【導讀】評估板(EVB)及其配套軟件具有即插即用功能，可輕鬆評估ADI產品的性能。其圖形用戶界麵(GUI)提(ti)供(gong)了(le)直(zhi)觀(guan)的(de)方(fang)式(shi)，可(ke)進(jin)行(xing)手(shou)動(dong)配(pei)置(zhi)並(bing)與(yu)該(gai)設(she)備(bei)通(tong)信(xin)。但(dan)是(shi)，在(zai)更(geng)複(fu)雜(za)的(de)產(chan)品(pin)中(zhong)，如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)自(zi)動(dong)處(chu)理(li)這(zhe)些(xie)重(zhong)複(fu)性(xing)任(ren)務(wu)，那(na)麼(me)在(zai)評(ping)估(gu)所(suo)有(you)可(ke)用(yong)功(gong)能(neng)的(de)同(tong)時(shi)，掃(sao)描(miao)產(chan)品(pin)的(de)所(suo)有(you)附(fu)加(jia)功(gong)能(neng)可(ke)能(neng)會(hui)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)耗(hao)時(shi)。

文中說明了如何記錄宏
，以及如何無需開發複雜的軟件控製器代碼，也能在Python®和MATLAB®環境中使用宏來自動處理某些評估任務。本文以ADI的AD7380和AD7606C-16weilizidongchulisuoyouyonghujiaohu，yongyusaomiaobutongdepeizhi，faqizhuanhuan，ranhoudaochujieguo。tongguoshiyongzhexieshili，laizidongpingguguocaiyangshuzilvboqidaigeimoshuzhuanhuanqi(ADC)的性能優勢。雖然本文著重介紹AD7380和AD7606C-16，但文中的信息也適用於ADI的其他產品和應用。

簡介

ADI提供了一些方法來輕鬆評估每次發布的新產品及其可實現的性能和特性。首先，我們的評估板由印刷電路板(PCB)（集成主要器件，例如ADC）和所需的配套產品（例如基準電壓源
、驅動放大器、時鍾源
、電源解決方案等）組成。其次

，這些板附帶的軟件可以展示解決方案可實現的實際性能。它展示了使用該平台可以獲得的真實數據。在過去幾年中，ACE軟件1平台一直用於此目的。

在ACE平台中，每個產品都有一個插件
，通過簡潔明了的GUI訪問設備寄存器映射，從而簡化了設備配置。

在ADC示例中
，ACE通常以波形或直方圖的形式顯示原始數據，並通過FFT計算AC性能指標
，例如SNR或THD。本文展示如何無需進行軟件開發自動處理所有這些程序。

圖1.評估板的硬件和軟件交互框圖，包括ACE與Python/MATLAB的通信。

ACE插件

圖2顯示AD7380插件芯片視圖

，其中包含多個按鈕，以便輕鬆配置該器件：

1. REF允許選擇內部或外部基準電壓源

2. OSC可以啟用過采樣，並設置過采樣率

圖2.AD7380的ACE插件芯片視圖

圖3顯示AD7606C-16插件芯片視圖，其中多個按鈕用深藍色突出顯示
，可用於：

1. 通過單擊PGA符號選擇每個通道的模擬輸入範圍

2. 選擇內部或外部基準電壓源

3. 選擇過采樣率

4. 配置偏置/增益/相位校準功能

5. 配置診斷

圖3.AD7606C-16的ACE插件芯片視圖

雖然前麵的示例使用ADI AD7380和AD7606C-16，但本文不止介紹這些產品
，還包括與ACE配套使用和用於自動處理重複性任務的所有其他器件。每個ACE插件都有自己的GUI布局。但是，隨著產品日益變得複雜

，添加的功能越來越多（例如診斷、校準等），手動測試所有這些功能也會變得更加複雜和繁瑣。ACE遠程控製能夠設置或掃描參數
，例如，掃描過采樣率和測量噪聲性能的改善程度。

