評估板（EVB）及其隨附軟件可通過即插即用功能輕松評估ADI公司產(chǎn)品的性能。其圖形用戶界面 （GUI） 提供了一種直觀的方法來手動(dòng)配置和與設(shè)備通信。但是，在更復(fù)雜的產(chǎn)品中，如果不自動(dòng)執(zhí)行這些重復(fù)性任務(wù)，則在評估所有可用功能的同時(shí)掃除所有產(chǎn)品的花里胡哨可能會(huì)變得耗時(shí)。

本文介紹如何記錄宏以及如何在 Python 和 MATLAB 環(huán)境中使用它來自動(dòng)執(zhí)行某些評估任務(wù)，而無需開發(fā)任何復(fù)雜的軟件控制器代碼。本文中使用的AD7380和AD7606C-16示例可實(shí)現(xiàn)所有用戶交互的自動(dòng)化，以便它們掃描許多不同的配置并啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，然后導(dǎo)出結(jié)果。本文使用這些示例來自動(dòng)評估過采樣數(shù)字濾波器為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）帶來的性能優(yōu)勢。雖然本文重點(diǎn)介紹AD7380和AD7606C-16，但本文中的信息也適用于其他ADI產(chǎn)品和應(yīng)用。??

介紹

ADI提供了輕松評估每個(gè)新產(chǎn)品發(fā)布的方法，其可實(shí)現(xiàn)的性能及其特性。首先，我們的評估板由一個(gè)印刷電路板（PCB）組成，該電路板容納主要器件（例如ADC）以及所需的配套產(chǎn)品，如基準(zhǔn)電壓源、驅(qū)動(dòng)放大器、時(shí)鐘源、電源解決方案等。其次，這些板帶有軟件，可以展示解決方案可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)際性能。它顯示可以通過該平臺獲取的真實(shí)數(shù)據(jù)。在過去的幾年里，ACE軟件1一直是用于此目的的平臺。

在 ACE 平臺中，每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)插件，通過干凈、易于導(dǎo)航的 GUI 訪問設(shè)備寄存器映射來簡化設(shè)備配置。

以ADC為例，ACE通常以波形或直方圖的形式顯示原始數(shù)據(jù)，并通過FFT計(jì)算SNR或THD等交流性能指標(biāo)。本文介紹如何在不需要軟件開發(fā)的情況下自動(dòng)執(zhí)行所有這些過程。

ACE 插件

圖2顯示了AD7380插入式芯片視圖，其中提供了幾個(gè)按鈕，可輕松配置器件：

REF 允許選擇內(nèi)部或外部基準(zhǔn)

OSC 可以啟用過采樣并設(shè)置過采樣率

圖2.AD7380的ACE插件芯片視圖。

圖3顯示了AD7606C-16插件芯片視圖，其中幾個(gè)按鈕（以深藍(lán)色突出顯示）可用于：

通過單擊 PGA 符號選擇每個(gè)通道的模擬輸入范圍

選擇參考源，無論是內(nèi)部還是外部

選擇過采樣率

配置失調(diào)/增益/相位校準(zhǔn)功能

配置診斷

圖3.AD7606C-16的ACE插件芯片視圖。

雖然前面的示例使用AD7380和AD7606C-16，但本文的范圍不僅僅是這些產(chǎn)品，而是與使用ACE和自動(dòng)執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)相關(guān)的所有內(nèi)容。每個(gè) ACE 插件都有自己的 GUI 布局。但是，隨著產(chǎn)品復(fù)雜性的增加和添加的功能（例如，診斷、校準(zhǔn)等），手動(dòng)測試所有這些功能變得越來越復(fù)雜和乏味。ACE遙控器提供設(shè)置或掃描參數(shù)的能力，例如，掃描過采樣率并測量噪聲性能如何改善。

設(shè)置 ACE 遙控器

在開始創(chuàng)建代碼以遠(yuǎn)程控制 ACE 之前，需要按照以下步驟建立與 ACE 的通信：

打開 ACE 并轉(zhuǎn)到“設(shè)置”

轉(zhuǎn)到“IPC 服務(wù)器”選項(xiàng)卡并確保它已啟用

確保分配了端口，最好是 2357

圖4.設(shè)置與 ACE 的通信。

錄制宏并生成腳本

ACE 有一個(gè)“宏工具”菜單，通過將配置和設(shè)備交互步驟放入宏文件中來記錄這些步驟。生成宏后，可以使用它一次自動(dòng)重復(fù)所有步驟。以下步驟說明如何生成宏：

打開 ACE，然后轉(zhuǎn)到“工具”>>“宏工具”。

點(diǎn)擊 Record 宏命令按鈕，該按鈕位于圖標(biāo)右側(cè)的藍(lán)色區(qū)域內(nèi)，如圖 5 中突出顯示。

開始執(zhí)行設(shè)備交互，例如更改參數(shù)、向內(nèi)存映射上的寄存器輸入值、捕獲數(shù)據(jù)等。命令窗口將在 GUI 導(dǎo)航和交互時(shí)填滿。

記錄所有要輸入的操作/設(shè)置后，點(diǎn)擊停止錄制宏命令按鈕。位置與上述相同。然后將自動(dòng)彈出命令窗口。

例如，在錄制宏時(shí)，用戶只需使用圖 2 中說明的按鈕即可配置過采樣率和分辨率模式。命令窗口如圖 5 所示。

圖5.命令窗口和宏工具。

在此窗口中，可以查看記錄的所有步驟，甚至可以跳過/中斷任何不需要的自動(dòng)生成的步驟，然后將整個(gè)程序?qū)С龅娇蛇x擇的語言腳本中，如圖 5 中以紅色突出顯示的那樣。

