现在，伴随着测验需求的多样化和杂乱化，软件界说的仪器体系已成为测验丈量职业最重要的开展趋势和干流技能。软件界说的模块化体系不只能够协助用户在进步功率的一起下降测验本钱，还能满意未来不断晋级扩展的需求。
软件界说的模块化测验体系成为职业干流技能
当今的电子产品（例如iPhone）不光集成越来越多的功用，并且越来越依重于经过软件去界说产品功用。相同地，在产品规划和客户需求日益杂乱的今天，用于测验丈量的仪器体系也越来越杰出软件界说的效果。经过软件界说硬件的功用，用户能够更快更灵敏的装备测验体系，并满意不断改动的测验需求，例如同一个数字化仪能够完结示波器、频谱剖析仪和视频剖析仪等不同的功用。此外，经过软件还能够自界说愈加友爱的人机界面。
一起，为了完结对电子产品所集成的多种功用进行测验，一起也为了到达更好的灵敏性和可晋级性，测验体系正逐渐朝着模块化、小体积的方向开展，也便是将杂乱的测验体系简化成模块化的硬件和软件去逐个完结，需求添加测验项目时只需添加相应的功用模块即可满意未来的晋级需求。
依据这两个开展方向，以软件为中心的模块化仪器技能应运而生，并成为测验丈量职业最重要的开展趋势和干流技能。比较于传统仪器固定的功用装备和仅仅对“测验成果”的出现，以软件为中心的模块化仪器技能赋予用户更多自界说的丈量功用。依据商业的高速总线（如PXI/PXI Express）能够保证许多原始数据的传输；一旦获取了原始数据，就能发挥软件的强壮功用，对原始丈量数据进行自界说处理、剖析、显现、陈述生成或数据存储。例如运用软件装备模块化射频仪器，并结合自界说的软件调制与解调，就能在相同的硬件渠道上完结多种无线协议的测验，这也正表现了咱们所说的软件无线电的概念。
以软件为中心的模块化仪器五层架构
详细而言，一个细化的以软件为中心的模块化测验体系架构如图1所示。现在许多企业都以该架构为规范构建测验体系。
图1 以软件为中心的模块化测验体系五层架构
结构层次五：体系办理软件
体系办理软件层坐落五层架构的最高层。关于一个主动化测验体系，有些测验使命会依据待测设备（DUT）的不同而不同，如仪器装备、成果剖析等；而有些关于一切的待测设备则是通用的，如测验流程的办理，测验陈述的生成等。测验办理软件的效果便是将通用使命分离出来，经过专业的软件服务创立测验流程、集成陈述生成和数据库办理等功用。专业测验办理软件（如NI TestStand）除供给上述功用，还内建了并行和主动和谐测验东西能够协助用户大幅进步测验功率，添加体系吞吐量。
结构层次四：运用开发软件
运用开发软件在测验架构中扮演着承上启下的效果。体系开发者需求凭借它完结详细的丈量运用程序、向最终用户显现必要的信息以及衔接其它运用程序；一起测验开发软件需求经过设备驱动程序与I/O衔接。不只如此，用于开发丈量运用的软件，还需求集成强壮的数据剖析和再现功用，并且是具有长生命周期的干流软件。NI的图形化的编程软件LabVIEW为用户供给了高效而直观的测验丈量运用程序开发东西，满意一切上述需求。关于习惯于文本编程的用户，依据ANSI C的LabWindows/CVI和依据Microsoft Visual Studio的Measurement Studio也是不错的挑选。
结构层次三：体系服务和驱动
体系服务和驱动层是衔接软件开发环境和硬件设备的枢纽。除了起到设备驱动的效果，这一层应该包含更多关于硬件装备办理，确诊测验等功用。例如，NI Measurement and Automation Explorer (MAX) 软件能够协助开发者对一切的NI硬件和经过总线相连的许多传统仪器进行一致的主动检测和装备。体系服务和驱动还经过运用编程接口（API）供给了对运用开发软件层的集成，这样开发者能够很简单的完结设备的编程，然后进步开发功率，削减维护本钱。
结构层次二：处理总线渠道
仪器总线品种许多，每一种都有其合适的运用，例如GPIB总线现在仍是最常见的台式仪器操控总线；LAN/LXI总线特别合适于分布式的体系。为了发挥不同总线的优势，到达体系功用的最优化，许多测验运用都依据混合总线测验体系。作为一个敞开的、依据PC技能的测验丈量渠道，PXI和PXI Express供给了业界最好的数据带宽功用和背板集成的守时和同步功用，以其作为中心总线不会成为整个混合体系的传输瓶颈。一起PXI和PXI Express具有和多种其它总线互连的软硬件接口支撑，使其成为混合总线测验渠道中心总线的抱负挑选。
结构层次一：仪器和设备I/O
作为体系架构的最底层，仪器和设备I/O层将直接接触到实践的物理信号，完结信号调度、A/D和D/A转化等作业。模块化的I/O主要是依据PXI和PXI Express总线的仪器，现在，有超越70家厂商供给超越1500种的PXI模块化仪器，其间包含Agilent，Rhode Schwarz，Keithley和NI在内的许多闻名公司，产品掩盖从数字化仪、信号产生、RF、电源到开关模块等各种I/O模块。依据模块化的软件架构和PXI/PXI Express为中心的操控模块，用户还能够轻松的集成依据GPIB，USB，LAN/LXI等总线的传统仪器，维护原有出资价值。
以软件为中心的模块化测验体系架构的运用
现在，数以千计的公司采用了以软件为中心的模块化的体系架构为规范构建仪器体系。例如，微软依据NI LabVIEW和PXI模块化仪器，为Xbox 360操控器规划的测验体系的速度是前一代测验体系的两倍；华录松下运用NI TestStand, NI LabVIEW和模块化仪器为新式DVD刻录机开发了完好的主动化测验体系，大大进步了功率。这样的比如不乏其人。采用以软件为中心的模块化架构不只为能够加快测验体系开发时刻，节约本钱，并且依据该架构，还能将最新的商业技能引进测验体系，创始立异运用。这些运用包含依据多核处理器的并行测验、依据FPGA的自界说仪器规划和硬件在环仿真、依据PXI Express总线和磁盘阵列技能的测验数据高速流盘等等。信任以软件为中心的模块化架构未来仍将是测验技能的干流，并不断深入每个测验范畴，拓宽新的运用方向。
本文已刊登于《今天电子》2010年5月刊
