CN103941177B - 芯片内同精度Sigma-delta ADC和Sigma-delta DAC的数字电路测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种芯片内同精度Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的数字电路测试方法，属于大规模集成电路技术领域。该方法连接芯片中的Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的数字电路，在Sigma-deltaDAC的输入端输入数字测试信号，在Sigma-deltaADC的输出端接收数字信号，通过比较输入的数字测试信号与输出的数字信号，即可判断Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的数字电路是否均正常工作。本发明芯片内同精度Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的数字电路测试方法可以在一次测试中就能测试出Sigma-delta数模转换和Sigma-delta模数转换两部分数字电路的正确性，测试方法简单，测试效率高。

Description

芯片内同精度Sigma-delta ADC和Sigma-delta DAC的数字电路测试方法
技术领域
本发明属于大规模集成电路技术领域，涉及一种数字电路的测试方法。
背景技术
现有技术中音频CODEC（ADC+DAC）结构如图1所示，包括ADC（模数转换）部分、DAC（数模转换）部分和串行接口。ADC部分包括依次连接的模拟Sigma-delta调制器、抽样过滤器和音频数据接口，其中，模拟输入信号经过模拟Sigma-delta调制器，变成多位（bit）数字信号，进入抽样滤波器，再通过音频数据接口成为串行数字音频数字信号。DAC部分包括依次连接的音频数据接口、插值滤波器、数字Sigma-delta调制器和开关电容，其中音频数字信号经音频数据接口、插值滤波器和数字Sigma-delta调制器，形成经过调制的多bit数字信号，再经过模拟开关电容模拟DAC输出音频模拟信号。
目前的带有ADC部分和DAC部分的音频CODEC的数字电路的测试方法是，利用音频分析仪等设备单独测试ADC部分和DAC部分的性能。由于ADC部分和DAC部分均属于数模混合集成电路，测试ADC部分时须在ADC部分输入端输入模拟信号，对输出端的数字信号进行分析测试；测试DAC部分时须在DAC部分的输入端输入数字信号，对输出端的模拟信号进行分析测试。以上方法，在测试时测试信号都须经过模拟电路，因此，测试方法复杂，测试结果不直观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够简单而又直观地测试芯片内同精度Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的数字电路的方法。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种芯片内同精度Sigma-delta模数转换部分和Sigma-delta数模转换部分的数字电路测试方法，所述芯片还包括串行接口；所述Sigma-delta模数转换部分包括先后连接的模拟Sigma-delta调制器和抽样滤波器，所述Sigma-delta数模转换部分包括先后连接的插值滤波器和数字Sigma-delta调制器；该测试方法包括以下步骤：
（1）连接所述Sigma-delta模数转换部分与所述Sigma-delta数模转换部分的数字通路；
（2）从所述Sigma-delta数模转换部分的输入端输入数字测试信号，在所述Sigma-delta模数转换部分的输出端接收输出的数字信号；
（3）比较所述输入的数字测试信号与所述输出的数字信号，如果相同，则表示所述Sigma-delta数模转换部分和所述Sigma-delta模数转换部分的数字电路均正常工作；如果不同，则表示至少有部分数字电路工作异常。
所述方法在所述步骤（1）之前还包括：控制所述芯片进入测试模式。
控制所述芯片进入测试模式采用的方法为：从所述芯片的串行接口写入测试控制位。
所述步骤（1）包括：控制所述数字Sigma-delta调制器输出端连接所述抽样滤波器的输入端，以及断开所述模拟Sigma-delta调制器与所述抽样滤波器的连接。
所述步骤（1）采用软件开关技术。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明芯片内同精度Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的数字电路测试方法实施简单，判断过程中直接将Sigma-deltaADC部分输出端的数字信号与Sigma-deltaDAC部分输入端中输入的数字信号进行比较，可以在一次测试中就能测试出Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC两部分数字电路的正确性，结果直观明了。
附图说明
图1是本发明背景技术中音频CODEC的结构示意图；
