CN1922502B - 具有测试访问的电子流处理电路 - Google Patents

Abstract

一种电子信号处理电路包括流处理电路链(12a-d)。链接复用电路(16a-c)将相应对的流处理电路(12a-d)链接起来。各链接复用电路(16a-c)可以单独地切换到正常模式和替换模式。当链接复用电路(16a-c)处于正常模式时，提供连续的连接，从而在相应对的流处理电路(12a-d)之间传递第一个流的采样值。共享通信结构(14a-c)与所述链接复用电路(16a-c)相连接。当各链接复用电路(16a-c)处于替换模式时，提供连续的连接，从而将第二个流的连续采样值从所述通信结构(14a-c)传递到相应对的链接复用电路(16a-c)中用于接收的一个流处理电路(12a-d)。控制电路(18)将一个可选的复用电路(16a-c)保持在替换模式，从而所述可选的链接复用电路(16a-c)将所述第二个流的连续采样流传递到相应对的链接复用电路(16a-c)中用于接收的一个处理电路，同时将其他链接复用电路(16a-c)的至少一部分保持在正常模式。

Description

具有测试访问的电子流处理电路

发明领域

本发明涉及电子信号处理电路，尤其涉及集成信号处理电路以及这种电路的测试和配置。

技术背景

对集成电路的测试访问按照惯例是使用扫描链路来实现的。在具有扫描链路的集成电路中，不同功能的电路通过扫描单元相互耦合。在正常操作模式下，扫描单元将二进制信号从一个功能电路传递到另一个功能电路。该电路可以切换到测试模式，其中，扫描单元的扫描寄存器可以相互耦合成串行移位寄存器。通过该串行移位寄存器，可以将二进制信号传输到集成电路中的特定电路和将其从集成电路的特定电路中传输出来。为了确保可测试性，集成电路的全部寄存器通常是扫描链路的一部分，由于需要串行移位，这通常使访问变得很慢。串行移位寄存器中的扫描单元的特定次序对扫描测试没有影响。

处理采样值流的高吞吐量信号处理电路优选地使用流处理电路网络。流处理电路的一个典型例子是滤波器电路，其生成连续输出采样流，各流处理电路通过计算输入流的连续输入值的加权总和，来确定连续输出采样流。通常，每个流处理电路一般从另一个流处理电路接收连续采样值的输入流，将该输入流的采样值作为执行其专用功能的操作数，以及，生成由该执行所得的采样值的输出流。通常将该输出流用作网络中下一个流处理电路的输入流。

使用网络的一个重要优点在于，这些流通过流处理电路之间独立的流传输互联进行传递，从而，不同流的采样速率并不会由于争用现象而受到限制，例如，在使用通信总线时就这样。这些互联通常仅仅是导线，其连接成各对流处理电路之间专用的点对点连接。

一旦设计了流处理电路网络，优选将其在集成电路中实现。一旦集成了网络，除了通过正常输入端和输出端外，访问电路会变得很困难。一旦电路被集成了之后，就限制了测试该电路的可能性。这种信号处理可以使用扫描链路来测试，但是由于需要串行移位，测试通常是非常慢的。在测试过程中，互联的流处理电路网络的速度远远达不到。此外，当设计误差使得无法得到令人满意的操作时，有必要在将集成电路使用于产品之前制造经过重新设计的集成电路。

发明内容

除此之外，本发明的一个目的是提供一种具有信号流处理电路的电子信号处理电路，所述信号流处理电路互联在流传输线路网络中，以及提供对网络内流的高速访问。

除此之外，本发明的一个目的是提供这种能够以正常速度工作的电子信号处理电路，同时替换部分接管其流处理电路的可选部分的功能。

在权利要求1中阐述了根据本发明的电子信号处理电路。通常，该电路包括在集成电路芯片上。除了包括多对流处理电路之间的正常流传输互联外，该电路还包括可共享的访问结构，在电路的正常工作过程中不使用该可共享访问结构。通过该可共享访问结构，可以将采样流传输给一个可选的流处理电路，从而替换其输入流。这是通过复用器的模式切换来实现的，该复用器对传输采样值建立了时间持续连接，从而传输流的连续采样值，而不必对每个采样重新建立连接。

