NI-hardverek és -szoftverek a TI alkalmazásában
Sambit Panigrahi – Shirish Kavoor – Texas Instruments
A Texas Instruments egy olyan moduláris tesztmegoldás kifejlesztését tűzte ki célul, amely absztrakt, skálázható, moduláris és jól használható; a teljesítménymenedzselő IC-k (PMIC-k) százain keresztül támogatja a tesztszekvenciák használatát; valamint képes együttműködni számos műszerrel, kiértékelő modullal és forrásmérő egységgel (SMU-k). A megoldásban az NI LabVIEW-szoftver és az NI TestStand használatával egy olyan rugalmas, moduláris, automatizált tesztmegoldás jött létre, amely számos PMIC tesztelésére alkalmas különféle előírásokkal, kommunikációs buszokkal és protokollokkal, továbbá számítástechnikai háttérrel nem rendelkező mérnökök számára is jól használható.
A Texas Instruments növeli firmware-tesztplatformja hatékonyságát
A Texas Instruments kifejlesztett egy magas-, közép- és alacsony szintű, eszközmeghajtókat is magában foglaló, többszintű megoldást, és egy olyan szoftvert, amely képes szekvenciák rögzítésére (pl. a képernyőtartalom tárolására), valamint szekvenciák kibocsátására is.
A teljesítménymenedzselő eszközeink-kel való kommunikációhoz az EV2300 Evaluation Module-termékünk alacsony szintű OCX-meghajtóit használtuk fel. A LabVIEW- és NI TestStand-programot használtuk elsőszámú programozási nyelvként és a szekvenciakezeléshez; továbbá hardver és szoftver absztrakciós rétegeket definiáltunk annak érdekében, hogy gyakorlatilag függetlenné váljunk bármely hardver- és szoftverplatformtól (1. ábra).
Az NI TestStand- és LabVIEW-termékek használatával sikeresen átalakítottunk egy hosszadalmas manuális tesztfolyamatot magasan automatizált tesztciklussá, a regressziós tesztidőtartamot hetekről napokra csökkentettük, miközben növeltük a megbízhatóságot, az ismételhetőséget és a karbantarthatóságot.
Az eljárás automatizálása
A firmware-eken leggyakrabban végrehajtott tesztek közé tartozik a töltés és kisütés szimulációja, a firmware-paraméterek felismerése, valamint a firmware írásához és olvasásához a hőmérséklet és kommunikáció szimulációja.
A teljesítménymenedzselő eszközök a döntések meghozatalához tipikusan egy analóg komponenst (analóg front-end) és egy digitális komponenst (mikroprocesszor) tartalmaznak. Ezeknek a komponenseknek a kombinációját többféle funkció megvalósítására használják, mint pl. védelmi funkciók, töltésmenedzselés, a végfelhasználói eszközökkel folytatott kommunikáció és az akkumulátor élettartambecslése. Több szabványnak is meg kellett felelni, mint pl. a Smart Battery System (SBS, Okos Akkumulátor Rendszer) és a Japan Electronics and IT Industries Association (JEITA, Japán Elektronikai és IT Ipari Szervezet) szabványai. Olyan rendszert kellett kifejlesztenünk, amely mindezen firmware-képességek tesztelésére alkalmas.
A PMIC-k típusai több szempont függvényében széles választékban érhetők el: pl. a vevő anyagi lehetőségei, az előrejelző algoritmus összetettsége, a szükséges funkciók köre és maga a tervezett alkalmazás. Egy saját szoftver- és szekvenciakezelő rendszer kifejlesztése nagy kihívást jelent, ugyanis a tesztek komplexitása, az eszközök képességei és a követelmények jelentősen eltérhetnek a különféle teljesítménymenedzsmentre használt IC-k esetén. Mivel valamennyi opciót ugyanazon szoftvernek és szekvenciakezelő rendszernek kell ellátnia, ezért a LabVIEW-ra és NI TestStand-re alapuló megoldás kifejlesztése mellett döntöttünk. Az NI-szoftver rugalmasságát, teljesítményét és modularitását kihasználva könnyedén elvégeztük mindazt, ami más szoftvereszközzel rendkívül nehéz feladat lett volna. Az NI TestStand szkripttámogatásával, könnyű kezelhetőségével, futás alatti szekvenciamódosítási és a riportkészítési lehetőségeivel minden igényünket kielégítette. Ez egy nagy hatékonyságú, tesztmenedzselő szoftverplatform, amelyet felvérteztek szinte minden általunk megkívánt képességgel, továbbá egyéb olyan lehetőséggel, amit korábban nem is gondoltunk szükségesnek. A LabVIEW-t széles körű műszertámogatottsága és a könnyen elérhető meghajtói miatt használtuk. Meglévő OCX-meghajtóinkkal is zökkenőmentesen együttműködött, valamint jól alkalmazható a TI laboratóriumi automatizálási tesztrendszerében.
