概覽
本文簡要敘述了用戶使用NI VeriStand創(chuàng)建實(shí)時測試應(yīng)用程序的方法，考查了用戶使用 NI LabVIEW 和其他環(huán)境創(chuàng)建NI VeriStand附加功能的各種方法
1. 什么是NI VeriStand?
NI VeriStand提供了一個框架，能夠幫助用戶提高創(chuàng)建實(shí)時測試應(yīng)用程序的效率。考慮耐久性測試元件、環(huán)境測試系統(tǒng)、硬件在環(huán)(HIL)仿真等實(shí)時測試系統(tǒng);根據(jù)具體應(yīng)用，用戶的實(shí)時測試軟件需要具有下述多個功能：
● 硬件I/O接口
● 數(shù)據(jù)記錄
● 激勵生成
● 用戶界面
● 主機(jī)系統(tǒng)通信
● 執(zhí)行控制算法、分析例程或仿真模型
● 報警
● 報警響應(yīng)程序
● 計算通道
以上任務(wù)及其他更多的任務(wù)，都可以在NI VeriStand框架中實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化，并且隨時可以配置使用。這一現(xiàn)成的功能在實(shí)踐驗(yàn)證的架構(gòu)中運(yùn)行，加快了用戶的實(shí)時測試應(yīng)用程序開發(fā)，減少了用戶對于應(yīng)用程序的支持并且降低了維護(hù)成本。盡管NI VeriStand提供了實(shí)時測試應(yīng)用所需要的大部分功能，它仍然可以通過LabVIEW及其它軟件環(huán)境進(jìn)行自定義和擴(kuò)展，從而確保滿足用戶的具體應(yīng)用要求。
2. NI VeriStand的工作方式
在考查LabVIEW與NI VeriStand配合使用的各種方法之前，用戶需要先了解NI VeriStand的工作方式。圖1說明了如何使用NI VeriStand創(chuàng)建實(shí)時測試應(yīng)用程序。
圖1. 使用系統(tǒng)瀏覽器窗口配置 NI VeriStand實(shí)時引擎，使用 NI VeriStand工作空間進(jìn)行引擎的用戶界面配置。
NI VeriStand系統(tǒng)瀏覽器窗口可用來配置NI VeriStand實(shí)時引擎，此引擎在實(shí)時PXI系統(tǒng)或NI CompactRIO系統(tǒng)等實(shí)時執(zhí)行目標(biāo)上運(yùn)行。在此配置部署到NI VeriStand實(shí)時引擎上之后，NI VeriStand工作空間窗口立即為引擎提供一個運(yùn)行界面，并且包括多種工具，供用戶監(jiān)測實(shí)時測試應(yīng)用程序以及進(jìn)行交互。
圖2. 系統(tǒng)瀏覽器 (背景)與工作空間 (前景)
3. 如何將NI VeriStand與LabVIEW和其他環(huán)境配合使用
通過LabVIEW及其它開發(fā)環(huán)境，用戶可以為NI VeriStand應(yīng)用程序定制編輯時和運(yùn)行時功能。圖3所示的是用戶可以在哪些位置為應(yīng)用軟件添加額外功能。請注意：藍(lán)色組件由NI VeriStand環(huán)境進(jìn)行配置。黃色組件可以使用LabVIEW或其它環(huán)境來創(chuàng)建，并作為NI VeriStand應(yīng)用程序的本地組件添加，它能夠與環(huán)境無縫地協(xié)作。
圖3. NI VeriStand提供了一個可配置的功能框架，可以添加使用LabVIEW及其它環(huán)境創(chuàng)建的附加功能。
API庫
NI VeriStand為工作空間和系統(tǒng)瀏覽器提供了一個基于.NET的API，用戶可以使用此API為NI VeriStand創(chuàng)建自定義接口或者實(shí)現(xiàn)NI VeriStand應(yīng)用程序的配置和/或運(yùn)行自動化。例如，用戶可以使用系統(tǒng)瀏覽器API庫來創(chuàng)建一個自定義配置窗口，限制用戶對NI VeriStand應(yīng)用程序所做的更改，或者通過電子數(shù)據(jù)表中指定應(yīng)用程序參數(shù)來簡化配置過程。此外，用戶還可以使用工作空間API庫自動運(yùn)行NI VeriStand應(yīng)用程序或者創(chuàng)建完全自定義的運(yùn)行時接口。這些基于.NET的API可以被LabVIEW、NI TestStand,以及多種其它能夠使用.NET接口的環(huán)境使用。
工作空間對象
工作空間是NI VeriStand應(yīng)用程序所用的可編輯運(yùn)行時用戶界面。要使用工作空間，只需將用戶界面對象拖放到工作空間屏幕上，然后右擊對象打開配置對話框。NI VeriStand提供了多種用戶界面對象，然而你仍然可以使用LabVIEW為NI VeriStand創(chuàng)建控制器和指示器，以提供個性化外觀甚至在線數(shù)據(jù)處理等運(yùn)行時功能。要完成這些修改，用戶只需要在LabVIEW中打開NI VeriStand用戶界面對象，然后進(jìn)行更改即可。
圖4. 使用 LabVIEW創(chuàng)建自定義用戶界面對象
工作空間工具
