PXIe-6556简介

NI PXIe-6556板卡主要的应用场景是芯片引脚的电气特性的测试，相比于传统的测试设备，它还具有配置灵活和易于集成的特点。

NI PXIe-6556提供多达24个通道的数字IO，最高的工作频率达到200MHz，并且在200MHz范围内可以输出任意频率的自定义码型。为了实现引脚的电气特性的测试，6556的每个数字IO通道都提供一个参数测量单元（PPMU， per pin parametric measurement unit），可提供精度为20nA的电流测试。6556还支持各种触发设置，并且内部自带一个FPGA模块，用户可以将自定义的触发逻辑写入FPGA以实现高度自定义的触发。

SMU和PPMU的区别

SMU的全称是（Source Measurement Unit， 源测量单元），它的特点是可以提供比较高的电压和电流，精度也比较高，有限流和限制电压的功能，但是通道数量一般比较少；
PPMU的全称是（ Per Pin Parametric Measurement Unit），它的特点是有较多的通道数量（实际是多个通过共享一个测量模块），电压精度和范围比较小，只能设置电压或电流的测量范围而没有限制的功能，比如用PPMU测量一个电流即使电流超过测量范围，PPMU还是会提供需要的输出电流，而不会对这个电流加以限制，某些极端情况可以会对DUT造成损坏。

测量场景

• DUT逻辑是否正确，比如DUT对一个特定的激励的响应是否正确，这种测试可以直接通过6556内部的硬件比较的功能实现；
• DUT结构是否正确，比如DUT是否短路，开路，输出一直高或一直低，保护二极管是否工作等等；
• DUT的漏电流，通过电压扫描测量电流测试；
• DUT的逻辑输入阈值，通过扫描电压，DUT读取输入结果测试；
• DUT高电平输出的驱动能力，通过扫描输入电流，测量电压实现，可以确定出VOH和VOL

6556的性能指标

• I/O 输出速率，最高200MHz或5ns的边沿设定
• PPMU 通道数量，24个数字通道和4的控制通道
• 纯数字通道8个
• 输出信号抖动 30ps
• 电压设定范围 -2V~6V或者-1V~7V，输出精度11mV，测量精度3mV
• 电流测量范围2uA~32mA, 1%精度
• 板载内存 64Mb/ch 512MB/board
• 数据传输速率 700MB/s

引脚定义

• PFI <24..31> 普通数字IO控制端口，一般用于控制外部开关阵列或者其它开关；
• PFI <1, 2, 4, 5> 带有PMU功能的控制端口，可驱动或测量电压电流；
• PFI <0, 3> 高速控制端口；

PFI0, PFI3, PFI <24..31>属于标准电平的IO端口，不含PMU功能，一般用于与其它设备间共享触发等功能， PFI <24..31>兼容5V电平，电平标准不可配置，可通过外部上拉与其它设备接口。另外PFI <24..31>属于静态IO，它的含义是这些IO并不是硬件直接控制的，而是采用软件中断的控制方式，因此速率可能非常慢，一般最高速度只有10kHz左右。

在6556的内部所有通道实际是共享一个ADC的，这个ADC的最小采样周期是4us，采样周期可以依据需要设置为4us的整数倍，6556内部会自动通过硬件做平均。假设设置每个通道的采样周期为4us * 8 = 32us， 那么24个通道一次扫描需要的时间为4us * 8 * 24 = 768us, 如果不做平均，最快的扫描时间为96us.

上图是6556的一个基本的原理框图，这是一个带PMU的数字通道，可以看到输出的高低电平是可以通过设置Generation Voltage High和Generation voltage low分别设定的，匹配电阻设定为50欧，对于输入也是有两个比较器，可以设定不同的比较阈值，从而实现不同电平信号的捕获。

有源负载(Active Load)，当数字通道上的电压小于设定的阈值（VTT)的时候，Active Load会输出一个电流，反之则会吸收一定的电流，从而表现上就相当于一个有源负载。

6556的每个通道都是可以单独设定电平的，比如需要将不同通道配置为不同的电平可以通过以下的方式实现：

6556主要的工作状态主要分为以下几种：

• 高阻态模式，上电的默认模式；
• 波形产生模式，用于产生或者获取波形；
• 静态IO端口驱动
• 外部Force/Sense
• PMU Force/Sense
• Idle

不同的工作模式之前一般是互斥的，所以是不能在产生波形的同时测量电压电流的。

最后更新于 2017-10-23 07:19:52 并被添加「」标签，已有 2365 位童鞋阅读过。

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