仪控2.0让使用者作仪器的真正主人
本文作者:admin
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2007-05-09 00:00
前言:
专用量测仪器(例如各种示波器与逻辑分析仪)虽然无疑在性能上具备优势,但以PC为基础的虚拟仪控却靠着允许使用者自行定义仪器功能的应用弹性,以及建构在PC基础上所带来的成本优势,在近年来获得飞快成长,特别是在生产线应用领域里。许多提供专用量测解决方案的供货商,例如Agilent、Keithley、Tektronix等大厂,也开始在部分产品在线导入了虚拟仪控的概念。
仪控2.0:比通用型仪器
更灵活的量测解决方案
针对不同的设计项目需求,以往工程师不是购买昂贵的专利量测产品,就是要自行购买不同的通用型仪器来建构出一套符合手边项目需求的量测系统。不管选择哪种方式,要拥有一套合用的量测系统都要付出不小的代价。根据美国GAO(Government Accountability Office)最近为美国国防部所做的研究结果显示,如果将过去以个别硬件为基础的量测系统改成由使用者自行定义软件应用程序,并搭配通用性更高的量测硬件模块,可以替美国国库节省下810亿美元。
GAO将这种新型态的仪控概念称为Instrumentation 2.0,也就是所谓的仪控2.0。就像Web 2.0将网站的内容主导权交给使用者来自行定义一样,仪控2.0允许使用者透过改写应用软件与搭配不同量测模块的方式让使用者自行定义量测设备的功能。事实上,仪控2.0的概念正是美商国家仪器过去20年来一直在极力推广的虚拟仪控概念中的一部份。
仪控虚拟化的列车已经启动
最近这几年来,从Agilent推出数款USB模块化量测硬件并并购两家PXI供货商、Keithley推出一系列PXI产品线、到Tektronix将LabVIEW SignalExpress交互式量测软件内建在所推出的多款示波器中,仪控虚拟化已经成为一个不可挡的趋势。
让虚拟仪控的性能表现不断突破,同时也拓展了虚拟仪控的适用范围的动力引擎,除了业界的普遍认同之外,就技术层面来讲,PC效能近年来的突飞猛进,例如数据总线的频宽从PCI转变到PCI Express,CPU从单核心走向多核心等等,就让虚拟仪控在RF通信、高速成像等以往难以适用的领域找到了切入的机会。
不过值得注意的是,在CPU进入多核心时代之后,工程师必须要懂得如何撰写多执行绪的软件才能够进一步发挥虚拟仪控的潜力,或是必须采用对多核心最佳化的软件工具,这对虚拟仪控的使用者与虚拟仪控方案的供货商而言都是新的挑战。
终极的虚拟仪控:硬件可编程
事实上,在虚拟仪控业界已经开始在讨论是否能够将使用者自行定义从软件层级延伸到实体仪器本身。而实现仪器可编程的关键就在于FPGA。当然,FPGA本身也有很高的使用门坎,例如工程师必须精通Verilog或VHDL等硬件描述语言,对此美商国家仪器的LabVIEW FPGA已经开始将艰深的硬件描述语言转化成图形化的程序语言,虽然目前虚拟仪控朝向硬件延伸还在初期尝试阶段,然而在工具环境的支持日趋完善之后,工程师找到了合适的钓竿,自然而然就会开始找地方钓鱼了。