Zastosowanie urządzeń wirtualnych do testowania i aplikacji z wykorzystaniem specjalizowanych układów scalonych

W ostatnich latach dzięki postępowi w technologii produkcji układów VLSI stało się możliwe projektowanie i stosunkowo tanie prototypowanie specjalizowanych układów scalonych służących do odczytu różnego typu czujników pomiarowych. Znaczną część czasu w procesie uruchamiania finalnej aplikacji opartej o układy ASIC stanowi ich testowanie oraz budowanie kompletnego sytemu pomiarowego. Dzisiaj używa się do tego celu komputera PC wraz z różnego typu kartami akwizycji sygnałów, czyli tak zwanych urządzeń wirtualnych. Pozwalają one przenieść mierzone sygnały na ekran komputera, który przyjmuje funkcjonalność np. multimetru, oscyloskopu lub generatora. Zakładając taką modułową budowę różnych urządzeń kontrolno-pomiarowych wkładanych do komputera w postaci kart, można połączyć ich działanie w jednym systemie używając dedykowanego oprogramowania. Stąd czas potrzebny na testy i uruchamianie układów ASIC można znacząco skrócić, skracając czas tworzenia aplikacji kontrolno-pomiarowej. Okazuje się, że tego typu komputerowe systemy pomiarowe są co najmniej tak dokładne, a w pewnych zakresach częstotliwości sygnałów mierzonych nawet dokładniejsze od urządzeń tradycyjnych, a ich funkcjonalność w dużej mierze zależy od inwencji użytkownika. Dzięki wykorzystaniu środowiska LabVIEW możliwe jest bardzo szybkie tworzenie zarówno małych jak i rozbudowanych aplikacji testowych. Niniejszy artykuł pokazuje zarówno zalety jak i ograniczenia urządzeń wirtualnych oraz przykład aplikacji do testowania specjalizowanych układów scalonych.

Nowadays, as a result of progress in technology and production of VLSI integrated circuits it is possible to design and low-cost prototyping application specific integrated circuits, which are used for reading many different measuring sensors. In a process of implementation of a final application based on ASICs, most of the time is consumed by testing and creating the measuring systems. Today for this purposes PC computers with many different data acquisition cards are used. They are called the Virtual Instruments and are able to present the measured signals on the computer screen. The graphical user interface can be shown as it is a multimeter, an oscilloscope or a generator. Assuming this modular-based architecture of measuring systems placed in PC computers it is possible to connect them in one system using dedicated software. Now, the time required for testing and implementation of an ASIC can significantly be reduced by limiting the time required for creating the measuring software. It turns out that computer based measuring systems are just as accurate as traditional devices and its functionality depends strongly on users invention. By using graphical LabVIEW environment it is possible to create both small and large computer based measuring applications in a very short time. This article presents advantages and disadvantages of virtual devices. There will be also shown an example of an application for testing application specific integrated circuits.