設置ACE遠程控製

在開始編寫遠程控製ACE的代碼之前
，需要先按照以下步驟與ACE建立通信：

1. 打開ACE，前往設置

2. 找到IPC服務器選項卡
，確保已啟動該服務器

3. 確保已分配了一個端口，最好是2357

圖4.與ACE建立通信

記錄宏，生成腳本

ACE提(ti)供(gong)宏(hong)工(gong)具(ju)菜(cai)單(dan)
，通(tong)過(guo)將(jiang)配(pei)置(zhi)和(he)設(she)備(bei)交(jiao)互(hu)步(bu)驟(zhou)存(cun)入(ru)宏(hong)文(wen)件(jian)進(jin)行(xing)記(ji)錄(lu)。生(sheng)成(cheng)宏(hong)之(zhi)後(hou)
，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)該(gai)宏(hong)來(lai)一(yi)次(ci)性(xing)自(zi)動(dong)重(zhong)複(fu)所(suo)有(you)步(bu)驟(zhou)。以(yi)下(xia)是(shi)生(sheng)成(cheng)宏(hong)的(de)步(bu)驟(zhou)：

1. 打開ACE，進入工具 >> 宏工具。

2. 點擊圖5中藍色高亮顯示區域中圖標右側的記錄宏命令按鈕。

3. 開始執行設備交互，例如更改參數
、向存儲器映射中的寄存器輸入值、捕捉數據等。在瀏覽和使用GUI時，命令窗口中會填入信息。

4. 在記錄要輸入的所有操作/設置之後

，點擊停止記錄宏命令按鈕。按鈕在上述同一位置。將會自動彈出命令窗口。

例如，在記錄宏時，用戶使用圖2中所示的按鈕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

在這個窗口中，可以查看記錄的所有步驟，甚至可以跳過/中斷任何無需自動生成的步驟
，然後將整個程序導出到一個可選擇語言的腳本中，如圖5中紅色高亮部分所示。

記錄宏文件之後，可以再次保存和播放
，以重複之前執行過的步驟。ACE有一個內置功能
，可以生成腳本，按照所選的受支持的語言執行記錄的操作。所以，按照之前的列表，接下來的步驟是：

1. 點擊圖5中藍色高亮顯示區域右側的生成圖標
，打開腳本生成器窗口。

2. 從C#、MATLAB或Python中選擇所需的語言，然後點擊導出。

之後，可以將該代碼導入IDE中執行。以這段代碼為基礎
，添加額外的功能
，例如儀器控製，構建自動測試台，以獲取測量結果。2接下來的章節中顯示的示例使用Visual Studio Code或MATLAB
，這些示例僅使用產品評估板來執行噪聲分析，不使用任何額外的設備。如需查找用於管理、存儲或對收集到的數據進行繪製的代碼示例
，如接下來的幾個章節所示，請訪問wiki.analog.com並搜索相關的評估板。

圖6.使用Python語言的ACE代碼生成編輯器

使用Python自動處理評估任務

上一節中生成的.py文wen件jian可ke用yong於yu輕qing鬆song啟qi用yong和he重zhong複fu之zhi前qian記ji錄lu的de一yi係xi列lie操cao作zuo。此ci外wai
，通tong過guo編bian輯ji這zhe些xie腳jiao本ben和he自zi動dong處chu理li某mou些xie任ren務wu，還hai能neng獲huo得de更geng大da的de益yi處chu。在zai前qian麵mian的de示shi例li中zhong

，在zaiAD7380 ACE插件中設置了過采樣率和分辨率，對生成的宏進行了編輯，以便使用輸入參數，如圖7所示。注意
，默認情況下，這些宏被稱為execute_macro()，但可以將這個名稱更改為更具描述性的名稱。

圖7.編輯Python函數，以便使用輸入參數

這zhe些xie宏hong現xian在zai可ke以yi在zai內nei部bu調tiao用yong實shi現xian循xun環huan，掃sao描miao過guo采cai樣yang率lv值zhi，顯xian示shi噪zao聲sheng性xing能neng如ru何he隨sui著zhe過guo采cai樣yang率lv提ti高gao而er改gai善shan，以yi及ji啟qi用yong兩liang個ge額e外wai的de分fen辨bian率lv位wei帶dai來lai的de好hao處chu。

圖8.這些指令用於實現循環
，該循環掃描過采樣率
，打開和關閉兩個額外的分辨率位。

因此，Python示例代碼訪問導出的數據文件，讀取ACE插件測量的SNR數據，並通過串行監控器報告數據。如表1所示，過采樣可以改善噪聲性能3，但在某些情況下
，為了展示AD7380顯示為18位字，而非16位字帶來的真正優勢

