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  • 基于PXI和PCI硬件的PCB测试系统方案设计

     解决方案:   结合NI PXI与PCI硬件,使用NI TestStand和LabVIEW软件来开发一个用于测试印刷电路板和太阳能逆变器的标准测试系统。   "通过使用全部来自National Instruments的开发工具,我们开发了一套个完整的解决方案,涵盖从印刷电路板测试到最终产品包装站的全部测试需要。"   用于快速增长的太阳能市场的逆变器   丹佛斯太阳能逆变器开发和制造并网逆变器,将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电。我们也有用于监测太阳能能源系统的产品,以实现最优的能量输出和投资回报率。   我们的业务集中在快速增长的欧洲太阳能市场。由于业务迅速增长,我们的目标是设计生产流程,以满足日益增加的生产量要求。我们所要关注的关键领域之一,就是我们的测试环境。   寻找一个灵活的并得到广泛支持的测试系统   我们以往的生产和PCB测试系统是基于一个专有的测试引擎,它不支持在国际范围内扩大我们的制造业务。我们寻求一个可以广泛使用的测试环境,包括国际支持和服务,因为我们希望避免由零部件数量和服务有限而造成代价高昂的生产中断。此外,我们设定了一个目标以开发一套测试架构,让我们可以测试任何类型的逆变器。   在分析了市面上现有的测试软件和硬件平台之后,我们决定在NI TestStand和LabVIEW软件环境下实现我们生产测试平台的规范化。这些满足行业标准的测试软件工具,为我们提供了在本地和全球范围外包测试开发和服务时所需的灵活性和能力。   对于仪器,我们使用基于PXI和PCI系统的NI数据采集(DAQ)和总线接口模块。该解决方案在需要扩展系统时非常简便,只需最低程度的改动。如果我们需要一个新的测试仪器,只要添加一个新的模块即可,而无需增加系统的尺寸。   与National Instruments联盟伙伴一起设计测试系统   为了设计系统的架构和开发整个环境,我们与NI联盟伙伴CIM工业系统A / S公司协同工作。这家公司是领先的技术合作伙伴,拥有超过10年基于NI TestStand测试测量解决方案的开发经验。其测试开发能力和对我们投资的回报提供了一个非常好的解决方案。   对于我们的测试解决方案,CIM设计了大量自定义的NI TestStand步骤类型,使它很容易就能够添加新的测试。CIM也为我们定制了NI TestStand的过程模型,包括为所有仪器设计的自定义步骤类型,和自定义的错误处理。该公司还增加了一个Web服务接口来检索我们公司的Axapta ERP系统的数据指定的测试范围。   两套硬件安装   我们有两套不同的硬件配置,一个用于PCB测试,另一个用于逆变器的最终测试。PCB测试仪是建立在NI PXI-1044 14槽机箱的基础上。我们使用NI PXI-6704模拟输出模块,作为被测设备(DUT)的激励输入,使用一块NI PXI-6229多功能数据采集(DAQ)设备测量模拟响应。我们也使用NI PXI-8433/2和PXI-8432 / 2 用于与被测模块进行RS485和RS232通讯。两个开关模块,NI PXI-2566和PXI-2503,在系统中用于信号路由,而NI USB-8451模块用于测试DUT的I ? C连接。   在最终测试系统中,我们使用PXI-6229PCI版本的数据采集模块来测量温度、电压和电流信号。该模块的数字通道用于控制门锁继电器和读回门传感器的信息。此外,数字输出也可以控制将直流电源和电网连接到待测逆变器的继电器。该模块的模拟输出通道用于提供DUT所需的电压和电流信号,并控制直流电源的输出电压和电流范围。此测试阶段还需要一些RS485通讯,因此,我们使用了PXI-8433/2模块。   测试系统标准化项目的成果   除了PCB和最终测试系统,我们在我们的标签和包装站也使用了NI TestStand与LabVIEW。通过使用全部来自于NI的开发工具,我们开发了一个完整的解决方案,涵盖从PCB到最终产品包装站的测试需要。今天,虽然对NI TestStand与LabVIEW的了解有限,但我们拥有了一套灵活的测试系统,在其中我们可以为我们的所有产品创建和编辑测试序列。

    时间:2012-01-26 关键词: pxi PCI 硬件 PCB

  • 在受控生产环境下使用LabVIEW、NI TestStand和PXI测试医疗血糖仪和胰岛素输送系统

    "NI的解决方案为此应用带来了许多益处。 首先,NI VSA/VSG解决方案速度远远高于同类的台式仪器 - 如果使用传统的台式仪器,测试时间将会更长。" – Matthew Kelton, Advanced Instrument Technologies The Challenge: 在紧迫的开发期限内,开发一套包括RF通信测试的生产测试仪,用于测试FDA II类医疗血糖仪和胰岛素输送系统的子组件。 The Solution: 使用NI LabVIEW软件、NI频谱测量工具包、NI TestStand和NI PXI RF硬件,开发快速、可重复的测试方案。 Author(s): Matthew Kelton - Find this author in the NI Developer Community Venkat Raghavan - Find this author in the NI Developer Community Advanced Instrument Technologies, Inc.(AIT)是一家工程技术服务公司,为客户应对测试工程挑战提供定制和交钥匙解决方案。  AIT提供的服务小至工程支持,大至完整的解决方案。  它为众多行业的客户提供服务,内容涉及研发、制造以及质量保证测试。  自2003年以来,AIT一直是National Instruments Alliance Partner的一员。凭借其先前与合同制造商积极的合作以及和多年使用NI软硬件的经验,AIT被选定接手此项应用工作,为此项目开发了软件并协助硬件设计。 TestPro Systems, Inc.是一家工程技术服务公司,支持工程部门的测试和新产品导入(NPI)。  TestPro提供应用于功能性设备和方案,以及全自动功能性测试平台的服务和解决方案。  TestPro Systems的客户主要集中在汽车、医疗和能源领域。  凭借之前为合同制造商开发的多种功能性设备以及丰富的LabVIEW使用经验,TestPro Systems被选定接手此项任务。 TestPro签订了合同,帮助部分系统设计和布线。  根据安排需要,TestPro还协助开发基础LabVIEW代码和NI TestStand序列。待测设备(DUT)是医疗血糖仪和胰岛素输送系统组成部分。  它包含用户面板、用户面板上的仪表和胰岛素输送激励器。  仪表与激励器进行通讯,按要求注入胰岛素。  每个组件单独在测试系统上进行测试。 通过专有加密RF在医疗无线频段范围内的通讯,仪表和泵之间得以进行无线通讯。  DUT RF信号必须经过输出功率测试,而且系统必须仿真RF信息以验证DUT能够正常接收和解密信息。  DUT还包含一个需要进行测试的32.768 kHz和16 MHz时钟。 客户规格要求32.768 kHz的时钟精确到60 ppm,16 MHz的时钟精确到22 ppm。 每次DUT RF接收测试时,系统必须使用一个可重复、可追踪的信号。  为了测试DUT RF传输,信号分析必须可重复并且准确。  为了尽可能地减少测试次数,大多数分析必须使用硬件来完成。 大多数测试涉及使用串行外设接口(SPI)通信打开或关闭输出,然后测量输出状态或输出量。  然而,最高要求测试则是在仪表和激励器上验证RF通信和关键时钟。 当测试DUT的传输功能时,DUT必须传输RF测试数据包,RF频谱分析必须用于核对发射信号的参数。  当测试DUT的接收功能时,必须由测试仪传输RF数据包,查询单元验证RF数据包接收成功。  在进行时钟测试时,需要启用和测量时钟。 虽然AIT曾想使用台式频谱分析仪和RF捕获系统进行RF测试,并用高端频率计数器进行关键时钟测试,但最终因为以下几个原因选择了NI的解决方案。  NI PXI-5661矢量信号分析仪(VSA)和NI PXIe-5672矢量信号生成器(VSG)的组合在与LabVIEW完美集成的同时,可以完成所有测试要求。 VSA/VSG组合硬件相比台式仪器解决方案更便宜,需要的空间也更少。  我们还可以参考多个NI提供的重要LabVIEW应用范例,例如RF流盘录制和回放,使得集成更快更容易。 NI PXIe-1065机箱内有完整测试系统所需的所有仪器。  值得一提的是,3块NI PXI-6229 M系列数据采集模块可以提供所有数字I/O,使用硬件定时执行SPI通信,测量并产生模拟电压。 PXI-5661和NI光谱测量工具共同执行信号分析。 VSA和RF流盘录制技术用来捕捉黄金DUT传输的RF信息并将数据保存至文档中。  VSA和具有50 ppb精度的时基用来测量关键设备钟。  NI PXIe-5672使用RF流盘回放技术,将捕获的RF信息从先前保存的文档传输至DUT。 NI VSA/VSG解决方案能够提供关键性帮助。 NI的LabVIEW范例程序和源代码展示了RF流盘录制和回放功能,在最终的解决方案中也使用了该功能。  此外,NI工程师还提供关键时钟测量咨询。 NI的解决方案为此应用带来了许多益处。 首先,NI VSA/VSG解决方案速度远远高于相同的台式仪器 - 如果使用传统的台式仪器,测试时间将会更长。 其二,产品为人熟知且配有可直接运用的完美案例,由此可大大减少开发时间。 其三,我们开发了LabVIEW核心代码模块,可在多个NI TestStand测试序列步骤中复用。  此代码在今后的项目中也可得以复用,带来更多的好处。  NI TestStand极大地简化了代码和测试序列的确认与验证步骤。  NI TestStand还提供一致的操作界面,从而减少了学习质量控制和兼容型CFR Part 11的时间。 NI工具还帮助我们达到21 CFR 820和11要求,管理系统的创建,测试医疗设备。  此外,NI工具协助我们在ISO 13485和ISO 14971等标准下检查系统设计,根据这些机制和流程去符合质量和风险管理的规定。 最后,LabVIEW软件和支持工具包借助其自身创建安装验证(IQ)、操作验证(OQ)和性能验证(PQ)文档报告。 AIT和TestPro对于NI提供的产品和服务都非常满意,项目的成功离不开NI的支持。  