另外，工作空間還提供了很多工具，供用戶監(jiān)測NI VeriStand應(yīng)用程序或者進(jìn)行交互，例如報警監(jiān)控、硬件校準(zhǔn)、激勵配置文件編輯等。用戶可以使用LabVIEW為NI VeriStand應(yīng)用程序創(chuàng)建自定義工具，并將它和其它工作空間工具一起放入工具菜單。例如，用戶可以創(chuàng)建一個提供模塊化儀器所用接口的工具，比如數(shù)字萬用表(DMM)，作為驗(yàn)證過程的一部分提供專業(yè)的測量。
圖5. 使用一個配置對話框?qū)?LabVIEW VI添加到 NI VeriStand工作空間菜單中
模型
前文所述的自定義選項(xiàng)會影響NI VeriStand主機(jī)端組件(工作空間和系統(tǒng)瀏覽器);然而，用戶也可以將自定義功能添加到NI VeriStand實(shí)時應(yīng)用程序中。
通過其它環(huán)境向NI VeriStand添加功能的最常見方法是將已編譯的模型導(dǎo)入到NI VeriStand實(shí)時應(yīng)用程序中。NI VeriStand能夠?qū)胗脩敉ㄟ^LabVIEW、MathWorks, Inc.的Simulink?軟件、ITI的SimulationX、Maplesoft的MapleSim、Gamma Technologies Inc.的GT-POWER，以及其他許多建模與編程環(huán)境所創(chuàng)建并編譯的函數(shù)或模型代碼。利用此功能，用戶可以將實(shí)時閉環(huán)控制、系統(tǒng)仿真、信號處理，以及信號產(chǎn)生等功能添加到NI VeriStand應(yīng)用程序中。這些組件在系統(tǒng)瀏覽器中具有一個標(biāo)準(zhǔn)編輯時間接口，可以輕松地在同一應(yīng)用程序中使用來自多種環(huán)境的已編譯模型，或者在來自不同環(huán)境的已編譯模型之間進(jìn)行切換。
這些模型的已編譯版本，通常使用開發(fā)環(huán)境的C代碼生成工具所提供的簡單配置對話框產(chǎn)生。例如，在導(dǎo)入LabVIEW子VI或子系統(tǒng)模型時，用戶只需要選擇LabVIEW工具菜單的NI VeriStand模型生成工具，選擇目標(biāo)目錄，然后使用系統(tǒng)瀏覽器導(dǎo)入已編譯模型，如圖6所示。
圖6. 將 LabVIEW子VI與子系統(tǒng)增加到用戶NI VeriStand實(shí)時應(yīng)用程序中。
每次NI VeriStand實(shí)時應(yīng)用程序調(diào)用已編譯模型時，需要驚醒輸入鎖存，代碼執(zhí)行以及輸出更新。模型中的模型參數(shù)或變量根據(jù)需要進(jìn)行更新，而不是每個執(zhí)行迭代時均予以更新。NI VeriStand模型提供了一種最簡單技術(shù)，可將自定義功能增加到用戶NI VeriStand實(shí)時應(yīng)用程序中。要了解此過程的更多信息，請閱 讀利用NI VeriStand來使用LabVIEW創(chuàng)建的模型 教程。
雖然可以支持多種軟件環(huán)境，但是用戶依然可以使用產(chǎn)品附帶的NI VeriStand模型框架，來支持其他能夠產(chǎn)生C代碼的開發(fā)環(huán)境。
自定義設(shè)備
將自定義功能增加到NI VeriStand實(shí)時應(yīng)用程序中的另一種方法是使用自定義設(shè)備。與NI VeriStand模型相比，自定義設(shè)備在執(zhí)行架構(gòu)方面給用戶更大的自由度，并且使用戶能夠在系統(tǒng)瀏覽器中自定義編輯時間。NI VeriStand自定義設(shè)備可由LabVIEW使用模板庫創(chuàng)建。模板庫要求具有內(nèi)置在系統(tǒng)瀏覽器中的編輯時間組件，以及通過NI VeriStand實(shí)時引擎執(zhí)行并且能夠訪問引擎的定時和數(shù)據(jù)資源的運(yùn)行時間組件。此接口的使用實(shí)例包括：為新增硬件接口創(chuàng)建支持，執(zhí)行實(shí)時信號處理等自定義功能。
圖7. 將自定義編輯時間及運(yùn)行時間功能添加到用戶的NI VeriStand實(shí)時應(yīng)用程序中。
FPGA特性
在將實(shí)時I/O硬件接口添加到NI VeriStand中時，用戶可以快速地配置多種標(biāo)準(zhǔn)模擬、數(shù)字，以及通信總線接口;然而，利用LabVIEW基于FPGA的可重配置I/O(RIO)設(shè)備，NI VeriStand還能夠創(chuàng)建用戶定義的I/O硬件。用戶可以利用此功能創(chuàng)建自定義I/O硬件接口，以25納秒的速度執(zhí)行信號處理、仿真、觸發(fā)和/或控制任務(wù)，并且不會消耗用戶運(yùn)行NI VeriStand引擎的實(shí)時處理器的任何處理帶寬。此外，由于I/O接口基于FPGA，用戶還可以輕松地重新配置設(shè)備的特性或行為，以滿足新的要求，或者創(chuàng)建能夠用于多個應(yīng)用程序并且無需更改I/O接口硬件的測試系統(tǒng)。
圖8. 使用 LabVIEW FPGA創(chuàng)建自定義的、可重配置的硬件接口
4. 后續(xù)步驟
NI VeriStand提供的框架包括了即用功能以及利用LabVIEW添加自定義功能的集成接口，幫助用戶更加有效地創(chuàng)建實(shí)時測試應(yīng)用程序。除了開箱即用功能的優(yōu)勢之外，利用此框架構(gòu)建的應(yīng)用程序還能夠從NI VeriStand每次修訂時的質(zhì)量、功能和性能改進(jìn)中大大受益。
（轉(zhuǎn)載）