与扫描访问相比，测试数据可以在开销更少、路由问题更少、以及不中断操作的情况下更快地传输到电路中或从电路中传输出来。

优选地，可共享访问结构也允许有这样一种模式，其中，可以从一个可选的流处理电路传输采样流。这样就可以监控所选定的流处理电路的输出。更优选地，可以将所选定的流处理电路的输出流和输入流通过该可共享访问结构同时进行传输。这样就可以通过提供测试输入流和从一个可选流处理电路中提取所得输出流来监控各个流处理电路的效果。当然，也可以功能性地将一个可选流处理电路的流处理功能替换成外部电路，来测试或修理电路。

优选地，该可共享访问结构被实现为复用电路链，每个复用电路均可以切换到一种传递该链中其前一个或相关联的流处理电路的流输出端的采样值的流的模式。在该实施例中，复用电路链的互联拓扑结构与流处理电路链的互联拓扑结构相对应。因而，该链中的复用器可以同时处在通过复用器链的上游和下游部分分别来传递所选定的流处理电路的输入流和输出流的模式。这可以使得可共享通信结构所需的配线最少化。对于流处理电路，可以采用各种形式的连接来方便这种并发流。

在一个实施例中，该电路包括多组流处理电路和多个可共享访问结构，还有一个路由器电路，该路由器电路能够在可共享访问结构之间进行各种连接模式。例如，在接收机/发射机电路中，这可以执行部分回路测试。

附图简述

下面将使用实施例的例子、使用下图来描述本发明的这些和其它目的以及优点：

图1、1a示出了一个信号处理电路；

图2示出了另一信号处理电路；

图3示出了电路模块。

具体实施方式

图1示出了信号处理集成电路10，其具有多个流处理电路12a-d、多个第一复用器14a-c、多个第二复用器16a-c以及一个控制电路18。流处理电路12a-d连接成一条链，除了最后的流处理电路12d外，每个流处理电路均具有流输出端，其通过相应的一个第二复用器16a-c与该链中的下一个流处理电路12b-d相连接。每个第二复用器16a-c均具有第一输入端和输出端，第一输入端与前一个流处理电路16a-c的流输出端相连接，输出端与下一个流处理电路12b-d的流输入端相连接。虽然图中将单线示为连接，但是应当理解的是，连续流处理电路12a-d之间的各个连接一般包括多条信号导线，从而并行地传递多比特采样值的所有比特。

第一复用器也连接成一条链，除了起始的第一复用器14a外，每个第一复用器均具有第一输入端，第一输入端与前一个第一复用器14a，b的输出端相连接。第一复用器14a-c的第二输入端与相应的流处理电路的流输出端相连接。第一复用器14a-c的第一输入端与相应的第二复用器16a-c的第二输入端相连接。虽然图中将单线示为连接，但是应当理解的是，第一和第二复用器14a-c、16a-c的各输入端和输出端一般均包括多条信号导线，从而并行地传递多比特采样值的所有比特。

该链中起始的第一复用器14a-c的第一输入端与集成电路10的外部端子相连接。同样，该链中最后的第一复用器14a-c的输出端与集成电路10的外部端子相连接。控制电路18具有与相应的第一和第二复用器14a-c、16a-c的控制输入端相连接的控制输出端。

在操作中，集成电路10可以有选择性地工作在正常流处理模式和测试模式下，这在控制电路18的控制下进行选择。在正常流处理模式下，控制电路18控制各第二复用器16a-c，从而将信号采样流从一个流处理电路12a-d的流输出端传递到另一个流处理电路。通常，各流处理电路对流重复地执行一种或几种处理功能，每种处理针对一个相应的输入采样值或这种采样值的块，从而根据输入采样值块的相应输入采样值计算出各连续输出采样值。流处理电路的典型例子包括傅里叶变换处理器、压缩或解压缩处理器、纠错码编码器或解码器、交织器等，傅里叶变换处理器计算输入采样值块的傅里叶变换系数，并将其输出。在正常操作模式下，第一复用器链14a-c不起作用。