    时间:2012-01-09 关键词: pxi LabVIEW teststand 生产环境

  • 基于LabVIEW和PXI的轧机振动纹在线监诊系统

    应用领域:   工业自动化   挑战:   在工业现场环境下稳定可靠地实时采集振动、工艺和设备参数,指导生产操作和设备维护,为提高钢铁产品的质量提供手段。   应用方案:采用PXI体系结构,以NI公司的LabVIEW 6i为软件开发平台,结合Sound and Vibration Toolkit提供的强大的分析功能,对现场生产过程实现监测诊断功能。   使用的产品:   LabVIEW, PXI  和SCXI   介绍:   在钢铁业,轧机的振动会导致带钢及轧辊表面产生振动纹,这不仅严重影响产品的质量而且降低生产效率。宝钢在国内率先开发了一套基于LabVIEW和PXI的轧机振动纹在线监诊系统。该监测系统能够获取和记录振动信号、工艺及设备参数,全面反映轧制过程的状态和振动纹产生信息。系统具有显示监控、报警、诊断分析和历史数据查询功能。系统已成功地应用于冷轧平整机组,对于生产操作和设备维护提供有力的技术支撑。该系统可靠性高、完善的分析功能、开发周期短,具有广阔的发展前景。

    时间:2011-12-28 关键词: 系统 pxi LabVIEW 振动

  • 基于PXI的WiMAX物理层信号测试解决方案

    关键字:PXI WiMAX 物理层信号测试 Aeroflex公司在基于PXI3000系列的硬件基础上,为WiMAX(OFDM/OFDMA)物理层信号测试提供了集信号源和分析仪与一身的解决方案。该方案适用于WiMAX(OFDM/OFDMA)终端、射频器件以及子系统的物理层信号射频参数的测试。 WiMAX(OFDM/OFDMA)信号源 302x系列PXI信号源的频率范围为86MHz~6GHz,它集成了32M的双通道任意波形发生器,并带有IQCreator波形发生器软件,可产生802.16 OFDM和OFDMA信号作为激励源,适用于射频部件和射频子系统的测试,符合IEEE 802.16-2005(WiMAX)和802.16-2004/corl 2005标准。表中给出了OFDM和OFDMA信号的配置。 IQCreator波形发生器软件最大程度地开放参数界面,用户可以在IQCreator中详细编辑OFDM和OFDMA基带部分信号(图1)。这些配置主要包括:PUSC、FUSC和AMC域类型;用户自定义的信道滤波;触发用的数据标记点;信号损耗程度的定义。   图1:IQCreator波形发生器软件最大程度地开放参数界面,用户可以在IQCreator中详细编辑OFDM和OFDMA基带部分信号。 这些设置可以以文件的形式保存,供以后重新调用。当信号设置完后可以用IQCreator自带的图形预览工具浏览频谱、CCDF等重要参数(图2)。   图2:当信号设置完后可以用IQCreator自带的图形预览工具浏览频谱、CCDF等重要参数。 信号配置完成后被编译成以AIQ为后缀名的文件,并被载入302x播放,从而得到想要的WiMAX信号。 WiMAX OFDMA信号测量 3030x系列的数字化仪的频率范围在330MHz~6GHz,带宽可到28M,通过3030x采集的数据可以输入到不同的测试套件进行信号分析。 Aeroflex在303x系列PXI射频数字化仪上新增了WiMAX OFDMA测量套件,测量内容包括物理层OFDMA功率、频谱x调制解调测量等,其标准与IEEE 802.16e(2005)相一致。主要的测试项有:发射功率、频谱模板、占用带宽、频率误差、符号/码片时钟频率误差、载波抑制/泄漏、调制误差(EVM)、频率平坦度。            表:OFDM&OFDMA信号的配置表。 WiMAX OFDMA测量套件同时支持上下行的传输信号,丰富的系统配置参数可以为不同的测量环境做出调整。例如,套件提供以下配置供选择: 帧设定-帧长度:最高到20ms-标称带宽:1.25, 3.5, 4.375, 5, 7, 8.76, 10, 14, 15, 17.5, 20, 28 MHz -FFT 位数:128, 512, 1024, 2048-保护间隔:1/4, 1/8, 1/16, 1/32-调制方式: BPSK (导频), QPSK, 16QAM, 64QAM-子帧链路:上行,下行-下行预放大索引号:0~113-下行子信道群位掩码-每6位掩码的开关-上行小区号:0~31 域设定-类型:PUSC-长度:1到最大符号时间(与帧和带宽比设定有关)-偏置:1到最大符号时间(与帧和带宽比设定有关) 用户可以使用Aeroflex提供的测量库开发自定义的测试功能和用户界面。该公司还提供丰富的用户接口Dll和VB API,可以在LabVIEW、LabWindows/CVI、Visual Basic和Visual C/C++平台上使用,同时提供各个开发平台上的程序代码。                图3:OFDMA 星座图。 丰富的数据轨迹功能可以使用户轻松获得所需的数据图形显示功能,包括频谱模板图、功率对时间图、EVM对时间图、星座图、子载波EVM图等(图3~图5)。                  图4:频率平坦度测量图。 WiMAX测量套件为了配合基于PXI的射频生产测试系统作了很多独特的设计和优化,在大多数情况下,所有的测量可以通过数字化仪单次的IQ数据捕获来处理,宽带(>28MHz)的频谱模板可以通过几次的窄带IQ捕获组合来获得,IQ捕获的次数与使用的3030x系列模块的有效带宽有关。                   图5:子载波EVM测量图。 PXI系统在测量上的速度优势显而易见,模块化的设计也使系统更具开放性,并已经做好了对技术发展革新的准备。

