具体实施方式

以下参照附图，进一步对本发明技术方案进行阐述，以使本技术领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对本发明权利的限制。

实施例1、一种轴角类芯片自动测试系统的实现方法，该实现方法是基于LabView平台开发的界面控制软件，配合基于Keil平台开发的嵌入式控制软件，对测试、测量用设备和仪器完成参数设置、操纵控制以及数据采集，实现计算机与主控板的通信、数据交换、指令控制，完成自动测试流程，实现对轴角类芯片电压电流，角度转换精度和积分非线性误差，速度精度和最大跟踪速度，参考信号频率，参考中心电压和直流失配，参考电压和交流失配，基准电压和基准电压抑制，以及逻辑输出高电平和低电平功能的测试，完成测试过程中所有数据自动记录及保存；

测试的硬件设备主要包括：轴角信号源、数字万用表、程控电源、主控板；硬件设备均具备与计算机之间数据通信能力，主控板具备与计算机的通信能力外，还具备数据采集和处理能力；

测试的软件为界面控制软件和嵌入式控制软件，界面控制软件具备人机交互、状态显控、数据处理的能力，嵌入式控制软件具备数据采集、分析和控制能力。

所述的界面控制软件通过人机交互完成各项配置设置、设备控制，其流程为：确定被测芯片型号、选配测试用例、配置用例参数、控制测试仪器、与主控板建立通信、发送指令、数据分析及存储、给出测试结果，按预定格式生成测试报告；嵌入式控制软件的测试流程为：与计算机进行通信、指令解析、芯片状态控制、数据采集分析，并按预定格式上传计算机。

对轴角类芯片电压电流的自动测试方法是：通过界面控制软件实现对程控电源的控制，配置程控电源两个通道的电压值、最大输出电流，并控制开关通断，当开关开启时开始定时读取程控电源实时的输出电压和输出电流值，同步显示在界面控制软件的电压电流显示区域，并通过判断当前电压和电流与预设的电压和电流指标之差是否符合测试合格标准，从而来控制程控电源的开关状态，完成芯片电压和电流的自动测试，最终记录测试数据和结果。

轴角类芯片的角度转换精度和积分非线性误差的测试方法是：界面控制软件按预设参数组对信号源进行参数配置，控制信号源接收被测芯片输出的参考电压，使得信号源按要求提供标准测试角度给被测芯片，同时界面控制软件对主控板发出并口采集或串口采集的指令，由主控板选择对应的采集方式，在同一个角度量下，快速、多次采集当前被测角度值，按一定算法对数据进行解析处理，分别得到积分非线性误差值和解算精度值，再将处理后的数据量实时上传计算机，由界面控制软件完成数据统计、判断、存储和测试结果记录。

轴角类芯片速度精度和最大跟踪速度的测试方法是：通过界面控制软件按测试参数组要求，控制信号源以一定转速输出角度，主控板接收界面控制软件的控制指令，配置被测芯片的工作状态，并选择相应的串口或者并口方式采集速度转换数据，之后将数据上传界面控制软件，由界面控制软件完成数据判断、分析和存储，完成测试结果记录。

轴角类芯片参考信号频率的测试方法是：通过界面控制软件控制数字万用表切换至频率测量档位，同时向主控板发送参考信号频率测试的控制指令，主控板按接收到的指令配置被测芯片激磁输出，并控制继电器完成数字万用测试点的切换，由界面控制软件回采数字万用表上的数据，并对数据进行判断、存储，完成测试结果记录。

轴角类芯片参考中心电压和参考直流失配的测试方法是：通过界面控制软件控制数字万用表，使其切换至直流电压测试档位，同时向主控板发送测试指令，主控板按指令配置被测芯片的参考信号，并控制测试点的切换至被测引脚和模拟地之间，由界面控制软件读取数字万用表上的直流电压数据，直接读取中心电压值，并对中心电压进行计算得到直流失配值，最后完成判断、存储和测试结果记录。

轴角类芯片参考电压和参考交流失配的测试方法是：通过界面控制软件控制数字万用表切换至交流电压档位，同时向主控板发送测试指令，主控板按指令配置被测芯片的参考信号，并控制测试点的切换至被测引脚和模拟地之间，由界面控制软件读取数字万用表上的交流电压数据，直接读取参考信号电压值，并对参考电压进行计算得到交流失配值，最后完成判断、存储和测试结果记录。

