使用LabVIEW和NI PXI 測(cè)試ASIC

　　"我們的虛擬儀器構(gòu)建在LabVIEW所編寫的專用軟件的基礎(chǔ)上，因此用戶可以設(shè)置適當(dāng)?shù)臏y(cè)試配置、ASIC參數(shù)，并讀取數(shù)據(jù)，然后在圖形化用戶界面上顯示分析后的結(jié)果。正是由于基于NI產(chǎn)品構(gòu)建的這個(gè)系統(tǒng)方案，使得我們可以節(jié)省一年的測(cè)試時(shí)間。"

　　– Piotr Maj, AGH University of Science and Technology

　　The Challenge:

　　設(shè)計(jì)和測(cè)試針對(duì)物理學(xué)和生物學(xué)應(yīng)用中的專用集成電路(application-specific integrated circuits, ASIC)。

　　The Solution:

　　使用NI LabVIEW軟件和PXI硬件創(chuàng)建虛擬儀器，以盡可能快地測(cè)試ASIC

　　Author(s):

　　Piotr Maj - AGH University of Science and Technology

　　介紹

　　我們的物理解決方案能夠檢測(cè)低能量、高密度的X射線輻射(見圖1)。我們?cè)O(shè)計(jì)了專用的X射線探測(cè)器的讀數(shù)ASIC，如DEDIX[1]、RG64[2]和SXDR64[3]，這些都是用于讀取硅條探測(cè)器，以及諸如PX90[4]的芯片(該芯片采用90納米CMOS技術(shù)構(gòu)造，并用于讀取像素探測(cè)器(見圖2))。我們的芯片包含多達(dá)幾千個(gè)讀數(shù)通道，以單光子計(jì)數(shù)模式工作，這意味著如果某個(gè)撞擊探測(cè)器的光子的能量超過一定的閾值，讀數(shù)通道就可以對(duì)其計(jì)數(shù)。所有的芯片都包含模擬和數(shù)字部分，并具有數(shù)字通信接口，用于控制ASIC并輸出所采集的數(shù)據(jù)。每個(gè)接口可能有不同數(shù)量的針腳，可以與不同的數(shù)字I / O一起工作，速度高達(dá)200MHz。我們需要盡可能快地測(cè)試ASIC，得到結(jié)果并作進(jìn)一步的處理。

圖1. 使用DEDIX ASIC進(jìn)行X射線檢測(cè)

　　我們對(duì)ASIC進(jìn)行測(cè)試，以確保制作的芯片參數(shù)滿足要求。為此，我們需要與芯片進(jìn)行通信，以比特流的形式采集數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為有意義的表示方式。然后，我們需要測(cè)量物理參數(shù)(在此案例中，即測(cè)量給定時(shí)間內(nèi)的光子數(shù))，并根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算ASIC模擬參數(shù)。我們需要以最佳的方式表示結(jié)果，從而盡可能地得到正確的結(jié)論。市場(chǎng)上沒有能夠滿足這種要求的現(xiàn)成設(shè)備，因此，我們決定使用NI 產(chǎn)品自己開發(fā)。