Úspěšné aplikace
Společnost Microsoft využívá NI LabVIEW a modulární přístroje PXI k vývoji a k výrobním testům ovladačů herních konzolí Xbox 360
Autor (autoři):
D.J. Mathias, Microsoft
Obor:
spotřební zboží, elektronika
Výrobek:
LabVIEW, modulární přístroje, osciloskopy/digitizéry, PXI/CompactPCI
Zadání:
Vývoj komplexního testovacího systému pro výrobní testy ovladačů herních konzolí Microsoft Xbox 360, a to i bezdrátových.
Řešení:
Využití flexibilních automatizovaných testovacích systémů založených na produktech Microsoft Windows XP, Microsoft SQL Server, na vývojovém prostředí National Instruments LabVIEW a na modulárních přístrojích NI PXI k testování funkcí a výkonu ovladačů herních konzolí Xbox 360, a to i bezdrátových verzí.
Návrh ovladačů pro novou generaci herních konzolí
Společnost Microsoft používá už od roku 2001 systémy založené na prostředí NI LabVIEW a modulárních přístrojích PXI. pro testování funkčnosti původních ovladačů Xbox. Systém testoval komunikaci přístroje a na úrovni bitů monitoroval pakety přenášených dat. Tak bylo ověřeno, že všechny vnitřní zprávy o funkcích ovladače jsou v požadovaných mezích. Dále systém kontroloval signály na úrovni čipů a analyzoval některé parametry elektrických signálů jako např. doby náběhu/poklesu, minimální a maximální hodnotu napětí a proudový odběr.
V květnu 2005 společnost Microsoft oznámila poslední inovaci v oblasti digitální zábavy - novou řadu herních konzolí Xbox 360 s novými ovladači připojenými kabelem i s bezdrátovými ovladači. Ovladače Xbox 360 připojené kabelem využívají ke komunikaci s herní konzolí univerzální rozhraní USB, jehož výhodou jsou i nízké náklady. Přes USB lze připojit i další periferní zařízení např. volant, dance pad, apod. Testovací systémy pro ověření funkcí ovladače Xbox 360 musejí provádět testy obdobné těm, které probíhaly v původním systému Xbox. Nové konzole však vyžadují vyšší citlivost na zachycení signálu, aby byla ověřena neporušenost signálu v novém ovladači. Nejnovější modulární přístroje typu NI, včetně digitizéru NI PXI-5124 s rozlišením 12 bitů a vzorkovací frekvencí 200 MS/s, vyhovují zvýšeným nárokům na výkon testů ovladačů Xbox 360. Grafické vývojové prostředí LabVIEW bylo základem pro vytvoření více než 100 testů s využitím síťové komunikace přes ethernetové rozhraní a ukládání dat do databáze na serveru Microsoft SQL Server.
Výrobní testy a kontrola návrhu pomocí modulárních přístrojů PXI
Využití modulárních přístrojů standardu PXI a prostředí LabVIEW umožnilo vytvořit testovací systém pro ověřování konstrukce ovladačů Xbox 360 v ověřovací laboratoři a později i přímo ve výrobě. V průběhu ověřovacího a výrobního cyklu jsme použili níže uvedené měřicí přístroje založené na modulárním přístupu NI PXI:
· digitizér PXI-5124 s vysokým rozlišením určený pro analýzu USB komunikace
· modul PXI-4472 pro dynamické měření akustických signálů, určený k analýze vibrací motoru (zpětné vazby)
· moduly PXI pro sběr dat, určené k obecným analogovým měřením vstupu a zápisu na výstup
· modul PXI-6509 určený k obecnému čtení a zápisu digitálních linek
Díky širokému rozsahu funkcí PXI modulů a přístupu k měření založenému na softwarových řešeních se nám podařilo testovací systémy velmi rychle přizpůsobit našim potřebám v ověřovací laboratoři i přímo ve výrobě.
Digitizér PXI-5124 s vysokým rozlišením je klíčovým prvkem v testeru ovladačů Xbox 360, který se používá při výstupní kontrole. Digitizér PXI-5124 je schopen v reálném čase vzorkovat s frekvencí 200 MS/s a s 12 bitovým rozlišením, takže můžeme s vysokým stupněm jistoty ověřovat úplnost signálu po USB rozhraní mezi ovladačem a herní konzolí Xbox 360. Velké rozlišení a vysoká vzorkovací frekvence patří k nejdůležitějším parametrům digitizéru, díky kterým je lze považovat za optimální řešení zajišťující vysokou kvalitu měření. Digitizéry jsou zároveň za krokem vpřed ve srovnání s osciloskopy, které se vyznačují vyšší cenou a nižším rozlišením. Digitizér NI spolehlivě zachytí signály z motoru a díky tomu lze provést analýzu signálů mezi ovladačem Xbox 360 a konzolí na USB sběrnici, zvukových signálů i sériových komunikačních signálů.
Spolupráce NI LabVIEW se serverem Microsoft SQL Server po protokolu TCP/IP a ActiveX
Klíčovým testem každé výrobní kontroly je test funkčnosti zařízení. Zadání zní: vyvinout testovací systém pro výrobní linku zahrnující co nejvíce variant testů, které poběží paralelně v rámci daného výrobního cyklu. Nový systém určený k ověřování funkčnosti ovladačů Xbox 360 využívá novou architekturu testování, jenž umožnila na každém testeru zvýšit propustnost o 100 %.
V prostředí LabVIEW se paralelně provádějí vícenásobné testy, aby se maximálně zvýšila propustnost výrobní linky. Zároveň se pomocí sady nástrojů LabVIEW Database Connectivity Toolkit ukládají parametry každého testovaného zařízení do databáze Microsoft SQL Server. Ke každému ovladači Xbox 360 se nasbírá více než 110 parametrů, které se po ukončení testů odešlou na k tomu účelu vyčleněný Microsoft SQL Server. Naměřené údaje se využívají pro pozdější analýzu a k dalšímu vylepšování výrobní linky a konzole Xbox 360. U bezdrátových ovladačů je navíc v systému převodník z USB na proprietární bezdrátové rozhraní. V prostředí LabVIEW je integrován protokol TCP/IP a podpora ActiveX, proto bylo splnění zadání poměrně jednoduchý. Závěrem: vývojové prostředí LabVIEW umožnilo vývoj optimálního testovacího systému pro výstupní kontrolu ovladačů Xbox 360 s ukládáním dat na Microsoft SQL Server, s komunikací pomocí protokolu TCP/IP a softwarovou interakcí využívající ovládací prvky ActiveX.
Společnost Microsoft dosahuje svého obratu s využitím prostředí NI LabVIEW a modulárních přístrojů PXI
Ve společnosti Microsoft Corporation vyvinuli univerzální systém pro ověřování a výstupní kontrolu ovladačů Xbox a Xbox 360. Tento systém využívá produktů Microsoft Windows XP, LabVIEW a PXI. Systém založený na PXI umožňuje provádění spolehlivé výstupní kontroly a ukládání hodnot všech parametrů na Microsoft SQL Server. Digitizérem PXI-5124 s vysokým rozlišením a vysokou vzorkovací frekvencí získáváme testovaný signál s 12bitovým rozlišením a vzorkovací frekvencí až 200 MS/s. Použití LabVIEW modulárních přístrojů PXI nám snížilo náklady ve srovnání se samostatně stojícími jednoúčelovými přístroji. Výpočetní kapacita osobních počítačů pak umožňuje udržování i další rozvoj systému tak, aby vyhovoval našim současným i rostoucím potřebám v budoucnosti. | 
