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現如今在汽車信息系統中已涌現了許多新技術，這對于廠商們已是不爭的事實。許多汽車已經包括導航、CD、AM/FM、DVD和蜂窩電話功能——而且數字錄影機、生態點火裝置和遠程診斷設備也逐漸出現。一旦這些新的特性被一一采用，由于要求功能性測試和所檢測的功能成比例，這就極大地加重了測試的任務。模塊化而且基于軟件的測試方法利用了PC構架，可以對測試的功能進行擴展或縮減，從而可以應對這些測試挑戰。我將分析信息通信系統設計的某些關鍵性因素，然后舉出幾個對這些信息設備進行測試的例子（如圖1）。 圖1，隨著汽車系統引入新技術，也增加了信息通信測試的復雜性。 使用更少的器件更快地設計出更多的功能 為什么汽車信息設備的需求增長得如此之快，其實答案很明顯——用戶希望在旅途上擁有和他們家里一樣舒適和安全的生活方式。但是如何使新出現的技術變成現實，設計人員又如何利用這些新技術呢？能實現這些現代信息系統的一個重要原因是半導體封裝技術的進步。大體積的雙列直插芯片封裝（大約175mm2）已被小型的球網狀陣列器件（大約1.34mm2）所代替，這樣就極大地減少了相同處理過程下的表面積。不斷采用新封裝技術的這種趨勢將減少新功能或新技術所需的總體空間，同時也增加了在制造時需要的檢驗量。 不僅芯片的尺寸在不斷地減小，它的功能也在不斷提高。目前能在單個芯片里集成接收AM、FM或數字收音機功能的器件已很常見。在蜂窩技術中，如硅谷實驗室的Aero這樣單個芯片，只需增加少量器件就可成為兩或三波段的GSM收發器。芯片的尺寸曾經是采用多波段通信的限制因素，現在這已不是問題，并且還可以增加如視頻等其它功能。由于單個芯片的集成性能提供額外的空間，這使得在未來為信息系統增加新功能也變得很容易。 軟件的作用 電子設備中軟件的使用量也同樣劇增。隨著微處理器技術的發展，現在它每秒所執行的指令數是20年前的10,000倍，從而可以用軟件處理許多以前需要完全獨立的硬件才能實現的任務。一個令人信服的例子就是軟件收音機。設計出能接收所有無線通信協議的硬件設備將具有巨大的市場潛力。軍方在Joint Tactical Radio System (JTRS) 中已經實現這一點，而且在不久的將來也一定會擴展到商業設備上。在信息通信方面，汽車購買者將不用在汽車里增加信息控制盒，而是通過利用在操控臺加載軟件來增加信息功能。 產品上市的時間壓力對于設計和測試有巨大的影響，認識到這一點是非常重要的。強大的電子設計自動化（electronic design automation ，EDA）軟件能在某些情況下使板卡不需要重復設計。當在設計階段的速度有所提高時，也同時要求開發的其它階段提高速度。隨著更小的硬件器件、可重復設置硬件以及電子化設計比以前更快地涌現，采用基于PC、以軟件為核心的模塊化平臺方式就可以跟上這一發展趨勢。 圖2，Mindready汽車多媒體和信息通信ATE系統可以處理簡單的驗證應用。 用于信息通信的ATE 考慮到上文所提及的基于軟件的功能。如果一個汽車銷售商要在汽車的使用期間為信息系統增加10種不同功能，這就需要在生產中進行功能性測試來檢驗這些功能是否正常工作，而且可以按不同的順序實現這些功能，或者在信息系統已具有其它功能時完成檢驗。實質上，測試的數量會隨指數增長，同時工程師們也面臨著盡可能減少測試時間和成本的壓力。 為了解決這些問題，NI的系統集成商——Mindready Solutions 公司(www. mindready.com) 開發了Mindready汽車多媒體和信息通信ATE系統。該公司的一級汽車客戶需要可升級的平臺，能自始至終進行簡單的AM/FM測試，從而應用于復雜的顯示、GPS、DVD和衛星應用。客戶們需要該系統有足夠的靈活性，可適用于所有的汽車平臺以及為未來的型號增加新功能。他們正尋找可伸縮的設備以便在設計、驗證、耐久性測試和制造中使用，從而消除在這些過程中軟硬件的不連續性。 Mindready系統基于NI的TestStand測試管理軟件，它為Mindready客戶提供開放的架構來定制系統——無論是作為擴展確認和驗證階段的一部分還是做為末端檢測儀。當編寫好的測試代碼用于驗證系統和設定規范邊界時，該設備也可使用相同的硬件進行功能化測試。在TestStand中如自動排列和并行測試這樣的功能可以滿足軟件定制的特性——通過軟件的測試構架可以輕松地反復使用這些經過排列和組合的特性。 TestStand程序在嵌入式PXI控制器上運行。PXI是一個行業標準、基于PC平臺，能進行廣泛的測量。在這種情況下，可以對視頻、音頻、數字、模擬和RF在一系列功率和頻率下進行測試。當信息系統已發展成需要能進行混合信號測試時，PXI可以提供模塊化的儀器平臺，全面集成定時和觸發，并利用最新已有的商業化技術（圖3）。 圖3，Mindready系統中運行于PXI控制器上的TestStand軟件可以按順序安排測試。對于簡單的DC電壓、DC電流和電阻測量，Mindready系統包含了數字萬用表。NI 4-GHz RF多路復用器——PXI-2591能提供從外部RF發生器到測試單元（UUT）的多天線接口開關。 對于簡單的DC電壓、DC電流和電阻測量，Mindready系統包含了數字萬用表。NI 4GHz RF多路復用器——PXI-2591能提供從外部RF發生器到測試單元（UUT）的多天線接口開關。在PXI中使用高密度開關，可以增加系統的測試點。所包含的IEEE 1394接口模塊也可以在視頻測試中采集來自攝像機的圖像，或者針對未來的應用進行擴展。 所有的這些組件使系統可以提供測試環境所要求的功能，并具備測試環境所需的硬件或軟件。 儀表盤測試 另一個解決信息測試的方案來自于墨西哥奇瓦瓦的Altec Visteon公司。該公司需要一個對收音機和儀表盤進行測試的靈活而非單一的測試解決方案。同Mindready系統公司一樣，Altec Visteon選用PXI平臺來進行測試和提供開關功能；該公司采用LabWindows/CVI和TestStand作為編程工具和測試管理軟件。 收音機測試內容包括音頻質量、音調、頻率、時鐘和其它顯示信息。Altec Visteon采用八通道PXI動態信號采集模塊來實現大多數測試，PXI使Visteon可以在兩個通道上，或者增加通道，組成更復雜的聲音系統來測試標準立體聲。預先定義的軟件算法可以使系統測試輸出失真、頻率響應和信噪比。該公司使用PXI圖像采集模塊來測試儀表盤和收音機的顯示。 同時，也可以對Visteon測試設備進行擴展來滿足未來的測試要求。在增加衛星無線通訊、藍牙和全息顯示時，軟件和PXI平臺能增加新的測試功能和代碼模塊。通過使用PC來控制系統以及采用模塊化硬件用于測量，該系統滿足了Visteon對于可升級性和靈活性的要求。 未來的發展 最近十年汽車工業所面臨的挑戰顯示未來的系統需要有更多的測試功能。隨著消費電子市場不斷重新定義多媒體標準，曾為大家關注的事物將很快被新的熱點所替代。采用靈活而可升級的、基于軟件的測量和自動化平臺——這將是增加功能和減小產品上市時間的一種絕佳方法。 |