，需要兩個額外的分辨率位。

表1.AD7380 SNR與過采樣率的關係

使用MATLAB自動處理評估任務

與Python示例一樣
，自動生成的代碼也可以導出用於MATLAB中，在本例中生成一個.m文件。在本例中
，宏被定義為一個函數
，但可以對宏進行編輯，以便使用輸入參數。以下MATLAB示例使用AD7606C-16板。

同樣，可以通過自動使用ACE來輕鬆評估AD7606C-16的過采樣優勢。圖9顯示一個MATLAB函數，經過編輯後可以使用多種參數
，例如吞吐量、樣本數量
、接口類型（串行或並行）、基準電壓源（內部或外部）、過采樣率、數字走線數量或模擬輸入範圍。

圖9.編輯MATLAB函數，以便使用輸入參數

這個特定函數可以在主代碼中使用，以快速啟用不同配置的數據采集
，輕鬆執行多個AD7606C-16指標比較，例如：

►噪聲性能與過采樣率

►性能與吞吐量

►性能與模擬輸入範圍

►內部基準電壓源與外部基準電壓源

►串行接口與並行接口等等。

注意
，這隻是以AD7606C-16為例
；根據所評估的產品不同，可能需要執行多種不同的性能評估。

您可以訪問wiki.analog.com4查看AD7606C-16的使用說明，包括可用的源代碼。其中介紹了如何生成宏代碼，也給出了後期處理數據的示例。OversamplingSweep.m示例掃描過采樣率
，針對每個值繪製代碼直方圖。如圖10所示，過采樣率越大，代碼直方圖越窄。表2也顯示代碼的峰峰值分布如何隨過采樣降低。

表2.AD7606C-16的代碼分布與過采樣率的關係

圖10.代碼直方圖顯示噪聲性能如何隨過采樣率改善。可使用簡單腳本掃描可用的多種過采樣率選項（高達256個）。

結論

新型ACE平台可作為新評估板的軟件框架
，由於能夠記錄宏，對於希望加快ADI產品評估工作速度的硬件設計人員來說
，這是一個有利的工具。這些宏通過行業通用的編程語言
，例如Python或MATLAB助(zhu)力(li)實(shi)現(xian)測(ce)試(shi)自(zi)動(dong)化(hua)。自(zi)動(dong)處(chu)理(li)這(zhe)些(xie)任(ren)務(wu)反(fan)過(guo)來(lai)又(you)會(hui)加(jia)快(kuai)產(chan)品(pin)評(ping)估(gu)和(he)選(xuan)型(xing)，幫(bang)助(zhu)加(jia)快(kuai)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)，縮(suo)短(duan)硬(ying)件(jian)設(she)計(ji)周(zhou)期(qi)。有(you)關(guan)此(ci)主(zhu)題(ti)和(he)其(qi)他(ta)主(zhu)題(ti)，可(ke)訪(fang)問(wen)EngineerZone™獲取更多支持，也可訪問wiki.analog.com
，獲取更多遠程控製示例。

參考資料

1“分析 | 控製 | 評估(ACE)軟件。”ADI公司

2“AD5791 ACE遠程控製。”ADI公司

，2020年2月。

3 Jonathan Colao。“適用於微型電機驅動應用的快速反應、光學編碼器反饋係統。”模擬對話，第54卷第2期，2020年4月。

4“AD7606B/C ACE遠程控製。”ADI公司
，2021年2月。

關於ADI公司

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球領先的半導體公司，致力於在現實世界與數字世界之間架起橋梁
，以實現智能邊緣領域的突破性創新。ADI提供結合模擬、數字和軟件技術的解決方案，推動數字化工廠、汽車和數字醫療等領域的持續發展，應對氣候變化挑戰，並建立人與世界萬物的可靠互聯。ADI公司2022財年收入超過120億美元，全球員工2.4萬餘人。攜手全球12.5萬家客戶
，ADI助力創新者不斷超越一切可能。更多信息
，請訪問www.analog.com/cn。

關於作者

Lluis Beltran Gil畢業於瓦倫西亞理工大學，於2009年獲電子工程學士學位
，2012年獲工業工程學士學位。畢業後，Lluis於2013年加入ADI公司
，擔任利默裏克精密轉換器部的應用工程師。目前
，Lluis就職於儀器儀表事業部SAR ADC應用團隊
，工作地點在西班牙瓦倫西亞。他擁有瓦倫西亞大學電氣工程碩士學位。

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