테스트 시스템 개발에 Microsoft Excel 및 NI Switch Executive 사용하기

대부분의 자동화된 테스트 시스템에는 어느 정도의 스위칭 또는 신호 라우팅이 관련되어 있습니다. 그 실례로는 전원을 컨트롤하는 간단한 범용 릴레이에서부터 테스트 중인 디바이스 (DUT), 수 천개의 테스트 포인트를 수 십개의 계측기로 라우팅하는 복합 매트릭스 구성에 이르기까지 다양합니다. 컨트롤하는 릴레이의 개수가 적으면 릴레이 컨트롤에 필요한 테스트 코드는 간단합니다. 그러나 릴레이와 루트의 개수가 두 자리수가 넘거나 여러 개의 스위치 모듈로 확장될 경우에는 특정 종류의 라우팅 데이터베이스를 사용해야 효율적으로 스위치 연결을 관리할 수 있습니다.

사용자들은 흔히 Microsoft Excel과 같은 스프레드 시트를 사용하여 라우트를 처리하거나, NI Switch Executive 스위치 관리 소프트웨어와 같은 스위치 특정 어플리케이션을 사용합니다. 이 두 가지 방법 모두 스위치 라우팅을 위한 "룩업" 테이블의 역할을 수행합니다. 특히 Switch Executive에는 검증, 문서화, 디버깅 기능 및 라우팅 엔진으로 간편하게 호출하기 위한 LabVIEW, LabWindows/CVI 및 TestStand와의 통합 기능이 있습니다. 종전 사용자들은 라우팅을 처리하기 위해 Switch Executive와 Excel 중 하나를 선택해야 했습니다. 따라서 Excel이 수월한 사용자나 Excel에 라우트 다이어그램을 갖고 있는 사용자들이 Switch Executive의 기능으로 업그레이드하는 것이 어려웠습니다. 그러나 이제 Switch Executive 2.1 출시됨에 따라 Switch Executive의 원래 기능과 Microsoft Excel (또는 다른 스프레드시트/데이터베이스)의 스프레드 시트 기능의 통합이 매우 간단해졌습니다. 본 문서에서는 앞서 말한 통합 작업을 수행하는 과정 및 자동화된 테스트 코드를 간소화하는 방법에 대해 설명합니다.

NI Switch Executive에 대한 배경 정보

NI Switch Executive는 지능형 스위치 관리 및 라우팅 어플리케이션입니다. NI Switch Executive를 사용하면 스위치 모듈, 외부 접속, 신호 라우트의 구성 및 명명 작업을 인터랙티브하게 수행함으로써 개발 생산성을 증대할 수 있습니다. NI의 TestStand, LabVIEW, LabWindows/CVI, Measurement Studio와 함께 사용해 스위치 프로그래밍에서의 테스트 코드 재사용율 및 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다. 결과적으로 NI Switch Executive는 스위치 시스템 구성을 단순화하고 테스트 성능은 높여 테스트 비용을 절감합니다. 이는 다음의 기능을 통해 가능합니다.

직관적인 구성 환경
NI Switch Executive에는 직관적인 구성 환경이 있어 Switch Executive "Virtual Devices"를 구축할 수 있습니다. Switch Executive Virtual Device 구성을 통해 다양한 IVI-준수 NI 제품 및 타사 스위치 제품을 통합하여 단일 버추얼 스위치 디바이스를 만들 수 있습니다. 각 스위치 모듈에 다음을 지정할 수 있습니다.

• 원하는 채널 수
• 하드와이어
• 라우트/라우트 그룹
• 물리적 특성

NI Switch Executive를 사용하면 각 스위치 구성과 관련된 물리적 특성을 저장할 수 있으며, 적절한 스위치 라우트를 결정하기 위해 정보를 지능적으로 사용할 수 있습니다. 따라서 스위치 하드웨어에 투자한 막대한 비용을 보호해주며, 저주파수 스위치 디바이스로 고주파수 신호 라우팅을 방지합니다.

신속한 채널 구성
NI Switch Executive의 신속한 어플리케이션 구성 환경에는 복합 스위치 시스템에 사용되는 채널을 구성하기 위한 툴이 포함됩니다. 이러한 툴을 사용하면 앨리어스(가명)를 생성하여 각 채널마다 고유의 코멘트를 추가할 수 있으므로 "c0" 또는 "c2" 대신 "DMM" 또는 "Scope"로 지정할 수 있어 대규모의 스위치 시스템에서 수 백 또는 수 천개의 스위치 채널 관리를 대폭 간소화합니다. 특히 여러 개의 스위치 디바이스를 사용할 때 채널 앨리어스 기능을 십분 활용할 수 있습니다.

채널에 간편하게 연결하여 라우트 형성
필요한 모든 채널을 구성하게 되면, NI Switch Executive는 여러 쌍의 채널을 연결하여 라우트를 형성하도록 인터랙티브 유틸리티를 제공합니다. 사용자는 본 유틸리티를 사용하여 앨리어스 채널명 또는 전체 채널명 목록으로부터 연결될 2개의 채널을 선택합니다. 그 후 NI Switch Executive는 기존의 지정된 채널 및 하드와이어 정보에 기반하여 사용 가능한 라우트를 알려줍니다.

