使用LabVIEW和FPGA创建微控制器测试系统

对于之前的应用程序测试平台，我们使用公司内部开发的控制器板，但该板需要一套单独的兼容工具链来下载这些应用程序。此外，我们还很难对这些工具链的用户界面进行导航，不得不使用额外的测试和测量设备。

有了虚拟仪器，我们可以使用同一套软件和模块化硬件执行以下测试：

• 测试常见的协议(SPI, ASC, I2C)
• 测试PWM,ICU
• 测试模拟/数字转换器
• 测试控制器区域网络(CAN)
• 测试时钟和门控
• 测试多模块同时运行系统

对于需要测试的应用来说，使用FPGA 的可重编程功能，它和LabVIEW之间的自动化接口以及CAN分析仪功 能，我们可以很容易地开发我们的系统。

在整个框架上，我们节省了大量的时间和成本。在此之前，对于微控制器的每个模块/外设，测试十至二十个案例我们需要花费四至五个小时。使用我们所创建的基于NI 产品的系统，相同的一组测试执行时间在十到十五分钟内，而且测试质量显著地提高。

我们需要合适的测试平台应用程序以测试微控制器的不同外设。比如，为了测试SPI接口，我们需要建立SPI主机或者从机作为测试平台。我们使用LabVIEW FPGA VIs(CAN接口的CAN VI) 来创建每个测试平台。框架内测试案例构造则是指各自的VI。

在框架中，我们可以创建一个LabVIEW对象以获取VI引用，对于每个测试案例的需求，都为用户配置了输入控件和显示控件。执行自动化框架中的测试案例，需要调用特定的VI，配置该VI，最后运行它。

该框架无需用户参与就可以执行测试。比如，测量PWM信号的解决方案如下：VI测量占空比和信号频率，然后将其保存到Excel文件中。

另一种解决方案涉及从SPI主机接收数据。作为从机SPI 的VI 可以从主机测试设备(DUT)中接收数据。SPI从机工作在不同的波特率和变化的数据比特下。用户可以配置VI,而其运行取决于测试设备(DUT)的主SPI的配置。

然而，还有一种解决方案涉及产生所需的脉冲个数以测试捕获和计数模块。VI可以产生在上升沿或者下降沿触发的脉冲。在VI运行时，用户可以配置VI以产生所需个数的脉冲。

结论

使用NI公司的产品，我们可以使用一套软硬件解决方案，轻而易举地测试不同的微控制器外设。我们使用NI的产品，通过向自动化框架提供易用的接口，使我们的测试系统自动化，这样节省了大量的精力和成本。