轴角类芯片基准电压和基准电压抑制的测试方法是：通过界面控制软件控制数字万用表切换至直流电压档位，同时向主控板发送基准电压测试的控制指令，主控板按接收到的指令配置被测芯片激磁输出，并控制继电器完成数字万用测试点切换至基准电压输出引脚，再由界面控制软件回采数字万用表上的直流电压数据，该数值为测得的基准电压值，之后由界面软件控制程控电源改变对被测芯片的供电电压，在供电电压上限和下限分别再次测试基准电压引脚的输出值，通过计算得到基准电压抑制数值，对所测得的基准电压和算出的抑制值分别与标准数据进行对比、判断、存储，完成测试结果记录。

轴角类芯片逻辑输出高电平和低电平的测试方法是：通过界面控制软件控制数字万用表切换至交直流电压档位，测试高电平时，控制信号源输出181°角度量，主控板按接收到的指令配置被测芯片激磁输出，并控制继电器完成数字万用测试点切换至芯片并口输出数据线最高位引脚上，再由界面控制软件回采数字万用表上的直流电压数据，测试低电平时，控制信号源输出1°角度量，并按测试高电平相同方法完成并口输出数据线最高位上的直流电压数据采集，最后由界面控制软件对比测试数据和标准值，完成判断、存储，完成测试结果记录。

实施例2，轴角类芯片自动测试系统的实现方法实验：

测试系统配套的测试设备包括：计算机、一体化机柜、高精度轴角信号源、数字万用表、多路程控电源、主控板、电缆及芯片定位夹具等组成，所配备的硬件由电缆进行硬性连接，并由软件进行控制、通信和联合，按界面控制软件完成人机交互和操作控制，实现对计算机、测试仪器、主控板的通信，按预定流程匹配测试参数组，调动测试用例，对待测芯片功能指标进行测试、数据分析、判断并生成报告。参照图1。

具体的测试项目包括：电压和电流、角度转换精度和积分非线性误差、速度精度和最大跟踪速度、参考信号频率、参考中心电压和直流失配、参考电压和交流失配、基准电压和基准电压抑制、逻辑输出高电平和低电平测试。具体如下：

1)自动测试：

自动测试是对当前界面控制软件上能提供的针对一个型号的芯片，所有能测试的项目，或者部分选中的测试项目进行的按一定顺序的全自动测试的流程，实施流程如下：

a)启动界面控制软件，对被测芯片型号进行确认；

b)选择需要测试的项目，或者默认全部项目均要测试；

c)配置测试用例库和参数组；

d)启动电源，并确认电压电流工作状态，或者一键启动；

e)若默认全部项目执行，则按照电压电流、角度转换精度和积分非线性误差、速度精度和最大跟踪速度、参考信号频率、参考中心电压和参考直流失配、参考电压和参考交流失配、基准电压和基准电压抑制、逻辑输出高电平和低电平测试的顺序依次测试，同时全程监控电压和电流参数变化；

f)若选择部分项目进行测试，在默认测试项目顺序中，未被选择的项目将直接跳过不执行，但无论电压电流项目是否被选择，该项目均将自动进行测试，且全程进行监控；

g)每个单项测试完成后，保存测试数据，进入下一项测试；

h)完成所有测试后，切断信号源输出，切断芯片电源供电，单片芯片测试完成提醒，并显示当前芯片是否通过测试；

i)以Excel形式输出测试报告，当所有选择执行的测试项目完成后，生成以芯片型号和编号命名的表格文件，并自行保存在设置的路径下。

在自动测试过程中，全程监控电压电流状态，若发现电压电流数据变化超出芯片该参数误差范围，将立刻中止当前测试，并在界面软件上进行弹窗预警，提醒检查测试系统状态，若数值偏差较大，则反馈芯片故障状态，直接判断芯片失效或存在较高隐患，若电源电流全程无异常，但其它项目测试中，发现测得参数超误差，测试依旧执行，在完成单项测试后，记录当前测试的数据值，判断该项测试不通过，进入下一项测试，最终在测试报告中进行记录告知。自动测试系统的界面控制软件如图1所示，软件逻辑控制流程如图2所示。