在测试模式下，控制电路18控制第一和第二复用器14a-c、16a-c，从而将采样值流从一个可选的流处理电路12a-d的流输出端馈入一个外部端子和/或将采样值流馈入一个可选的流处理电路12a-d的流输入端。因此，相关的第二复用器16a-c被切换到旁路模式，在该模式下，来自第一复用器链14a-c的采样流让正常输出流旁路通过。在测试模式下，控制电路18使得第二复用器16a-c将其他流处理电路的流输入端和输出端相互连接起来，就如同处于正常模式一样。控制电路18接收外部命令，从而选择某一个流处理电路12a-d的流输入端和/或流输出端与集成电路10的外部端子相连接。一旦这些命令生效，控制电路18就保持该命令连接是激活的，从而在不需要进一步切换的情况下就能传输连续采样流。

这样，可以从一个可选的流处理电路12a-d中提取输出流，从而，该流中的采样值可以与参考流的采样值相比较，例如在测试装置中(未示出)。同样，采样测试流可以作为输入流馈入一个可选的流处理电路12a-d，从而检测它是否导致流处理电路12a-d网络中的一部分产生与参考流相对应的采样值。在进一步的测试中，不同的流可以同时在网络中选定的点处传输到该网络或从该网络中传出来。这样，就可以将测试流提供给一个选定的流处理电路，以及，在该流处理电路的输出端或下游的另一流处理电路的输出端监控所得的输出流。

当然，通过提取流处理电路的输入流、外部地处理该提取流以及将所得流反馈给网络，也可以在功能上从网络中去掉一个流处理电路或这些流处理电路的一条子链。这样，如果选定的流处理电路或这些流处理电路子链的错误可以被排除掉，就可以以这种方式检测网络是否工作良好。也可以以这种方式修理电路，或可以扩展其功能能力。通常，这通过提取所选定的流处理电路或子链的输入流以及将其输出流替换成已经在外部计算出的结果来完成。但是，在其他情况下，也可以校正该提取输入流，以及将校正后的输入流提供给选定的流处理电路。

优选地，如图1所示，第一复用器链14a-c与信号处理电路链12a-d并行延伸，从而各第一复用器14a-c具有如下的输入端和输出端：其输入端连接到特定的流处理电路12a-d的流输出端，其输出端连接到第一复用器14a-c相连接，该第一复用器14a-c的输入端连接到该特定的流处理电路12a-d的后一处理电路。这样，可以并行地传输输入流和输出流。

例如，在图1的电路中，采样输入流可以通过第一复用器链14a-c传输到选定的流处理电路12a-d的流输入端，同时作为该选定的流处理电路的流输出端的采样输出流。因此，可以单独地测试该选定的流处理电路12a-d。同样，所选定的流处理电路12a-d的输出采样流可以从集成电路10中输出、经过处理(例如校正或被测试采样有选择性地替换)以及反馈给该选定的流处理电路12a-d后面的流处理电路12a-d的流输入端。

图1a示出了连接第二复用器16a-c的输入端的另一种方式。所示的集成电路10具有四个信号处理电路12a-d，但是应当理解的是，可以存在更多个(未示出)。在该实施例中，每个第二复用器16a-c具有第一输入端和第二输入端，第一输入端与特定的流处理电路12a-d的流输出端相连接，第二输入端与第一复用器14a-c的输入端相连接，该第一复用器14a-c的另一个输入端与特定的信号处理电路12a-d的流输入端相连接(在图1的例子中，通过另一个第二复用器16a-c)。这样，就可以将特定的流处理电路16a-d“替换”成集成电路外部的流处理电路(未示出)。为此，控制电路18控制第一和第二复用器，以使特定的流处理电路16a-d的输入采样流从集成电路输出，以及，提供给流处理电路链12a-d的是经过处理的流，而不是特定的流处理电路16a-d的输出流。

