16 Kanäle für die Testautomatisierung
Von der PCIe-Karte zum LXI-Gerät
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
LXI-Geräte im Verbund betreiben
IVI (Interchangeable Virtual Instruments) ist ein Software-Standard, der auf definierten und standardisierten virtuellen Instrumentenklassen basiert. Auf oberster Ebene werden verschiedene Geräteklassen mit Standard-Funktionen definiert. Der hier vorgestellte LXI-AWG wird durch die Klasse »IviFgen« abgedeckt. Diese virtuelle Geräteklasse spezifiziert einen Funktionsgenerator. Die Klassenfunktionen erlauben Features des Funktionsgenerators einzustellen wie Ausgangspegel, Signallänge oder Ausgangsfrequenz, ebenso wie die Übertragung der Signaldaten oder die externe Trigger-Einstellung. Durch die Definition einer einheitlichen Schnittstelle können Geräte verschiedener Hersteller für den Testaufbau genutzt werden, sofern sie nach dem IVI-Standard arbeiten. Solange dabei der gleiche Funktionsumfang unterstützt wird, kann ein neues Gerät eines anderen Herstellers ohne weitere Anpassungen des Quelltextes integriert werden.
Softwareseitig können die virtuellen Instrumente über verschiedene Programmierstandards angesprochen werden. Am weitesten unterstützt bei IVI-Geräten sind IVI-C und IVI-COM. Die IVI-Schnittstelle ist grundsätzlich unabhängig von der LXI-Spezifikation. Auch Ethernet-Geräte ohne LXI- Unterstützung, kartenbasierte Lösungen oder USB-Geräte arbeiten nach IVI-Standard und erlauben damit die Austauschbarkeit der Geräte.
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Zugang zum eingebetteten PC
Für einige Anwendungen ist es sinnvoll, den eingebetteten PC direkt zu nutzen, anstatt das Messgerät über Ethernet zu steuern. Die seit einiger Zeit verfügbare Option »Embedded Server« bietet hier eine Zugangsmöglichkeit, zusammen mit mehr Rechenleistung und einer internen SSD mit Platz für Daten. Die Programme laufen dabei auf dem internen Linux. Da die proprietäre API für den internen Server und die Ethernet-Steuerung komplett identisch ist, kann auf dem Host-Rechner entwickelt werden. Der Zugang zum eingebetteten Server erfolgt dann über eine Linux- SSH-Shell.
| LXI-Standard |
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LXI (LAN eXtension for Instrumentation) ist ein 2005 veröffentlichter und mehrfach erweiterter Standard für Ethernet-kontrollierte Messgeräte. Laut LXI Consortium sind aktuell über 4000 zertifizierte Produkte im Umlauf von rund 50 Herstellern, darunter Keithley, Keysight, LeCroy, Rohde & Schwarz, Tektronix und Yokogawa.
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LXI-Gerät oder PCIe-Karte?
LXI-Gerät und PCIe-Karte basieren auf der gleichen AWG-Hardware, sodass die technische Spezifikation der eigentlichen Messtechnikfunktion für beide Gerätetypen identisch ist. Auch sind alle Modi, Speichergrößen und Funktionen bei beiden Geräteklassen vorhanden.
Hauptunterschied ist der Einsatzzweck: Die PCIe-Karte ist für den Einbau in kompakte Testsystem oder OEM-Geräte ausgelegt. Der LXI-AWG als eigenständiges Gerät erlaubt einen mobilen Einsatz und kann an beliebigen Rechnern benutzt werden, ohne das Gehäuse zu öffnen und eine Steckkarte einzubauen. Der eigentliche PC, der das Gerät steuert, kann ausgesucht werden, ohne dass Steckplätze, Kühlung oder Stromversorgung für eine Karte beachtet werden müssen. Auch sind erst mit einem LXI-Gerät mobile Einsatzmöglichkeiten oder das Teilen eines Geräts im Laborbetrieb möglich.
Bei den Anschlussmöglichkeiten der PCIe-Karte müssen, dem mangelnden Platz auf der Frontblende geschuldet, kompakte Koaxial-Anschlüsse wie SMB oder MMCX genutzt werden. Die Variante als eigenständiges Gerät kann bequemer über Standard BNC-Anschlüsse verbunden werden. Ein grundlegender Nachteil des LXI-Gerätes gegenüber der PCIe-Karte ist aber vorhanden: Während das PCIe-Interface der M2p.65xx-Serie Datenübertragungsraten von etwa 700 MByte/s erlaubt, erreicht das Gbit-Ethernet-Interface des LXI-Pendants nur knapp 100 MByte/s. Anwender, die permanentes Streamen von Daten am Limit benötigen, oder wo Signale schnell geändert werden müssen um Testzyklen zu minimieren, sollten mit der PCIe-Karte arbeiten.
Der Autor
Oliver Rovini
ist seit 2000 technischer Leiter und Chefingenieur für die Hard- und Software-Entwicklung von Spectrum Instrumentation am Hauptsitz nahe Hamburg. Er studierte technische Informatik an der Fachhochschule Wedel und arbeitet anschließend als Entwickler von Messtechnik-Software. 1995 kam er zu Spectrum Instrumentation.
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