Microsoft entwickelt mit NI LabVIEW und modularen PXI-Messgeräten ein Produktprüfsystem für Controller der Xbox 360

Entwerfen leistungsstarker Controller für die nächste Spielegeneration

Im Jahr 2001 hat Microsoft mithilfe von NI LabVIEW und modularen PXI-Messgeräten ein PXI-basiertes Funktionstestsystem für den ursprünglichen Xbox-Controller bereitgestellt. Das System hat die Gerätekommunikation getestet und Datenpakete auf Bit-Ebene überwacht, um zu überprüfen, ob alle funktionalen Nachrichten des Controllers innerhalb der Spezifikationen liegen. Das System überwacht auch Signale auf Chip-Ebene, um die elektrischen Signale auf Parameter wie Anstiegs-/Abfallzeiten, minimale und maximale Spannungspegel und Stromaufnahme hin zu analysieren.

Im Mai 2005 stellte Microsoft seine neueste Innovation für digitale Unterhaltung und Gaming, die Xbox 360, sowie eine neue Serie von kabelgebundenen und kabellosen Controllern für die Xbox 360 vor. Die kabelgebundenen Xbox-360-Controller verwenden eine vielseitige und kostengünstige USB-Schnittstelle zur Kommunikation mit der Spielekonsole selbst. Mit der USB-Schnittstelle können an das System problemlos zusätzliche Peripheriegeräte wie Tanzmatten und Lenkräder angeschlossen werden. Das Funktionstestsystem für die Controller der Xbox 360 musste ähnliche Tests wie das ursprüngliche Testsystem für die Xbox-Controller durchführen, erforderte jedoch eine leistungsstärkere Signalerfassung, um die Signalintegrität des neuen Controllers zu qualifizieren und ein hochwertiges Benutzererlebnis zu gewährleisten. Mit den neuesten modularen Messgeräten von NI, wie etwa dem 12-Bit-Digitizer NI PXI-5124, 200 MS/s, haben wir die erhöhten Anforderungen an die Funktionstests für den Controller der Xbox 360 erfüllt. Mithilfe der grafischen Entwicklungsumgebung LabVIEW haben wir mehr als 100 Tests erstellt, die Ethernet-Kommunikation implementiert und eine Datenspeicherschnittstelle in unsere Microsoft-SQL-Server-Datenbank integriert.

Modulare PXI-Messgeräte für die Entwurfsvalidierung und den Produktionstest            

Mithilfe von PXI-Messgeräten und LabVIEW haben wir das Testsystem in unserem Entwurfsvalidierungslabor für Controller der Xbox 360 erstellt und kürzlich auf unsere Produktionslinie übertragen. Während des Validierungs- und Fertigungszyklus haben die folgenden modularen NI-Messgeräte auf PXI-Grundlage eine Vielzahl von Messfunktionen bereitgestellt:

• PXI-Hochauflösungs-Digitizer für die Analyse der USB-Kommunikationsschnittstellen
• PXI-Modul zur dynamischen Signalerfassung für Schwingungsfeedback-Motoranalyse
• PXI-Datenerfassungsmodule für universelle Analog-I/O-Messungen
• PXI-Modul für digitale I/O zur universellen I/O-Steuerung

Wir haben die Testsystemfunktionen schnell an unsere Anforderungen sowohl für Validierungslabor als auch für Produktionstests angepasst, indem wir die vielfältigen PXI-Funktionen, PXI-Modularität und den softwarezentrierten Messansatz von PXI nutzen.

Der PXI-Hochauflösungs-Digitizer ist eine wichtige Komponente im End-of-Line-Funktionstestsystem des Controllers der Xbox 360. Durch die Echtzeit-Sample-Rate und die Auflösung konnten wir die Signalintegrität der USB-Kommunikation zwischen dem Controller und der Xbox 360-Konsole zuverlässig überprüfen. Dabei ist der Digitizer mit seiner hohen Eingangsauflösung und hohen Sample-Rate eine qualitativ hochwertige und zugleich kostengünstige Lösung. Im Vergleich zu teureren Oszilloskopen mit weniger Auflösung ist er eindeutig die bessere Option für die Erfassung, Überwachung und Analyse der USB-, Audio- und seriellen Datensignale des Xbox-360-Controllers.

Schnittstellen von NI LabVIEW mit Microsoft SQL Server, TCP/IP und ActiveX-Elementen

Funktionstests sind eine Schlüsselkomponente jeder Produktionslinie. Die Herausforderung bei der Entwicklung eines Funktionstesters für Produktionslinien besteht darin, so viele parallele Testszenarien wie möglich innerhalb der gegebenen Produktionszykluszeit zu verpacken. Mit dem neuen Funktionstestsystem für den Controller der Xbox 360 haben wir eine Teststrategie implementiert, die zu einer hundertprozentigen Erhöhung des Testdurchsatzes pro Teststation führte.

Wir haben LabVIEW zur parallelen Ausführung mehrerer Tests verwendet, um die Testabdeckung während der gegebenen Produktionszyklusdauer zu maximieren. Wir haben das LabVIEW Database Connectivity Toolkit zur Verbindung zu unserer Microsoft-SQL-Server-Datenbank verwendet, um jeden Parameter des Prüflings zu speichern. Mit jedem Controller der Xbox 360, der vom Band läuft, sendet jeder abgeschlossene Test mehr als 110 Datenparameter zur Nachtestanalyse an den dedizierten Microsoft-SQL-Server, um zukünftige Verbesserungen an der Produktionsleitung und dem Gerät zu implementieren. Mit dem integrierten TCP/IP und der Unterstützung für Embedded-ActiveX-Elemente in LabVIEW konnten wir über unsere benutzerdefinierten Schnittstellen mit den USB- und kabellosen Controllern kommunizieren. Dank LabVIEW konnten wir ein optimiertes End-of-Line-Produktionsprüfsystem für die Controller der Xbox 360 mit Datenspeicherung auf unserem Microsoft SQL Server, Kommunikation über TCP/IP und programmatischem Austausch mit ActiveX-Steuerelementen entwickeln.

Microsoft zeigt Ergebnisse mit NI LabVIEW und modularen PXI-Messgeräten

Bei der Microsoft Corporation haben wir ein vielseitiges Validierungs- und End-of-Line-Produktionstestsystem für die Xbox- und Xbox 360-Controller unter Verwendung von Microsoft Windows XP, LabVIEW und PXI entwickelt. Mit dem PXI-basierten System können wir zuverlässige Produktionslinientests durchführen und alle Parameter auf unserem Microsoft-SQL-Server speichern. Dank der Eingabe mit hoher Auflösung und der hohen Sample-Rate des Digitizers PXI-5124 erfassen wir unsere Testsignale mit einer Auflösung von 12 Bit bei Datenraten von bis zu 200 MS/s, was für ein kostengünstiges automatisiertes Testsystem sorgt. Abschließend können wir mit der Leistung des PCs weiterhin problemlos unser System aktualisieren und warten, sowohl heute als auch in Zukunft.

Informationen zum Autor:

D.J. Mathias
Microsoft
One Microsoft Way
Redmond, WA 98052
Vereinigte Staaten
Tel: 1-800-MICROSOFT