加速测试系统的开发及简化系统的整合

    发展测试系统时必须注意组建测试系统所需花费的成本和时间。规划不完善的测试系统可能会使成本急速增加，并造成令人沮丧的延迟。在本篇文章中，我们将为您介绍各种新的趋势，例如使用LAN作为系统I/O。您也可以从文章中发现评估及选择系统硬件和软件的新方法。本文所探讨的新概念，可以协助您加强现有及未来的测试系统设计。

电子功能测试

   让我们看看在整个产品生命周期中的测试需求，并定义加速系统开发的架构。在功能测试方面，我们提供了一些解决方案，您可以选择依您的规格而开发的定制系统，或选用事先配置好的平台，以减轻开发测试系统的负担。

在产品生命周期中进行测试

看看我们的测试系统组合及其与产品生命周期的关系。首先我们把焦点放在以下三个阶段的测试需求：设计确认、设计验证与产品制造。我们会探讨安捷伦将生命周期中的各个需求，转化成提供开放式连接与容易整合的系统解决方案之硬件、软件与连接工具的一些方法。

设计确认通常需要最准确而先进的信号源与量测设备。测试仪器应具备交谈式功能与完整的面板控制，而且必须能够就定义完善的测试迅速提供回馈。这项工作需要能轻易连结各种工具，例如Microsoft Excel，但很少需要大量的程序设计或自动化测试。

设计验证阶段也有准确度上的需求，但其它方面会变得愈来愈重要。举例来说，之前提到深入发掘问题的过程意谓著要使设计达到极限，换言之需要执行许多测试，可能还得包含一些统计分析。这时需要一些程序设计，因此软件必须提供容易的程序设计能力，但仍具备多功能特性以便能执行任何一种分析。

产品制造阶段的主要目标在于降低成本。测试仪器在提供快速的产出和高可靠度上有很大的贡献。拥有较多内建能力的测试仪器也能达到降低成本的目的，但准确度可能会稍受影响。较不完整的产品测试（相较于确认阶段）也有助于成本的下降，因为在这种情况下通常可以减少仪器的使用数量、系统成本与测试时间。总之，必须利用各种软、硬件的组合来解决这些不同应用的需求。

硬件选项对开发和产出的影响

在系统设计过程中，您选择的仪器及在系统中配置仪器的方式，对于开发系统，以至最后执行一系列测试所需花费的时间有很大的影响。

当您开始勾勒系统结构时，可使用下列问题范例作为起点：

您需要较大的弹性来配合不断改变的量测需求、第二代产品的开发或未来的扩充需求吗？

您需要结合及再利用手边闲置的仪器吗？

可以设定一个互连面板，使其能够处理多个DUT吗？

系统（或复制品）可以出货到具有不同线路电压的地方吗？

类似以上问题的答案，可以激发您从更宽广及更长期的角度寻求改善系统结构再利用性的方法。

使用开放式标准的好处

我们的测试方法的基础在于广泛采用PC产业的标准，这些标准具备了普及、可靠和经济等优点。以下是我们的测试方法的三个主要部分：

标准软件－我们支持各种标准PC软件，这表示您可以在自己偏好的环境中工作，例如试算表、文字编程或视觉编程。

标准I/O－适当的I/O可协助您依主要的应用将系统调整到最佳状态：GPIB适用于采用传统设备的独立式系统；USB适用于简单的独立式系统；LAN适用于必须与组织的其它部分进行通讯的复杂系统。

系统式仪器－为了在系统中使用而最佳化的独立式仪器，这些仪器可协助您解决从研发到制造的所有测试需求而不必变更硬件。

利用LAN

过去GPIB（或HP-IB）是仪器I/O的预设选项。跟软件一样，工作的最佳界面也与产品生命周期有关。就制造而言，LAN界面提供了最佳的系统弹性及跨组织连接能力。我们最新推出的电源供应器系列Agilent N5700和N6700备有三种I/O：GPIB、USB和LAN。您只要使用拥有适合您的系统的优点和能力的界面就行了。

LXI象征测试的未来

由知名的测试与量测公司及用户所组成的联盟，于2005年9月26日发表了测试系统的新标准LXI（LAN eXtensions for Instruments）。在一年前成立的LXI联盟，已开始着手提升系统的速度、降低系统成本、缩小系统尺寸、减少系统设定时间及加强软件的应用。使用以太网络（IEEE 802.3）作为主要的通讯媒介，他们企图利用计算机产业既有的成果。直接利用一些现有的以太网络标准、网际网络工具、LAN协定、IEC实体尺寸和IVI驱动程序，他们看到了朝更快速I/O发展、拿掉卡槽和昂贵的I/O接线、及妥善利用软件的机会。这个联盟发现他们能开发出比基于迅速改变的计算机背板还要更持久耐用的结构。开发一个依可靠的产业标准而组建的结构，可让他们充分利用现有的成果，并为测试系统开发人员提供一个持久的解决方案。

