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現(xiàn)如今在汽車信息系統(tǒng)中已涌現(xiàn)了許多新技術(shù)，這對于廠商們已是不爭的事實。許多汽車已經(jīng)包括導(dǎo)航、CD、AM/FM、DVD和蜂窩電話功能——而且數(shù)字錄影機、生態(tài)點火裝置和遠(yuǎn)程診斷設(shè)備也逐漸出現(xiàn)。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(wù)。模塊化而且基于軟件的測試方法利用了PC構(gòu)架，可以對測試的功能進(jìn)行擴(kuò)展或縮減，從而可以應(yīng)對這些測試挑戰(zhàn)。我將分析信息通信系統(tǒng)設(shè)計的某些關(guān)鍵性因素，然后舉出幾個對這些信息設(shè)備進(jìn)行測試的例子（如圖1）。 圖1，隨著汽車系統(tǒng)引入新技術(shù)，也增加了信息通信測試的復(fù)雜性。 使用更少的器件更快地設(shè)計出更多的功能 為什么汽車信息設(shè)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(xiàn)的技術(shù)變成現(xiàn)實，設(shè)計人員又如何利用這些新技術(shù)呢？能實現(xiàn)這些現(xiàn)代信息系統(tǒng)的一個重要原因是半導(dǎo)體封裝技術(shù)的進(jìn)步。大體積的雙列直插芯片封裝（大約175mm2）已被小型的球網(wǎng)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(shù)的這種趨勢將減少新功能或新技術(shù)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(shù)字收音機功能的器件已很常見。在蜂窩技術(shù)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(fā)器。芯片的尺寸曾經(jīng)是采用多波段通信的限制因素，現(xiàn)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(tǒng)增加新功能也變得很容易。 軟件的作用 電子設(shè)備中軟件的使用量也同樣劇增。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在它每秒所執(zhí)行的指令數(shù)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(xiàn)的任務(wù)。一個令人信服的例子就是軟件收音機。設(shè)計出能接收所有無線通信協(xié)議的硬件設(shè)備將具有巨大的市場潛力。軍方在Joint Tactical Radio System (JTRS) 中已經(jīng)實現(xiàn)這一點，而且在不久的將來也一定會擴(kuò)展到商業(yè)設(shè)備上。在信息通信方面，汽車購買者將不用在汽車?yán)镌黾有畔⒖刂坪校峭ㄟ^利用在操控臺加載軟件來增加信息功能。 產(chǎn)品上市的時間壓力對于設(shè)計和測試有巨大的影響，認(rèn)識到這一點是非常重要的。強大的電子設(shè)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(fù)設(shè)計。當(dāng)在設(shè)計階段的速度有所提高時，也同時要求開發(fā)的其它階段提高速度。隨著更小的硬件器件、可重復(fù)設(shè)置硬件以及電子化設(shè)計比以前更快地涌現(xiàn)，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(fā)展趨勢。 圖2，Mindready汽車多媒體和信息通信ATE系統(tǒng)可以處理簡單的驗證應(yīng)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(tǒng)增加10種不同功能，這就需要在生產(chǎn)中進(jìn)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?qū)崿F(xiàn)這些功能，或者在信息系統(tǒng)已具有其它功能時完成檢驗。實質(zhì)上，測試的數(shù)量會隨指數(shù)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(tǒng)集成商——Mindready Solutions 公司(www. mindready.com) 開發(fā)了Mindready汽車多媒體和信息通信ATE系統(tǒng)。該公司的一級汽車客戶需要可升級的平臺，能自始至終進(jìn)行簡單的AM/FM測試，從而應(yīng)用于復(fù)雜的顯示、GPS、DVD和衛(wèi)星應(yīng)用。客戶們需要該系統(tǒng)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(shè)備以便在設(shè)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(xù)性。 Mindready系統(tǒng)基于NI的TestStand測試管理軟件，它為Mindready客戶提供開放的架構(gòu)來定制系統(tǒng)——無論是作為擴(kuò)展確認(rèn)和驗證階段的一部分還是做為末端檢測儀。當(dāng)編寫好的測試代碼用于驗證系統(tǒng)和設(shè)定規(guī)范邊界時，該設(shè)備也可使用相同的硬件進(jìn)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(gòu)架可以輕松地反復(fù)使用這些經(jīng)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(yè)標(biāo)準(zhǔn)、基于PC平臺，能進(jìn)行廣泛的測量。在這種情況下，可以對視頻、音頻、數(shù)字、模擬和RF在一系列功率和頻率下進(jìn)行測試。當(dāng)信息系統(tǒng)已發(fā)展成需要能進(jìn)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(fā)，并利用最新已有的商業(yè)化技術(shù)（圖3）。 圖3，Mindready系統(tǒng)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(tǒng)包含了數(shù)字萬用表。NI 4-GHz RF多路復(fù)用器——PXI-2591能提供從外部RF發(fā)生器到測試單元（UUT）的多天線接口開關(guān)。 對于簡單的DC電壓、DC電流和電阻測量，Mindready系統(tǒng)包含了數(shù)字萬用表。NI 4GHz RF多路復(fù)用器——PXI-2591能提供從外部RF發(fā)生器到測試單元（UUT）的多天線接口開關(guān)。在PXI中使用高密度開關(guān)，可以增加系統(tǒng)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(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展。 所有的這些組件使系統(tǒng)可以提供測試環(huán)境所要求的功能，并具備測試環(huán)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(jìn)行測試的靈活而非單一的測試解決方案。同Mindready系統(tǒng)公司一樣，Altec Visteon選用PXI平臺來進(jìn)行測試和提供開關(guān)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(nèi)容包括音頻質(zhì)量、音調(diào)、頻率、時鐘和其它顯示信息。Altec Visteon采用八通道PXI動態(tài)信號采集模塊來實現(xiàn)大多數(shù)測試，PXI使Visteon可以在兩個通道上，或者增加通道，組成更復(fù)雜的聲音系統(tǒng)來測試標(biāo)準(zhǔn)立體聲。預(yù)先定義的軟件算法可以使系統(tǒng)測試輸出失真、頻率響應(yīng)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(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展來滿足未來的測試要求。在增加衛(wèi)星無線通訊、藍(lán)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(tǒng)以及采用模塊化硬件用于測量，該系統(tǒng)滿足了Visteon對于可升級性和靈活性的要求。 未來的發(fā)展 最近十年汽車工業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)顯示未來的系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)，曾為大家關(guān)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(chǎn)品上市時間的一種絕佳方法。 |
