微軟 (Microsoft) 使用 NI LabVIEW 與 PXI 模組化儀器開發 Xbox 360 控制器的產品測試系統

Author(s):
D.J. Mathias - Microsoft

Industry:
Electronics, Consumer Goods

Products:
High-Speed Digitizers, Modular Instruments, LabVIEW, PXI/CompactPCI

The Challenge:
為微軟 Xbox 360 的有線及無線控制搖桿開發一款精密且低價位的產品測試系統

The Solution:
利用以 Microsoft Windows XP、Microsoft SQL Server、National Instruments LabVIEW，與 NI PXI 模組化儀器為基礎的高彈性自動化測試系統，來測試 Xbox 360 有線及無線控制搖桿的功能表現

為新一代Xbox 360 遊戲主機設計的多功能控制搖桿

在 2001 年時，微軟使用 NI LabVIEW 和 PXI 模組化儀器，為原本的 Xbox 控制器建立了一個以 PXI 為基礎的生產線末端功能測試系統。這套系統測試了裝置的通訊功能，並以位元層級監督資料封包，以確認所有的控制器功能訊息都在規格範圍內。此套系統也監督晶片層級的信號，以便分析電子信號，取得各種參數，例如升起／落下次數、最低／最高電壓等級，以及電流量。

在 2005 年五月，微軟發表最新款的數位娛樂及遊戲設計，Xbox 360，以及新系列 的Xbox 360 有線及無線控制器。Xbox 360 有線控制器使用具變通性的 USB 介面與遊戲主機通訊。利用 USB 介面，系統可以輕鬆地接受額外的週邊設備，例如跳舞踏板及方向盤。Xbox 360 控制器功能測試系統必須執行和原先的 Xbox 控制器測試系統類似的測試，但是要求更高效能的信號擷取，以確認新控制器的信號整全度，並確保高品質的使用經驗。

利用最新款的 NI 模組化儀器，包括 NI PXI-5124 的 12位元、200 MS/s 示波器在內，我們得以滿足 Xbox360 控制器提高的功能測試要求。我們使用 LabVIEW 圖形化開發環境，製作出一百多種測試程序，進行乙太網路通訊，並結合一個與 Microsoft SQL Server 資料庫的資料儲存界面。

 

用於設計驗證及生產測試的 PXI 模組化儀器            

利用 PXI 儀控及 LabVIEW，我們在 Xbox 360 控制器設計驗證實驗室中建立了測試系統，最近並將它佈署至生產線。在驗證及生產流程中，以下的 NI PXI 模組化儀器為我們提供廣泛的量測功能：

• PXI-5124 高解析度示波器，用於 USB 通訊界面分析
• PXI-4472 動態信號擷取模組，用於震動回饋馬達分析
• PXI 資料擷取模組，用於一般用途類比 I/O 量測
• PXI-6509 數位 I/O 模組，用於一般用途 I/O 控制

 

我們發揮 PXI 廣泛的功能、PXI 模組化功能，以及 PCI 的軟體中心量測方式，迅速調整測試系統的功能，以配合驗證實驗室及生產測試的需求。

 

PXI-5124 高解析度示波器是 Xbox 360 控制器生產線末端功能測試系統的關鍵元件。PXI-5124 示波器的 200 MS/s 即時取樣率與 12 位元解析度，幫助我們能夠有信心地確認控制器和 Xbox 360 主機之間的 USB 通訊信號完整度。高解析度的輸入值及高速取樣速率是很重要的特色，使這款示波器成為擷取、監控並分析 Xbox 360 控制器的 USB 訊號、聲音訊號，與序列資料訊號時的低價位、高品質解決方案 -- 而和高價位低解析度的示波器比較起來，更是一個更好的選擇。

 

NI LabVIEW 與 Microsoft SQL Server、TCP/IP，與 ActiveX 控制項的介面通訊

對任何生產線而言，功能測試都是一項關鍵元件。開發產品線功能測試系統的挑戰在於要在指定的生產循環時間裡，盡可能容納數量最多的平行測試環境。 就Xbox 36 0控制器的新款功能測試系統而言，我們採用一種測試策略，使每一個測試站的測試量提高了 50%。

 

我們使用 LabVIEW 平行執行多個測試，以便在限定的生產循環時間裡完成最多次數的測試，並使用 LabVIEW 資料庫連線工具組 (Database Connectivity Toolkit) 連接至 Microsoft SQL Server 資料庫，以儲存每一個工作時在測單元 (UUT) 參數。當每一具 Xbox 360 控制器離開生產線的時候，每一項完成的測試會將超過 110 項的資料參數傳送到專用的 Microsoft SQL Server 進行測試後分析，以應用在未來的生產線及設備強化。利用 LabVIEW 中整合的 TCP/IP 和對嵌入式 ActiveX 控制項的支援，我們透過自訂的介面，溝通 USB 與無線控制器。整體而言，LabVIEW 幫助我們開發出最佳化的 Xbox 360 控制搖桿的生產線末端生產測試系統，將資料儲存至我們的 Microsoft SQL Server，透過 TCP/IP 進行通訊，並以程式與 ActiveX 控制項互動。

 

微軟體驗使用 NI LabVIEW 及 PXI 模組化儀器的結果
在微軟公司，我們使用 Microsoft Windows XP、LabVIEW，與 PXI，為 Xbox 與 Xbox 360 搖桿開發出一套具彈性的驗證及生產線末端生產測試系統。利用 PXI 系統，我們可以達成可靠的生產線測試，並將所有參數儲存至 Microsoft SQL Server 中。

利用 PXI-5124 示波器的高解析度輸入及高取樣速率，我們以 12 位元的解析度取得測試信號，並高達 200 MS/s 取樣率，因此提供了一個低價位的自動化測試系統。最後，利用 PC 的功能，我們繼續輕鬆地升級並維護系統，供今日及未來的開發使用。

Author Information:
For more information on this Case Study, contact:
D.J. Mathias
Microsoft
One Microsoft Way
Redmond, WA 98052
United States
Tel: 1-800-MICROSOFT

Browse All Case Studies »