支持高性能混合信號測試平臺
例如,考慮表征一個4-通道、12-位、100 MHz數模轉換器所需的測試儀器該ASIC需要超過48個同步數字I/O的通道、4個精確模擬輸入通道和一個可編程的DC電源
利用PXI儀器系統,您可以通過在同一個系統中集成多個PXI儀器解決這一測試挑戰
如圖3所示,您可以實現多個數字I/O模塊的同步,以確保48個通道滿足通道間偏移小于1 ns
此外,一個PXI高速數字化儀在100 MS/s采樣率時能提供14-位的精度
對于該測試系統,您僅需要一個數字化儀,以及一個低插入損耗的RF開關
最后,您可以使用一個PXI可編程電源供應,以提供從0V到6V的、120µV間隔變化的電壓
圖3表示了一個多通道DAC的參考架構
圖3.4-通道DAC表征的參考架構
利用PXI模塊化儀器系統,您可以將一個混合信號測試平臺集成至單個測試系統中圖4表示了測試一個4-通道DAC所需的系統
圖4混合信號PXI儀器系統
利用儀器系統的模塊化實現方式,您可以通過重新配置該系統或對其擴展以滿足未來的測試需求此外,通過與NI LabVIEW編程環境的連接,您可以實現如THD、SFDR和SINAD等量的測量
在該系統中,您可以通過觀察其在電源、電流等各種因素下的性能,得到被測設備的全面表征
Applications高數據吞吐量:數據流導入磁盤應用
PXI Express儀器系統的最大技術優勢在于PCIe總線的高數據吞吐量這一優勢不僅縮短了常見自動化測試應用的測試時間,也使得使用現有商用硬件無法實現的新型應用得以實現
范例之一便是數據流導入磁盤,如信號情報和數字視頻測試等
傳統的臺式儀器,如任意波形發生器、邏輯分析儀和示波器等,使用板上有限的存儲器作為存儲波形數據的臨時緩存板上存儲器昂貴而且可用空間有限
然后,這些儀器系統可以通過GPIB、LAN或USB接口將波形輸入至PC或自PC輸出波形
糟糕的是,這樣的數據吞吐量僅僅是數兆字節每秒
對于數據流導入磁盤或數據流導入內存等應用,需要高得多的吞吐量
PXI Express憑借其高吞吐量和低總線時延,提供了一個引人矚目的解決方案
幸運的是,您可以使用NI LabVIEW的多線程編程模型,方便地優化數據流導入磁盤應用由于LabVIEW動態地分配編程任務至多個線程,您可以通過將儀器I/O和文件I/O分解成兩個獨立的while循環,實現更高的吞吐量
推薦使用的編程方式為生產者-消費者循環結構,如圖5所示
圖5帶有隊列結構的生產者-消費者循環結構
在上例中,上面的循環(生產者)從一個高速數字化儀中采集數據,并將其傳遞至一個隊列結構(一個LabVIEW FIFO隊列)您可以使用該隊列結構,以實現LabVIEW中的多個while循環間的數據傳遞
下面的循環(消費者)自隊列結構中讀取數據并將其寫入到磁盤
該生產者-消費者循環結構為數據流導入磁盤應用提供了最佳的性能,因為在消費者循環將數據寫入到磁盤的同時,生產者循環可以繼續采集數據
標定數據流導入磁盤應用
得益于PXI Express儀器系統吞吐量的提高,您可以在數據流導入磁盤應用中實現更高的采樣率和更多的通道數為了標定數據流導入磁盤應用的準確吞吐量,使用如下等式:
吞吐量=采樣率x字節/樣本x通道數
例如,考慮一個數據流導入磁盤應用場景:NI PXIe-5122高速數字化儀的兩個通道以100 MS/s的最大采樣率進行采樣注意,NI PXIe-5122是一個14-位的數字化儀
因而,每個采樣值需要2字節存儲空間或磁盤空間
NI PXIe-5122的最大吞吐量如下所示:
吞吐量=100 MS/s x 2字節/采樣 x 2通道=400 MB/s
為了精確表征一個真實系統的性能,使用一個PXI Express雙核嵌入式控制器,以及一個速率為650 MB/s的PXI Express x4 RAID-0硬盤驅動器對于該測試,所用的采集大小為40 GB
在如下所示的測試結果中,使用了多個具有256 MB板載存儲的NI PXIe-5122數字化儀
表一根據所需通道的數目,描述了數據流導入磁盤應用的最大采樣率
表1.NI PXIe-5122高速數字化儀的數據流導入磁盤的標定速率
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