适用于测试控制及设计等各类应用的数字I/O （DIO）

接线图 2023年01月28日 23:48 242 admin

许多应用都需要数字输入、输出功能，如生成高级模式描述自定义电路、工厂车间中安装自动化控制线、或是数字设计的原型建模。美国国家仪器公司提供丰富的数字I/O (DIO)产品，包括不同速度、电压、及定时选项，适用于测试、控制、及设计等各类应用。

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1. 应用于测试、测量的数字I/O

多数数字化自动测试设备(ATE)系统通过生成/采集0、1信号来与被测设备(DUT)通信。然而，随着数字元件的不断创新，系统需要更精密的数字测工具，简单开/关状态的逻辑分析仪已经很难能满足需求。更快的芯片速度，以及当前工业趋势中串行与并行数字协议的对比，都要求更高的采样率。此外，来自制造商及产品上市时间的压力，也要求在硬件级上更快速地完成测试。随着新逻辑元件系列的开发，包括了不同电压级、单端信号或差分信号，测量应用也日趋复杂化。美国国家仪器公司高速数字化I/O (HSDIO)设备提供了丰富的数字化ATE及激励-响应特性，专为满足高速数字化测试应用的需要而设计。

高速时钟及数据速率可分别达到200 MHz和400 Mb/s，提供精确的硬件定时控制，满足最新集成电路、FPGA、及数字通信设备的测试需求。

双向控制各条循环、通道的及针对响应数据采集的实时硬件，适用于比特误差率测试(BERT)、确认验证(V&V)中的故障分析、及通过/失败制造检验等开发应用。

可编程电压等级范围为-2.0到5.5 V ，用于创建灵活的数字系统，与各类逻辑元件连接，或确定特定DUT的上下界。

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图1. 可编程电压等级

6条逻辑通道状态包括逻辑低(0)、逻辑高(1)、三态逻辑(Z)、比较逻辑高 (H)、比较逻辑低(L)、及忽略(X) ，六种状态定义数字测试波形，并控制数字测试仪工作。

多设备同步提供高通道数系统的次毫微秒级同步，无需外部接线。

灵活的握手模式实现测试系统与DUT之间数据传输的请求与应答，进行信号的同步或异步传输。

软件也是数字化ATE中的关键组成。NI数字化波形编辑器是一款图形化的软件工具，用于信号的可视化，能够轻松创建、编辑、修改数字波形，实现自定义接口或测试应用。用户可从头设计数字波形，也可从设计工具导入已有波形，可用格式包括.VCD格式及ASCII文件格式。此外，在采集数据时，数字波形编辑器能够高亮比特错误，轻松实现错误可视化，测量定时或更新波形以消除设计错误。结合NI LabVIEW图形化开发环境及NI TestStand测试管理软件，数字化波形编辑器涵盖了所有数字化测试系统所需的软件组件。

表1总结了美国国家仪器公司提供的高速数字I/O。

8. 用于工业控制及自动化的数字I/O

工业应用上对I/O性能的要求常比一般测量设备要高。例如，许多工业传感器或促动器需要24V逻辑电平，在不同电压下工作时还可能造成接地回路。测量、控制系统的安全性与用户、操作人员的安全一样重要。NI工业化数字I/O设备具有高达150V的电压，且驱动电流高，并有隔离设计，可直接与各类工业泵、阀门、电机、及其它传感器/激励器连接，具有高度安全性与可靠性。

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