測試測量儀器技術正式進入2.0時代

測試測量儀(yi) 器市場最近發生的一些事情似乎暗示著該行業(ye) 已經進入一個(ge) 新的階段。首先要提到的是安捷倫(lun) 科技，盡管該公司一度認為(wei) PXI並非測試測量技術的未來趨勢，但卻在2006年底發起了針對該項技術方案供應商的兩(liang) 起收購（Acqiris和PXIT），並於(yu) 2007年3月底宣布加入PXI聯盟。

值得注意的還有泰克公司，在NI公司的協助下，這家示波器領導廠商在其TDS1000B、TDS2000B和DPO4000係列數字存儲(chu) 示波器中采用了由NI提供的交互式測量軟件，幫助工程師可以輕鬆地在PC上連接並控製泰克儀(yi) 器。此外，測試儀(yi) 器供應商吉時力也順應潮流，在2006年12月推出了符合PXI標準的国产av电影网站線。

上述案例表明，以軟件為(wei) 中心並配合模塊化I/O硬件的方式已經漸漸成為(wei) 測試測量儀(yi) 器行業(ye) 的一個(ge) 趨勢，而這正是NI一直以來就在大力推廣的虛擬儀(yi) 器技術（VI）。“這彰顯了30年來NI所堅持的道路的正確性。”NI中國市場經理朱君女士在上海與(yu) 業(ye) 界媒體(ti) 見麵時表示，“在NI提出‘虛擬儀(yi) 器技術’這一概念的時候，許多人都認為(wei) 它不可能成為(wei) 主流技術。而今天我們(men) 看到的卻是，VI不但成為(wei) 了測試測量行業(ye) 的發展方向，而且很顯然，測試測量行業(ye) 已經進入儀(yi) 器技術2.0（Instrumentation 2.0）的時代。”

Instrumenation 2.0借用了最近非常紅火的web2.0的概念，都突出了用戶對數據的掌控和對自定義(yi) 的強烈需求。

以軟件為(wei) 中心，模塊化硬件相在結合最短時間內(nei) 為(wei) 国产av电影网站增加盡可能多的新功能，這似乎已經成為(wei) 電子係統設計工程師們(men) 目前所麵臨(lin) 的最大挑戰。測試係統必須緊跟待測国产av电影网站技術的發展，但是待測係統複雜度的提高和對測試時間的要求使得傳(chuan) 統測試技術在滿足“過分的”測試需求方麵越來越顯得力不從(cong) 心。在傳(chuan) 統測量儀(yi) 器技術下，工程師們(men) 隻有兩(liang) 個(ge) 選擇：要麽(me) 為(wei) 該国产av电影网站開發專(zhuan) 用的測試解決(jue) 方案，要麽(me) 使用通用的測試儀(yi) 器。但是，專(zhuan) 用係統的價(jia) 格昂貴，而通用儀(yi) 器卻很難達到測試要求。

“兼容以上兩(liang) 種方案的優(you) 勢，以軟件為(wei) 中心的係統開啟了一個(ge) 新的時代。這種方式能為(wei) 設計和測試工程師提供效率最快、性價(jia) 比最高的途徑來創建他們(men) 自定義(yi) 的儀(yi) 器係統。”朱君表示，“它就是儀(yi) 器技術2.0。”

簡單來說，儀(yi) 器技術2.0是相對於(yu) 完全依靠硬件來實現測試測量的1.0時代而言的：在後一種方式下，硬件本身和其具備的分析功能都是由儀(yi) 器供應商來定義(yi) ，用戶要實現自定義(yi) 隻能是天方夜譚——即使將儀(yi) 器連接到PC，傳(chuan) 輸的信息也是廠商定義(yi) 後的測試結果，用戶無法獲得測量的原始數據來進行自定義(yi) 分析。而2.0方式卻完全不同，在獲得實時的原始數據後，工程師可以利用軟件來設計自己的用戶界麵並自定義(yi) 測量任務，獲得所需的分析結果。

以軟件為(wei) 核心並不代表硬件已經無足輕重，隻有對數據進行高質量的數字化和快速傳(chuan) 輸才能在軟件平台上真正實現精確分析的能力。模塊化的I/O硬件技術的飛速發展為(wei) 數據采集提供了可靠保證，工程師們(men) 可以采用通用的模塊化硬件來構建測試係統。“相比傳(chuan) 統儀(yi) 器技術，儀(yi) 器技術2.0賦予了他們(men) 更大的自主權和靈活性——在一個(ge) 強大的應用軟件平台上，選擇符合需求的硬件，即可實現更多可擴展的測試功能。”朱君說。

朱君表示，儀(yi) 器技術2.0的包括以下幾項必備要素：自定義(yi) 測試、實時數據傳(chuan) 輸、自定義(yi) 界麵、模塊化硬件以及儀(yi) 器同PC之間的連接性。

