基于FPGA的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器通用自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、作為連接模擬世界和數(shù)字世界的紐帶，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器性能的高低，決定了整個(gè)電子信息處理系統(tǒng)的性能。隨著時(shí)間交錯(cuò)、連續(xù)時(shí)間∑-Δ調(diào)制、數(shù)字校準(zhǔn)等新技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器朝著更高速度、更高精度、更多通道和更低功耗的方向發(fā)展著。越來越廣泛的應(yīng)用范圍和越來越高的精度以及工作速度，使得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的測(cè)試面臨著很大挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在測(cè)試精度、效率和成本上。在大規(guī)模半導(dǎo)體生產(chǎn)制造過程中，都是自動(dòng)測(cè)試設(shè)備來進(jìn)行芯片的測(cè)試。但這些測(cè)試設(shè)備都被國(guó)外所壟斷，且一些還限制

2、出口。另外，由于其結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜，以及測(cè)試精度高，其價(jià)格十分高昂，那些中小型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)顯然是負(fù)擔(dān)不起的。因此開發(fā)出小型、低成本且滿足測(cè)試精度要求的測(cè)試設(shè)備具有十分重要的意義和市場(chǎng)前景。目前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的主要測(cè)試方法有FFT法，正弦波擬合法和直方圖法，其測(cè)試過程涉及到很多數(shù)字化處理和傳輸。FPGA作為近幾年發(fā)展起來的新型高性能可編程邏輯器件，具有很高的集成度，內(nèi)部具有豐富的資源。很多高端FPGA產(chǎn)品都集成了DSP或CPU運(yùn)算模塊，配合通用

3、邏輯資源可以實(shí)現(xiàn)微處理器功能。這使得FPGA不僅可以完成極其復(fù)雜的時(shí)序與組合邏輯電路功能，同時(shí)也具備了軟件和硬件聯(lián)合的系統(tǒng)開發(fā)能力。這無疑為用戶提供了極大的設(shè)計(jì)發(fā)揮空間。其設(shè)計(jì)靈活，設(shè)計(jì)周期短，開發(fā)成本低，產(chǎn)品容易更新?lián)Q代以及編程次數(shù)沒有限制等優(yōu)點(diǎn)，成為了這種小型可靠低成本的測(cè)試設(shè)備一個(gè)很好的選擇。LabVIEW也是一種編程語言，其采用圖標(biāo)而不是文本的方式創(chuàng)建應(yīng)用程序，其程序就是虛擬化的儀器。虛擬儀器沒有實(shí)際的控制面板，而是通過可視化的

4、圖形編程語言，在計(jì)算機(jī)相應(yīng)軟件平臺(tái)和強(qiáng)大的圖形環(huán)境下，建立圖形化的軟面板來實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的操作。軟面板上的按鍵、指示燈、顯示窗、旋鈕以及其他的控制部件，具有與實(shí)際儀器一樣的功能。使用者通過鼠標(biāo)和鍵盤等操作軟面板，以實(shí)現(xiàn)儀器的相應(yīng)功能。以上種種優(yōu)點(diǎn)，使得LabVIEW作為設(shè)計(jì)的控制界面成為一種很好的選擇。
　　本文主要設(shè)計(jì)了一款基于FPGA的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器自動(dòng)化通用測(cè)試平臺(tái)，在搭建好測(cè)試電路后，可由控制軟件LabVIEW實(shí)現(xiàn)ADC和DAC

5、的靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的自動(dòng)化測(cè)試。設(shè)計(jì)工作主要包括FPGA開發(fā)板的程序設(shè)計(jì)和測(cè)試平臺(tái)的控制軟件LabVIEW程序設(shè)計(jì)。測(cè)試平臺(tái)所選的開發(fā)版是實(shí)驗(yàn)室自主設(shè)計(jì)的HFC Rev1.1，其上搭載的是Altera公司的StratixⅢ系列的EP3SL150F1152I3芯片。FPGA的程序主要可以分為兩部分，即ADC測(cè)試部分和DAC測(cè)試部分。測(cè)試平臺(tái)的LabVIEW控制程序，主要分為三個(gè)部分：數(shù)據(jù)收發(fā)控制部分、DAC測(cè)試控制部分和ADC測(cè)試控制部