利用基于PXI Express的NI FlexRIO模块满足自动化测试需求

自从1997年基于FPGA的可重配置I/O（RIO）产品在NIWeek图形化系统设计会议上首次亮相以来，NI已发布了多种基于NI RIO技术的设备，包括NI R系列、CompactRIO以及PXI Express RIO 中频收发器。RIO技术不仅用于控制应用，强大的FPGA功能大大提高了测试吞吐量，使新的测试成为可能，从而增强了自动化测试系统。同时，现成可用的商业硬件平台以及LabVIEW为FPGA编程带来的简化，也大大降低了系统开发难度和成本。

图1：基于高性能FPGA可以实现高带宽实时频谱分析仪等强大测试仪器。

自动化测试应用中的FPGA

开放式的用户可编程FPGA可以用于解决全新的应用挑战。在FPGA测试技术的关键应用领域闭环测试系统中，测试系统必须向被测设备（DUT）提供实时反馈，来模拟真实世界的状态变化，而这就需要使用具有硬件级响应速度的基于FPGA的设备。以RFID标签测试为例，其测试系统必须模拟RFID读卡器，以不超过25 μs的延迟与标签进行协议交互。有些自动化测试系统要求极高的数据处理能力，这也是FPGA的全新应用领域。宽带实时频谱分析仪需要对采集到的数据进行连续傅立叶变换（FFT），如图1所示，只有通过FPGA对信号进行协处理才能满足这些用户自定义分析需求的吞吐量。

除了用于闭环实时测试系统的高速响应和增强测试系统的信号处理能力，通过FPGA还可以实现自定义的协议接口、自定义的触发控制等功能，从而可以进一步提升现有自动化测试系统功能。

表1：三种基于PXI Express的NI FlexRIO FPGA模块参数

基于PXI Express的NI FlexRIO FPGA模块和适配器模块

最新基于PXI Express的NI FlexRIO FPGA模块利用更强大的FPGA、更大的板载内存、增强的同步特性和高性能的数据吞吐量，进一步延伸了自动化测试系统的功能极限。

NI最新发布了基于PXI Express的NI FlexRIO FPGA模块——NI PXIe-7961R、NI PXIe-7962R、NI PXIe-7965R。三款NI FlexRIO FPGA模块集成了针对数字信号处理应用的高性能Xilinx Virtex-5 SXT FPGA与高达512 MB的板载DRAM，详细信息见表1。您可以将它们作为独立协处理器使用，将计算负荷从主处理器移到FPGA上，在主处理器和FPGA之前平衡运算负担，从而取得更优的系统性能。NI同时还发布了多个NI FlexRIO适配器模块，为FPGA提供了灵活的I/O。NI FlexRIO FPGA模块的用户可以结合使用这些提供了高性能模拟或数字I/O的适配器模块，创建基于FPGA的仪器。

图2：全新的基于PXI Express的NI FlexRIO FPGA模块可以与例如NI 5781基带收发器等I/O适配器模块进行交互。