    时间:2011-12-19 关键词: wimax pxi 测试解决方案 物理层

  • 基于PXI总线的数据传输接口设计与实现方案

    使用PCI9054 提供的DMA 传输方式,并由其Local 端配置和启动DMA 传输来完成数字频谱数据的传输,达到用PXI 总线实现数字频谱分析仪与工控机的高速数据传输的目的。   随着无线通信业务的飞速发展,频谱资源显得越来越缺乏,而实际中像广播电视等频段的频谱利用率却并不高,提高频谱的利用率成为一种共识。认知无线电是一种按伺机方式充分利用频谱的共享频谱技术,因此可以用来提高频谱利用率。快速准确的数字频谱分析对认知无线电的频谱感知有非常重要的影响。在认知无线电系统中,数字频谱分析仪与下一级的处理模块的数据传输速率是制约认知无线电系统处理速度的一个瓶颈,因此需要选择一种高速稳定的数据传输接口技术。   本文利用 PXI 总线技术来实现数字频谱分析仪与下一级处理模块的数据传输接口。PXI是CompactPCI extend for Instrumentation 的简称,即面向仪器系统的PCI 扩展,由NI(美国国家仪器公司) 于1997 年10 月率先推出。它将CompactPCI 规范定义的PCI 总线技术发展为适合于工业控制、测量、数据采集和试验应用的电气、机械和软件规范,从而形成了新的虚拟仪器体系结构。PXI 总线是一种高性能的32 /64 位地址数据复用总线,支持突发传输,是一种坚固的基于PC 的测量和自动化平台, 它的数据传输速率的峰值于33 MHz、32 bit 的总线上可达132 MB/s; 于66 MHz、64 bit 的总线上则可高达528 MB/s,远高于GPIB (General-Purpose Interface Bus,通用接口总线)与VXI (VME bus eXtension for Instrumentation,面向仪器系统的VME 总线的扩展)接口的传输速率。基于PCI 总线发展而来的PXI 系统具有较好兼容性、存取延时小、成本低等优点。PXI 总线数据传输接口以其高传输速率和稳定可靠的传输性能得到了越来越广泛的应用。   PXI 总线协议比较复杂, 工程应用中一般采用两种方式, 一是采用FPGA(FieldProgrammable Gata Array,现场可编程门阵列)来设计控制接口, 缺点是控制接口难度较大、开发周期长、成本大; 二是采用接口芯片, 将复杂的PXI 总线接口转换为相对简单的用户接口, 用户只要设计转换后的总线接口。本文采用PXI 总线专用接口芯片PCI9054 来实现PXI总线的数据传输。   PCI9054 是PLX 公司提供的一款PCI 专用接口芯片,它兼容PCI V2.2 的协议规范。其内部结构图如图1 所示。由图可知,PCI9054 实现的是PCI Bus 端和Local Bus端的信号转换,使得Local Bus 端不需要进行复杂的PCI 协议逻辑的设计,只需要进行简单的数据传输逻辑的设计就能实现符合PCI 协议规范的信号生成。   传输方式、PCI Target 传输方式以及PCI DMA 传输方式。PCI Initiator 传输方式下,PCI9054 成为PCI Bus 端的主机,同时是Local Bus 端的从机,由Local Bus 端主动发起数据传输,PCI9054 被动后再主动向PCI Bus 发起传输。PCI Target 传输方式下PCI9054 的角色刚好与PCI Initiator 方式相反,成为PCI Bus端的从机以及Local Bus端的主机。而在PCI DMA方式下PCI9054同时是PCI Bus端和Local Bus 端的主机。在PCI9054 内部分别提供了这三种传输方式下的内部寄存器,方便设计者来对每一种传输方式进行配置。   PCI9054 的本地端支持可编程的特点,通过两个模式选择管脚MODE[1:0]来设置LocalBus 端分别工作在C 模式、J 模式、M 模式。这样可以使得PCI9054 的Local Bus 可以挂载不同类型的其他设备。   PCI9054 提供了两个独立的可编程DMA (Direct Memory Access,直接存储器存取) 控制器;每个通道均支持块和分散/集中的DMA 方式;在PCI 总线端支持32 位的数据位宽,时钟速率达到33MHz;本地端可以编程实现8、16 或32 位的数据宽度;传输速率最高可达132MB/s;本地总线端时钟最高可达50MHz 支持复用/非复用的32 位地址数据。   2 接口电路设计   PXI 总线接口电路的设计主要是对PCI9054 芯片的外围电路进行设计,主要包括四个部分:电源方案的设计、时钟方案的设计、EEPROM 电路的设计,Local 端的连线方案设计。   PCI9054 芯片的正常工作电压是3.3V,而在上位机的PXI 接口中,提供了三种电压,3.3V、5V 和12V,因此PCI9054 的供电完全可以由上位机来提供。设计中,可以增加一个外部电压的接入接口,方便开发过程中的调试。   PCI9054 芯片需要两个工作时钟,一个是PCI Bus 端的工作时钟,一个是Local Bus 端的工作时钟,这两个工作时钟是独立的,均需要外部逻辑输入。PCI Bus 端的工作时钟由上位机的PXI 接口提供,主要在PCB(Printed Circuit Board, 印刷电路板);布线的时候需要对该时钟线进行蛇形走线处理。Local Bus 端的工作时钟由晶振提供,本方案中采用50MHz 的晶振。   EEPROM 电路的设计中需要注意EEDI 和EEDO 两个管脚的连接,电路原理图如图2所示。注意在没有挂载Local 端的设备同时又没有EEPROM 时,EEDI 和EEDO 需要通过一个1KΩ的电阻拉低。设计中,往往需要加上一个EEPROM 用来存储对PCI9054 芯片的内部寄存器的设置。这些设置在每次上电时自动进行加载,对PCI9054 芯片的内部寄存器进行配置,使得每次上电后,PCI9054 能按事先所配置的方式工作。因此,在设计电路完成之后还需要对EEPROM 的内容进行设置,并通过PlxMon 工具写入。        图 2 EEPROM 电路设计原理图   在 Local 端的连线方案设计中,需要注意两点:一是本地时钟的接入,本地时钟作为PCI9054 识别Local 端是否有设备的依据,若在EEPROM 的EEDI 和EEDO 没有下拉的情况下,一定要接入本地时钟,不然连接上位机后,上位机进入不了系统。二是若需要用到PCI Initiator 传输方式,则必须将LBE[3:0]#全部拉低,否则就会造成读写出现上位机死机现象。   3 接口程序设计   由于数据传输接口涉及到数字频谱仪和上位机,其程序设计也包括两个部分:一部分是数字频谱仪端的程序设计,即PCI9054 Local 端的程序设计,由于本项目中在PCI9054 的Local端挂载的是FPGA 芯片,需要在FPGA 中进行Local 端的接口逻辑程序设计;另一部分是上位机端的程序设计,主要是基于操作系统的驱动程序以及上层应用程序设计。   3.1 FPGA 程序设计   FPGA 程序的设计主要是对PCI9054 的Local 端时序逻辑进行设计。由图2 可知,在PCI9054 内部的Local 端存在三种传输方式状态机:PCI Initiator 方式、PCI Target 方式、PCIDMA 方式。因此,在对Local 端的控制进行设计时,可以用不同的状态机来匹配PCI9054的内部状态机,达到实现各种方式的数据传输。   本文根据系统的特点,选择使用PCI DMA的传输方式。在FPGA端的程序采用层次化和模块化的设计,分为上下两层结构:下层是链路层,实现PCI DMA 方式下,长字(4Bytes)数据流的双向传输链路的建立;上层是链路适配层,实现数字频谱仪的数据按照一定的帧格式封转成帧。PCI DMA 方式的设置和启动也在FPGA 中完成,程序采用模块化的设计方式,将数据传输模块与控制模块区分。在控制模块中,分成三层:第一层是寄存器读写层,实现对PCI9054 内部寄存器的读写操作;第二层是参数获取与PCI DMA 方式配置层,实现从PCI9054 内部消息寄存器获取数字频谱仪的控制参数以及对PCI DMA 方式进行配置与启动控制;第三层是上层控制层,用来解析控制参数以及控制生成数据帧。整个程序结构图如图3 所示。        图3 FPGA程序结构图   上述 FPGA 程序中主要包括了两个状态机的设计,一个PCI DMA 数据传输方式的状态机设计,一个是PCI 9054 内部寄存器读写操作的状态机设计。它们的状态转移图分别如图4和图5 所示。    [!--empirenews.page--]图4 PCI DMA 数据传输状态转移图     图 4 中,S0 为空闲状态;S1 若在PCI9054 对Local Bus 进行写的操作中为数据接收状态,若在PCI9054 读Local Bus 的操作中为数据准备状态;S2 为PCI 9054 读Local Bus 的操作中的数据发送状态;S3 为读写操作的终止状态。图中各状态转移触发信号均为PCI 9054Local Bus 端的控制信号。        图 5 PCI 9054 内部寄存器读写操作的状态转移图   图 5 中,S0为空闲状态,在读写启动信号en_rwreg=1的情况下进入工作状态;S1为读写周期开始状态,有效Local Bus 端的读写周期开始信号;S2 为读写周期等待状态,等待PCI9054 的LREADY#有效;S3 为突发读写方式下的响应状态,突发读写方式下,PCI9054的LREADY#有效后,使能内部逻辑进行相应的响应;S4 为读写周期响应状态,在非突发读写方式下或者突发读写的终止周期中的响应状态。   在实现了上述两个状态机模块后,FPGA的程序还需要包括对FFT处理器的输出数据进行数据帧封装,即给每一次FFT 处理器根据相应的配置参数进行处理输出的数据加上帧头,帧头中包含了此次传输的FFT 数据所覆盖的频段以及数据的长度信息。这样做的好处是上位机不需要额外的同步信息,只需要根据帧头中的频段信息以及长度信息就可以判断当前数据帧所表示的频谱信息。利用PCI9054 内部寄存器中的MailBox 寄存器组来实现数字频谱仪与上位机之间的参数传递。由于数字频谱仪需要的参数信息比较少,只需要频段选择信息,以及开始和结束数字频谱仪的控制信号,选择MailBox 寄存器组中的第七个位宽为32 位的寄存器来传递控制信息。   整个 FPGA 程序的流程示意图如图6 所示。        图6 FPGA程序流程示意图   3.2 接口驱动程序的设计   接口驱动程序的设计可以通过两种方式实现,一种是通过专用的驱动程序开发工具进行驱动程序的设计,如DDK、DriverStudio 和WinDriver 等,另外一种方式是通过PLX 公司提供的PCI软件工具包SDK(Software Development Kit)实现接口的驱动设计,它提供了能够实现各种传输方式所需要的基本API 函数。   为了缩短开发周期,本文采用由PLX 公司提供的SDK 工具包进行驱动程序的开发。运用其SDK 提供的工作API 函数实现Block DMA 模式下的Burst Forever(无限突发)方式的数据传输。主要用到的函数如表1 所示。   由于本系统的特殊应用,还需要增加一些上层的应用程序,才能实现整个数字频谱仪数据的正常工作,主要包括数字频谱仪的参数控制字的生成和写PCI9054 内部寄存器MailBoxReg7,以及对接收的数据帧进行解封装的相关程序开发。   表1 Block DMA 模式下的SDK API 函数应用列表          本文使用了 PCI9054 的DMA传输方式,并且在Local端发起DMA传输,在上位机上采用中断的形式进行响应,可以减少占用上位机CPU 处理时间,使得上位机在进行数据传输的同时可以进行其他的操作。PXI 接口加上PCI9054 的开发模式,使得开发周期缩短了很多,避免了复杂的PXI 总线协议的逻辑设计和验证工作。本系统采用的PXI 总线的传输位宽32 位,采用无限突发的传输方式,在数据传输周期中的数据传输速率为132MB/s,但是由于增加了额外的控制周期以及其他的一些控制逻辑,使得数据的平均传输速率并没有达到这个值,但是完全可以匹配目前FFT 处理器的处理速率,可以保证数据传输的实时性。

