手动探针测试台的自动化设计

图3 SDK 2000视频卡的工作原理图

　　如图3， SDK 2000卡主要由视频信号输入端、A /D转换器、同步锁相及时序电路、数据存储器、混合器、D /A转换器和总线控制电路组成。视频信号先进行A /D转换， 然后送入数字解码器解码， 时钟控制则完成时序同步和同步锁相功能; 解码后的信号和VGA 卡的颜色查找表对应的R、G、B输入值混合， 通过D /A转换输出显示。控制电路主要完成解码器、数据存储器保持与VGA 特性一致， 并负责PC I总线控制。

　　4 上位机软件设计

　　该设计中上位机软件的开发在VC + + 6. 0平台下完成， 主要分2部分: 视频显示部分和串口传输部分。视频显示部分主要使用了一个动态链接库: 视频采集卡二次开发包DSStream. DLL。DSStream. DLL由视频采集卡自带， 其中包含了很多与视频采集卡相关的操作函数。通过调用库函数可以实现图像的数字化， 要加载DSStream. DLL需要执行以下几个步骤:

　　( 1)安装SDK 2000软件包;( 2)将SDK 安装目录下的Inc和L ib 目录路径分别加入VC + + 工程设置的“C /C + + -PreprocressorAdd it ional include directories ”和“Link-Inpu t-Addit iona l library path ”中;( 3)将L ib DSStream. lib文件加入工程设置的 L ink G enera l Object/ library module 中;( 4)将Inc DSStream. h文件加入工程， 并# inc lude “ DSStream. h”;( 5)将Exe DSStream. dll文件拷入系统目录或其他系统能找到的目录中。

　　串口传输部分则是使用了Remon Spekre ijse提供的免费串口类! C serialPo rt类。CserialPort类主要包括了串口初始化、启动串口通信监测线程、暂停或停止监测线程、关闭串口、发送字符或数据等函数。

　　要使用CserialPort类需要先执行以下两个步骤:

　　( 1)将Ser ia lPor.t cpp文件和Seria lPor.t h 文件拷贝到工程文件夹;( 2)将Ser ia lPor.t cpp文件和Seria lPor.t h 文件加入到工程并# include “SerialPo r.t h”。

　　当打开VC+ +界面时， 界面上会显示测试台当前的图像， 如图4所示。以图像的中心点作为原点， 将鼠标在需要测量的目标点处双击， 通过OnLButtonDblC lk( )函数和SetCapture( )函数获取目标点的坐标值， 再将此坐标值与原点比较， 所得的差值再通过串口传输给单片机。单片机则会根据此差值控制测试台做相应的移动， 将目标点移动到原点的位置， 此时目标点就成了新的原点。控制原理图如图5所示。

图4 视频采集效果图

图5测试台的控制原理图

　　5 改造后的技术指标

　　通过控制步进电机来实现测试台的自动控制，跟原来的手动探针测试台相比， 许多性能都有了很大的提高。包括定位精度、升降控制的精度以及步进速率等等。表1列出了改造后测试台的一些技术指标。

表1 测试台改造后的技术指标

　　6 结束语

　　探针测试台是半导体集成电路测试的重要设备， 它的自动化控制以及控制的精准度对半导体测试都是非常重要的。改造完成后的探针测试台经过测试， 成功地完成了对测试台的全自动控制， 实现了实时监控， 根据表1可以看出， 控制精度高。由于还采用了VC+ +编写上位机界面控制， 使得改造后的探针测试台还具有界面友好、操作简单等优点。