迁移​到​基于​向量​的​PXI​数字​通道​板​卡​时​的​重要​考量​因素

​PXIe-6555​和​PXIe-6556​数字​波形​仪器​即将​寿终正寝。 如果​应用​包含​一个​或​多个​这些​模​块，​您​可以​根据​应用​所需​的​功能，​选择​迁移​到​PXIe-6570​数字​通道​板​卡​或​迁移​到​另一​款​数字​波形​仪器。 阅读​以下​各​章节，​帮助​您​确定​哪​种​迁移​路径​最​适合​您​的​应用。

每​引​脚​参数​测量​单元​（PPMU）​和​有源​负载

PXIe-6555​和​PXIe-6556​数字​波形​仪器​具有​PPMU​和​有源​负载​功能。 因为​这些​是​唯一​具有​此​功能​的​数字​波形​仪器，​所以​需要​PPMU​或​有源​负载​的​应用​建议​迁移​到​PXIe-6570​数字​通道​板​卡。

数据​传输​速率​超过​100 Mbit/s

PXIe-6555​和​PXIe-6556​数字​波形​仪器​基于​最高​频率​为​200 MHz​的​固定​采样​时钟​采集​并​生成​数据。 PXIe-6570​数字​通道​板​卡​利用​更​强大​的​基于​向量​（而不是​采样）​的​定​时​解决​方案，​可以​灵活​且​极其​精确​地​配置​驱动​器​和​比较​边沿。 PXIe-6570​的​最小​向量​周期​为​10ns，​可以​使用​返回​低​或​返回​高​驱动​格式​生成​100MHz​时钟。 对于​数据​引​脚​(高达​100MHz​的​单​数据​速率​接口)，​使用​单向​数据​速率​高达​100Mbps​的​单向​传输​格式​更​为​常见。 对于​DDR（双​数据​速率​接口），​数据​引​脚​的​更新​频率​与​时钟​引​脚​一样​频繁，​因此​100MHz​的​非​返回​驱动​格式​会​产生​50MHz​的​DDR​连接。 另外，​目前​在​10ns​的​周期​内​有​一个​比较​频​闪。 这​意味​着​PXIe-6570​仅​能​比较​100Mbps​的​数据，​而​PXIe-6555/6​硬件​比较​的是​200Mbps​的​数据。 NI​计划​在​不久​的​将来​提高​PXIe-6570​的​数据​速率，​如果​这​是​您​应用​所​关注​的​问题，​请​联系​当地​NI​销售​代表。 有关​数字​波形​仪器​和​数字​向量​通道​板​卡​之间​时序​差异​的​更​详细​说明，​请​参阅​本文​档​后面​的“根据​时间​设置​进行​采样”部分。

DUT​的​引​脚​超过​32个

如果​应用​需要​通过​同步​多个​PXIe-6555/6​仪器​来​连接​具有​超过​32​个​引​脚​的​DUT，​则​迁移​到​PXIe-6570​可能​需要​额外​的​校准​步骤​来​实现​仪器​的​引​脚​对​齐。

PXI​数字​波形​仪器​选项

PXIe-6544和PXIe-6545均​是​32​引​脚​的​100 MHz​和​200 MHz​数字​仪器，​主要​用于​连接​单​端​接口​的​众多​标准​电​平。 这些​仪器​还​具有​每​组​数据​去​偏斜​和​延迟​功能，​可以​实现​与​DUT​的​连接、​协议​测试​以及​由于​电缆​或​其他​减​损​而​产生​的​偏斜​调整。

PXIe-6547和PXIe-6548均​是​32​引​脚​的​100 MHz​和​200 MHz​数字​波形​仪器，​能够​产生​1.2 V~3.3 V​的​高​电压​电​平​以及​高达​5 V​的​输入​保护。​这些​板​卡​还​具有​每​组​数据​延迟​和​去​偏移​功能，​可以​实现​与​DUT​的​连接、​协议​测试​以及​由于​电缆​或​其他​减​损​而​产生​的​偏斜​调整。

下表​对​PXIe-6555/6​与​PXIe-6570​数字​向量​通道​板​卡​和​PXIe-6544/5/7/8​数字​波形​仪器​进行​了​比较：

数字​波形​仪器​（如​PXIe-6555​或​PXIe-6556）​采用​基于​波形​的​模式​来​定义​生成​或​比较​的​数据。 在​波形​模式​中，​输出​值​和​预期​输入​值​受限于​固定​采样​率，​使得​整个​波形​使用​相同​的​采样​周期。

