NI Switch Executive とは？

NI Switch Executiveは、ATEシステムにおいて画期的なスイッチ機能を提供する高度なスイッチ管理/ルーティングソフトウェアです。NI Switch Executiveでは、スイッチモジュール、外部接続、信号ルートを対話形式でプログラミングせずに構成や指定ができるので、開発の生産性が向上します。また、NI TestStandやLabVIEW、LabWindows™/CVI、Measurement Studioと併用すると、テストコードの再利用が可能となるだけでなく、システム性能が向上します。NI Switch Executiveを使用すれば、開発が迅速化するとともに、スイッチシステムの保守も簡素化されますので、テストにかかるコストが削減できます。

スイッチシステムの開発時間を短縮

NI Switch Executiveを使用すると、直観的な構成環境で“仮想デバイス”を作成することで、スイッチシステムの開発を加速化することができます。Measurement & Automation Explorer（MAX）を使用したデータ集録に精通しているユーザにとっては、仮想デバイスの作成は仮想チャンネルの作成に似ています。NI Switch Executiveの仮想デバイス構成を使用すると、NIや他社製のIVI準拠スイッチを各種組み合わせて、1つの仮想スイッチデバイスを作り上げることができます。スイッチハードウェアを仮想スイッチデバイスとして定義したら、スイッチシステムのその他のプロパティを指定することができます。各スイッチデバイスには、次のようなプロパティがあります。

• チャンネル
• 配線
• ルート
• ルートグループ
• 物理的属性

物理的属性には、以下のようなものがあります。

• ワイヤモード
• 帯域幅
• インピーダンス
• セトリングタイム
• 最大電圧
• 許容電流
• 許容電力

NI Switch Executiveを使用すると、各スイッチ構成に関連する物理的属性を保存し、その情報を利用して正しいスイッチルートを決定することができます。そのため、多額の投資をしたスイッチハードウェアで、オーバードライブや低周波スイッチデバイスでの高周波信号のルーティングなどを避けることができます。

NI Switch Executiveの使いやすいアプリケーション構成環境には、複雑なスイッチシステムに使用されるチャンネルの構成用ツールも含まれています。それらのツールを使用すれば、各チャンネルにエイリアス名を付けたり固有のコメントを追加したりできますので、“c0”や“c2”というチャンネルの名前を“DMM”や“Scope”に変えるだけで、大規模なスイッチシステムで使用する数百から数千に及ぶ多数のスイッチチャンネルの管理が非常にしやすくなります。また、複数のスイッチデバイスを使用する際にはチャンネルエイリアス機能が便利です。従来複数のスイッチを含むスイッチシステムでは、各スイッチデバイスに“c0”や“c2”など同じ名前のチャンネルが複数あり、それらが全く別の入力や出力を示していました。NI Switch Executiveなら、それらのチャンネルに異なる名前を割り当てることができます。さらにチャンネルモードでは、スイッチシステム内の各チャンネルを通常、構成、またはソースとして構成できるため、最終的なスイッチ構成を正しく検証することができます。通常モードは、スイッチシステムの通常のチャンネルを示します。構成モードは、チャンネルが2つの通常チャンネルの接続に使用されていることを示します。ソースモードは、入力電圧/電流を提供するチャンネルを示します。図1は、グラフィカル構成ユーティリティに搭載されているインプレースチャンネルエイリアス編集機能を使用して、チャンネルの構成をすばやく行う方法を示しています。

図1. NI Switch Executiveグラフィカル構成ユーティリティ

必要なチャンネルの構成が全て終わったら、NI Switch Executiveに含まれている2つの画期的なユーティリティを使用してチャンネルのペアを接続し、ルートを形成することができます。

1つめは、NI製スイッチデバイス用のグラフィカル構成ユーティリティです。図1に示すように、このユーティリティはグラフィカルなポイント＆クリック方式となっており、NIスイッチモジュールをクリックするだけで構成が行えます。スイッチマトリクスでルーティングを作成するには、「New Route」ボタンをクリックし、接続する行と列の交差ポイントを見つけてクリックします。ルートグループも同じ方法で作成します。「New Route Group」ボタンをクリックし、ルートグループに含める交差ポイントを全てクリックします（図2）。チャンネルエイリアスを構成するには、行または列をクリックして名前を変更します。