錄制宏文件后，可以保存并再次播放以重復(fù)先前執(zhí)行的步驟。ACE 具有內(nèi)置功能，可生成腳本，這些腳本以所選支持的受支持語言執(zhí)行錄制的操作。因此，按照上一個(gè)列表，接下來的步驟將是：

單擊圖 5 中突出顯示的藍(lán)色區(qū)域右側(cè)的 Generate 圖標(biāo)，打開腳本生成器窗口。

在C#，MATLAB或Python中選擇所需的語言，然后點(diǎn)擊導(dǎo)出。

然后，可以將此代碼導(dǎo)入到 IDE 中執(zhí)行。使用此代碼作為基礎(chǔ)，添加儀器控制等附加功能，以具有用于測量的自動(dòng)測試臺。2Visual Studio Code或MATLAB用于下一節(jié)中顯示的示例，這些示例將僅使用產(chǎn)品評估板執(zhí)行噪聲分析，而無需任何額外的設(shè)備。要查找用于操作、存儲(chǔ)或繪制所收集數(shù)據(jù)的代碼示例（如以下幾節(jié)所示），請?jiān)L問 wiki.analog.com 并搜索感興趣的評估板。

圖6.使用 Python 語言的 ACE 生成的代碼編輯器。

使用 Python 自動(dòng)執(zhí)行評估任務(wù)

上一節(jié)中生成的.py文件允許輕松啟動(dòng)和重復(fù)一系列先前記錄的操作。此外，編輯這些腳本和自動(dòng)執(zhí)行某些任務(wù)會(huì)帶來更大的好處。按照上一個(gè)示例，在AD7380 ACE插件中設(shè)置過采樣比和分辨率，對生成的宏進(jìn)行編輯以允許輸入?yún)?shù)，如圖7所示。請注意，默認(rèn)情況下，這些宏稱為 execute_macro（），但此名稱可以更改為更具描述性的名稱。

圖7.編輯 Python 函數(shù)以使用輸入?yún)?shù)。

現(xiàn)在可以在內(nèi)部調(diào)用此宏進(jìn)行循環(huán)，掃描過采樣比率值，并查看噪聲性能如何隨著過采樣比率的增加而提高，以及看到啟用兩個(gè)額外分辨率位的好處。

圖8.這些指令適用于掃描過采樣率并打開和關(guān)閉兩個(gè)額外分辨率位的循環(huán)。

因此，Python 示例代碼訪問導(dǎo)出的數(shù)據(jù)文件，讀取 ACE 插件測量的 SNR 數(shù)據(jù)，并通過串行監(jiān)視器報(bào)告這些數(shù)據(jù)。如表1所示，過采樣可改善噪聲性能3但是，在某一點(diǎn)上，需要額外的兩位分辨率才能看到AD7380顯示為18位字而不是16位字的真正優(yōu)勢。

使用 MATLAB 自動(dòng)執(zhí)行評估任務(wù)

與 Python 示例一樣，自動(dòng)生成的代碼也可以導(dǎo)出到 MATLAB，在本例中生成一個(gè) .m 文件。在這里，宏被定義為一個(gè)函數(shù)，但也可以編輯這些宏以允許輸入?yún)?shù)。以下MATLAB示例改用AD7606C-16板。

同樣，AD7606C-16過采樣的優(yōu)勢可以通過自動(dòng)化ACE輕松評估。圖 9 顯示了一個(gè) MATLAB 函數(shù)，經(jīng)過編輯以接受吞吐量、采樣數(shù)、接口類型（串行或并行）、基準(zhǔn)源（內(nèi)部或外部）、過采樣率、數(shù)字線路數(shù)或模擬輸入范圍等參數(shù)。

圖9.編輯 MATLAB 函數(shù)以使用輸入?yún)?shù)。

此特定功能可在主代碼中使用，以便快速啟動(dòng)數(shù)據(jù)捕獲不同的配置，從而輕松執(zhí)行多個(gè)AD7606C-16比較，例如：

噪聲性能與過采樣比

性能與吞吐量

性能與模擬輸入范圍的關(guān)系

內(nèi)部基準(zhǔn)與外部基準(zhǔn)

串行接口與并行接口

等等。請注意，這只是AD7606C-16的示例;根據(jù)被評估的產(chǎn)品，可能會(huì)出現(xiàn)許多不同的性能評估需求。

AD7606C-16的好手可以在 wiki.analog.com 找到，4源代碼可用。這顯示了如何對宏進(jìn)行編碼，并提供了對數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理的示例。OversamplingSweep.m 示例掃描過采樣率，并為每個(gè)值繪制代碼直方圖。如圖 10 所示，過采樣率越大，代碼直方圖越窄。表2還顯示了代碼的峰峰值分布如何隨著過采樣而減小。

圖 10（續(xù)）。代碼直方圖顯示了噪聲性能如何隨著過采樣率而提高。一個(gè)簡單的腳本允許掃描許多可用的過采樣率選項(xiàng)（最多 256）。

結(jié)論

較新的ACE平臺是最新評估板軟件的框架，對于任何渴望加快ADI產(chǎn)品評估工作的硬件設(shè)計(jì)人員來說，這是一個(gè)有利的工具，因?yàn)樗哂杏涗浐甑哪芰Α＿@些宏通過行業(yè)已知的編程語言（如 Python 或 MATLAB）實(shí)現(xiàn)測試自動(dòng)化。反過來，自動(dòng)化這些任務(wù)可以加快產(chǎn)品評估和選擇階段，從而縮短上市時(shí)間并縮短硬件設(shè)計(jì)周期。對于此主題和其他主題，始終可以在 EngineerZone 中找到進(jìn)一步的支持?，更多遙控器示例可在 wiki.analog.com 中找到。