    时间:2011-09-23 关键词: 方案 pxi 设计教程

  • 安捷伦推出高RF带宽的PXI数据流盘解决方案

    21ic讯 安捷伦科技公司日前宣布 M9392A PXI 矢量信号分析仪和 M9202A 数字化仪配置了性能卓越的数据流盘功能,可以提供业界最高带宽(高达 100 MHz 带宽)且基于 PXI 平台的连续数据捕获解决方案,捕获的数据将存储到 RAID 磁盘阵列中。 长时间持续的数据流盘,使得用户能够从他们的测试环境中捕获、检测和分析感兴趣的信号。新的数据捕获解决方案允许客户使用 Agilent 89600B 矢量信号分析软件来表征随时间变化的复杂信号,或者也可使用客户自己开发的数据分析工具。 M9392A 和 M9202A 流盘功能专门针对连续无间隙的宽带信号捕获(用于后期分析)设计,是进行高达 26.5 GHz 频率上 100 MHz 带宽测量的理想选择。数据捕获可以在较短的持续时间(数秒)内捕获数据,并直接输送到内嵌或外部控制器,也可以执行数分钟甚至 13 个小时以上的数据捕获任务,并将捕获数据输送到 RAID 中,捕获时间取决于 RAID 的存储容量以及需要的测量带宽。 对于长时间的数据捕获应用,安捷伦与业界领先的数据存储公司 JMR Electronics 合作,可以提供不同的 RAID 存储解决方案,确保 100 MHz IQ 带宽需要的稳定数据速率。存储解决方案以 JMR 的 BlueStor 产品线为基础构建。 JMR OEM 销售副总裁 Steve Katz 表示:“我们与安捷伦合作提供高性能的 PCIe 直连RAID 器件,以补充安捷伦领先的仪器。我们为拥有安捷伦这样卓越的技术合作伙伴感到自豪。”根据终端用户的需求,该解决方案可使用 HDD 或 SSD 器件。 安捷伦模块化产品运营部营销经理 Carla Feldman 表示:“新的数据流盘解决方案填补了市场空白。安捷伦开发的流盘功能提供了用于无间隙数据捕获的数据流接口,以满足客户面向宽带通信和雷达应用以及需要宽带记录功能的应用需求。” Agilent M9392A 和 M9202A 产品的流盘功能进一步增强了安捷伦快速发展的 PXI 和 AXIe 模块化产品系列,目前该系列已经拥有超过 50 款产品。  

    时间:2011-09-23 关键词: 安捷伦 pxi 带宽 数据流盘

  • 美国国家仪器将领先的PXI RF测试性能扩展至14 GHz

    ——新型矢量信号分析器拥有业界最佳性能,超越以往任何箱型仪器   新闻发布——2011年8月——美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)发布了NI PXIe-5665高性能RF矢量信号分析器(VSA)的14 GHz版本。该新型VSA拥有高性价比的PXI组成结构,达到同类仪器的最佳动态范围和精度,并具备业界领先的相位噪声和动态范围除了它的组成结构之外,它还拥有传统堆叠式箱式仪器的性能。此款VSA由于基于PXI平台,使其测试速度比箱式仪器快20倍,并且花费更少。此外,其多核计算机架构和NI LabVIEW的并行程序设计能力使性能更为优越。该型VSA也具有对等(peer-to-peer)数据流功能,用于信号处理和灵活的多路输入、多路输出(MIMO)架构,以及相位相干测量。这些特点使得这款VSA适用于高要求RF测试应用,包括:无线电探测与测距(RADAR),卫星,无线电及谐波测试。 “对ST-Ericsson公司的特性化实验室来说,这款新型NI PXIe-5665 VSA足以满足我们对3GPP RF IC设计验证的性能和精度的要求。总而言之,与过去的箱式解决方案相比较,VSA在提高灵活性和降低系统复杂度的前提下,降低了系统的成本。” Sylvain Bertrand ST-Ericsson公司的RF宽带验证经理  VSA已具备业界领先的NI PXIe-5665 3.6 GHz性能,现在更达到了14 GHz的频率范围。VSA包含新型的NI PXIe-5605 下变频器,NI PXIe-5653本地振荡器合成器和NI PXIe-5622 - 150 MS/s的中频(IF)示波器。这些功能集合构成了一个理想的解决方案,其频率范围覆盖了20 Hz 至 40 GHz,最高的解析带宽可达50 MHz。另外,它的三阶截止点可达 +24 dBm,为业界最佳;同时绝对振幅精度为±0.10 dB;且对于256 QOM调制信号,误差向量幅值仅为0.33 %;在800 MHz时,其低相位噪声为 -129 dBc/Hz (10KHz偏移),平均噪声幅值为 -165 dBm/Hz。 因为最新的14 GHz NI PXIe-5665 属于软件定义的 PXI 模块化仪器 (共超过1,500 款系列产品),工程师们可以将其混合搭配多款模块,再通过 NI LabVIEW 系统设计软件来控制整组测试系统。在 LabVIEW、NI LabWindows™/CVI、.NET 上利用VSA 基于软件定义的性能和 RF 软件工具包,工程师可以测试最新的 雷达、卫星、无线电和多种RF、无线通讯标准 (包括 GSM/EDGE、WCDMA、LTE、WLAN、WiMAX)。   此款 14 GHz 版本的 NI PXIe-5665 VSA 将于今年 10 月上市。若要进一步了解新款 VSA,请访问ni.com/rf/zhs。   关于NI  30多年来,美国国家仪器公司(NI)帮助测试、控制、设计领域的工程师与科学家解决了从设计、原型到发布过程中所遇到的种种挑战。通过现成可用的软件,如LabVIEW, 以及高性价比的模块化硬件,NI帮助各领域的工程师不断创新,在缩短产品问世时间的同时有效降低开发成本。如今,NI为遍布全球各地的30,000家不同的客户提供多种应用选择。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀市,在40个国家中设有分支机构,共拥有5,500多名员工。在过去连续十二年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。作为最大的海外分支机构之一,NI中国拥有完善的产品销售、技术支持、售后服务和强大的研发团队. 敬请访问ni.com/china,或致电800-820-3622,了解更多NI专业产品及服务信息。     