NI 플랫폼
NI Switch Executive는 ATE 테스트 시스템을 구축 시 더욱 편리한 개발 진행을 위해 NI의 통합된 테스트 아키텍처에 완벽하게 통합됩니다. 예를 들어, NI TestStand 테스트 관리 환경에 NI Switch Executive를 간편하게 통합하여 테스트 별로 스위치를 컨트롤할 수 있습니다. 또한 NI Switch Executive를 사용하여 NI LabVIEW, NI LabWindows/CVI 및 NI Measurement Studio for Visual Studio 등의 대중적인 테스트 언어로 작성된 개별 테스트 모듈 내에서 스위치를 간편하게 프로그래밍할 수 있습니다.

시스템 유지보수
마지막으로, 자동화된 스위치 시스템은 NI Switch Executive 사용을 통해 유지관리가 훨씬 수월해집니다. 인터랙티브하고 사용하기 쉬운 구성 환경이 있어 스위치 라우트 및 하드웨어를 신속하게 변경하여 제품에 변경 사항을 반영합니다. NI Switch Executive는 Interchangeable Virtual Instruments (IVI) 표준을 활용하므로 IVI-준수 스위치 하드웨어를 테스트 코드 재작성 필요없이 (IVI Switch Class Driver 함수를 사용한다는 전제하에) 다른 스위치 버전 또는 다른 벤더의 스위치로 신속하게 상호 변경할 수 있습니다.

 

NI Switch Executive와 Microsoft Excel의 통합

NI Switch Executive 2.1이 출시되기 이전에는 기존의 Excel 라우트 맵을 Switch Executive Virtual Device에 통합할 수 있는 방법이 없었습니다. 새로운 NI Switch Executive Configuration API로, Switch Executive의 모든 “behind-the-scenes” 함수가 사용자 이용 가능하므로 어플리케이션 또는 매크로 (Excel의 경우)는 Switch Executive 라우팅 엔진에서 구성을 전환하도록 작성됩니다. Excel 안팎으로 라우트 반입/반출이 본 API의 인기 있는 기능이므로 본 기능을 설명하기 위한 2개의 예제 프로그램이 제작되었습니다.

첫 번째 예인, GenerateExcelReport.xls은 Program Files >> National Instruments >> Switch Executive >> Examples >> Excel 서브 디렉토리 (기본 설치 위치)에서 찾을 수 있습니다. 이 예제 프로그램은 시스템에 구성된 기존 버추얼 디바이스의 풀다운 메뉴가 제공되는 매크로가 포함된 시트가 열립니다. Switch Executive에서 이미 버추얼 디바이스를 개발하였다면 풀다운 메뉴에서 그 목록을 확인할 수 있습니다.

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그림 1: NI Switch Executive 및 Microsoft Excel을 위한
GenerateExcelReport.xls 예제 프로그램

“Generate Report” 버튼을 누르면 본 예제 프로그램에서 작성된 Visual Basic Script 코드를 트리거링하여 버추얼 디바이스로부터 모든 정보를 추출하고 Microsoft Excel의 셀/탭 형식으로 구성합니다. 본 예제 프로그램에 대한 VB Script 매크로는 Tools >> Macro >> Visual Basic Editor에서 확인할 수 있습니다. VB Script 코드의 예제 스크린 샷을 아래에서 확인하십시오.

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그림 2: Excel/Switch Executive 통합을 위해 작성된 Visual Basic 매크로

매크로가 작동 종료하면, Switch Executive에 사용된 탭과 유사한 탭 형식으로 나뉘어진 버추얼 디바이스 데이터가 있는 새로운 워크북이 나타납니다.

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그림 3: Switch Executive 버추얼 디바이스에서 생성된 Excel 시트 예 보기
Excel 시트의 탭은 Switch Executive 탭과 일치

버추얼 디바이스의 이름은 각 탭의 A1 셀에 열거되어 있습니다. IVI 디바이스, 채널 앨리어스, 제외, 하드와이어, 버스, 라우트, 라우트 그룹에 대한 정보는 각 탭에 디스플레이 되어 있습니다. 따라서 Switch Executive 라우트 편집기를 통해 보는 것보다 훨씬 간편하게 전체 버추얼 디바이스를 볼 수 있습니다. Switch Executive에 자체 “generate report” 기능이 있지만, 스프레드 시트 레이아웃 및 프린트 옵션을 더 선호하는 엔지니어들도 있습니다. 그 경우, 기존 버추얼 디바이스의 Excel 리포트를 생성하는 것이 매우 유용합니다.

또 다른 옵션인 Excel 파일로부터 버추얼 디바이스를 생성하는 것 또한 매우 유용합니다. NI Switch Executive에 포함된 다른 Excel 예제는 “ImportFromExcel.xls” 입니다. (“Generate Report” 와 동일한 위치에서 찾을 수 있습니다.) ImportFromExcel 예제를 클릭하면 종전과 유사한 시트가 열립니다.

