADC芯片的FlexRIO適配器模塊，作為NI FlexRIO FPGA模塊的信號前端。 該演示是半導體芯片有效性測試中的一個典型應用。在板級設計中往往需要對不同型號的芯片進行評估，每次評估都要針對不同型號的芯片單獨設計完整的PCB評 估板。該系統通過NI FlexRIO FPGA模塊PXI-7954R與自定制的FlexRIO適配器模塊共同在PXI平臺上構建了ADC芯片評估板原型，驗證了AD9288芯片的頻域特性和 線性度兩大類指標，只需重新設計前端適配器即可實施，大大減少了工作量。 音視頻測試與驗證 如今的音視頻標準越來越多，每臺音視頻設備都必須通過多種標準測試。使用基于NI PXI平臺的高性能模塊化儀器，借助NI AudioMASTER和NI VideoMASTER軟件強大的音視頻分析測試功能，通過圖形化應用開發軟件LabVIEW和測試管理軟件TestStand快速完成了DVD播放器完整的音視頻性能測試。 實時測試與硬件在環仿真 利用基于配置的實時測試與仿真軟件VeriStand和PXI實時系統，方便地構建硬件在環（HIL）仿真應用，實現模型導入，將模型I/O與硬件I/O相關聯，配置計算通道、仿真激勵信號，實時定義用戶界面操作，簡化了硬件在環仿真系統的開發。 該演示使用NI VeriStand實現對風機模型的仿真。以不同的風速和風向作為激勵信號，可以觀察風機模型在控制系統作用下的行為變化，從而對風機控制系統的有效性進行測試。 作者：嵌入式公社 郭慶春 |