    时间:2011-09-09 关键词: ghz pxi 美国国家仪器 rf测试

  • NI模块扩展PXI平台的功能,降低半导体研究分析和测试的成本

    ——每个引脚数字参数测量和高密度的源测量单元模块都是半导体研究、测试的理想选择 新闻发布——2011年8月——美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)扩展其PXI平台的功能,通过新发布的每个引脚参数测量单元模块(PPMU)和源测量单元模块(SMU)用于半导体的特性描述和生产测试。NI PXIe-6556 200 MHz高速数字I / O具备PPMU, NI PXIe- 4140和NI PXIe-4141四通道的SMU可降低资本设备成本,缩短测试时间,并提升各种测试设备的混合信号灵活性。 使用NI PXIe-6556高速数字I / O模块,工程师可以产生和获得一个高达200 MHz的数字波形或在同一针脚上,以 1% 误差率执行 DC 参数测量,从而简化布线,减少测试时间和提高直流参数测试仪的测量密度。此外,其内置的时序校准功能可自动调整时序,帮助工程师们消除不同连线与线路长度所造成的时序偏移,。NI PXIe-6556可选择是否以其他精度更高的NI SMU切换,工程师可基于硬件或软件触发器,进而触发参数测量。 NI PXIe-4140/41 SMU模块可用于PXI Express插槽,提供多达4个SMU的通道,而4U的单一PXI机箱可提供多达68个SMU的通道,以轻松应对高针数设备的测试。高达每秒600,000样本的采样率,工程师们可以大大减少测量时间,或获取设备重要的瞬态特性。此外,NI PXIe-4141具备新一代的SourceAdapt技术,工程师们可根据任何给定的负载自定义调整SMU输出,以实现最大的稳定性和最小的瞬态倍。传统SMU技术无法提供此功能。   结合使用NI LabVIEW系统设计软件,这些新PPMU和SMU模块为半导体测试提供了模块化的软件定义测量方式,从而提高质量,降低成本并减少整个测试验证,特性研究和生产的时间。 LabVIEW具有灵活性编程语言与先进的工程工具的力量,使工程师能够满足特定、定制化的要求。 关于PXI PXI (PCI eXtensions for Instrumentation,面向仪器系统的PCI扩展) 作为由PXI系统联盟所管理的开放式的工业标准,是一种坚固的基于CompactPCI技术的测试、测量和控制平台。它的开放式构架、灵活性的PC 技术以及它的成本优势为测量和自动化行业带来一场翻天覆地的革命。自1997年PXI规范完成开发以来,如今已经有超过70个生产商支持,并提供了超过 1500款PXI产品。时至今日,PXI 已经成为当今测试、测量和自动化应用的标准平台,PXI的应用也已经触及到各行各业的诸多领域。通过融合高带宽的PCI Express 技术,全新的PXI Express 总线更是为测试测量行业开辟了全新的应用空间。更多信息请访问ni.com/china/pxi。 关于NI  30多年来,美国国家仪器公司(NI)帮助测试、控制、设计领域的工程师与科学家解决了从设计、原型到发布过程中所遇到的种种挑战。通过现成可用的软件,如LabVIEW, 以及高性价比的模块化硬件,NI帮助各领域的工程师不断创新,在缩短产品问世时间的同时有效降低开发成本。如今,NI为遍布全球各地的30,000家不同的客户提供多种应用选择。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀市,在40个国家中设有分支机构,共拥有5,500多名员工。在过去连续十二年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。作为最大的海外分支机构之一,NI中国拥有完善的产品销售、技术支持、售后服务和强大的研发团队. 敬请访问ni.com/china,或致电800-820-3622,了解更多NI专业产品及服务信息。             

    时间:2011-09-09 关键词: 半导体 pxi 分析 模块

  • 基于PXI和cRIO的ESP硬件在环仿真平台

    在ESP研发过程中,需要大量实车试验。该试验有两大困难:一是试验具有相当的危险性,二是试验对场地要求很苛刻。所以,开发硬件在环仿真平台就成为一种迫切需求。 该仿真平台对加速ESP控制器的算法开发有重大作用。本文采用了NI公司的PXI作为下位机来搭建系统。   项目背景   本方案通过深入调研,主要考虑性能、价格、易实现性等方面之后,最终选择了NI的PXI和cRIO方案来进行系统搭建。主要调研了XPC方式、PXI系统、dSpace系统。XPC方式费用较低,但是使用不够方便,dSpace系统价格远远高于PXI系统,然而两者性能差别不是很大。   系统构架   ESP硬件在环仿真平台从硬件上看由上位机、下位机、控制器、执行器、传感器等五部分组成。   上位机用于监控仿真过程,分析和保存仿真结果。下位机运行车辆模型,目前采用的是15自由度整车模型,能很好地模拟整车在制动、驱动、高速转向以及联合工况下的响应。控制器运行控制算法,对车辆运动进行相关控制。执行器为液压控制单元、制动管路以及制动器。传感器为压力传感器,获取各个轮缸以及主缸的压力值,并将压力信号传给控制器和下位机,从而形成一个闭环系统。仿真平台结构如图1所示。        图1 仿真平台结构图   仿真平台结构图   图1中,上位机、下位机和控制器三者通过网线连接,上位机对仿真过程的监控通过共享变量来实现。   系统硬件设计   用PXI运行整车模型,模拟车辆的运动响应,提供给控制器相关的信号。实车试验时,控制器所获取的信号有制动信号、主缸压力信号、四个轮速信号、方向盘转角信号以及横向加速度信号和横摆角速度信号。另外,控制器还需要通过CAN和发动机控制系统进行通信,从而控制发动机的输出扭矩。PXI要能完成上述功能,并且需要采集压力传感器信号,从而计算车辆运动状态。   PXI通过M系列数据采集卡PXI-6229的模拟量输入功能来采集主缸和各个轮缸的压力信号,用PXI-6229的数字量输入功能采集制动信号。采用PXI-6722的模拟量输出功能输出电压来表示方向盘转角、横向加速度、横摆角速度。同时PXI-6722输出4个模拟电压,通过压频转换模块将电压转换成对应的频率信号来模拟四个轮速信号。另外,实车上的CAN通信通过PXI-8461和NI9853来实现。   控制器方面,用cRIO做快速原型时,通过NI-9205来采集模拟电压,得到各个传感器的值。通过NI-9403的输入功能来获取制动信号和轮速信号,通过NI-9403的数字量输出功能来控制电机和电磁阀的动作。   在执行器方面,液压控制单元采用Bosch(博世)的ESP 8.0的液压控制单元。制动系统采用金杯客车的制动管路和制动器。仿真平台搭建在金杯客车上,我们对金杯客车的制动管路进行了改造,安装了压力传感器和HCU(整车控制器)。   系统软件设计   软件上,通过共享变量来控制仿真试验的开始和结束,用全局变量记录下位机中的数据,然后通过网络上传到上位机。这三部分程序都采用状态机方式,方便软件进行升级和维护。总的软件结构如图2所示。        图2 系统软件框图上位机监控软件     上位机监控软件主要分为两个部分:仿真过程监控和查看仿真数据。仿真过程监控包括参数调用、仿真控制、参数实时监控、仿真过程中驾驶员输入等功能,并且可以对仿真模式、换档策略、仿真时间等进行配置,方便灵活地实现各种情况的仿真。   查看仿真数据部分,可以观察对比仿真数据,仿真过程中车辆运动回放、数据保存和调用情况。仿真过程控制界面如图3所示。        图3 仿真界面   其中,图3(b)中可以观察仿真过程中70个参数的变化曲线。可以保存和调用仿真数据,可以通过点击右下方的“仿真回放”按键,图像化显示车辆运行轨迹。 图3(c)中,可以将记录下的转向角信息在仿真过程中按照实际的时间间隔输入给系统,仿真可以得到车辆的响应情况。   下位机仿真软件   下位机运行整车模型,采用了15自由度整车模型。这15个自由度分别为:车辆纵向、横向、垂向的平动和转动这6个自由度,四个车轮的转动和垂向平动8个自由度,转向系统的1个自由度。   在仿真过程中,下位机以1ms为周期通过数据采集卡采集主缸和4个轮缸的压力信号,从而计算车辆受力,得到车辆运动状态。并将状态参数通过数据采集卡输出给控制器。同时下位机将车辆运动状态参数以10ms为周期将数据保存在下位机内存中,仿真结束后上传到上位机。并且下位机以10ms为周期不断检测上位机所发出的控制信号,比如转向信号、换档信号、油门信号等。这种并行结构的实现,使得复杂的功能得以方便地实现。控制器软件     控制器上运行的为ESP控制算法。控制器通过接收各种传感器的信号,判断车辆状态是否为危险工况,如果检测到危险,就会输出控制指令给执行器,通过电机和电磁阀的动作来对制动系统进行主动干预,同时通过CAN通信发指令给发动机管理系统,控制车辆驱动,从而化解危机。考虑试验台的兼容性,控制器部分可以采用NI cRIO作为控制器,并采用第一代ESP控制器(主控芯片为C167),也可以采用第二代ESP控制器(主控芯片为XC164)。   仿真结果   将仿真结果与实车试验结果相对比,两者吻合程度很好,说明该硬件在环仿真平台能有效地对车辆运动状态进行仿真。该仿真平台的搭建可以加速ESP控制算法的开发。   图4为在某种参数下测试ABS功能的一组轮速数据,和实车试验结果很类似,说明仿真平台精度很高。        图4 某种参数下测试AVS功能的一组轮速数据   结论   本文基于PXI和cRIO搭建了ESP硬件在环仿真平台。平台可以将控制器放在仿真回路中,方便对控制器中的算法进行测试。仿真试验台的搭建提高了ESP控制算法的开发速度。

