NI VeriStand

概览

本文简要概述了NI VeriStand以及如何创建实时测试应用程序，并介绍如何结合NI LabVIEW等不同软件环境采用不同的方式创建额外的功能，如模型导入、FPGA功能自定义以及将NI LabVIEW Run-Time控件添加为工作区对象等。

内容

• 什么是NI VeriStand什么是
• NI VeriStand的工作原理
• 结合NI VeriStand使用LabVIEW和其他环境
• 下一步

什么是NI VeriStand？

NI VeriStand能够为更高效地创建实时测试应用程序提供框架。对于实时测试系统（如耐久性测试单元、环境测试系统或硬件在环[HIL]仿真器），根据应用不同，可能需要在实时测试软件中创建以下诸多功能：

• 硬件I/O接口
• 数据记录
• 激励生成
• 用户界面
• 主机系统通信
• 执行控制算法、分析例程或仿真模型
• 警报
• 警报响应步骤
• 计算通道

这些任务以及其他任务在NI VeriStand框架内实现和优化，随时可以进行配置和使用。这种在经过充分测试的架构中实现的现成即用功能有助于加速实时测试应用程序的开发，并减少应用程序的支持和维护成本。尽管NI VeriStand能够提供实时测试应用所需的大部分功能，但它可以使用LabVIEW等软件环境来进行自定义和扩展，以满足特定应用需求。

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NI VeriStand的工作原理

在研究LabVIEW与NI VeriStand如何结合使用的各种方式之前，需要先了解NI VeriStand的工作原理。图1显示了如何使用NI VeriStand创建实时测试应用程序。

图1.使用系统资源管理器窗口配置NI VeriStand实时引擎，然后使用NI VeriStand工作区连接引擎。

NI VeriStand系统资源管理器窗口可用于配置在实时执行终端（如实时PXI系统或NI CompactRIO系统）上运行的NI VeriStand实时引擎。将此配置部署到NI VeriStand实时引擎后，NI VeriStand工作区窗口将为引擎提供一个运行时界面，同时提供各种工具来监测实时测试应用程序并与之交互。

图2.系统资源管理器（后）和工作区（前）

如需观看如何使用NI VeriStand创建和运行实时测试应用程序的短视频演示，请查看NI VeriStand视频演示。

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结合NI VeriStand使用LabVIEW和其他环境

使用LabVIEW和其他环境，您可以自定义NI VeriStand应用程序编辑时和运行时的功能。图3显示了哪些位置可以为应用程序添加更多功能。注意，蓝色组件基于NI VeriStand环境配置。白色组件可以使用LabVIEW或其他环境创建，并作为NI VeriStand应用程序的原生组件进行添加，从而与环境无缝对接。

图3.NI VeriStand提供了一个功能可配置的框架，而且可以使用LabVIEW和其他环境来创建额外功能。

API库

NI VeriStand为工作区和系统资源管理器提供了一个基于.NET的API，可用于为NI VeriStand创建自定义接口或实现NI VeriStand应用程序的自动化配置和/或操作。例如，您可以使用系统资源管理器API库创建自定义配置窗口，用于限制用户可对NI VeriStand应用程序进行的更改，或者通过在电子表格中指定应用程序参数来简化配置过程。此外，您还可以使用Workspace API库来实现NI VeriStand应用程序操作自动化，或者创建完全自定义的运行时接口。这些基于.NET的API可以在LabVIEW、NI TestStand和其他各种能够使用.NET接口的环境中使用。

工作区对象

工作区是NI VeriStand应用程序在运行时可进行编辑的用户界面。使用工作区时，只需将用户界面对象拖放到工作区界面上，然后右键单击对象即可调出配置对话框。NI VeriStand提供了各种各样的用户界面对象，但也可以使用LabVIEW为NI VeriStand创建输入控件和显示控件，从而实现自定义外观甚至在线数据处理等运行时功能。要进行上述修改，只需在LabVIEW中打开NI VeriStand用户界面对象即可进行更改。