Szoftverabsztrakciós rétegek
A szoftverarchitektúra több komponensből áll. Az NI TestStand elsősorban a tesztek végrehajtására szolgál hatékony motorjának, különféle kódolási- és szkriptalgoritmusok támogatásának és többféle riportkészítő lehetőségének köszönhetően. A Python-t is használjuk bizonyos esetekben. A tesztszkriptekhez többnyire LabVIEW-ban fejlesztett kódmodulokat használtunk, az NI TestStand pedig ezeket hívja meg. Alacsony szintű OCX- és DLL-formátumú meghajtókat is használtunk hasonló mennyiségben. Ezeket a hagyományos meghajtókat könnyen sikerült a LabVIEW integrációs eszközeinek használatával új tesztmegoldásainkba beépítenünk.
A szoftverabsztrakciós réteget cserélhető LabVIEW-meghajtók és Texas Instruments-könyvtárak alkotják, amelyek az SMU-k, oszcilloszkópok, általános célú I/O-k (GPIO), kommunikáció- és buszfigyelő elemek vezérlését végzik.
A hardverabsztrakciós réteg tartalmaz egy NI PXI-4130-típusú SMU-t, egy 14 aljzatos NI PXI-1044-típusú keretet és egy potenciométert. Egy újabb absztrakciós réteg létrehozásával tettük lehetővé a hardverelemek cserélhetőségét (2. ábra).
2. ábra
Az absztrakt kialakítás egyik legfontosabb oka: az egyszerűség a felhasználók számára. Az összeállítást használó mérnökök nem járatosak a fejlettebb LabVIEW programozási technikákban. Az absztrakcióval csökkenteni tudtuk a bonyolultságot a felhasználó számára.
Az automatizálás előnyei
Automatizálási rendszerünk használatának számos előnyét fedeztük fel, amit a lenti táblázatban foglaltunk össze.
Jövőbeli munka
Jelentős sikereket értünk el automatizált rendszerünk használatával a LabVIEW és NI TestStand segítségével. További lépéseket tervezünk tenni, hogy a jövőben további fejlődést tudjunk elérni, mint pl.:
-
automatizált eredményfrissítés a belső weboldalunkon és adatbázisunkban a belső és külső vevők könnyebb elérése céljából,
-
a bonyolultabb tesztek és a firmware-tesztfolyamat a tesztmérnökök általi egyesítése, valamint
-
szorosabb együttműködés a LabVIEW, az NI TestStand és a PERL/Python-interfészek között.
A LabVIEW- és NI TestStand-megoldás előnyei
Egy adott firmware valamennyi képességét nehézkes végigtesztelni, ezért a tesztlefedettség és a megbízhatóság növelése rendkívül fontos. Emellett bármelyik firmware-en lefuttatott valamennyi teszt eredményének tárolása döntő fontosságú a jövőbeli visszakereshetőség miatt. Az NI TestStand és LabVIEW használatával sikeresen átalakítottunk egy hosszadalmas, manuális tesztfolyamatot magasan automatizált tesztciklussá, a regressziós tesztidőtartamot pedig hetekről napokra csökkentettük le, miközben növeltük a megbízhatóságot, az ismételhetőséget és a karbantarthatóságot. A LabVIEW- és NI TestStand-alapú automatizált tesztmegoldás nagy segítséget nyújtott csapatunk számára az emberi hibák csökkentésében, a nagypontosságú tesztek kifejlesztésében, a tesztek gyors ismételhetőségében, a szoftver minőségmenedzsment hatékonyságának növelésében, és ebből kifolyólag a Texas Instruments-termékek minőségének javításában.
National Instruments Hungary Kft.
2040 Budaörs, Puskás Tivadar u. 14. 1. em.
Tel.: +36 23 448 900, fax: +36 23 501 589
E-mail:
http://hungary.ni.com
Szakmai tanácsadás: 06 80 204 704
Technikai kérdések:
