評估板(EVB)及其配套軟件具有即插即用功能，可輕松評估ADI產品的性能。其圖形用戶界面(GUI)提供了直觀的方式，可進行手動配置并與該設備通信。但是，在更復雜的產品中，如果不能自動處理這些重復性任務，那么在評估所有可用功能的同時，掃描產品的所有附加功能可能會變得非常耗時。

本文說明如何記錄宏，以及如何無需開發復雜的軟件控制器代碼，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 AD7380和 AD7606C-16 為例自動處理所有用戶交互，用于掃描不同的配置，發起轉換，然后導出結果。本文使用這些示例來自動評估過采樣數字濾波器帶給模數轉換器(ADC)的性能優勢。雖然本文著重介紹AD7380和AD7606C-16，但本文中的信息也適用于ADI的其他產品和應用。

ADI提供了一些方法來輕松評估每次發布的新產品、其可實現的性能及其特性。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、時鐘源、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。它展示了使用該平臺可以獲得的真實數據。在過去幾年中，ACE軟件平臺一直用于此目的。分析 | 控制 | 評估 (ACE) 軟件ADI的“Analysis, Control, Evaluation”(ACE)是一款桌面軟件應用程序，可對ADI產品組合中的多個評估系統進行評估和控制。該應用程序由常用框架和各特定元件插件組成。

ACE設計用于在組件的功能操作中指導用戶，讓用戶以所需的抽象級別訪問系統。

在ACE平臺中，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，并通過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。

01ACE插件

圖2顯示AD7380插件芯片視圖，其中包含多個按鈕，以便輕松配置該器件：

REF允許選擇內部或外部基準電壓源

OSC可以啟用過采樣，并設置過采樣率

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，可用于：

通過單擊PGA符號選擇每個通道的模擬輸入范圍

選擇內部或外部基準電壓源

選擇過采樣率

配置偏置/增益/相位校準功能

配置診斷

圖3. AD7606C-16的ACE插件芯片視圖。

雖然前面的示例使用AD7380和AD7606C-16，但本文不止介紹這些產品，還包括與ACE配套使用和用于自動處理重復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，隨著產品日益變得復雜，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復雜和繁瑣。ACE遠程控制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。

02設置ACE遠程控制

在開始編寫遠程控制ACE的代碼之前，需要先按照以下步驟與ACE建立通信：

打開ACE，前往設置

找到IPC服務器選項卡，確保已啟動該服務器

確保已分配了一個端口，最好是2357

圖4. 與ACE建立通信。

03記錄宏，生成腳本

ACE提供宏工具菜單，通過將配置和設備交互步驟存入宏文件進行記錄。生成宏之后，可以使用該宏來一次性自動重復所有步驟。以下是生成宏的步驟：

打開ACE，進入工具 >> 宏工具。

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。

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。

在記錄要輸入的所有操作/設置之后，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，然后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。

記錄宏文件之后，可以再次保存和播放，以重復之前執行過的步驟。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：

5.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。

6.從C#、MATLAB或Python中選擇所需的語言，然后點擊導出。

之后，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，例如儀器控制，構建自動測試臺，以獲取測量結果。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。

圖6. 使用Python語言的ACE代碼生成編輯器。

04使用Python自動處理評估任務

上一節中生成的.py文件可用于輕松啟用和重復之前記錄的一系列操作。此外，通過編輯這些腳本和自動處理某些任務，還能獲得更大的益處。在前面的示例中，在AD7380 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。

這些宏現在可以在內部調用實現循環，掃描過采樣率值，顯示噪聲性能如何隨著過采樣率提高而改善，以及啟用兩個額外的分辨率位帶來的好處。

圖8. 這些指令用于實現循環，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，并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，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與過采樣率的關系

05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于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來輕松評估AD7606C-16的過采樣優勢。圖9顯示一個MATLAB函數，經過編輯后可以使用多種參數，例如吞吐量、樣本數量、接口類型（串行或并行）、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范圍。

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，輕松執行多個AD7606C-16指標比較，例如：

噪聲性能與過采樣率

性能與吞吐量

性能與模擬輸入范圍

內部基準電壓源與外部基準電壓源

串行接口與并行接口

等等。注意，這只是以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.com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，也給出了后期處理數據的示例。OversamplingSweep.m示例掃描過采樣率，針對每個值繪制代碼直方圖。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。

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）。

表2. AD7606C-16的代碼分布與過采樣率的關系

06結論

新型ACE平臺可作為新評估板的軟件框架，由于能夠記錄宏，對于希望加快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助力實現測試自動化。自動處理這些任務反過來又會加快產品評估和選型，幫助加快上市時間，縮短硬件設計周期。

審核編輯 ：李倩