    时间:2011-09-02 关键词: pxi 硬件 crio esp

  • 基于PXI和cRIO的ESP硬件在环仿真平台

    在ESP研发过程中,需要大量实车试验。该试验有两大困难:一是试验具有相当的危险性,二是试验对场地要求很苛刻。所以,开发硬件在环仿真平台就成为一种迫切需求。 该仿真平台对加速ESP控制器的算法开发有重大作用。本文采用了NI公司的PXI作为下位机来搭建系统。   项目背景   本方案通过深入调研,主要考虑性能、价格、易实现性等方面之后,最终选择了NI的PXI和cRIO方案来进行系统搭建。主要调研了XPC方式、PXI系统、dSpace系统。XPC方式费用较低,但是使用不够方便,dSpace系统价格远远高于PXI系统,然而两者性能差别不是很大。   系统构架   ESP硬件在环仿真平台从硬件上看由上位机、下位机、控制器、执行器、传感器等五部分组成。   上位机用于监控仿真过程,分析和保存仿真结果。下位机运行车辆模型,目前采用的是15自由度整车模型,能很好地模拟整车在制动、驱动、高速转向以及联合工况下的响应。控制器运行控制算法,对车辆运动进行相关控制。执行器为液压控制单元、制动管路以及制动器。传感器为压力传感器,获取各个轮缸以及主缸的压力值,并将压力信号传给控制器和下位机,从而形成一个闭环系统。仿真平台结构如图1所示。        图1 仿真平台结构图   仿真平台结构图   图1中,上位机、下位机和控制器三者通过网线连接,上位机对仿真过程的监控通过共享变量来实现。   系统硬件设计   用PXI运行整车模型,模拟车辆的运动响应,提供给控制器相关的信号。实车试验时,控制器所获取的信号有制动信号、主缸压力信号、四个轮速信号、方向盘转角信号以及横向加速度信号和横摆角速度信号。另外,控制器还需要通过CAN和发动机控制系统进行通信,从而控制发动机的输出扭矩。PXI要能完成上述功能,并且需要采集压力传感器信号,从而计算车辆运动状态。   PXI通过M系列数据采集卡PXI-6229的模拟量输入功能来采集主缸和各个轮缸的压力信号,用PXI-6229的数字量输入功能采集制动信号。采用PXI-6722的模拟量输出功能输出电压来表示方向盘转角、横向加速度、横摆角速度。同时PXI-6722输出4个模拟电压,通过压频转换模块将电压转换成对应的频率信号来模拟四个轮速信号。另外,实车上的CAN通信通过PXI-8461和NI9853来实现。   控制器方面,用cRIO做快速原型时,通过NI-9205来采集模拟电压,得到各个传感器的值。通过NI-9403的输入功能来获取制动信号和轮速信号,通过NI-9403的数字量输出功能来控制电机和电磁阀的动作。   在执行器方面,液压控制单元采用Bosch(博世)的ESP 8.0的液压控制单元。制动系统采用金杯客车的制动管路和制动器。仿真平台搭建在金杯客车上,我们对金杯客车的制动管路进行了改造,安装了压力传感器和HCU(整车控制器)。   系统软件设计   软件上,通过共享变量来控制仿真试验的开始和结束,用全局变量记录下位机中的数据,然后通过网络上传到上位机。这三部分程序都采用状态机方式,方便软件进行升级和维护。总的软件结构如图2所示。        图2 系统软件框图[!--empirenews.page--]上位机监控软件     上位机监控软件主要分为两个部分:仿真过程监控和查看仿真数据。仿真过程监控包括参数调用、仿真控制、参数实时监控、仿真过程中驾驶员输入等功能,并且可以对仿真模式、换档策略、仿真时间等进行配置,方便灵活地实现各种情况的仿真。   查看仿真数据部分,可以观察对比仿真数据,仿真过程中车辆运动回放、数据保存和调用情况。仿真过程控制界面如图3所示。        图3 仿真界面   其中,图3(b)中可以观察仿真过程中70个参数的变化曲线。可以保存和调用仿真数据,可以通过点击右下方的“仿真回放”按键,图像化显示车辆运行轨迹。 图3(c)中,可以将记录下的转向角信息在仿真过程中按照实际的时间间隔输入给系统,仿真可以得到车辆的响应情况。   下位机仿真软件   下位机运行整车模型,采用了15自由度整车模型。这15个自由度分别为:车辆纵向、横向、垂向的平动和转动这6个自由度,四个车轮的转动和垂向平动8个自由度,转向系统的1个自由度。   在仿真过程中,下位机以1ms为周期通过数据采集卡采集主缸和4个轮缸的压力信号,从而计算车辆受力,得到车辆运动状态。并将状态参数通过数据采集卡输出给控制器。同时下位机将车辆运动状态参数以10ms为周期将数据保存在下位机内存中,仿真结束后上传到上位机。并且下位机以10ms为周期不断检测上位机所发出的控制信号,比如转向信号、换档信号、油门信号等。这种并行结构的实现,使得复杂的功能得以方便地实现。[!--empirenews.page--]控制器软件     控制器上运行的为ESP控制算法。控制器通过接收各种传感器的信号,判断车辆状态是否为危险工况,如果检测到危险,就会输出控制指令给执行器,通过电机和电磁阀的动作来对制动系统进行主动干预,同时通过CAN通信发指令给发动机管理系统,控制车辆驱动,从而化解危机。考虑试验台的兼容性,控制器部分可以采用NI cRIO作为控制器,并采用第一代ESP控制器(主控芯片为C167),也可以采用第二代ESP控制器(主控芯片为XC164)。   仿真结果   将仿真结果与实车试验结果相对比,两者吻合程度很好,说明该硬件在环仿真平台能有效地对车辆运动状态进行仿真。该仿真平台的搭建可以加速ESP控制算法的开发。   图4为在某种参数下测试ABS功能的一组轮速数据,和实车试验结果很类似,说明仿真平台精度很高。        图4 某种参数下测试AVS功能的一组轮速数据   结论   本文基于PXI和cRIO搭建了ESP硬件在环仿真平台。平台可以将控制器放在仿真回路中,方便对控制器中的算法进行测试。仿真试验台的搭建提高了ESP控制算法的开发速度。

    时间:2011-08-30 关键词: pxi 硬件 平台 仿真 电源技术解析 基于 crio esp

  • Aeroflex PXI3000系列助力香港新科实业优化产能

    艾法斯控股公司(Aeroflex Holding Corp.)旗下的全资子公司艾法斯有限公司(Aeroflex Limited)日前宣布:香港新科实业有限公司已基于PXI3000系列多技术测试平台成功搭建其生产线。该项目的成功,将使这家位于香港的公司在生产其射频产品时的测试能力得到大幅度的提升,进而改善其整体产能。 新科实业是TDK集团的下属企业,其作为领先的蓝牙和Wi-Fi内建模块(SiP)供应商,为国际一流的移动电话制造商提供产品。 “选择艾法斯PXI3000系列,是因为这一通用测试平台可以完全满足我们对多种技术的测试需求,同时它比其他被评估的测试方案更快、集成度更高。”新科实业工程总监评价道:“我们不仅关注PXI系统在提高产能和直通率方面立竿见影的效果,同时拥有模块化结构的系统也意味着在未来为满足我们新的生产测试需求而需要升级时将更便捷、更顺畅。” “新科实业需要一个能够同时支持蓝牙和Wi-Fi相关射频测试的平台系统,”艾法斯测试解决方案部亚太区PXI业务拓展经理梁志恒补充道,“我们向新科实业所提供的高水准技术支持服务,以及我们快速且灵活地响应客户所提需求的方式与能力,也是他们最终决定选用艾法斯产品的关键因素。” 新科实业在测试速度上所实现的提升,一方面源于艾法斯软、硬件产品的模块化控制方式,另一方面也依赖于新科实业、一间系统集成公司和艾法斯三方间在优化测试流程方面的紧密合作。将多种蜂窝移动通信技术和非蜂窝移动通信技术集成于同一仪表上更进一步的好处在于,相比分离仪器解决方案它的空间占用更小。这类仪器总是被充分使用着,而不是在对某些技术进行测试时有些仪器将处于闲置状态。此外相比于传统分离仪器,此类仪表用于校准和综测时测试时长更短。  

    时间:2011-08-22 关键词: 助力 pxi 3000 aeroflex

  • 使用LabVIEW与PXI设计并实现用于飞机前起落架电子转向系统原型的试验装置

      试验装置系统结构——由一套基于计算机的控制测量系统控制的两个可替换负载系统配置 "使用PXI平台与NI LabVIEW编程环境,我们有效地开发了试验装置的控制与测量系统。硬件系统的配置为连接更多的输入信号并使用新的测量模块扩展系统预留了很大的余地。因为其模块化的设计,我们可以实现更多的功能从而扩展它的应用范围。此外,LabVIEW中随时可用的信号分析功能使得这些功能的实现尽可能的简单。" – Bogdan Iwiński, Veritech Sp. z o.o. The Challenge: 设计并实现一套试验装置,用于空中客车A320客机前起落架的电子转向系统原型。 The Solution: 基于NI LabVIEW软件与PXI硬件创建一套系统,使用实时操作系统,以便于快速地开发试验装置的测试与控制应用软件,并依托LabVIEW中随时可用的函数快速地开发出我们的算法。  

