Kürzere ATE-Testzeiten mit Trigger-Out-Signal

Ihre Anforderung

Die Konzeption und der Betrieb eines ATE-Systems für eine Produktionslinie kann eine Herausforderung darstellen. Geräte verschiedener Hersteller müssen gesteuert und gewartet werden. Die Verkürzung der Testzeiten ist oft eine untergeordnete, aber dennoch notwendige Maßnahme.

Um den Bereitschaftszustand eines Testgeräts zu prüfen, ist häufig das Abfragen von Statusmeldungen oder einfaches Warten auf das Gerät erforderlich. Bei Oszilloskopen verhält es sich in dieser Hinsicht nicht anders. Ein Oszilloskop löst eine Akquisition aus, erfasst die Signalform, führt eine Messung durch usw. Zu wissen, wann genau ein Oszilloskop bereit für eine Erfassung ist, kann jedoch manchmal wichtig sein und eine Verkürzung der Testzeit ermöglichen.

Lösung von Rohde & Schwarz

Die Erfassungsbereitschaft eines Oszilloskops kann auf dreierlei Weise sichergestellt werden, wie nachfolgend ausgeführt. Oszilloskope können den Workflow durch ein spezielles „Waiting-for Trigger“-Signal vereinfachen (siehe nächste Seite).

1. Warten
Als einfachste – aber wenig elegante – Methode lässt sich ein Wartebefehl in das Skript einbinden. Dieser stark asynchrone Workflow (im Kontext der Testautomatisierung ist eine Synchronisation zwischen den Testgeräten und der Steuersoftware vorausgesetzt) erfordert die Aktivierung des Oszilloskop-Triggers, Warten für eine gewisse Zeitspanne, das Starten anderer Testgeräte, erneutes Warten, während das Oszilloskop (hoffentlich) Erfassungen und Messungen durchführt, und schließlich die Abfrage der Daten (siehe Bild 1, links). Wenn die Wartezeit zu kurz ist, kann es zu falschen Ergebnissen kommen, sodass die Tests wiederholt werden müssen. Auch kann es notwendig sein, für den Fall einer Zeitüberschreitung in der Steuersoftware entsprechende Vorkehrungen zu implementieren. Diese Methode ist einfach umzusetzen und kann in der Entwicklungsphase als schnelle Lösung dienen.

2. Software-Polling
Diese Methode bereitet zwar zunächst etwas mehr Arbeit, gewährleistet aber im Allgemeinen einen stabilen Betrieb. Das Status Byte (STB) kann je nach Hersteller wichtige Statuszustände des Oszilloskops enthalten. Der Umgang mit dem STB erfordert in der Regel gründliche Kenntnisse der Gerätedokumentation, da die Abläufe komplex sein können (siehe Bild 1, Mitte).
Wichtige Aspekte dabei sind:

• Aktivierung des Geräts (RUNSingle, *OPC?)
• Abfrage des STB auf „Waiting for Trigger“
• Start anderer Testgeräte
• Ist die Erfassung abgeschlossen? (d. h. Abfrage des STB auf OPC-Bit)

Die Lektüre der Dokumentation und Implementierung des Software-Polling ist zwar mit gewissem Aufwand verbunden. Wenn das Gerät selbst kein dediziertes Signal liefert, kann die STB-Abfrage jedoch die einzige verlässliche Implementierungsmethode darstellen (in einer Multithreading-Architektur ist auch die Synchronisation per VISA WaitOnEvent möglich). > Weitere Informationen zum Thema „Messsynchronisation“ finden Sie auf der Website von Rohde & Schwarz.

3. Trigger-Out-Synchronisation
Bei einer Variante des oben erwähnten Workflows wird der SCPI-Befehl (Standard Commands for programmable Instruments) „RUNSingle; *OPC?“ unmittelbar zu Beginn gegeben. Der erste Befehl aktiviert das Gerät und der zweite Befehl gibt „true“ zurück, nachdem die Erfassung abgeschlossen ist.

In diesem Fall ist das wiederholte Abfragen von „Waiting for Trigger“ zum Synchronisieren anderer Testgeräte nicht möglich, da das Programm gestoppt wird, bis „true“ zurückgegeben wird. Dies kann zu einem Timeout-Fehler der Virtual Instrument Software Architecture (VISA) führen, wenn die Antwort zu lange dauert. Auch kann die Steuersoftware in diesem Zeitraum keine anderen Testgeräte starten. Ein dediziertes (physisches) Trigger-Out-Signal kann in dieser Hinsicht Abhilfe schaffen.

Die Oszilloskope der MXO Serie bieten eine Konfigurationsmöglichkeit, um das Statusbit „Waiting for Trigger“, das bisher nur im STB verfügbar war, an den Trigger-Out-Port weiterzuleiten (siehe Bild 2).

Dieser Trigger-Out-Port wird dann an andere Geräte angeschlossen, die so das Signal zum Betriebsstart beziehen (siehe Bild 3).

Der Programmablauf ist in Bild 1 rechts dargestellt. Der typische Befehl „RUNSingle; *OPC?“ aktiviert das Oszilloskop, und die Einsatzbereitschaft wird dann über die Hardware signalisiert. Nachdem die Erfassung abgeschlossen ist, gibt der Befehl *OPC? den Wert „true“ zurück und das Script läuft weiter.

Fazit

Verschiedene Methoden stehen zur Verfügung, um andere Testgeräte mit dem Bereitschaftszustand des Oszilloskops zu synchronisieren. Eine Möglichkeit, Komplikationen im Zusammenhang mit dem Status Byte und Event Status Register (ESR) zu vermeiden, ist die Synchronisation der Geräte über ein physisches „Waiting-for-Trigger“-Signal. Der gesamte Messaufbau lässt sich so einfacher programmieren, und die Testausführung wird beschleunigt. Für diese Anwendung bieten die Oszilloskope der MXO Serie eine unkomplizierte Einstellungsmöglichkeit.