PXIe-6570​数字​向量​通道​板​卡​不再​采用​基于​波形​的​模式，​而是​采用​基于​向量​的​模式，​其中​输入​和​输出​值​通过​向量​而不是​采样​进行​定义，​在​每​个​向量​的​基础​上有​自己​的​时间​特征。 这​使得​用户​能够​更​灵活​地​控制​驱动​器​和​比较​值。

更多​关于​向量​的​信息，​请​查阅数字​向量​帮助文​档。

数字​波形​仪器​使用​采样​时钟​边沿​来​定义​比​特​转换​或​比较​状态。 这​会​导致​对​数字​数据​进行​过​采样，​从而​增加​波形​的​时间​分辨​率，​这​意味​着​每​个​时钟​周期​的​数据​点​更多，​波形​文件​更大。 加​载​内存​和​管理​这些​较大​文件​的​时间​成本​会​给​工程​师​构​建​应用​带来​一些​挑战。 过​采样​仅​为​波形​中的​边沿​位置​提供​粗​分辨​率，​这​受限于​仪器​可以​创建​的​最快​时钟​时​基。

数字​向量​通道​板​卡​引入​了​时间​设置​的​概念，​允许​灵活​的​高​分辨​率​时序​配置。 每​个​时间​设置​定义​了​所有​引​脚​的​向量​周期，​允许​针对​每​个​引​脚​配置​驱动​格式，​并​可​驱动​和​比较​边沿​（PXIe-6570​具有​39.0625ps​的​边沿​位置​分辨​率）。 pattern​中的​每​个​向量​由​定义​好的​时间​设置​以及​每​个​引​脚​的​数据​值​组成。 数据​和​时间​定义​的​分离​可​更​灵活​地​创建​模​块​化​pattern，​这样​文件​大小​要​比​数字​波形​仪器​所需​的​文件​小​很多。

数字​向量​通道​板​卡​的​一个​重要​参数​是​向量​速率。 PXIe-6570​的​最大​向量​速率​是​100 MHz，​相当​于​10 ns​的​最小​向量​周期。 这个​参数​在​功能​上​与​数字​波形​仪器​定义​的​最大​时钟​速率​并不​一样： 数字​波形​仪器​只能​在​规定​的​采样​时钟​速率​下​进行​非​返回​生成​比较，​而​数字​向量​通道​板​卡​可​允许​灵活​放置​驱动​器​并​进行​比较​一个​向量​周期​内的​边沿。 例如，​具有​200 MHz​采样​时钟​频率​的​数字​波形​仪器​可以​每​5 ns​改变​一次​状态，​这​意味​着​一个​数据​引​脚​可以​产生​最大​100MHz（5ns​低，​5ns​高）​的​时钟​信号。 但是，​数字​向量​通道​板​卡​采用​返回​高​或​返回​低​驱动​格式，​可​允许​在​一个​向量​周期​内​驱动​两​个​位。 这​使得​PXIe-6570​引​脚​也能​产生​高达​100MHz​的​时钟​信号。 图​4​说明​了​这种​差异，​比较​了​PXIe-6555/6​和​PXIe-6570​数据​引​脚​的​最大​时钟​生成​速率。

由于​时序​行为​的​差异，​一些​数字​波形​仪器​能够​以​比​PXIe-6570​更高​的​速率​生成​和​采集​数字​数据，​包括​PXIe-6545、​PXIe-6548、​PXIe-6555​和​PXIe-6556。 我们​计划​提高​PXIe-6570​的​数据​传输​率，​如果​您​的​应用​有​需求，​请​联系​当地​NI​销售​代表。

更多​关于​数字​向量​通道​板​卡​的​时序​信息，​请​查阅数字​向量​帮助文​档。

数字​波形​仪器​使用​NI-​HSDIO​驱动​程序​对​几​种​仪器​功能​进行​编​程​控制。 驱动​程序​框架​由​基于​双​会话​的​架构​组成，​用户​通过​在​每​台​仪器​上​创建​生成​会话​和​采集​会​话来​访问​设备​上​的​数字​I/​O。 LabVIEW、​C​或.NET Wrapper​支持​该​驱动​程序。

基于​向量​的​数字​通道​板​卡​使用​NI-​Digital​驱动​程序​进行​编​程​控制。 该​驱动​程序​不​兼容​NI-​HSDIO，​这​意味​着​迁移​将​需要​修改​用户​的​代码​库​才能​合并​新的​API。 在​NI-​Digital Pattern​驱动​程序​中，​每​个​仪器​只有​一个​会话，​用户​可以​用​编​程​方式​载入​包含​驱动​和​比较​状态​的​pattern。 编​程​语言​支持​LabVIEW、.NET​和​C.