2)电压电流测试流程

电压电流测试由界面软件控制程控电源实现，程控电源选择ITECH公司三路同步输出电源，采用串口与计算机保持通信，具体实现流程如下:

a)启动测试，界面控制软件按测试用例配置参数，控制程控电源每个通道输出电压参数和限流参数匹配，并回采程控电源当前状态，确认电源工作正常；

b)界面软件执行电源开启指令，命令程控电源按配置参数进行输出，对被测芯片供电，同时监控当前程控电源反馈的实施状态值；

c)读取三路电源的实际电压值和电流值，与测试标准对比，判断该项测试是否通过，并记录。

具体实现的逻辑控制流程如图3所示。

3)角度转换精度和积分非线性误差测试流程

该测试主要由界面软件控制程控电源、高精度轴角信号源完成测试用例的参数配置和输出控制，同时界面软件将芯片参数配置命令传输给主控板，由主控板完成对被测芯片的控制，并采集芯片输出的角度数字量，其具体实现流程如下:

a)启动测试，界面控制软件按用例库中的参数组配置程控电源，使其对被测芯片供电，监控芯片电压和电流值状态，并向主控板发送指令；

b)主控板按指令对被测芯片进行硬件引脚配置，通过对A1、A2引脚完成读写模式配置，对RES0,RES1引脚完成分辨率配置，对SOE引脚完成串口或者并口选择配置，同时按指令写参考输出寄存器，控制被测芯片输出参考信号；

c)界面控制软件按预设参数组对信号源进行参数配置，切换信号源为外激磁状态，并接收信号源反馈的参考信号状态，判断处于正常状态时，由界控制信号源按要求提供标准测试角度；

d)由主控板对芯片解算的数据量进行定量采集并实时上传计算机；

e)由界面控制软件完成数据统计、判断、存储和测试结果记录。

采用同一个角度值进行多次采集的方法进行测试，由界面控制软件对数据进行计算处理，采集到的单个角度值与标准值的误差为当前角度值的积分非线性误差，积分非线性误差的统计平均值为当前角度的精度值，具体实现的逻辑控制流程如图4所示。

4)速度精度和最大跟踪速度测试流程

该测试针对芯片核心指标，需完成速度精度功能测试和极限跟踪速度测试，主要由界面软件控制程控电源、高精度轴角信号源，配合主控板对芯片引脚进行硬件配置和软件寄存器配置，使其在不同的数据输出分辨率、参考信号输出频率等参数情况下进行速度转换，同时，根据界面软件发出的指令，选择串口或者并口模式对速度值进行采集，其具体实现流程如下:

a)启动测试，界面控制软件按配置程控电源，使其对被测芯片供电，监控芯片电压和电流值状态，并向主控板发送指令；

b)主控板按指令对被测芯片进行硬件引脚配置，通过对A1、A2引脚完成读写模式配置和速度值与角度值的切换，对RES0,RES1引脚完成分辨率配置，对SOE引脚完成串口、并口选择配置，同时按指令写参考输出寄存器，控制被测芯片输出参考信号；

c)界面控制软件控制信号源为外激磁状态，并控制其按预定的不同速度，以等速的模式输出模拟信号；

d)主控板以一定频率对被测芯片进行数据采集，将数据实时上传界面控制软件；

e)由界面控制软件完成数据统计、判断、存储和测试结果记录。

不同参数组下，芯片速度转换设计极限不同，该测试需要证明的功能性和指标，参数组的选择为参考信号频率为20MHz的极限情况下，每一个分辨率下测试四个速度值的转换数据，这四个速度值包括速度的最大极限和最小极限，具体实现的逻辑控制流程如图5所示。

5)参考信号频率测试流程

参考信号频率测试需要由界面控制软件对电源和数字万用表进行控制，同时配合主控板对被测芯片的参考信号频率寄存器进行写操作，控制流程如下：

a)启动测试，界面控制程控电源对被测芯片提供电源，且全程监控电压和电流参数变化情况，并向主控板发送指令；

b)主控板按指令对被测芯片进行硬件引脚配置，通过对A1、A2引脚完成读写模式配置和速度值与角度值的切换，对RES0,RES1引脚完成分辨率配置，对SOE引脚完成串口、并口选择配置，同时按指令写参考输出寄存器，控制被测芯片输出参考信号；