図2. グラフィカル構成ユーティリティを使用したルートグループの作成

2つめは、テキストベースのルート構成ツールです。このツールでは、エイリアスチャンネル名または完全なチャンネル名のリストから接続する2つのチャンネルを選択します。選択したチャンネルに基づいて、NI Switch Executiveが使用可能な推奨ルートを表示します。推奨ルートには、システム内の複数のスイッチデバイス間で交差する必要のある全てのワイヤも含まれます。ユーザは推奨ルートを使用することも、ルートを手動で指定することもできます。ルートを選択したら、テストソフトウェアプログラムで簡単に参照できるように、エイリアス名を付けます。さらに、テスト対象ユニット（UUT：Unit Under Test）に対する各テストでは、テストの実行前に複数のルートの切断と接続が必要になることもあります。その場合は、NI Switch Executiveを使って複数のルートをグループ化し、ルートグループを作るとよいでしょう。このルートグループには、エイリアス名を付けてその名前でアクセスすることが可能です。UUTのテストをプログラミングする際は、テストプログラムでルートグループのエイリアス名を使用すると、ルートグループに指定された全てのルートが接続、または切断されます。

シミュレーション

MAXの各NI Switch Executive仮想デバイス構成で、スイッチ構成全体の検証をシミュレーションモードで行うオプションがあります。構成の検証をシミュレーションモードで行うことで、スイッチハードウェアやUUTに損傷を与えるような重大エラーがないことを確認できます。構成したルートやルートグループに関連する問題についてはレポートが表示されますので、簡単にトラブルシューティングでき直ちに修正することが可能です。また、スイッチ構成全体に関するHTML形式のレポートもワンクリックで生成できるため、スイッチシステム全体の構成の文書化や外部リファレンスが簡単にできます。NI Switch Executiveの各仮想スイッチデバイス構成は、XML（eXtended Markup Language）ファイルに簡単に保存できますので、実装したテストシステムにロードして手早い構成や再利用が可能です。

Excelの統合

Excel Import/Export機能を使用すると、スイッチ構成をそのままMicrosoft Excel環境に移行させることができます（図3）。Excelでは、検索/置換や公式のクリック＆ドラッグなどのテキスト編集機能を用いてチャンネルのエイリアス、ルート、ルートグループを複製することができます。また、Excelで構成を拡張することで、NI TestStandテスト管理ソフトウェアとの統合に有利な命名規則が利用しやすくなります。

図3. Microsoft Excelに移行したスイッチ構成

LabVIEW、TestStandとの統合

NI Switch Executiveは、NIのテストアーキテクチャに完全統合できますので、ATEテストシステムの開発に役立ちます。NI Switch Executiveソフトウェアを使用すると、統合されたテストアーキテクチャ内の様々なレベルで必要なスイッチ機能を抽出することができます。

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図4. NI Switch ExecutiveをNI TestStandに統合

図5. NI Switch ExecutiveをLabVIEWに統合

例えば、NI Switch ExecutiveをNI TestStandテスト管理ソフトウェアに組み込むと、テストごとにスイッチハードウェアを制御することが可能です（図4）。また、NI Switch Executiveを使用すれば、LabVIEW（図5）、LabWindows/CVI、Visual Studio用NI Measurement Studioなど、あらゆる言語で作成したテストモジュール内でスイッチをプログラムですることができます。

図6. NI Switch ExecutiveでIVI（Interchangeable Virtual Instrument）規格を使用

システム保守の簡素化

最後に、NI Switch Executiveを使用すると、自動スイッチシステムの管理も簡単です。対話式の使いやすい構成環境となっているため、スイッチルートやハードウェアをすばやく変更して製品の変更に対応することができます。NI Switch Executiveは図6に示すようにIVI（Interchangeable Virtual Instruments）規格を採用しているため、IVI準拠のスイッチハードウェアをそのスイッチの他のバージョンや別のベンダのスイッチと交換しても、テストコードを書き直す必要は一切ありません（IVI Switch Class Driver関数を使用している場合）。IVIの詳細については、こちら（ni.com/ivi）を参照してください。

参考資料

NI Switch Executive

NI TestStand

NI LabVIEW

NI Measurement Studio

次世代テストシステムの設計 ― ユーザガイド（英語）

まとめ

新しい製品が登場するたびにUUTが複雑化する中、接続する必要のあるテストポイント数は急速に増えています。その影響で、スイッチシステムも複雑化しています。NI Switch Executiveを使用すると、スイッチシステムの開発と保守における多くの難題が解決できますので、最終的にテストシステムのコストを削減することが可能です。

参考資料

NI Switch Executive

NI Switch Executive 3.0の新機能

デモ： NI Switch Executive 3.0（所要時間：3分）

 

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