对于​数字​波形​设备，​当​执行​代码​时，​NI-​HSDIO API​用于​定义​和​应用​仪器​的​会话​配置，​例如​采样​率、​数据​延迟​和​电压​电​平。 对于​这种​配置​方法，​配置​值​的​任何​更改​都​需要​更改​代码，​因此​用户​通常​会​使用​类​或​自行​创建​自​定义​文件​类型，​以便​在​整个​VI​架构​中​传递​设置。

​基于​向量​的​数字​通道​板​卡​提供​更加​模​块​化​的​配置​方法： 仪器​配置​保存​在​外部​表格​文件​中，​并​加​载到​数字​通道​板​卡​中。 表格​可以​在​数字​向量​编辑​器​中​创建​和​编辑，​包括​时序​表​（用于​定义​时间​设置）、​电​平​表​（用于​定义​驱动​和​比较​电压），​以及​包含​用户​定义​变量​且​可​用于​他​其他​表格​的​规格​参数​表。 这些​表格​可以​使用​数字​向量​编辑​器​（Digital Pattern Editor，​DPE）​手​动​加​载，​也可以​使用​NI-​Digital API​进行​编​程。 这​为​传输​配置​设置、​管理​多个​配置​以及​将​调​试​配置​从​DPE​迁移​到​您​的​应用​程序​开发​环境​提供​了​一种​简单​的​方法。

使用​数字​波形​仪器​时，​通道​在​代码​库​中​使用​NI-​HSDIO API​进行​定义​和​配置。 这些​通道​使用​以​仪器​为​中心​的​通道​编号​进行​引用，​要求​用户​必须​记住​整个​应用​中​哪些​仪器​通道​连接​到​哪个​DUT​引​脚。 此外，​如果​以后​更换​或​升级​仪器，​以​仪器​为​中心​的​通道​定义​需要​更改​代码​库。

​而​数字​向量​通道​板​卡​使用​用户​可​配置​的​引​脚​图​文件，​将​逻辑​引​脚​名称​和​引​脚​组​映射​到​应用​程序​中的​特定​仪器​通道。 引​脚​图​文件​可以​扩展​到​多个​仪器，​并​允许​用户​使用​抽象、​直观​的​DUT​和​系统​引​脚​名称，​而不是​仪器​通道​编号。 引​脚​图​可以​保存​并​加​载到​任意​数量​的​仪器，​而且​可以​通过​管理​多个​管​脚​图​文件​来​创建​可​配置​的​编​程​环境，​以​最少​的​应用​程序​代码​返工​来​处理​多种​不同​类型​的​DUT。

数字​波形​仪器​使用​以​仪器​为​中心​的​方法​来​定义​电压​电​平。 例如，V_IH和V_IL定义​为​用于​比较​输入​到​数字​波形​仪器​的​电压​的​高低​阈​值，​而V_OH和V_OL定义​仪器​驱动​的​电压​输出​电​平。

数字​向量​通道​板​卡​采用​以​DUT​为​中心​的​方法​来​定义​仪器​的​电压​电​平。 在​NI-​Digital Pattern​驱动​程序​和​数字​向量​编辑​器​中，V_IH和V_IL定义​了​DUT​寄存​高​值​和​低​值​的​阈​值。 类似​地，V_OH和V_OL定义​了​来自​DUT​的​高​和​低​输出​电压，​数字​向量​通道​板​卡​使用​这些​值​来​比较​数据​和​期望值。 以​DUT​为​中心​的​方法​可​让​用户​维护​DUT​数据​表​和​仪器​配置​之间​的​术语​一致性。 测试​工程​师​现在​可以​直接​使用​DUT​数据​表​中的V_IH/V_IL /V_OH/V_OL值，​而无​需​转换​为​以​仪器​为​中心​的​术语。

数字​波形​仪器​通过​使用​脚本​执行​非线性、​动态​或​重复​的​I/​O。 脚本​语言​通过​对​多个​波形​进行​排序​来​实现​模​块​化，​通过​循环​重复​波形​来​实现​内存​优​化，​同时​通过​基于​逻辑​和​触发​器​的​动态​行为​来​实现​灵活​性。 但是，​脚本​与​波形​分开​定义，​这​可能​会​导致​数字​波形​仪器​支持​的​行为​受到​限制。