    时间:2011-07-27 关键词: 电子 pxi LabVIEW 飞机

  • 基于NI LabWindows/CVI, LabVIEW和PXI开发集成的航空电子测试系统

    图1. 测试站上PXI模块的系统连接框图,用于开发视频和串口通讯功能 "我们使用LabWindows/CVI 开发图形化用户界面、管理所有的指令、控制站台的仪器,并解析实现自动化测试的函数。" – M. Ceccarelli Esposto, Selex Galileo The Challenge: 利用商业现成可用(commercial off-the-shelf, COTS)的硬件,开发一款集成的航空电子测试系统,配有若干非标准视频接口和一个专属的串口通信总线,以减少开发成本和开发时间。 The Solution: 使用NI LabWindows™/CVI和LabVIEW FPGA模块,利用一个PXI机箱和一个集成的NI控制器, 两个NI可重配置的I/O(RIO)模块来处理非标准的视频声画同步、管理私有串口协议,另外使用两个模块生成非标准的视频和一些信号路由矩阵信息。  

    时间:2011-07-27 关键词: pxi LabVIEW labwindows cvi

  • 使用LabVIEW和NI PXI 测试ASIC

    "我们的虚拟仪器构建在LabVIEW所编写的专用软件的基础上,因此用户可以设置适当的测试配置、ASIC参数,并读取数据,然后在图形化用户界面上显示分析后的结果。正是由于基于NI产品构建的这个系统方案,使得我们可以节省一年的测试时间。" – Piotr Maj, AGH University of Science and Technology     图1. 使用DEDIX ASIC进行X射线检测 The Challenge: 设计和测试针对物理学和生物学应用中的专用集成电路(application-specific integrated circuits, ASIC)。 The Solution: 使用NI LabVIEW软件和PXI硬件创建虚拟仪器,以尽可能快地测试ASIC  

    时间:2011-07-27 关键词: 测试 pxi LabVIEW asic

  • 使用LabVIEW和PXI测量托克马克装置COMPASS中聚变等离子体的温度和密度

    "所有机箱的所有通道都与NI PXI-6653的参考时钟紧密同步。使用NI TClk技术以及内嵌锁相环,我们可以获得小于300ps的通道间偏移,即便是在这个高通道数目的系统中。" – Milan Aftanas, Institute of Plasma Physics AS CR, v.v.i. The Challenge: 研发托克马克测量系统,以满足磁约束受控核聚变的严格测量要求。 The Solution: 使用NI LabVIEW软件和PXI硬件来开发一套完整的聚变等离子体测量系统,且该系统在未来可进行必要时更新。  

    时间:2011-07-27 关键词: pxi LabVIEW 测量 compass

  • 基于PXI总线的瞄准设备检定系统

    1. 引言   导弹瞄准设备集光学、精密机械、电子技术于一体,是导弹武器系统中的一个重要组成部分。,它的工作性能和使用精度直接影响了导弹的横向命中精度。在使用、运输、储存过程中,由于振动、冲击、温度变化及内部应力变化等因素,造成设备使用精度和主要性能指标发生变化,直接影响导弹瞄准精度和武器作战效能。因此,必须对瞄准设备进行定期检定和使用前复检。目前配备的传统计量检定系统大多体积庞大,操作复杂,自动化程度低、通用性差、无法实现伴随计量保障和靠前计量保障。        本文基于PXI总线和虚拟仪器的设计思想,设计并实现一种新型的导弹瞄准设备虚拟计量检定系统,对系统的硬件组成、检测原理和系统软件进行了论述。而且具有良好的通用性、扩展性,通过适当增加部分硬件接口和编制相应的软件就能实现其他型号瞄准设备的检测。实现了伴随计量保障和靠前计量保障任务,应用前景十分广阔。   2. PXI总线简介   PXI(PCI eXtension for Instrumentation)总线是美国国家仪器公司(National Instrumentation,NI)于1997年发布的模块化仪器总线规范。其核心是将高速PCI总线和Compact PCI模块结构的所有优越性能集于一身。PXI总线具有32/64位数据传输能力以及分别高达132MB/s和264MB/s的数据传输速度,另外,还支持PCI-PCI桥路扩展和即插即用。并增加了专门的系统参考时钟、触发总线、星形触发线和模块间的局部总线,以此来满足高精确度的定时、同步与数据通信要求。   PXI除使用嵌入式计算机,还可通过MXI-3接口,扩展PXI的系统控制,包括外接PC控制、多机箱扩展和更长的距离控制,扩大了PXI的应用范围,不但可以在一个PXI机架上插入8块插卡(1个系统模块和7个仪器模块 ),而且可以通过扩展接口MXI-3,以星形或菊花链连接多个PXI机箱。为了满足测控模块的需要,PXI总线不但提供了33MHz的系统时钟,还提供了10MHz的TTL参考时钟信号、TTL触发总线和12引脚的局部总线,使得同步、触发和时钟等功能的信号线均可以直接从PXI总线上获得,而不需要繁多的连线电缆。   PXI以容易承受的价格提供了其他价格昂贵测试平台(如VXI)上高精度仪器才具有的同步、定时特性。PXI模块仪器可以在不降低测量精度并节约研制经费的情况下,提供高性能的测试、测量和数据采集。   3. 系统方案   3.1 系统硬件组成   根据导弹瞄准设备被测设备的特点和各种测试参数的要求,综合各种因素,本系统选用美国NI公司的PXI产品作为系统采集设备来构建检定系统的硬件平台,系统采用基于PXI总线的外控计算机方案,硬件部分由便携工业计算机、光学检测设备和电子检测设备三大模块组成,如图1所示。   图1 系统硬件组成   工业笔记本电脑是系统的主控部分,它经由MXI-3控制套件连接PXI总线,通过其扩展槽中的各个功能卡及总线控制电子检测设备和光学检测设备,完成各信号的采集,并通过运用Visual Basic和Measurement Studio构建的虚拟计量软件系统,完成检测数据的分析处理和结果显示。   电子检测设备主要由PXI模块仪器、PCL720数字I/O模块、信号转接仪和其它附件、电缆组成,其中PXI模块仪器包括PXI-1002机箱、MXI-3控制套件和PXI-6052E多功能数据采集模块,NI-4060数字万用表模块。MXI-3控制套件连接主控计算机和PXI测试仪器,多功能数据采集模块、数字万用表模块完成信号的采集和处理,信号转接仪完成专用接口和通用接口的转接,并通过PCL720模块控制多路输入信号的通道分时选通。   3.2 系统软件   在平台系统软件的开发过程中,选择了面向对象的开发工具Visual Basic 6.0加Measurement Studio 6.0标准软件包和Visual C++ 6.0混合编程的方式。其中Visual Basic 6.0加Measurement Studio 6.0完成系统主程序编制,Visual C++ 6.0完成动态链接库的编制。   计量检定系统需对多种型号的瞄准设备实施检定,而对每台不同的设备进行检定的方法和要   求各不相同。为使系统软件具有良好的可靠性、易维护性及易扩展性,软件编程设计时采用了层次化设计方法,并遵循了规范化、模块化的设计原则,软件系统模块结构如图3-2所示。 [!--empirenews.page--]   图2 软件功能结构图   系统分为多个型号系列,每个型号系列中包含多个不同型号的瞄准设备检定模块。软件设计中,对每种型号的武器装备均设计了检定程序、初始化和自检、数据库查询、帮助指导等功能模块。对每个检定程序模块又分别设计了I/O控制、数据库调用、数据处理及分析、检定结果显示输出、检定表格生成、打印等子模块。在模块化的程序结构中,每个程序模块均是一个独立的功能单元,如果需要对某个检定项目进行修改,只需修改相应的程序模块即可,而不会影响其他的程序模块,而且,这种模块结构可以方便对检定程序进行功能扩展及实现与其他系统的集成 。   3.3 系统检测原理   瞄准设备需要检测的有电量和时频两类信号,系统工作时,主控计算机按照规定的检测程序,控制信号转接箱中的继电器,依次接通设备被测点与相应的测试模块的信号通道,被测电子设备的信号通过信号转接箱上的专用接口和通用接口转接到PXI机箱中的PXI-6052E数据采集模块和NI-4060数字万用表模块进行采集,实时测量该被测点的工作状态,测量数据通过MXI-3接口卡送入主控计算机进行处理,经过软件程序的分析计算和比较判断,实时显示检测结果。当需要检测同一点位的多个不同状态指标时(电压、电流、频率),可以控制信号转接箱中的继电器将信号分成多路,分别输入到相应的测试模块进行检测;对于需要专用信号源提供外部信号进行检测的瞄准电子设备,通过MXI-3控制器控制函数发生器模块,向测试通道施加外部激励信号,同时检测该通道的信号响应。这种灵活的控制方式,使整个自动检测变得非常简便、可靠,实现了多点位、多通道、多状态的实时检测。   4. 结束语   该计量检定系统体积小,方便携带,成本低。其硬件设备检测精度高、功能齐全,能完成各种信号的采集和处理。