作为一种可选方式，可以与第一复用器14a-d并行地提供第一复用器的第二链(未示出)，从而，将输入流通过第一复用器14a-d的第一链传输给信号处理电路12a-d，以及，通过第一复用器的第二链从信号处理电路12a-d提取输出流。当然，也可以使用两组总线，每个第一复用器包括由控制电路18控制的三态驱动器，从而用来自相应流处理电路12a-d的流输出端的采样比特值驱动第一组总线，以及，每个第二复用器16a-d具有与第二组总线相连接的输入端，用于接收输入流的采样。但是，这种方案需要一组附加的信号导线，这会增加硅面积。

图2示出了另一个信号处理电路。该电路包括两个支路，每个支路均具有图1所示类型的链和一个路由器电路20。路由器电路20具有输入端和输出端，输入端与两个支路的第一复用器链14a-c的输出端以及集成电路10的外部输入端22相连接，输出端与两个支路的第一复用器链14a-c的输入端以及集成电路10的外部输出端24相连接。路由器电路20由控制电路18控制。

在一个典型例子中，第一支路的处理电路12a-d执行接收机处理功能(例如傅里叶变换，然后是解调、交织、纠错等)，第二支路的处理电路12a-d执行发射机处理功能，即发射机处理功能的反过程(例如纠错编码，然后是交织、调制以及傅里叶变换)。

路由器电路可以是实质上已知的类型，其用于提供几个输入端到几个输出端的组合连接。路由器电路20在控制电路的控制下提供其输入端和输出端之间不同的可选连接模式。在第一模式下，路由器电路20将其外部输入端22连接到第一支路的第一复用器电路链14a-d的输入端，以及，将其外部输出端24连接到第一支路的第一复用器电路链14a-d的输出端。在该模式下，可以测试第一支路。在第二模式下，路由器电路20将其外部输入端22连接到第二支路的第一复用器电路链14a-d的输入端，以及，将其外部输出端24连接到第二支路的第一复用器电路链14a-d的输入端。在该模式下，可以测试第二支路。

在第三模式下，路由器电路20将第一支路的第一复用器电路链14a-d的输入端连接到第二支路的第一复用器电路链14a-d的输出端。在该模式下，信号采样流可以从第二支路的所选定的流处理电路12a-d的流输出端传输到第一支路的所选定的流处理电路12a-d的流输入端。

当第一支路的流处理电路12a-d执行接收机功能且第一支路的流处理电路12a-d执行发射机功能时，这有利于进行回路(loopback)测试，其中，将由发射机支路中的信号处理电路链12a-d的一部分所产生的部分输出注入到接收机支路链中的相应一级，从而对发射和接收之间缺乏互反性(reciprocity)的可能起源进行定位。

在第三模式下，路由器电路20也可以将第二复用器电路链14a-d的输入端与外部输入端22相连接，以及，将第一复用器电路链14a-d的输出端与外部输出端24相连接，从而，在不需要进一步切换的情况下就可以传输连续采样流。通过馈入采样测试流、将该测试流连接到发射机支路的选定信号处理电路的流输入端、将该选定的信号处理电路的输出流连接到接收机支路中其反向信号处理电路的流输入端，以及将所得输出流馈入外部输出端24，这有利于逐个地测试各信号处理电路12a-d的互反性。

路由器电路也可以提供第四模式，其中，与第三模式相比，交换了第一支路和第二支路的作用。

图3示出了一个电路模块30，其包括如上所述的集成电路10以及校正电路32，校正电路32通过与第一复用器链14a-c(未示出)的输入端和输出端相连的端子连接到集成电路10。例如，该电路模块可以是印制电路板或在印制电路板上使用的封装模块。图中的模块可以用于校正或修改超出常规编程所能及范围的集成电路的功能。在该实现方式中，例如，校正电路32接收一个选定的流处理电路12a-d的输入流和输出流。这样，在不重新设计集成电路的情况下，就可以校正一个选定的流处理电路12a-d的设计误差，或者，可以克服集成电路10在具体应用方面的功能限制。当然，如果不替换集成电路10的单个选定流处理电路12a-d的话，校正电路32也可以替换集成电路10的一系列多个选定的流处理电路12a-d，或执行在集成电路10的两个连续流处理电路12a-d之间插入的附加信号处理功能。

