跳转到主要内容
SERVICE

Acute皇晶 D/A 转换器的快速测试(验证)方法

更新时间:2019-03-20 11:39      点击次数:62 次

  前言:

  或许您也有这样的经验;有些时候,我们取得一些数位资料,但这些数位资料中仅仅是由0、1所组成,这时,您一定会感到相当困惑,因为要如何来做这些资料的解读与分析呢?

  其实,以人类的观感而言,将文字资料图形化是最容易让人类理解的方式,而透过图形化的资料,通常是藉由将数位资料转换成类比资料而再以图形的方式呈现。类比芯片可以将我们的感官所能处理的讯号转换成二位元脉冲,或是将二位元脉冲再转换回来;藉由这种方式,它们得以将数位逻辑连接到「真实的」世界。然而问题是:要以什么方式做到上述的这些动作,以下就是本文所要传达的。

  系统架构:

  以下我们以一个实作来说明,首先为硬件架构方面:我们以Acute

  Technology Inc 所研发的Programmable Data Generator(以下简称PG)为架构主轴。PG 是一台可以产生多种数位波形的可程序资料产生器,具有高速,多Channels及多用途的功能,可轻易的编辑波形,并输出至测试板上,不需大费周章制作一个电路板。

  不管是电路模拟、IC测试、ROM模拟、零件烧录…等等波形,都可用Acute PG来产生。PG也提供多种波形资料编辑方式:直接画波形、文字档转入、Altera波形档转入、Acute LA波形档转入等等…

  PG拥有完美的Windows操作界面,可与Notebook连接,易于携带,且搭配Acute 逻辑分析仪(LA)时,可以用LA来撷取量测物的波形,再交由Acute PG将波形输出给另一个电路。此外,更可组合Acute LA 与Acute PG做成自动测试系统或自动验证系统。

  我们将PG连接上DAC(D/A Converter),为了要使产生的波形有比较高的分辨率,DAC我们采用14Bits之输入芯片, 最后DAC将转换后的类比讯号透过BNC线传送给示波器,我们将透过示波器来做波形验证的工作。底下图一为系统的架构图:

 

1

  图一 系统架构图

 

系统实作:

  关于实作方面,我们以正弦波为例,底下为构成8Bits的正弦波50笔二进制制的值:

  1.  0111 1111            16. 1111 1000            31. 0011 0100

  2. 1000 1111            17. 1111 0010            32. 0010 1000

  3. 1001 1111            18. 1110 1010            33. 0001 1101

  4. 1010 1110            19. 1110 0001            34. 0001 0100

  5. 1011 1100            20. 1101 0110            35. 0000 1100

  6. 1100 1010            21. 1100 1010            36. 0000 0110

  7. 1101 0110            22. 1011 1100            37. 0000 0010

  8. 1110 0001            23. 1010 1110            38. 0000 0000

  9. 1110 1010            24. 1001 1111            39. 0000 0000

  10. 1111 0010          25. 1000 1111            40. 0000 0010

  11. 1111 1000           26. 0111 1111            41. 0000 0110

  12. 1111 1100           27. 0110 1111            42. 0000 1100

  13. 1111 1110           28. 0101 1111            43. 0001 0100

  14. 1111 1110           29. 0101 0000           44. 0001 1101

  15. 1111 1100           30. 0100 0010           45. 0010 1000

  46. 0011 0100

  47. 0100 0010

  48. 0101 0000

  49. 0101 1111

  50. 0110 1111

  而Aute PG的文字(矢量)档PGV(PG Vector File)格式的8Bits的正弦波50笔十六进位制的值如下:

  备注: 文字(矢量)档是PG EDITOR专用的矢量档,这个档案的附属档名为PGV。您可以用任何的文字编辑程序先将矢量档写好, 如Notepad、PE2等等软件。

  INPUTS PG_Function DATA;

  ASSIGN DATA 13..6;

  RADIX AUTO;

  FREQUENCY 50000 Hz;

  PATTERN

  8FFh 7Fh // 00000: ( MOV RL, 255 )

  2FFh 7Fh // 00001: ( MOV RH, 255 )

  900h 7Fh // 00002: ( MOV RH, 255 )

  000h 7Fh // 00003:

  000h 7Fh // 00004:

  000h 7Fh // 00005:

  000h 7Fh // 00006:

  000h 7Fh // 00007:

  000h 7Fh // 00008:

  000h 7Fh // 00009:

  000h 7Fh // 00010: START Pattern

  000h 8Fh // 00011:

  000h 9Fh // 00012:

  000h AEh // 00013:

  000h BCh // 00014:

  000h CAh // 00015:

  000h D6h // 00016:

  000h E1h // 00017:

  000h EAh // 00018:

  000h F2h // 00019:

  000h F8h // 00020:

  000h FCh // 00021:

  000h FEh // 00022:

  000h FEh // 00023:

  000h FCh // 00024:

  000h F8h // 00025:

  000h F2h // 00026:

  000h EAh // 00027:

  000h E1h // 00028:

  000h D6h // 00029:

  000h CAh // 00030:

  000h BCh // 00031:

  000h AEh // 00032:

  000h 9Fh // 00033:

  000h 8Fh // 00034:

  000h 7Fh // 00035:

