柔性测试技术是以测试测量系统的整体功能及性能为关注对象，对满足测试测量系统需求的方法和手段进行研究及开发的技术[1]。它以虚拟仪器技术为核心，融合了测试测量、机电一体化、网络通信及软件等多种技术；以测试系统的***性、可靠性、适应性、灵活性和拓展性为研究目标；既面向应用，又专注于测试行业的发展，推动着现代测试技术在实际应用中的快速发展。
本监控系统除了完成对按钮多个键值连续不断的采集监控外，还需要能够根据按钮类型的不同灵活地配置不同的参数。按钮键值数据的采集、显示、分析的功能是监控系统的核心，但是考虑到要做的是按钮的老化测试，因此对系统的可靠性、稳定性也提出了严格的要求。同时由于要对按钮键值做实时监控，记录按钮老化失效的渐变过程，所以外界环境的干扰、系统本身的电磁干扰等都将影响键值信号，因此监控系统良好的电磁干扰处理也是必要的。
另外，考虑到监控系统对执行机构动作的响应能力，按钮键值的实时采集精度等情况，本系统选择FPGA作为下位机采集的关键硬件，通过下位机实时操作系统[3]（Real-Time Operation System）上程序的控制从而完成按钮键值的采集，并把数据通过TCP协议传输到上位机，做数据的实时显示和分析等。由于采用了网络作为数据传输的媒介，所以网络的稳定性、网络操作的容错机制也是设计系统时需要***考虑的问题。下面将分别从硬件和软件方面对车窗按钮监测系统做详细阐述。

3.2 硬件设计系统 
整个监测系统采用的硬件平台是基于NI CompactRIO[2]系列硬件实现的。该系列产品是一种小巧坚固的工业化测试和采集系统。系统***大的特点是包含可重新配置的I/O及FPGA芯片，可以通过对FPGA芯片的编程实现基于硬件的可靠系统，CompactRIO还包含支持热插拔的模块，根据不同的测试需求，可以选择不同的模块，如数字输入、模拟输入、输出、动态信号采集、温度传感器信号采集等，而且由于在该平台上运行的是实时操作系统，因此整个监控系统核心部分——下位机的可靠性和稳定性都有了极大的提高。

图 3 车窗按钮老化测试系统框架

实时控制器是针对实时控制需求而设计的,该控制器运行LabVIEW实时（Real-Time）系统与程序，可以进行确定性控制、数据记录和分析。实时控制器具有普通操作系统诸如（WINDOWS系列）所无法比拟的实时特性，可以***地结合硬件系统进行定时，可以迅速、确定的对外部事件进行响应。同时实时控制器的系统稳定性，平均无故障运行时间（MTBF）等也较普通控制器有大幅提高。NI cRIO-9014嵌入式实时控制器，是高性能NI CompactRIO可编程自动化控制器(PAC)平台中的一个器件。它既具有400MHz Freescale处理器，2GB非易失性存储，128MB DDR2 RAM，该控制器设计坚固、可靠且电源能耗低，其9VDC和35VDC两种电源输入可用于CompactRIO机箱/模块的隔离供电，操作温度范围较宽，能长时间实现远程应用。

本系统选择嵌入式机箱NI cRIO-9112作为系统各个模块与控制器连接的桥梁。该机箱拥有8个可重配置的I/O模块，内嵌Xilinx Virtex-5 FPGA芯片，可以方便通过labVIEW编程软件实现自定义的硬件功能，如定时，触发控制以及嵌入式的同步操作。由于FPGA在硬件是是严格并行执行，因此对于采用触发信号作为按钮键值采集方式的系统而言是个有力的实时保证。另外，该机箱拥有-40 to 70 °C温度工作范围，可以适合于恶劣的操作环境。