“這些要素已經非常普遍。”她指出，這也是本文開頭中所述的其他廠商之所以開始涉足軟件和PXI等技術的原因。

儀(yi) 器技術1.0與(yu) 儀(yi) 器技術2.0比較組成部分與(yu) 必備要素，虛擬儀(yi) 器技術的概念已經在市場上獲得了廣泛認同和采用，同時驅動其進步的因素仍在不斷發展中。

因此，理所當然的，虛擬儀(yi) 器技術仍將不斷獲得新的飛躍：硬件方麵，數據轉換器（ADC）、數據總線/總線架構以及處理器技術功不可沒；軟件方麵，LabVIEW圖形化編程環境已經日益成為(wei) 最普遍的應用工具。

首先來看ADC。過去工程師需要自己設計專(zhuan) 用ASIC或者現成的高性能ADC。但是很顯然，對於(yu) 出貨量相對較少的測試測量行業(ye) 而言，ASIC方案的成本較高。隨著ADC不斷進入更多的應用領域，半導體(ti) 供應商們(men) 在該項技術獲得了極大的發展。今天，ADC不僅(jin) 能夠提供足夠的性能，還由於(yu) 大規模量產(chan) 獲得了低成本優(you) 勢。

其次是總線技術。事實上，許多總線技術都存在著“雙高問題”——在提供高帶寬的同時，延遲時間也居高不下。但不幸的是，大多數情況下常常被忽略的延遲會(hui) 對某些測試應用產(chan) 生直接作用，影響指令在總線節點之間的傳(chuan) 輸速度。另外，各種各樣的總線還存在著五花八門的要求。例如，千兆級以太網傳(chuan) 輸速度很高，但是每次改變都需要重新編寫(xie) 軟件；GPIB沒有這種麻煩，但卻需要購買(mai) 控製器……諸如此類，不一而足。“這使得在帶寬和延遲兩(liang) 方麵性能都出色的PCI/PXI總線能夠輕鬆勝出—被PC行業(ye) 的廣泛采用已經說明了該項技術的優(you) 越性。”朱君說。

多核處理器技術也是儀(yi) 器技術發展的助推劑。作為(wei) 應用軟件的運算載體(ti) ，處理器已經成為(wei) 下一代儀(yi) 器技術的核心器件。AMD和Intel兩(liang) 大處理器供應商的競爭(zheng) 使得處理器性能依然沿著摩爾定律的步伐穩步前進。Intel公司更宣布將在2011年推出80核處理器的計劃，屆時將能夠提供萬(wan) 億(yi) 8進製的計算性能。很顯然，處理器的未來就是多核。

朱君指出，與(yu) 1.0方式相比，儀(yi) 器技術2.0方式對於(yu) 軟件具有非常高的要求。為(wei) 了充分融合以上硬件技術，一個(ge) 強大的應用軟件必須要滿足以下要求：提供強大的分析能力——包括內(nei) 置分析庫核與(yu) 第三方軟件工具之間的開發連接性；讓用戶可以自由選擇最適合需求的總線——支持各種總線技術；為(wei) 了能夠充分利用多核處理器的優(you) 勢——支持工程師對多核處理器進行高效編程，需要開發全新的編譯器來解決(jue) 並行架構的開發挑戰。

LabVIEW已經具有上述能力。與(yu) PLC組態軟件、C文本語言的特性不同，這是一款圖形化的編程軟件平台。自1986年推出以來，LabVIEW不斷增加即拖即用的分析函數，現已包含500多個(ge) 內(nei) 置的數學、信號處理和分析函數，並為(wei) 階次分析、調製、頻譜分析、高級信號處理等要求提供附加的工具包。此外，通過MathScript提供的m-file文本語法功能，工程師們(men) 可以選擇更高效的句法。該軟件不僅(jin) 支持所有總線技術和各種操作係統，還已經在今年4月推出的8.2.1版本中支持Vista操作係統（LabVIEW可在底層進行係統配置）。此外，在去年的NIDays上，NI還就將並行的兩(liang) 個(ge) 程序自動配置到雙核處理器中進行了相關(guan) 演示。

朱君指出，幾乎所有的編程軟件都是串行架構，而LabVIEW一開始就是一款並行架構的編程軟件。“如果程序裏有多個(ge) 並行循環，LabVIEW會(hui) 自動在多核間分配任務。”她說，“從(cong) 單核升級到多核，用戶無需改變代碼即可享受到多核技術帶來的好處。”

“盡管不同的行業(ye) 有不同的發展道路，但共同的一點卻是用戶對自定義(yi) 的要求愈加普遍。”朱君總結道，“儀(yi) 器技術2.0已經成為(wei) 測試測量行業(ye) 勢在必行的趨勢，以軟件為(wei) 核心、結合模塊化硬件的解決(jue) 方案將為(wei) 工程師實現他們(men) 所需的自定義(yi) 和最優(you) 化結果。”