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新的测试需要
对测试的需要从来未象现在这么强烈。随着创新步伐不断加快，对开发出与众不同的新产品并迅速投入市场的压力也随之增大。客户的期望也在不断提高，例如在电子领域，要求在更小的空间、以更低的成本，集合多种迥异的功能。过去三年的经济衰退不但没有阻挠人们对创新的需要，反而增加资源的投入。目前，满足这些需要是业务取得成功的要素之一；无论是谁，只要他能够最快、最稳定、最可靠地满足这些要求，他就比其他竞争对手更具有优势。
所有这些状况产生了对确认、验证和制造测试的最新需要。能够跟上此创新需要的测试平台不是可有可无的，而是至关重要的。平台必须包含快速测试开发工具，能够进行适当的调节，从而适用于整个产品开发流程。快速开发并有效制造产品需要高吞吐量测试。为测试功能复杂的产品，客户要求提供准确的并行测试能力。另外，因为您包含进创新方案使您的产品与众不同，所以测试系统也必须能够快速修改，以测试新的功能。
虚拟仪器技术是这些挑战的创新性解决方案。它们集快速开发软件和模块化的、灵活的硬件于一身，用户可以方便地创建自定义测试系统。
虚拟仪器提供：
直观的软件工具，用于快速测试开发；
基于创新性商用技术的快速、精确的、模块化I/O；
基于PC机的平台，集成同步功能，获得高精度和大吞吐量。
快速测试开发软件
因为自动化越来越成为快速测试复杂产品的必要条件，所以软件已经成为所有测试系统至关重要的要素 - 从设计验证一直到高度自动化的制造测试。要快速交付能够适应测试新功能的测试系统需要一套集成的测试开发工具。如图1所示，这些工具包括测试管理、测试开发和I/O驱动程序。
测试管理软件为高度自动化的测试系统提供了一个框架，包括顺序控制、分支/循环、报告生成及数据库集成等。另外，测试管理工具还必须紧密集成到为应用程序创建特定测试程序的测试开发环境中。National Instruments的TestStand是业界领先的测试管理环境，包括与所有常用测试开发环境的连通性，并且可以与这些环境之间自由地传递数据，以创建完全集成的系统。TestStand的结构如图2所示。因为测试管理环境的许多需要根据应用程序的不同而不同，所以它是一个功能灵活的框架 - 例如，操作界面、报告格式和执行模式全部可以自定义以满足不同应用程序的需要。
许多自动化测试应用程序拥有非常多的触发和测量通道，因此需要一个开关矩阵将I/O与被测设备（DUT）相连接。随着设备复杂性的增加，这些系统的通道数也随之增多。为有效地管理如此多的开关路径，以及快速改变这些路径来适应新产品结构的需要，必须需要开关管理软件。
NI的Switch Executive是业界唯一的商用开关管理环境，提供了一个完成自动测试系统开关路径配置和记录等功能的环境。Switch Executive与NI的TestStand紧密连通，这样，开关路径能够与特定的测试步骤绑定，有助于测试系统实现模块化"连接、测试、断开"结构。
测试开关环境是满足快速测试发布要求的最重要组件。此环境提供快速开发测?quot;代码"或程序的工具是至关重要的。多年以来，实现快速开发的一种重要的软件技术是可视化编程。可视化编程使用"图标"或者符号功能，以图形形式代表将要执行的操作。这些符号通过传递数据和确定执行顺序的"线"彼此连接。因为测试程序可以看到，而不是读文件或代码，所以总体性开发和理解测试程序非常迅速。NI LabVIEW提供了业界最常用和最完善的可视化开发环境。另外，LabVIEW的分层数据流语言还提高了测试程序的重新利用能力。
虽然经常被忽视，但是I/O驱动程序是快速测试开发策略至关重要的要素之一。此软件提供了测试开发软件和测量与控制硬件之间的连通性。它包括仪器的驱动程序、配置工具和快速I/O助手。
仪器驱动程序提供了一套与仪器接口的高层、可读函数。每个仪器驱动程序均为特定型号的仪器量身定做，提供仪器独有功能的接口。对于仪器驱动程序来说，特别重要的是它与测试开发环境的集成性，从而仪器命令是测试开发无缝的一部分。作为一名测试开发人员，您需要为选定的开发环境优化驱动程序接口。Ni.com网站中的仪器驱动程序网络包含4000余种不同仪器的驱动程序，可以与LabVIEW、C、C++和Visual Basic接口。
NI Measurement & Automation Explorer等配置工具包含用来配置和测试I/O的工具，以及保存定标、校准及通道别名信息的工具。这些工具对于迅速实现首次测量，以及测试系统的故障诊断和维护，是非常重要的。
I/O助手是一些交互工具，用来极快速地创建测量或促进开发应用程序。例如LabVIEW 7 Express中的Instrument I/O Assistant和DAQ Assistant。图3所示的DAQ Assistant为用户提供了一块面板，无需编程就能配置常用的数据采集参数。易于使用的I/O助手与功能强大的编程环境的结合对于实现快速开发和功能来满足各种应用场合的要求是非常必要的。
第二个至关重要的测试技术是模块化I/O，包括模块化仪器和数据采集等技术。此测量硬件布置在一块印刷电路板上，可以插入到PC或PXI底板中。模块化I/O采用商业芯片技术以较低的成本创建高性能虚拟仪器。ADC、DAC、FGPA和DSP等商业技术的广泛使用使模块化I/O的功能和性能迅速改善。图4所示是模块化数字化仪的当前性能，通过频率（将信号数字化的速度）和位（数字化精度）来表现。在很多情况下，虚拟仪器的精度超过了传统仪器。
模块化I/O采用总线和处理器技术，因此它实现了高速测量和高速输出到PC机内存的能力。例如，PCI总线能够达到132 MB/s的吞吐量 - 比用来连接大多数传统仪器的GPIB总线快了100倍以上。在虚拟仪器系统中，使用GHz PC处理器来分析数据并使用软件进行测量。测量结果是纯粹建立在包含内置供应商定义硬件和应用专用处理器的传统仪器之上的测试系统吞吐量的10至100倍。在许多测试为其瓶颈的系统中，通过使用多个冗余仪器来满足吞吐量要求。预算紧缩正在压迫这种提高吞吐量的"强力"方法。赑XI模块化I/O的系统能够以超过100 MB/s的速度将数字化仪处理的数据连续输入PC中，或者每秒进行3000次5 1/2位DMM测量。目前，对于大规模测试的要求使得这些吞吐量增益和成本节省对于保持竞争力是至关重要的。 |