虽然上面结合特定实施例描述了本发明，但是应当理解的是，可以做出多种改变。例如，计时寄存器可以插入在数据通道中的不同位置，例如在多对连续的第一复用器14a-c之间，以简化计时需要。当然，也同样可以使用更多或更少数量的流处理电路，从而相应地具有更多或更少数量的第一和第二复用器电路14a-c、16a-c。流处理电路12a-d的一些或全部可以由更小的流处理电路的组合来构成。

同样，也可以使用更加复杂的流处理电路网络来取代链。在这种情况下，优选地，第一和第二复用器14a-c和16a-d以相应的网络形式相连接。如果这些网络有多个外部输入端或输出端通往集成电路10，那么，在控制电路18的控制下，可以提供附加的复用器来选择将集成电路的外部线路连接到网络的哪些输入端和/或输出端。

虽然图中将通往第一复用器链14a-c的输入端和输出端的外部线路作为集成电路10的独立外部终端来显示，但应当理解的是，这些线路可以与其他功能部件共享外部端子(例如，仅在测试模式中，这些线路才与外部端子相连接)。第一复用器链14a-c的输入端和输出端甚至可以与相同的外部端子相连接，但是应当理解的是，这意味着仅当在外部端子处暂时复用输入和输出采样时，输入和输出才可以同时执行。在该情况下，如果没有该复用技术，仅能用测试输入流或测试输出流进行测试。

Claims (9)

1.一种电子信号处理电路，包括：

多个链接的流处理电路(12a-d)，每个流处理电路(12a-d)有一个流输入端和一个流输出端，分别用于输入连续采样值的输入流和输出连续采样值的输出流；

一组链接的多个第一复用电路(14a-c)以及一组多个第二链接复用电路(16a-c)，其中每个第二链接复用电路将相应的一对流处理电路(12a-d)链接起来，每个第二链接复用电路(16a-c)可单独地切换到正常模式和替换模式，当所述第二链接复用电路(16a-c)处于所述正常模式时，在与该第二链接复用电路相对应的一对流处理电路(12a-d)之间提供连续的连接，从而在该对的流处理电路(12a-d)之间传递第一个流的采样值；

所述一组链接的多个第一复用电路(14a-c)与所述多个第二链接复用电路(16a-c)相连接，当每个第二链接复用电路(16a-c)处于所述替换模式时，在所述一组链接的第一复用电路(14a-c)以及与该第二链接复用电路相对应的一对流处理电路(12a-d)中一个用于接收的流处理电路之间提供连续的连接，从而将来自第二个流的连续采样值从所述一组链接的第一复用电路(14a-c)传递到该相应对的流处理电路(12a-d)中一个用于接收的流处理电路(12a-d)；

控制电路(18)，其与所述多个第二链接复用电路(16a-c)相连接，用于将一个可选的第二链接复用电路(16a-c)保持在所述替换模式，从而所述可选的第二链接复用电路(16a-c)将来自所述第二个流的连续采样值传递到与该第二链接复用电路(16a-c)相对应的一对流处理电路中一个用于接收的流处理电路，同时将其他所述第二链接复用电路(16a-c)的至少一部分保持在所述正常模式。

2.根据权利要求1所述的电子信号处理电路，包括多个接口电路，其中的每个接口电路连接在所述一组链接的第一复用电路(14a-c)和一个相应的流处理电路(12a-d)的流输出端之间，各接口电路均可以在所述控制电路(18)控制下单独地切换到输出模式，当各接口电路处在所述输出模式时，将所述第二个流的连续采样值或者来自一个相应的流处理电路(12a-d)的流输出端的另一个流的连续采样值传递到所述一组链接的第一复用电路。

