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实时测试是使用实时环境作为测试系统的一部分，以实现更高的可靠性和/或确定性。
NI VeriStand是NI推出的基于配置的全新软件环境，提供了预定义、可定制的解决方案，用于创建实时测试系统。敬请浏览以下的多个实时测试应用以理解如何使用新的软件实现这些技术。
表1：实时测试提升系统性能以满足一系列测试系统要求。
闭环控制
常见的实时测试技术是使用闭环控制以实现对测试系统中的物理变量的自动控制。举例而言，在实现例如压力室等环境测试系统时，测试室在为被测单元（UUT）提供激励并监视其响应的同时，还必须维持一定的状态。由于室内压力可能受到例如测试室泄漏和变化的UUT特性等许多变量的影响，工程师必须实现闭环控制算法监视压力传感器的数值，并且自动调节控制泵和阀的指令以保证压力遵照测试计划所指定的曲线变化。要实现该自动化控制，控制器必须测量系统的状态，以恒定的或确定性的时间间隔调节系统的控制指令。对于需要闭环控制的诸如环境测试室、动力计、风洞和其他实时测试应用来说，工程师通常使用实时操作系统（RTOS）和/或现场可编程门阵列（FPGA）确保控制算法的确定性执行。
真实模型仿真
工程师使用硬件在环（HIL）测试，更有效地对嵌入式控制系统进行测试。嵌入式控制系统包括嵌入式控制单元和它所控制的系统或环境（通常称为被控对象）。在测试嵌入式控制系统的时候，对安全性、被控对象可用性和成本的考虑可能会使得使用整个系统完成所有期望测试变得不太现实。然而，嵌入式控制单元和被控对象之间的闭环耦合会使得在没有被控对象的时候就对嵌入式控制单元进行完整测试变得不可能。HIL仿真是基于被控对象模型的实时测试技术，被控对象模型提供被控单元（UUT）的期望仿真信号，这样，就可以在没有被控对象的情况下进行测试。要精确仿真被控对象与控制器之间的交互，测试系统必须以恒定的或确定性的时间间隔，确定性地执行被控对象模型计算。这些时间间隔通常在10 ms到10 μs之间，并且需要使用RTOS和FPGA，实现HIL测试系统。
协议感知接口
另一个实时测试技术是使用协议感知接口，进行半导体和RF设备测试。这些高要求的测试应用程序通常以数千赫兹直至数千兆赫兹的速度与UUT进行交互，并且要求响应时间在一个时钟周期之内，完成大型数据集合的计算或是高速数据传输。由于这些设备变得越来越复杂，标准的测试矢量变得越来越难以使用。
这种复杂性使得协议感知的自动化测试设备（ATE）的使用成为必然。在该测试设备中，测试系统需要能够感知UUT所使用的通信协议，完成相应的板载处理用于满足时序要求。由于这些性能要求，这些类型的实时测试应用程序通常需要用户可编程的FPGA实现定制触发、数据简化、协议感知测试和协处理。
运行时可靠性与开环性能
在其他情形下，例如激励剖面或基于序列的测试系统等更一般的测试系统能够使用实时测试平台提供更高的可靠性和性能。此外，无人测试系统需要实现在不使用用户界面进行操作或是在运行时操作受到限制或不可用的远程操作情况下，正常运行。在这些情形下，实时测试系统提供了系统运行所必须的可靠性。
NI VeriStand实时测试软件
十多年以来，NI提供了创建实时测试系统的理想平台。结合使用NI LabVIEW、NI TestStand和LabVIEW实时与LabVIEW FPGA模块，工程师编写的实时测试应用程序，能够与模块化实时模块与基于FPGA的I/O进行交互，适用于几乎所有的应用需求。NI VeriStand的发布为工程师提供了基于配置的开发方法来创建这些应用程序，并且能够在需要的情况下，使用LabVIEW、NI TestStand、.NET、C/C++和Python进行功能扩展。
图1：NI VeriStand提供了基于配置的开发方法用于创建实时测试应用程序。
NI VeriStand是现成可用的、易于上手的软件开发环境，用于配置实时测试任务，包括实时与基于FPGA的I/O接口、可触发的数据记录配置、实时激励发生、计算通道和事件报警。它为工程师提供了导入仿真模型的功能，方便他们使用LabVIEW或第三方软件开发控制与HIL测试应用程序。
在配置实时任务之后，系统配置被部署到NI VeriStand引擎中，它已为多核执行进行了优化，能够提高应用程序性能。在完成部署之后，引擎能够与NI VeriStand用户界面进行通信，该用户界面是运行时可编辑的工作区，包含了一套易于上手的工具，用于数据与系统健康监视、数值重载、报警监视和其他功能。
使用NI VeriStand构建实时测试系统的工程师可以减少开发时间和应用程序维护成本，还可以随着产品新版本的发布，不断改进功能和性能。
——Chris Washington chris.washington@ni.com
Chris Washington是NI实时测试与HIL仿真的产品经理。他获得了美国德州农工大学的电子工程学士学位，专攻数字电子和控制设计技术。
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