使用LabVIEW和FPGA來創(chuàng)建一個自動化的微控制器測試系統(tǒng)

"使用NI公司的產(chǎn)品，我們可以使用一套軟硬件解決方案，輕而易舉地測試不同的微控制器外設(shè)。我們使用NI的產(chǎn)品，通過向自動化框架提供易用的接口，使我們的測試系統(tǒng)自動化，這樣節(jié)省了大量的精力和成本。"

– Zalman Rafael, Infineon Technologies

The Challenge:
集成和自動化一個完整的微控制器測試流程。

The Solution:
使用NI公司產(chǎn)品來創(chuàng)造一個非人工測試平臺，該平臺具有直觀用戶界面和綜合的測試案例。

Author(s):
Zalman Rafael - Infineon Technologies
D Birundha - Infineon Technologies
Shriram Kathavate - Infineon Technologies

對于之前的應(yīng)用程序測試平臺，我們使用公司內(nèi)部開發(fā)的控制器板，但該板需要一套單獨(dú)的兼容工具鏈來下載這些應(yīng)用程序。此外，我們還很難對這些工具鏈的用戶界面進(jìn)行導(dǎo)航，不得不使用額外的測試和測量設(shè)備。

有了虛擬儀器，我們可以使用同一套軟件和模塊化硬件執(zhí)行以下測試：

測試常見的協(xié)議(SPI, ASC, I2C)
測試PWM,ICU
測試模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器
測試控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)
測試時鐘和門控
測試多模塊同時運(yùn)行系統(tǒng)
對于需要測試的應(yīng)用來說，使用FPGA的可重編程功能，它和LabVIEW之間的自動化接口 以及CAN分析儀功能，我們可以很容易地開發(fā)我們的系統(tǒng)。

在整個框架上，我們節(jié)省了大量的時間和成本。在此之前，對于微控制器的每個模塊/外設(shè)，測試十至二十個案例我們需要花費(fèi)四至五個小時。使用我們所創(chuàng)建的基于NI 產(chǎn)品的系統(tǒng)，相同的一組測試執(zhí)行時間在十到十五分鐘內(nèi)，而且測試質(zhì)量顯著地提高。

我們需要合適的測試平臺應(yīng)用程序以測試微控制器的不同外設(shè)。比如，為了測試SPI接口，我們需要建立SPI主機(jī)或者從機(jī)作為測試平臺。我們使用LabVIEW FPGA VIs（CAN接口的CAN VI）來創(chuàng)建每個測試平臺?？蚣軆?nèi)測試案例構(gòu)造則是指各自的VI。

在框架中，我們可以創(chuàng)建一個LabVIEW對象以獲取VI引用，對于每個測試案例的需求，都為用戶配置了輸入控件和顯示控件。執(zhí)行自動化框架中的測試案例，需要調(diào)用特定的VI，配置該VI，最后運(yùn)行它。

該框架無需用戶參與就可以執(zhí)行測試。比如，測量PWM信號的解決方案如下：VI測量占空比和信號頻率，然后將其保存到Excel文件中。

另一種解決方案涉及從SPI主機(jī)接收數(shù)據(jù)。作為從機(jī)SPI 的VI 可以從主機(jī)測試設(shè)備（DUT）中接收數(shù)據(jù)。SPI從機(jī)工作在不同的波特率和變化的數(shù)據(jù)比特下。用戶可以配置VI,而其運(yùn)行取決于測試設(shè)備(DUT)的主SPI的配置。

然而，還有一種解決方案涉及產(chǎn)生所需的脈沖個數(shù)以測試捕獲和計數(shù)模塊。VI可以產(chǎn)生在上升沿或者下降沿觸發(fā)的脈沖。在VI 運(yùn)行時，用戶可以配置VI以產(chǎn)生所需個數(shù)的脈沖。

結(jié)論

使用NI公司的產(chǎn)品，我們可以使用一套軟硬件解決方案，輕而易舉地測試不同的微控制器外設(shè)。我們使用NI的產(chǎn)品，通過向自動化框架提供易用的接口，使我們的測試系統(tǒng)自動化，這樣節(jié)省了大量的精力和成本。