3.根据权利要求2所述的电子信号处理电路，其中，所述一组链接的第一复用电路包括多个可由所述控制电路(18)进行单独控制的链接的第一复用电路(14a-c)，每个第一复用电路(14a-c)对应于一个相应的流处理电路(12a-d)，每个第一复用电路(14a-c)有第一输入端、第二输入端以及输出端，所述第一输入端与所述对应的流处理电路(12a-d)的流输出端相连接，所述第二输入端与对应于前一个流处理电路(12a-d)的第一复用电路(14a-c)的输出端相连接，所述前一个流处理电路(12a-d)的流输出端通过所述第二链接复用电路(16a-c)之一与所述对应的流处理电路(12a-d)相连接。

4.根据权利要求3所述的电子信号处理电路，其中，每个第二链接复用电路(16a-c)有第一输入端和第二输入端，所述第二链接复用电路的第一输入端与一个链接的流处理电路(12a-d)的流输出端相连接，用于接收来自所述第一个流的采样值，所述第二链接复用电路的第二输入端接收提供给所述链接的第一复用电路(14a-c)的第二输入端的所述第二个流，所述链接的第一复用电路(14a-c)对应于所述链接的流处理电路(12a-d)。

5.根据权利要求3所述的电子信号处理电路，其中，每个第二链接复用电路(16a-c)有第一输入端和第二输入端，所述第二链接复用电路的第一输入端与一个链接的流处理电路(12a-d)的流输出端相连接，用于接收来自所述第一个流的采样值，所述第二链接复用电路的第二输入端接收提供给与所述前一个流处理电路相对应的所述第一复用电路(14a-c)的第二输入端的所述第二个流，所述前一个流处理电路的流输出端通过相应的第二链接复用电路与所述链接的流处理电路(12a-d)的输入端相连接。

6.根据权利要求2所述的电子信号处理电路，包括另外的多个链接的流处理电路(12a-d)、另外的一组多个第二链接复用电路(16a-c)以及另外的一组多个链接的第一复用电路，它们如第一次提及的多个链接的流处理电路(12a-d)、第一次提及的一组多个第二链接复用电路(16a-c)以及第一次提及的一组链接的多个第一复用电路所述那样相互连接，所述电子信号处理电路还包括路由器电路(20)，所述路由器电路(20)的第一、第二和第三输入端分别与所述第一次提及的一组链接的多个第一复用电路的输出端、所述另外的一组多个链接的第一复用电路的输出端以及所述电子信号处理电路的第一外部连接端子(22)相连接，所述路由器电路(20)的第一、第二以及第三输出端分别与所述第一次提及的一组链接的多个第一复用电路的输入端、所述另外的一组多个链接的第一复用电路的输入端以及所述电子信号处理电路的第二外部连接端子(24)相连接，所述路由器电路(20)用于在所述控制电路(18)控制下确定该路由器电路的输入端和输出端之间的可选连接模式。

7.根据权利要求6所述的电子信号处理电路，其中，所述第一次提及的多个链接的流处理电路(12a-d)是发射预处理电路，所述第一次提及的多个链接的流处理电路(12a-d)用于在传输信号的数据编码中执行相应的链接功能，所述另外的多个链接的流处理电路(12a-d)是接收后处理电路，所述另外的多个链接的流处理电路(12a-d)用于执行所述链接功能的相应逆功能，从而对接收信号的数据进行解码。

8.根据权利要求1所述的电子信号处理电路，被包括在集成电路芯片上。

9.一种用于测试电子信号处理电路(10)的方法，所述电子信号处理电路(10)包括以网络形式连接的多个流处理电路(12a-d)，该网络将采样值的流在多对流处理电路(12a-d)之间进行传递，所述方法包括：

提供与所述流处理电路(12a-d)的流输入端和输出端相连接的一组链接的多个第一复用电路，该组链接的多个第一复用电路在所述电子信号处理电路(10)的正常使用时是冗余的；

在测试模式下，通过该组链接的多个第一复用电路，从选定的通常内部流处理电路(12a-d)提取输出流和/或将输入流提供给选定的通常内部流处理电路。

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