  000h 6Fh // 00036:

  000h 5Fh // 00037:

  000h 50h // 00038:

  000h 42h // 00039:

  000h 34h // 00040:

  000h 28h // 00041:

  000h 1Dh // 00042:

  000h 14h // 00043:

  000h Ch // 00044:

  000h 6h // 00045:

  000h 2h // 00046:

  000h 0h // 00047:

  000h 0h // 00048:

  000h 2h // 00049:

  000h 6h // 00050:

  000h Ch // 00051:

  000h 14h // 00052:

  000h 1Dh // 00053:

  000h 28h // 00054:

  000h 34h // 00055:

  000h 42h // 00056:

  816h 50h // 00057: ( MOV RL, 22 )

  200h 5Fh // 00058: ( MOV RH, 0 )

  100h 6Fh // 00059: JP 10

  000h 000h // 00060:

  ;

  备注:

  PGV资料格式说明:

  INPUTS PG_Function DATA: 设定讯号名称。每一个名称用空白分隔开来,名称可以为文字或是数字如果为Bus(Group)时,可以用中括号来指定。例如某个Bus为4个通道所组成那就可以用A[3..0]来代替,A[3..0]就代表A3、A2、A1、A0等4个讯号。注意!『PG_Function』是一个保留字,如果在INPUTS指令的定义中有『PG_Function』,就代表PATTERN中会包含PG的专用指令。而且『PG_Function』也不能配合ASSIGN指令使用。

  ASSIGN DATA 13..6: 用来指定INPUTS指令所定义的讯号名称之通道值。指定的方式如下:INPUTS A[3..0]; ASSIGN A[3..0]=8..11;

  就表示A3=CH8, A2=CH9, A1=CH10, A0=CH11。

  RADIX AUTO: 设定PATTERN区域的进位值。如果PATTERN区域的数值有进位识别符号时,此时就要将RADIX的值设成AUTO。例如RADIX 设定成AUTO时,PATTERN区域的某一数值为35与35h是不一样的,但是当Radix设成HEX(十六进位)时,这两个值就是一样的。但是当RADIX设成DEC时,而PATTERN区域的值为35h时,却是会被当成35。

  RADIX共有五种定义: AUTO : 由数值的进位识别符号决定。

  HEX : 16进位。

  DEC : 10进位。

  OCT : 8进位。

  BIN : 2进位。

  而在PATTERN区域的进位识别符号定义是『h』代表16进位、『o』代表8进位和『b』代表2进位,而不加任何识别符号就代表10进位。

  FREQUENCY: 设定每个PATTERN之间的时间(单位:频率)。

  PATTERN: 是用来定义波形资料的区域。

  START Pattern:波形资料开始处。

  JP 10:回到第十点,也就是说波形为反覆输出。

  『//』:注解符号。

  由以上的PGV档案的内容中,您可以发现从00010 到 00059 共50笔的资料中,和之前产生8Bits的正弦波50笔二进制制的值完全一样,唯一不同的是;PGV档的值为十六进制以及多了些给PG的指令。而且,就算PGV档为二进制,PG也一样能够读取,所以对于值为二进制、八进制或是十六进制并无任何限制,只要在PGV档中,指定进制值即可。至于PG如何读取含有PGV格式的档案,以下我们以图解来配合文字说明:

  1.进入PG软件该界面如下:

2

  

 

2.进入文字(矢量)档转成波形该程序界面如下:

3

  将您写好的文字(矢量)档载入该程序,画面如下:

  

4
 

  然后再按下『波形转换』会出现以下画面:

  

5
 

  这时,您的文字矢量档已经成功转成波形,接下来要做的就是按下上栏的『波形输出』。

  

6

  我们使用Acute DSO来观察波形:

  

7
 

  由示波器我们可以观察到该文字矢量档经过PG的转换显示在示波器上的正是一个正弦波,这也证明了该测试用的D/A Converter功能是正常的,确实完成了测试及验证数位转类比的动作,以下是整个测试(验证)系统的完整架构图,并将整个硬件的连接方式做一详细说明:

  

8
  图二 完整硬件架构图

  由图二您可以看到构成整个系统的三个硬件元件: PG、DAC、

  DSO都是以USB传输线连接计算机来取得电源,再来是关于PG与DAC

  的连接,我们将PG的通道(主要为传输资料的资料线)分别接到DAC上,之后,再将BNC线接到DSO,就可以完成整个硬件系统的建构。

  PG透过 波形编辑器该程序可以完成上述波形转换的功能外,还可以透过一些讯号内容参数的设定而达到快速改变取样频率、Bits数、及资料的内容。以取样频率(Sample Rate)来说,可以藉由波形编辑器上栏的功能栏位中波形放大 以及波形缩小来达到比较高的取样频率或者是比较小的取样频率;而Bits数以及资料内容都可以按照您的需求来做讯号内容参数的设定。

9

 

在线
客服

选择下列客服马上在线沟通:

  • 点击这里给我发消息

    【客服】

  • 点击这里给我发消息

    【曾工】

  • 点击这里给我发消息

    【谷工】

客服
热线

400-186-5117
0755-2222 5117
137 5117 6688
138 2359 4841

关注
微信

  • 产品选型请关注

企业
微信

  • 关注公众号