徐庆坤

摘要：本文采用LabVIEW作为开发平台，通过串口使上位机与单片机进行通信。利用LabVIEW平台编写的界面进行参数设定，换算成单片机易识别使用的数据，通过串口传送给单片机，然后由单片机进行数字I/O口逻辑控制、模拟信号控制和时间控制，完成对半导体模块的测试。

Abstract： In this paper， LabVIEW is used as the development platform， and the computer communicates with the single chip through serial port. The interface of LabVIEW is used to set the parameters， which can be converted into the data easily recognized and used by the single chip computer， and then transmitted to the single chip through serial port. Then， the single chip carries out the logic control of the digital I/O port and the control of analog signal and the control of time， and completes the testing of semiconductor module.

关键词：LabVIEW；串口；通信

Key words： LabVIEW；serial port；communication

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）30-0184-02

0 引言

随着科学技术的高速发展，面对越来越复杂的测试条件，越来越多的测试参数，对功能强大，测试效率高，成本低廉，系统更灵活、更智能化的半导体测试设备的需求已经是一种不可阻挡的趋势。原有的半导体测试设备多为单台设备对单一参数的测量，重复连接被测元件，手工计数大大降低了测试效率。本文将LabVIEW良好的人机界面功能和计算机强大的数据处理功能及计算功能与单片机实时控制功能的优点相结合，开发出了集多个测试参数，保存测量结果，校准功能于一体的全自动半导体晶闸管测试设备。

1 串行通信的基本知识

在实际项目应用中，上位机与其它的外部设备之间需要要进行通信，而且上位机之间也需要进行通信。

通信有两种基本方式：并行通信和串行通信。并行通信是一组数据的所有位同时进行传送。串行通信是一组数据一位位地按顺序传送。串行通信的主要特点是通信线路简单，只要两根数据传输线就可以实现通信，大大降低了通信所用成本。

串行通信有两种传送方式：异步传送和同步传送。同步传送方式一次同时传送一组数据。在这一组数据的开始处要用同步字符SYN来加以指示。异步传送是以字符为单位进行传送的。它用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束。

串行通信的数据传送方向有单工、半双工和全双工三种方式。本设备中采用异步半双工方式。

2 LabVIEW的串口通信

LabVIEW是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境。其开发环境包括前面板和流程图两部分。前面板主要用于数据的输入设置和输出观察；而流程图是图形化的源代码。与传统编程语言最大的区别在于：传统的编程语言使用纯文本语言编程，而LabVIEW使用图形语言编程，好理解，容易掌握，界面非常直观形象，可以编写出良好的人机界面。同时LabVIEW支持多种硬件接口，如GPIB、VXI、RS232和RS485等协议的硬件及数据采集卡。本文中采用串口RS232通信，即经济实惠又能达到预期目的。

LabVIEW中用于串行通信的节点实际上是VISA节点。分别实现配置串口，串口写入，串口读取，关闭串口等。串行通信节点的使用方法比较简单，且易于理解，下面对各节点的参数定义、用法及功能进行介绍。

2.1 VISA打开：VISA资源名称所指定设备的会话句柄并返回会话句柄标识符。（图1）

2.2 VISA配置串口：初始化、配置串口。该节点可以设置串口的波特率、数据位、停止位、奇偶校验位、缓存大小等参数。

2.3 VISA设置I/O缓冲区的大小：如需设置串口缓冲区，须先运行VISA配置串口VI。

2.4 VISA写入：将写入缓冲区的数据写入VISA资源名称指定的设备或接口。

2.5 VISA读取：从VISA资源名称所指定的设备或接口中读取指定数量的字节，并将数据反回至读取缓冲区。

2.6 VISA关闭：关闭VISA资源名称指定的设备会话句柄或事件对象。

本文中LabVIEW串口通信的流程图如图5所示。

3 单片机的串口通信

本文中串口通信的个参数设置为：波特率为9600，无奇偶校验，8位数据，1位停止位。单片机晶振采用11.0592MHz。RS232转换为TTL电平。

4 应用

半导体模块测试中需要测试的参数种类多，每只模块封装原件的数量各异，形式繁多。因此在测试中需要频繁切换相应的电路。这时应用串口通信对各对应的接口进行切换控制，既方便快捷又简单有效。

设备中使用的串口协议格式如图6。

测试设备的主结构如图7。

测试过程为：首先在上位机的LabVIEW界面上设置模块编号、电压、电流、时间等各项参数；放置好被测模块，开始测试。LabVIEW把设置的参数换算成符合串口协议的各条串口数据，传送给单片机。单片机接收到串口命令后开始解析每位数据，根据数据值和预先编好的逻辑时序设置I/O控制信号，DA信号等完成测试设定值的设置；然后经过采样系统对所需的电压电流信号进行采样换算，再把换算结果通过串口传给上位机。上位机上的LabVIEW平台再把接收到的串口数据分析运算转换成测试人员容易识别的数值和波形结果，最后存储测试数据。

5 结论

本文中所用的方法實现了半导体模块参数的自动化测试。模块单元自动切换，各项参数按设置顺序测量，所得测试结果自动保存在上位机内。此方法应用于测试设备中，测试便捷、快速、准确，大大提高了生产使用单位的测试效率。

参考文献：

[1]王显军.LabVIEW对串口采样测量数据的处理[J].电子测量技术，2014.

[2]梁国伟.基于LabVIEW的串口数据采集的实现及应用[J].计算机应用，2009.

[3]朱建平.基于LabVIEW的单片机串口通信实现[J].机械工程与自动化，2008.