数字​向量​通道​板​卡​使用​操作​码​而不是​脚本​来​编写​高级​I/​O​行为。 操作​码​允许​用户​执行​循环、​链​接、​条件​分支、​握手​（定​序​器​标志​和​寄存器）​等​操作。 此外，​数字​源​操作​码​代替​和​扩展​了​动态​波形​脚本​的​功能。 操作​码​可以​在​每​个​向量​的​基础​上​进行​配置，​为​用户​提供​更加​灵活​和​全面​的​I/​O​控制。

数字​波形​仪器​通过​两​种​操作​执行​所有​数字​I/​O： 生成​和​采集。 生成​会话​根据​波形​文件​输出​来自​仪器​的​值，​而​采集​会话​则​分析​或​存储​仪器​接收​的​数字​数据。 对于​双向​操作，​例如​激励/​响应​测试，​必须​为​应用​程序​配置​生成​和​采集​会话。

​数字​向量​通道​板​卡​通过​一个​会话​管理​仪器​的​所有​输入​和​输出。 仪器​的​行为​由​每​个​引​脚​每​个​向量​的​pattern​数据​定义 - pattern​可能​包含​驱动​值​（0、​1、​D）​或​比较​值​（L、​H、​M、​V、​X）。 在​运行​时​可以​使用​用户​在​驱动​程序​和​模式​文件​中​预先​配置​的​捕获​波形​捕获​数据。

数字​波形​编辑​器​（DWE）​应用​程序​通过​用户​界面​来​创建​和​修改​波形​文件，​而不是​采用​文本​编辑​或​编​程​方式。 DWE​的​功能​仅​限于​简单​的​波形​编辑，​不​允许​用户​直接​与​硬件​交互。 相反，​用户​必须​从​DWE​中​导出​波形，​并​在​其​开发​环境​中​使用​NI-​HSDIO API​加​载​波形。

数字​向量​通道​板​卡​附有​一个​全面​的​应用​软件​环境，​称为​数字​向量​编辑​器​（DPE）。 DPE​不仅​可以​允许​用户​修改​pattern​数据，​还​可以​执行​各种​代码​开发​和​调​试​操作，​如下所示：

• 在​与​仪器​及其​功能​进行​实​时​交互​的​同时，​使用​引​脚​视图​窗​格​调​试​pattern
• 使用​历史​记录​RAM（HRAM）、​Shmoo​图​和​数字​示波器​功能​分析​pattern​载入​结果
• 将​文件​组织​成​可以​在​多个​开发​机器​上​存储​和​加​载​的​项目
• 从​其他​项目​导入​或​导出​pattern​文件
• 远程​调​试​在​ADE​中​运行​的​代码，​以​报告​状态​并​可在​代码​的​任意​位置​处​手​动​控制​仪器
• 为​仪器​配置​创建​时序、​电​平和​规格表
• 创建​引​脚​映射，​通过​逻辑​方式​定义​连接​到​仪器​物理​通道​的​引​脚​名称

数字​波形​仪器​能够​使用​分​层​波形​文件​（.hws）、​文本​文件​（.txt）​和​二​进制​文件​（.bin）​文件​等​多种​文件​格式​导入​和​导出​波形​数据。 这些​格式​并不​统一，​通常​很​难​提取​时间​信息​等​元​数据。

​数字​向量​通道​板​卡​将​pattern​数据​存储​在​单​个​编译​好的​数字​pattern​文件​（.digipat）​中，​可以​直接​在​数字​向量​编辑​器​中​编辑​或​使用​NI-​Digital API​加​载到​仪器​中。 DPE​还​可以​导入​或​导出​其他​可读​格式​（.digipatsrc），​便于​灵活​地​编​程​创建​pattern​或​从​其他​基于​文本​的​格式​迁移​过来。

​业界​常见​的​WGL​和​STIL​模式​文件​可以​使用​TSSI​的​TD-​SCAN​工具​进行​转换，​以便​与​NI-​HSDIO​驱动​程序​一起​使用，​但​由于​PXIe-6555​和​6556​没有​灵活​的​时序​格式，​所以​在​转换​上​受到​限制。