图2是本发明实施例中数字电路测试方法实施后音频CODEC的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
针对现有技术中音频CODEC数字电路的测试方法复杂、测试结果不直观的缺点，本发明提出了一种简单直观地测试芯片内同精度Sigma-delta模数转换部分和Sigma-delta数模转换部分的数字电路的方法，本实施中以音频CODEC为例进行说明。
由于音频CODEC的Sigma-deltaADC部分中经过模拟Sigma-delta调制器得到的数字信号和Sigma-deltaDAC部分中经过数字Sigma-delta调制器得到的数字信号具有相同的形式，可以用Sigma-deltaDAC部分中的数字Sigma-delta调制器代替Sigma-deltaADC部分中的模拟Sigma-delta调制器。从而实现将Sigma-deltaADC部分和Sigma-deltaDAC部分中所有数字电路连接起来形成一个数字通路。
本实施例中该包含同精度的Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的装置为音频CODEC，其数字电路的测试方法包括以下步骤：
（1）通过音频CODEC的I2C串行接口电路在芯片测试模式控制寄存器中写入测试标志位，使芯片进入测试模式，表1a和表1b所示分别为该测试模式控制寄存器的结构和位的含义；
（2）在测试模式下，再向数字通路测试寄存器写入状态位，接通软开关将来自Sigma-deltaDAC部分的数字Sigma-delta调制器的多位（bit）数字信号引入Sigma-deltaADC部分的抽样滤波器模块中，并断开Sigma-deltaADC部分的模拟调制器与抽样滤波器之间的连接。这样就构成了一个包含音频CODEC中所有数字模块的信号通路，数字通路测试寄存器结构如表2a所示，该寄存器位的含义如表2b所示，此时音频CODEC数字通路如图2所示。
（3）在Sigma-deltaDAC部分数字输入端输入数字信号，信号经过插值滤波器插值、经过数字Sigma-delta调制器调制、再经过抽样滤波器抽样，最后从Sigma-deltaADC部分的音频数据接口输出数字信号，检测该Sigma-deltaADC部分的音频数据接口输出的数字信号，对比该测得的数字信号与在Sigma-deltaDAC部分的数字输入端输入的信号，如果两者完全相同，则判定音频CODEC中所有数字电路均正常工作；反之则判定其中含有工作不正常的数字电路。
表1a
表1b
Bit Name Bit Description
测试模式使能 7:0 写入a0使芯片进入测试状态.
表2a
表2b
本发明芯片内同精度Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC的数字电路测试方法实施简单，判断过程中直接将Sigma-deltaADC部分输出端的数字信号与Sigma-deltaDAC部分输入端中输入的数字信号进行比较，结果直观明了，在一次测试中就能测试出Sigma-deltaADC和Sigma-deltaDAC两部分数字电路的正确性。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种芯片内同精度Sigma-delta模数转换部分和Sigma-delta数模转换部分的数字电路测试方法，所述芯片还包括串行接口；所述Sigma-delta模数转换部分包括先后连接的模拟Sigma-delta调制器和抽样滤波器，所述Sigma-delta数模转换部分包括先后连接的插值滤波器和数字Sigma-delta调制器；其特征在于：包括以下步骤：
(1)连接所述Sigma-delta模数转换部分与所述Sigma-delta数模转换部分的数字通路；
(2)从所述Sigma-delta数模转换部分的输入端输入数字测试信号，在所述Sigma-delta模数转换部分的输出端接收输出的数字信号；
(3)比较所述输入的数字测试信号与所述输出的数字信号，如果相同，则表示所述Sigma-delta模数转换部分和所述Sigma-delta数模转换部分的数字电路均正常工作；如果不同，则表示至少有部分数字电路工作异常；
所述步骤(1)包括：控制所述数字Sigma-delta调制器输出端连接所述抽样滤波器的输入端，以及断开所述模拟Sigma-delta调制器与所述抽样滤波器的连接。
2.根据权利要求1所述的芯片内同精度Sigma-delta模数转换部分和Sigma-delta数模转换部分的数字电路测试方法，其特征在于：所述方法在所述步骤(1)之前还包括：控制所述芯片进入测试模式。
3.根据权利要求2所述的芯片内同精度Sigma-delta模数转换部分和Sigma-delta数模转换部分的数字电路测试方法，其特征在于：控制所述芯片进入测试模式采用的方法为：从所述芯片的串行接口写入测试控制位。
4.根据权利要求1所述的芯片内同精度Sigma-delta模数转换部分和Sigma-delta数模转换部分的数字电路测试方法，其特征在于：所述步骤(1)采用软件开关技术。
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