    时间:2011-07-22 关键词: pxi 设计教程

  • 基于PXI平台的ESP系统性能测试平台

    应用领域:信号采集/产品测试 挑战:电子稳定系统(Electroni-c Stability Program, 简称ESP,下同)实车道路试验不仅对场地要求十分苛刻,实验过程具有相当的危险性,而且所需测量的信号较多。实验数据采集系统不仅要能够采集各种信号,还要能够在恶劣的测试环境中(如冲击、震动、高温、高湿度等)稳定可靠的工作。 应用方案:面对ESP系统试验苛刻的测试环境、众多的测试信号,基于NI PXI和LabVIEW的测试平台,我们在较短的时间内快速融合了模拟信号、数字信号、CAN、串口等多种信号采集与处理。NI数据采集系统在海南试验场成功完成了ESP试验过程的数据采集,保证了试验的顺利进行。 使用的产品: LabVIEW 2009软件开发平台 PXI-1042Q 8 槽PXI机箱 PXI-8106 嵌入式实时控制器 PXI-6251 M系列数据采集卡 PXI-6259 M系列数据采集卡 PXI-8430 串口卡 PXI-6608 数字IO模块 PXI-8512 CAN卡 概述: 现代化电子工厂车间批量生产的PCB电路板,除了要进行ICT测试外,还要做最终打包出厂前的功能测试FCT(Functional Circuit Test)。利用NI公司的PXI 控制板卡和LabVIEW软件构建的一套完整的包含音频、视频及各种电压,电流,频率,开关量等等的综合性全自动功能测试平台。该平台实现了对各种不同的PCB电路板的FCT功能测试。通过该平台无需频繁更换测试硬件,新产品加入时,只需更换一个ATE测试夹具,按照PXI板卡的硬件资源分配,对测试夹具的插针进行连线到其界面接口,最后修改相应的测试软件即可实现对PCB板的全自动测试。 该系统综合了音频,视频的自动测试,包含了GPIB,RS232,RS485, Ethernet等多种接口和通讯方式,测试方法简单,操作工人测试时只需要将测试夹具压下、观察上位机软件画面提示,测试完成后抬起测试把柄即可实现全功能测试,测试效率大幅提高。 汽车电子稳定控制系统可以辅助驾驶员对车辆的动力学特性进行控制,通过控制车轮的制动力和发动机的输出力矩来控制汽车的横摆角速度并将侧偏角限制在一定范围内,从而协助驾驶员在极限工况下保持汽车的稳定性,防止车辆出现失稳危险。         近年来,随着人们对车辆主动安全性要求的提高和各国相应安全法规的推动,ESP系统在汽车上的标准装配率迅速提高,博世、大陆等国外汽车电子产品供应商均具备了ESP系统的批量化供货能力并占据了市场的主要份额。         国内ESP系统的研究起步较晚,大多停留在理论控制研究与硬件在环仿真阶段,国内整车及零部件厂商大多直接采用博世、大陆、TRW等的ESP系统与自主开发的整车相匹配。 相对于国内ESP系统策略的研究,ESP系统性能测试评价方法的研究基本空白,大多数验证实验均参考国外零部件商或相应机构的试验方法或直接将测试试验委托供应商实施。目前,国内汽车行业尚无形成统一的ESP测试标准,这使得国内整车厂商很难系统合理的评价ESP控制性能,更无法根据试验的结果在产品设计阶段对汽车电子供应商提出完善的产品设计技术要求,大大增加了整车厂商与汽车电子供应商的底盘电控系统匹配设计周期和研发成本。        鉴于上述情况,课题组结合当前的研究基础,提出一套汽车底盘电控系统性能评价和实验测试流程规范并构建了一个用于ESP系统试验测试的测控系统平台。 ESP系统测试平台        课题组搭建的ESP系统测试平台主要包括三大部分:1. ESP试验测试流程规范;2. 试验数据采集系统;3. 试验评价标准。   图1 ESP系统测试平台架构         试验测试流程规范规定了ESP测试所需的试验项目、试验目的、测试变量和仪器、试验条件、试验方法,以及实验数据处理方法。         试验评价标准作为电控系统以及整车性能评定的指南,从汽车相关基本理论出发,规定了性能好坏评定的方法与相应原理。         试验数据采集系统包括试验中测量所需变量(车辆参数和运动状态)的传感器及其数据采集卡和相关软件。试验数据采集系统性能好坏在一定程度上决定了整个测试系统能否准确评价整车性能以及ESP系统的优劣。         ESP作为最新一代汽车主动安全系统,ESP是基于汽车动力学对汽车临界失稳状态下施加准确控制来提高汽车稳定性的系统。因此为了验证ESP系统的性能,就需要大量实车试验。完成试验数据采集将面临两大难题:一是,测试设备众多(GPS、陀螺仪、非接触式光电测速仪、轮速传感器、压力传感器、触发器等),二是,测试环境恶劣(冲击、震动、高温、高湿度等)。通过调研,我们选择了NI PXI和LabVIEW的测试平台。   图2 ESP数据采集系统界面  图3 ESP数据采集系统PXI机箱   转向盘转角传感器     触发开关          双轴车速传感器     压力传感器 GPS         陀螺仪 图4 测试系统传感器   图5 ESP单移线试验车辆轨迹    图6 ESP单移线试验轮缸制动压力 结论 ESP是未来汽车主动安全系统发展的一大方向,ESP实车道路试验不仅是ESP控制系统优劣的最终评判手段,ESP实车道路试验在ESP控制算法开发阶段也具有一定的指导意义。 基于PXI系统良好的可扩展性,我们快速搭建了ESP系统性能试验的测试平台,在极端苛刻的试验环境下,测试系统准确有效的采集了ESP系统试验的测试信号,大大推动了863计划底盘控制系统的研究,为我们自主底盘电控系统进一步的完善提供了有力的支撑。  

    时间:2011-06-13 关键词: pxi 测试平台 esp 系统性能

  • 使用NI LabVIEW和PXI进行噪声源特征识别

    "PXI-466x模块特别采用了压电集成电路(IEPE)技术,无需为传感器单独提供电源,因此,使用测量传感器进行高精度声学研究既经济又方便。" – Kent L. Gee, Department of Physics and Astronomy, Brigham Young University F-16喷气式飞机噪声测量 The Challenge: 为重型机械噪声控制、声场均衡、火箭和喷气式飞机噪声研究以及小型轴流冷却风扇辐射噪声主动控制等研究不断升级仪器。 The Solution: 采用一套特别配备NI PXI-446x动态信号采集(DSA)模块的NI数据采集系统对噪声源进行特征识别。  

    时间:2011-06-13 关键词: pxi LabVIEW 噪声源 特征识别

  • 使用LabVIEW与PXI进行自动化蓝光播放机视频和音频测试

    "为了开发更灵活可靠的测试系统,我们基于NI PXI硬件和LabVIEW图形化编程软件设计了测试系统,这样缩短了所需的程序开发时间。" – Koh Chee Lit, Sony EMCS   蓝光播放器诊断测试人机界面 The Challenge: 为蓝光播放机产品开发一种可靠、全自动且经济合算的测试系统,以缩短质量检验时间。 The Solution: 使用NI LabVIEW和PXI模块化仪器,包括高速数字化仪、图像采集模块、动态信号采集模块和一个多功能数据采集模块,在预算范围内满足性能和质量要求,同时将测试数据吞吐率提高33%。  

    时间:2011-06-13 关键词: pxi 自动化 LabVIEW 蓝光播放机

  • 使用LabVIEW 和 PXI硬件对欧洲超大望远镜的主反射镜位置调整执行器进行控制

    "NI PXI平台帮助我们在保持系统灵活性和实时性的同时显著减少了开发时间,而且能够满足我们对电子/软件方面的设计要求。使用LabVIEW,可以在同一个软件环境中对实时控制器和FPGA模块进行编程,帮助我们快速集成系统,并确保系统独立、可靠。" – Miguel Núñez, Instituto de Astrofísica de Canarias   E-ELT分段反射镜下方的位置调整执行器 The Challenge: 开发一个电子装置以及嵌入式控制软件,用于对欧洲超大望远镜(European Extremely Large Telescope,E-ELT)中主反射镜的三个位置调整执行器的原型机进行控制和调整, 从而实现以纳米级的精度对90Kg的重物进行位置调整。这将作为未来之量产化电子设计的概念原型。 The Solution: 基于NI PXI平台运行的NI LabVIEW Real - Time和LabVIEW FPGA模块,可以提供灵活的接口来与多种设备通信,并且能够在保证较低的延迟和抖动下实现1 kHz的外部位置控制指令更新率;而对于实现内部定位的数据采样和伺服控制来说,则可实现更高的循环速率。  

    时间:2011-06-13 关键词: pxi LabVIEW 硬件 望远镜

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