​由于​NI-​Digital​驱动​程序​能够​导入​基于​文本​的.digipatsrc​文件，​因此​可以​开发​第三​方​转换​器​和​EDA​工具​来​迁移​多种​数字​格式​文件​格式，​以便​与​NI​数字​向量​通道​板​卡​一起​使用。

如果​您​的​应用​程序​已经​使用​通过​数字​波形​编辑​器​（.hws、.bin​或.txt）​创建​的​波形​文件，​则​可以​使用​以下​工具​来​转换​这些​文件，​以便​与​数字​向量​编辑​器​与​NI-​Digital​驱动​程序​一起​使用：

NI-​HSDIO/​NI-​Digital Pattern​转换器

以下​是​PXIe-6556、​PXIe-6555​和​PXIe-6570​的​重要​参数​比较​和​差异：

规范	PXIe-6555和 PXIe-6556	PXIe-6570
引​脚​电子	DCL： -2 ~ +7 V，​35 mA PPMU： -2 ~ +7 V，​32 mA 有源​负载： 24 mA	DCL: -2 ~ +6 V，​32 mA PPMU： -2 ~ +6 V，​32 mA 有源​负载： 24 mA
通道	24​通道	32​通道​（经过​STS-​Dx​校准，​可​高达​256​通道）
时钟​速率1	200 MHz	100 MHz
数据​频率2	100 MHz	100 MHz (RL, RH, NR) 50 MHz (SBC)
定时	800 Hz - 200 MHz <0.1 Hz​周期​分辨率 固定​时基 5 ns​边沿​位置​分辨率	25 kHz - 100 MHz 38 fs​向量​周期​分辨率 31​个​时间​设置，​每周​期​调整 39.0625 ns​边沿​位置​分辨率
pattern​格式	非​返回	非​返回​(NR)、​返回​低​(RL)、​返回​高​(RH)、​补​码​环绕​(SBC)
记忆​深度3	高达​每​通道​64 Mbits	128Mvectors /​通道
PPMU​感应	本地​与​远程​感应	本地​感应
PFI线	2​条​PPMU​线, 2​条​高速​线、​2​条​时钟​线，​8​条​高​驱动​强度线	无

¹ 时钟​频率​是​指​可以​在​仪器​上​配置​的​最大​时钟​频率。

² 数据​频率​是​仪器​通道/​引​脚​输出​数据​的​物理​频率。 对于​6556，​最大​数据​频率​是​时钟​频率​的​一半。 6570​的​数据​频率​因​数据​格式​不同​而​异，​返回​格式​可​载入​100 MHz​的​数字​信号，​而​非​返回​或​补​码​环绕​格式​则​以​一半​的​时钟​频率​载入​数字​信号。

³ 6556​的​记忆​深度​取决​于​采样，​其中​记忆​深度​可能​会​根据​配置​的​数据​宽度​和​仪器​所​购买​的​存储​器​选项​而​不同。 6570​的​记忆​深度​取决​于​向量，​对于​所有​选项​和​配置，​记忆​深度​总是​在​128 Mvectors​下​指定。

数字​波形​仪器​的​现有​电缆​和​附件​能够​与​数字​向量​通道​板​卡​电气​兼容。 电气​兼容​性​使​您​可以​重复​使用​现有​的​SHC68-​C68-​D4、​飞​线​和​连接​器​模​块​附件。注意： 每​个​附件​上​的​标签​不一定​会​匹配​数字​向量​通道​板​卡​的​所有​引​脚。

弹簧​针​电缆​除外：对于​NI​半导体​测试​系统​（STS），​PXIe-6556 DX​弹簧​针​电缆​不能​与​PXIe-6570 DX​弹簧​针​电缆​互换。 PXIe-6570 DX​电缆​必须​与​PXIe-6570​模​块​结合​使用。

DUT​接口​板​（DIB）： 如果​满足​以下​两​个​条件，​PXIe-6556 STS​应用​的​DIB​就​可以​和​PXIe-6570​一起​使用：

1. PXIe-6556​应用​只​使用​了​前​24​个​通道
2. 如果​在​PXIe-6556​应用​中​使用​PFI​线路，​则​必须​对​其​进行​评估。
   ​例如：
   • 如果​PFI​线路​驱动​一个​静态​值​并​连接​到​6570​数字​通道，​则​DIB​与​该​PFI​线路​兼容。
   • 如果​PFI​线​的​目的​是​接收​时钟​或​触发​器，​那么​DIB​将​不会​在​该​PFI​线上​兼容。

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