Microsoft사, NI LabVIEW와 PXI 모듈형 계측기를 사용하여 Xbox 360 컨트롤러용 생산 테스트 시스템 개발

D.J. Mathias, Microsoft

“전반적으로, LabVIEW는 Microsoft SQL Server를 이용한 데이터 저장, TCP/IP 통신, ActiveX 컨트롤의 프로그램적 조작과 같은 기능을 통해, 최적화된 Xbox 360 컨트롤러 최종 단계 생산 테스트 시스템 개발에 도움을 주었습니다.”

- D.J. Mathias, Microsoft

과제:

Xbox 360 유무선 컨트롤러를 위한 저비용의 포괄적 생산 테스트 시스템을 개발합니다.

해결책:

Microsoft Windows XP, Microsoft SQL Server, NI LabVIEW, NI PXI 모듈형 계측기에 기반한 유연한 자동 테스트 시스템을 사용하여 유무선 Xbox 360 컨트롤러의 기능적인 성능을 테스트합니다.

차세대 게임을 위한 강력한 컨트롤러 설계하기

2001년, Microsoft는 NI LabVIEW와 PXI 모듈형 계측기를 사용하는, 기존 Xbox 컨트롤러용 PXI 기반 최종 생산 단계 기능 테스트 시스템을 배포했습니다. 시스템은 디바이스 통신을 테스트하고 비트 레벨에서 데이터 패킷을 모니터링하여 모든 컨트롤러 기능 메시지가 스펙을 만족하는지 확인했습니다. 또한 칩 레벨에서 신호를 모니터링하여 상승/하강 시간, 최소/최대 전압 레벨, 전류 소모와 같은 파라미터에 대한 전기 신호를 분석했습니다.

2005년 5월, Microsoft사는 새로운 Xbox 360 유무선 컨트롤러와 함께 디지털 엔터테인먼트 및 게임 업계의 최신 혁신 제품인 Xbox 360을 발표했습니다. Xbox 360 유선 컨트롤러는 저비용 다용도 USB 인터페이스로 게임기와 통신합니다. USB 인터페이스를 사용하면 시스템은 댄스 패드, 운전대와 같은 추가적인 주변 기기를 쉽게 연결할 수 있습니다. Xbox 360 컨트롤러 기능 테스트 시스템은 원래 Xbox 컨트롤러 테스트 시스템과 유사한 테스트를 수행하면서, 새로운 컨트롤러의 신호 무결성을 확인하고 고품질의 사용자 환경을 보장하기 위해 더 높은 성능의 신호 수집을 필요로 했습니다. 우리는 NI PXI-5124 12비트, 200MS/s 디지타이저를 포함한 최신 NI 모듈형 계측기를 사용하여 더 높아진 Xbox 360 컨트롤러 기능 테스트 요구사항을 충족하였습니다. LabVIEW 그래픽 개발 환경을 사용하여 100개 이상의 테스트를 만들었고, 이더넷 통신을 구현했으며, Microsoft SQL Server 데이터베이스에 데이터 저장소 인터페이스를 통합했습니다.

설계 검증 및 생산 테스트를 위한 PXI 모듈형 계측기

PXI 계측과 LabVIEW를 사용하여 우리는 Xbox 360 컨트롤러 설계 검증 실험실에서 테스트 시스템을 구축하였으며 최근 이를 생산 라인에 배포하였습니다. 검증 및 생산 주기 동안, 다음의 NI PXI 기반 모듈형 계측기를 통해 광범위한 측정 기능을 얻을 수 있었습니다.

USB 통신 인터페이스 분석을 위한 PXI-5124 고해상도 디지타이저
진동 피드백 모터 분석을 위한 PXI-4472 다이나믹 신호 수집 모듈
범용 아날로그 I/O 측정을 위한 PXI 데이터 수집 모듈
범용 I/O 제어를 위한 PXI-6509 디지털 I/O 모듈

우리는 광범위한 PXI 기능, PXI의 모듈성과 소프트웨어 중심 측정 방식을 활용하여 검증 실험실과 생산 테스트 모두의 요구사항을 충족하도록 테스트 시스템 기능을 신속하게 조정했습니다.

PXI-5124 고해상도 디지타이저는 Xbox 360 컨트롤러 최종 단계 기능 테스트 시스템의 주요 구성요소입니다. PXI-5124 디지타이저의 200MS/s 리얼타임 샘플링 속도와 12비트 해상도 덕분에 컨트롤러와 Xbox 360 콘솔 사이 USB 통신의 신호 무결성을 검증할 수 있었습니다. Xbox 360 컨트롤러의 USB 신호, 오디오 신호 및 시리얼 데이터 신호를 수집, 모니터링 및 분석하는데, 디지타이저의 고해상도 입력과 고속 샘플링 속도는 저비용의 고품질 솔루션이며, 고비용에다 해상도도 낮은 오실로스코프와 비교했을 때 더 좋은 대안입니다.

NI LabVIEW와 Microsoft SQL Server, TCP/IP 및 ActiveX 컨트롤의 연결

기능 테스트는 모든 생산 라인의 핵심 요소입니다. 생산 라인 기능 테스터를 개발할 때의 과제는 주어진 생산 주기 시간 내에 최대한 많은 병렬 테스트 시나리오를 넣는 것입니다. 새로운 Xbox 360 컨트롤러 기능 테스트 시스템 덕분에, 우리는 테스트 스테이션당 테스트 처리량이 100% 향상된 테스트 전략을 구현했습니다.

LabVIEW로 여러 테스트를 병렬로 실행해 주어진 생산 주기 시간 동안 테스트 커버리지를 최대화하고, LabVIEW Database Connectivity Toolkit로 Microsoft SQL Server 데이터베이스에 연결하여 모든 테스트 대상 유닛 (UUT) 파라미터를 저장했습니다. 각 Xbox 360 컨트롤러가 생산 라인에서 나올 때마다 완료된 각 테스트에서 110개 이상의 데이터 파라미터를 전용 Microsoft SQL Server로 전송하고 사후 테스트 분석을 통해 미래의 생산 라인 및 디바이스 개선사항이 구현됩니다. LabVIEW에 포함된 TCP/IP와 임베디드 ActiveX 컨트롤 지원은 사용자 정의 인터페이스를 통해 USB 및 무선 컨트롤러와 통신하는 데 사용되었습니다. 전반적으로, LabVIEW는 Microsoft SQL Server를 이용한 데이터 저장, TCP/IP 통신, ActiveX 컨트롤의 프로그램적 조작과 같은 기능을 통해, 최적화된 Xbox 360 컨트롤러 최종 단계 생산 테스트 시스템 개발에 도움을 주었습니다.

Microsoft사, NI LabVIEW 및 PXI 모듈형 계측기로 성과를 내다

Microsoft사에서는, Microsoft Windows XP, LabVIEW, PXI를 사용하여 Xbox 및 Xbox 360 컨트롤러를 위한 다목적 검증 및 최종 단계 생산 테스트 시스템을 개발하였습니다. PXI 기반 시스템을 사용하면 안정적인 생산 라인 테스트를 수행하고 모든 파라미터를 Microsoft SQL Server에 저장할 수 있습니다. PXI-5124 디지타이저는 고해상도 입력과 높은 샘플링 속도를 통해 최대 200MS/s의 데이터 속도와 12비트의 해상도로 테스트 신호를 수집할 수 있는 저비용 자동화 테스트 시스템을 제공합니다. 마지막으로 PC 기반 시스템의 유연성 덕분에 현재 및 향후 개발을 위한 시스템을 계속해서 쉽게 업그레이드하고 유지 관리하고 있습니다.