系统架构 - 基于LabVIEW的三极管老化测试系统设计

　　2 系统架构

　　系统采用PC机+sbRIO-9612+主控板+驱动板+老化板的结构，如图2所示，PC和9612之间通过网口通信，9612与主控板之间通过数字I/O 口通信，sbRIO-9612，主控板，驱动板供电都是由开关稳压电源完成，程控电源为老化板上的器件提供工作电源，16路差分AD用于采集老化板上待测器件的电流，电压以及电源温度等信号。系统使用sbRIO-9612加扩展板构成下位机，作为系统的主控板;主控板与驱动板采用总线通讯，驱动板主要功能是将主控板进来的20对差分信号转换后（硬件实现）给驱动板FPGA，用20路信号与sbRIO-9612实现通信，sbRIO-9612通过控制 FPGA中的寄存器来实现电源、恒流源、漏/源的通断，从而建立功率循环及合适的采样条件，硬件示意图如3所示。

　　图2 系统总体构架图

　　图3 FPGA硬件示意图

　　驱动板和老化板分别采用两个对接座连接，电流电压采样信号回传到sbRIO-9612板上进行AD变换后发送到上位机。

　　3 工作流程及实现

　　3.1 LabVIEW简介

　　LabVIEW是一个程序开发环境。它使用图形化编程语言G在流程图中创建源程序，LabVIEW FPGA模块将LabVIEW图形化开发平台扩展到基于NI可重配置I/O（RIO）架构的硬件平台上的现场可编程门阵列（FPGA）。

　　3.2 工作流程

　　工作开始，上位机按照TCP/IP协议将控制命令发送给sbRIO-9612，接收到指令后，根据上位机操作，sbRIO-9612将相应指令和相关参数下发到主控板，主控板控制驱动板执行指令，进而控制老化板执行相关操作。

　　sbRIO- 9612主要由两大部分组成，即FPGA部分和RT部分;在工作的划分上，由于系统对速度的要求，其中风扇控制，程控电源控制，温度频率量读取，ADC采集，DAC发数，差分数据传输等模块分配到速度很快的FPGA部分执行，而速度稍慢的RT部分主要实现的是上位机指令的解析，老化工作控制和下位机向上位机的数据传输工作的进行。LabVIEW FPGA工作流程图如图4所示。

　　图4 FPGA工作流程图