图4.使用LabVIEW创建自定义用户界面对象。

如需了解详情，请阅读为NI VeriStand创建自定义工作区对象技术白皮书。

工作区工具

工作区还提供了许多工具，可用于监测NI VeriStand应用程序（如警报监视器、硬件校准和激励配置文件编辑器）或与之交互。您可以使用LabVIEW为NI VeriStand应用程序创建自定义工具，并将它们与其他工作区工具一起放在工具菜单中。例如，您可以创建一个用于连接模块化仪器（如数字万用表[DMM]）的工具，为验证过程提供专门的测量。

如需详细了解为NI VeriStand创建工作区工具，请阅读向NI VeriStand工作区添加自定义工具技术白皮书。 

图5.通过简单的配置对话框将LabVIEW VI添加到NI VeriStand工作区菜单中。

模型

前述自定义选项会影响NI VeriStand主机端的组件(工作区和系统资源管理器)；但是也可以通过几种方式将自定义功能添加到NI VeriStand实时应用程序中。

使用其他环境为NI VeriStand添加功能的最常见方法是将已编译好的模型导入NI VeriStand实时应用程序中。NI VeriStand可以导入基于以下环境创建的函数或模型的编译代码：LabVIEW、The MathWorks, Inc.的Simulink®软件、ITI的SimulationX、Maplesoft的MapleSim、Gamma Technologies Inc.的GT-POWER以及其他各种建模和编程环境。通过该功能，您可以将实时闭环控制、系统仿真、信号处理和信号生成添加到NI VeriStand应用程序中。这些组件在系统资源管理器中有一个标准的编辑时界面，能够轻松在同一个应用程序中使用来自不同环境的编译模型或在不同环境的编译模型之间切换。

这些模型的编译版本通常使用该环境中C代码生成实用程序的一个配置对话框即可生成。例如，当导入LabVIEW子VI或子系统模型时，只需从LabVIEW工具菜单中选择NI VeriStand Model Generation Utility，选择目标目录，然后使用系统资源管理器导入已编译的模型，如图6所示。

图6.将LabVIEW子VI和子系统添加到NI VeriStand实时应用程序中。

每当NI VeriStand实时应用程序调用编译后的模型时，就会锁存输入，代码开始执行，输出也随之更新。模型中的模型参数或变量根据需要进行更新，而不是每次执行迭代都更新。NI VeriStand模型提供了一种非常简单的方法来向NI VeriStand实时应用程序添加自定义功能。

虽然该软件可支持许多环境，但您仍可以使用产品随附的NI VeriStand Model Framework来添加对其他能够生成C代码的环境的支持。

详细了解如何将仿真模型导入NI VeriStand。

自定义设备

向NI VeriStand实时应用程序添加自定义功能的另一种方法是使用自定义设备。与NI VeriStand模型相比，采用自定义设备能够更灵活地执行架构，而且使您能够在系统资源管理器中自定义编辑时的体验。NI VeriStand自定义设备在LabVIEW中使用模板库创建。模板库既需要嵌入在系统资源管理器中的编辑时组件，也需要与NI VeriStand实时引擎一起执行的运行时组件，并且需要访问引擎的定时和数据资源。该接口的应用范例包括创建对其他硬件接口的支持，或实现实时信号处理等自定义功能。

图7.为NI VeriStand实时应用程序添加自定义编辑时和运行时功能。

深入了解为NI VeriStand构建自定义设备的技术。

FPGA功能

在NI VeriStand中添加实时I/O硬件接口时，您可以快速配置各种标准的模拟、数字和通信总线接口；但是，NI VeriStand也能够使用LabVIEW基于FPGA的可重配置I/O(RIO)设备来构建用户定义的I/O硬件。您可以借助此功能创建自定义I/O硬件接口，来实现信号处理、仿真、触发和/或控制任务，这些任务的执行时间只需25 ns，并且不会消耗运行NI VeriStand引擎的实时处理器的任何处理带宽。此外，由于I/O接口基于FPGA，您可以轻松地重新配置设备的功能或行为，来适应新的需求或构建适用于多种应用的测试系统，而无需更改I/O接口硬件。

图8.使用LabVIEW FPGA创建可重配置的自定义硬件接口。