c)界面控制软件控制数字万用表切换至频率档位；

d)主控板按指令要求，选择并口普通模式对被测芯片进行寄存器写操作，写入需要测试的频率数值；

e)主控板通过控制继电器，将被测芯片EXC+和EXC-引脚切换至数字万用表的测试点；

f)界面控制软件读取当前数字万用表测得的数据量，并完成判断、存储和测试结果记录。

芯片参考信号的频率范围为2KHz～20KHz，参数组将选择测试四个不同的频率值进行测试，包括最大频率和最小频率，具体实现的逻辑控制流程如图6所示。

6)参考中心电压和直流失配测试流程

该测试需要由界面控制软件对电源和数字万用表进行控制，同时主控板将参考信号引脚切换至测试点，其控制流程如下：

a)启动测试，界面控制程控电源对被测芯片提供电源，且全程监控电压和电流参数变化情况，并向主控板发送指令；

b)主控板采用串口配置模式读取被测芯片状态寄存器，确认被测芯片运行在默认状态下，输出10MHz参考信号；

c)界面控制软件控制数字万用表切换至直流电压档位；

d)主控板通过控制继电器，将被测芯片EXC+引脚和模拟地引脚切换至数字万用表的测试点；

e)界面控制软件度读取数字万用表上的直流电压数据，该数据为EXC+对地之间的中心电压，完成数据判断、记录存储；

f)重复d)、e)步骤，测试EXC-引脚对地之间的直流电压值，其为EXC-对地之间的中心电压，完成数据判断、记录存储；

g)界面控制软件计算两个中心电压的差，其绝对值为参考信号的直流失配值，并完成数据判断、记录存储。

具体实现的逻辑控制流程如图7所示。

7)参考电压和交流失配测试流程

该测试需要由界面控制软件对电源和数字万用表进行控制，同时主控板将参考信号引脚切换至测试点，其控制流程如下：

a)启动测试，界面控制程控电源对被测芯片提供电源，且全程监控电压和电流参数变化情况，并向主控板发送指令；

a)主控板按指令对被测芯片进行硬件引脚配置，通过对A1、A2引脚完成读写模式配置，对SOE引脚完成串口通信配置，对参考信号频率寄存器写入数值，使被测芯片输出20MHz的参考信号；

b)界面控制软件控制数字万用表切换至交流电压档位；

c)主控板通过控制继电器，将被测芯片EXC+引脚和EXC-引脚切换至数字万用表的测试点；

d)界面控制软件度读取数字万用表上的交流电压数据，该数据参考信号电压，完成数据判断、记录存储；

e)主控板将被测芯片EXC+引脚和地引脚切换至数字万用表的测试点，界面控制软件度读取数字万用表上的交流电压数据，记录该数据为EXC+的单边对地电压；

f)重复f)步骤，测试EXC-引脚对地之间的交流电压值，记录其为EXC-的单边对地电压；

g)界面控制软件计算两个单边电压的差，其绝对值为参考信号的交流失配值，并完成数据判断、记录存储。

具体实现的逻辑控制流程如图8所示。

8)基准电压和基准电压抑制测试流程

该测试需要由界面控制软件对电源和数字万用表进行控制，同时主控板将基准电压输出引脚切换至测试点，其控制流程如下：

a)启动测试，界面控制程控电源对被测芯片提供标称值电源，且全程监控电压和电流参数变化情况，并向主控板发送指令；

b)主控板采用并口普通模式读取被测芯片状态寄存器，确认被测芯片运行在默认状态下，输出10MHz参考信号；

c)界面控制软件控制数字万用表切换至交流电压档位；

d)主控板通过控制继电器，将被测芯片REFOUT引脚和模拟地引脚切换至数字万用表的测试点；

e)界面控制软件度读取数字万用表上的交流电压数据，该数据基准电压，完成数据判断、记录存储；

f)界面控制软件控制程控电源对被测芯片提供标称值(1+5％)的电压值，并读取数字万用表上的交流电压数据V_Rout|_+5％，再控制程控电源提供标称值(1-5％)的电压值，再次记录数字万用表上的电压数据V_Rout|_-5％；

g)按抑制值计算方法对非标称值下的数据计算，得到基准电压抑制值并记录数据。

具体实现的逻辑控制流程如图9所示。

9)逻辑输出高电平和低电平测试

该测试由界面软件控制程控电源、高精度轴角信号源，通过主控板对芯片引脚进行硬件配置和软件寄存器配置，最后通过界面软件控制数字万用表对并口数据线最高位数字的直流电压进行测试，其具体实现流程如下：

a)启动测试，界面控制程控电源对被测芯片提供电源，且全程监控电压和电流参数变化情况，并向主控板发送指令；

b)主控板按指令对被测芯片进行硬件引脚配置，通过对A1、A2引脚完成普通角度数据输出模式配置，对RES0,RES1引脚完成16位分辨率的配置，对SOE引脚完成并口配置，同时按指令写参考输出寄存器，控制被测芯片输出20MHz参考信号；

c)界面控制软件控制数字万用表切换至直流电压档位；

d)主控板通过控制继电器，将被测芯片DB15引脚和数字地引脚切换至数字万用表的测试点；

e)界面控制软件控制信号源输出181°角度量，并读取当前数字万用表的直流电压值，该数值为输出高电平，最后完成数据判断和存储；

f)界面控制软件控制信号源输出1°角度量，并读取当前数字万用表的直流电压值，该数值为输出低电平，最后完成数据判断和存储；

具体实现的逻辑控制流程如图10所示。