И.О. ЛОСКУТОВ, И.И. ШВЕЦОВ-ШИЛОВСКИЙ Научный руководитель – П.В. НЕКРАСОВ, к.т.н., доцент

И.О. ЛОСКУТОВ, И.И. ШВЕЦОВ-ШИЛОВСКИЙ
Научный руководитель – П.В. НЕКРАСОВ, к.т.н., доцент
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС
ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ МИКРОСХЕМ
ПРЯМОГО ЦИФРОВОГО СИНТЕЗА
Рассматривается система для управления микросхемами прямого цифрового
синтеза. Система управления создана на основе модульных приборов PXI-4110,
PXI-7841R и ПО LabVIEW фирмы National Instruments. Приведена структурная
схема разработанной системы, организация прикладного ПО, представлены
результаты тестирования некоторых микросхем.
В различных электронных устройствах часто необходима схема,
которая генерирует сигналы различной частоты и позволяет управлять
параметрами этого сигнала. Таким генератором может быть микросхема
прямого цифрового синтеза (Direct Digital Synthesizer – DDS). Схема
генерирует аналоговый сигнал за счет генерации последовательности
отсчетов в цифровой форме и последующего преобразования этих
отсчетов в аналоговый сигнал с помощью ЦАП [1].
В настоящее время DDS применяется в двух основных областях:
генерация сигнала в коммуникационных системах и анализ сигналов в
промышленных и биомедицинских системах.
При разработке устройств различного назначения часто возникает
задача протестировать работоспособность микросхем прямого цифрового
синтеза.
Данная работа
посвящена созданию системы
управления
микросхемами DDS фирмы Analog Devices на основе применения
оборудования «PXI» фирмы National Instruments.
Автоматизированный аппаратно-программный комплекс создан на
основе модульных приборов PXI фирмы National Instruments и ПО
LabVIEW. В состав комплекса входили:
•
управляемый источник питания PXI-4110, которым задавалось
напряжение питания микросхем;
•
плата цифро-аналогового ввода-вывода PXI-7841R со встроенной
ПЛИС Virtex-5R, в которой был реализован необходимый интерфейс
обмена с тестируемыми микросхемами [2].
Объектом для тестирования служили схемы прямого цифрового
синтеза фирмы Analog Devices. Отличительной особенностью микросхем
являлся похожий интерфейс обмена - SPI, что позволило сделать систему
управления микросхемами универсальной.
Структурная схема системы управления представлена на рисунке 1.
Модули PXI обеспечивали напряжение питания и вводили тестируемую
микросхему в заданный режим. Опорная частота задавалась внешним
кварцевым
резонатором.
Выходной
сигнал
контролировался
осциллографом.
Рис. 1. Структурная схема системы управления микросхемами
прямого цифрового синтеза
Перед началом тестирования пользователю необходимо было задать
настройки интерфейса обмена: выбор чтения/записи, адрес регистра,
количество байт для передачи, передаваемые данные, временные
задержки, порядок следования битов в посылке. Пример временной
диаграммы записи данных представлены на рисунке 2.
Рис. 2. Временная диаграмма записи данных микросхемы AD9910
С помощью данной системы управления успешно протестированы
микросхемы AD9851, AD9910, AD9912. В дальнейшем планируется
добавить систему приборами позволяющими задавать и контролировать
сигнал с высокой точностью, что позволит полностью ее
автоматизировать.
Список литературы
1. Е Мерфи, К.Слэттери, Власенко Алексей Прямой цифровой синтез (DDS) в тестовом,
измерительном и коммуникационном оборудовании Компоненты и Технологии №8’2006.
2. http://www.ni.com/pxi/ – раздел на сайте National Instruments
3. Loskutov, I.O., Karakozov, A.B., Nekrasov, P.V., Nikiforov, A.Yu., “Automated radiation
test setup for functional and parametrical control of 8-bit microcontrollers” - 2015 International
Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2015