LXI标准包含下列部分：

• LXI的3个类别 （A、B和C）
• 实体
• LAN规格
• LAN配置
• LAN探寻
• 程序界面
• Web界面
• 模块间通讯
• LAN触发
• 硬件触发
• 安全性
• 文件制作
• 授权
• 符合度

LXI标准以四大领域为中心─实体需求、以太网络协定、LXI界面与LXI触发。

LXI的三个类别

类别C为LXI的基本类别。所有类别都必须符合上述需求。类别C设备必须遵守实体需求、以太网络协定和LXI界面标准。

类别B除了遵守类别C的所有需求外，还加入LAN触发和IEEE 1588时序同步协定。类别A遵守类别C和B的所有需求，并加入一个硬件触发汇流排。[page]

LXI的实体形式

LXI的设计目的在于提供最大的弹性。这项标准为台式仪器提供了面板；可轻易装设到机架中的不具前端界面之模块；或可置于夹具中、挂在墙上或连接到某设备的小型装置。不像VXI和PXI在模块尺寸上有特殊的限制，LXI可依应用需求来调整大小。

对于要装设在测试机架中的仪器，LXI规格建议它们必须符合IEC规格所指定的全机架或半机架宽及数个机架单位高（一个单位＝1.75"）。IEC规格涵盖2RU（机架单位）或更高的半机架宽仪器。LXI联盟所定义的新的1RU、半机架宽模块，对测试系统组装业者来说是相当具吸引力的尺寸。这些模块有足够的印刷电路板空间可提供高质量的仪器，同时仍可顺利地安装到标准机架中而不需要用到卡槽。

LXI模块与VXI和PXI不同之处在于它们是自给自足的。这些模块皆自备电源、冷却系统、触发、EIM隔离及以太网络通讯。如要使用交流电源，它们实作了全球性的电源（100Vac-240Vac和47-66Hz），如要使用直流电源，它们也有48V隔离电源。此外也可选择使用以太网络供电（Power over Ethernet）。LXI设备必须配备LAN埠，并遵守IEEE 802.3以太网络规则。

LXI的以太网络需求

所有的LXI设备都必须实作IEEE 802.3以太网络标准界面（建议使用RJ-45接头）。它们必须使用至少IPv4版的TCP/IP协定，并支持IP（网际网络协定）TCP（传输控制协定）与UDP讯息。LXI标准建议使用10亿位元的高速以太网络（虽然也可以使用10和100百万位元LAN）。

在定址（addressing）方面，每一台LXI设备都必须有一个固定的MAC位址，及可透过DHCP（动态主机配置协定）、自动IP或手动IP来更改的IP（网际网络协定）位址。LXI设备支持动态主机名称注册，设备的IP位址可由网络主机对应到一个更容易被使用者记忆的名称。透过定址规则，使用者不必花太多心力，就能让LXI仪器在网络上共存。

LXI仪器的沟通界面

LXI标准提出两种与LXI设备沟通的方法－透过程序化的方式使用IVI驱动程序，或透过交谈的方式使用标准的W3C网站浏览器。

在程序化方面，LXI仪器必须支持IVI驱动程序（IVI-COM或IVI-C）。IVI-COM驱动程序能处理所有最新的程序语言（如Microsoft Suite），而IVI-C驱动程序则可处理LabWindows CVI所支持的旧版ANSI-C语言。LXI联盟认为支持标准驱动程序界面，有助于减少使用LXI仪器所需的程序化作业。

就交谈的特性而言，LXI仪器必须提供可利用任一标准网站浏览器来查看的HTML网页。图4是Agilent N6700B模块式电源供应器的首页与重要信息。

经由仪器的网页，LXI设备也必须支持以下的使用者配置。

• 主机名称
• 说明
• TCP/IP配置，包括IP位址、子网络、预设闸道和DNS服务器
• 状态与错误情况（建议项目）
• 网页密码保护功能（建议项目）

下图是Agilent 34980A切换/量测矩阵插入式模块的一个范例，说明使用者如何按下鼠标以透过网页来开启／关闭切换操作。附注：仪器的监测和控制是附加特性，而非LXI标准所要求的功能。