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그림 4: NI Switch Executive 및 Microsoft Excel용
ImportFromExcel.xls 예제 프로그램

여기서 본 시트에 대한 매크로에는 현재까지 로드된 모든 Excel 워크북이 풀다운 리스트에 나타납니다. 로드된 워크북에 기반하여 Switch Executive에서 버추얼 디바이스를 생성할 수 있습니다. 예제 프로그램에서 “Import” 버튼을 누르면 됩니다.

이 과정을 위해, 본 워크시트에 있는 VB Script 매크로는 선택한 로드된 워크북에서 주요 정보를 전환하고, Switch Executive Configuration API를 사용하여 그 정보를 버추얼 디바이스로 변환합니다. 이 때에, 정보는 반드시 “GenerateExcelReport” 예제 워크시트의 형식과 같아야 합니다. 모든 기존 Excel 형식으로의 전환이 가능하지만 매크로는 반드시 새로운 데이터 형식과 일치하도록 변경되어야 합니다. 그러나 GenerateExcelReport 예제에서 사용되는 템플릿은 테스트 시스템 개발자가 사용하기에 충분히 강력한 툴입니다. 다시 말해, 라우트 다이어그램을 만들 수 있는 템플릿을 제공합니다. 그 후, Switch Executive를 열 필요도 없이 Switch Executive 버추얼 디바이스 파일로 손쉽게 반입됩니다. (물론 이 때 Switch Executive가 반드시 시스템에 설치되어 있어야 합니다.)

 

Excel 반입 기능이 왜 유용한가?

Microsoft Excel에서 Switch Executive로 구성을 반입하는 기능은 ATE 시스템 설계자들에게 여러 이점을 제공합니다. 첫째, 기존의 Excel 라우팅 다이어그램을 활용할 수 있으므로 Switch Executive 환경에서 사용하기 위해 기존 작업을 스크랩할 필요가 없습니다. 둘째, Excel의 “클릭-앤-드래그” 기능을 통해 상위 이름에 기반하여 수십만개의 앨리어스, 라우트, 하드와이어 등을 생성할 수 있습니다. 다시 말해, 첫 번째 셀에 DUT1를 생성하고 두 번째 셀에 DUT2를 생성한 경우, 이 두 아이템을 하이라이트하고 드래그하여 새로운 셀로 가져가면 DUT의 끝부분의 숫자는 자동 증가합니다. Switch Executive 환경에 채널 앨리어스를 파일명 바꾸기 (batch renaming) 기능이 있긴 하지만, Switch Executive 환경은 대규모의 라우트 명명 작업을 위해 제작되지 않았으므로 액셀 기능으로 시간을 절감할 수 있습니다.

NI Switch Executive로 간단해진 스위치 프로그래밍

버추얼 디바이스가 완성되면 LabVIEW, LabWindows/CVI, 또는 Visual Studio에서 사용 가능한 Switch Executive API를 사용하여 사용자가 생성한 라우트 및 라우트 그룹을 호출할 수 있습니다. LabVIEW 코드의 예제는 아래에 있습니다. “what to connect” 컨트롤은 닫아야 할 라우트 또는 라우트 그룹의 위치를 나타냅니다. 각 테스트 단계마다 수십개의 릴레이를 닫아야 하는 시스템에 있어, 스위치 하드웨어에 단 한번만 호출하게 되면 각 릴레이를 일일이 닫는 것보다 훨씬 간편하며 관리도 편리합니다.

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그림 6: NI LabVIEW의 Switch Executive API 스크린샷

NI TestStand에서 프로그램된 시스템에서 각 스위치 명령은 테스트 단계의 속성에 임베드될 수 있습니다. 이러한 경우 스위치 프로그래밍은 단지 “enable switching” 박스를 체크하고, 적절한 버추얼 디바이스, 라우트/라우트 그룹을 선택하고, 닫힘 시간을 선택하는 것이 됩니다. 이 방법은 스위치 코드를 ATE 시스템에 있는 개별 테스트 코드 모듈과 완벽하게 분리시킵니다. 스위치 하드웨어가 향후에 변경되어도 계측 테스트 코드는 같은 방식으로 유지됩니다.

그림 7: NI TestStand 시퀀스 편집기 및 단계 프로퍼티 정보 스크린샷 단계
프로퍼티에 있는"switching" 탭을 통해 사용자는 코드를 작성할 필요없이
주어진 단계에 대한 모든 스위칭 정보를 구성할 수 있게 됩니다.

결론

ATE 시스템이 점차 복합화됨에 따라 시스템 내 스위칭 역시 더욱 빠른 속도로 복합화가 진행됩니다. Switch Executive 및 Microsoft Excel과 같은 툴을 사용하면 스위치 라우트를 관리하는 것이 훨씬 수월해지며 미래의 테스트 요구에도 부합할 수 있는 시스템을 구축할 수 있습니다. 기존의 Excel 라우트 맵을 통합하거나, Switch Executive에서 Excel을 사용하여 라우트 생성을 보완하는 기능은 ATE 시스템 설계자들에게 있어 양쪽의 최상의 기능을 통합하는 결과를 가져다줍니다.

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