CN206431814U - 基于fpga的红外芯片测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及模拟集成电路测试领域，具体为一种基于FPGA的红外芯片测试平台，其结构简单，能够保证测试效果，使用方便，其包括FPGA模块和与所述FPGA模块相连的IO模块、滤波电路、电源模块、发射电路、晶振模块、LED显示模块，所述FPGA模块用于转换数据的协议模式和红外信号解码，所述IO模块包括与红外芯片连接的IO接口和同PC端连接的IO接口，所述发射电路通过改变发射功率用于模拟发射和接收的距离，所述显示模块用于显示包括误码率、噪声和脉宽在内的信息。

Description

基于FPGA的红外芯片测试平台

技术领域

本实用新型涉及模拟集成电路测试领域，具体为一种基于FPGA的红外芯片测试平台。

背景技术

远程红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低、易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。

红外线遥控器中，同类产品使用相同的遥控频率或编码。而不同的产品之前可能会有不同的遥控频率或编码。这样可以使不同的遥控器之前不会互相干扰。但是这对红外接收芯片测试提出很高的要求。需要测试不同的频率和不同的编码方式。

目前常见的测试方法，都是通过单片机来测试红外接收芯片。但是相对于FPGA，单片机在高速环境下的应用大大受限。

FPGA操控层次更低，可设计自由度更大的芯片，对FPGA的编程在编译后转换为FPGA内部的电路连线网表，相当于FPGA内部提供了大量的与非门、或非门、触发器等基本数字电路器件，编程决定了有多少器件被使用以及它们之间的连接关系，只要FPGA规模够大，这些数字器件理论上可以形成一切数字系统，包括单片机甚至CPU，FPGA在抗干扰和速度上有很大优势。

FPGA由于是硬件电路，运行速度直接取决于晶振速度，系统稳定，特别适合高速接口电路，其实现原理：FPGA——大部分是硬件——HDL语言——并行；单片机由于是单线程，程序语句需要等待单片机周期才能执行，其实现原理：单片机——软件——编程——顺序执行。

虽然FPGA有上述好处，但是目前没有很好的使用FPGA来对红外遥控进行测试的测试平台，常见的都是需要两块电路板来实现，一个用于发射信号，一个用于接收信号，结构比较复杂，使用时还需要隔开较大距离才能实现信号发射接收，很不方便。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于FPGA的红外芯片测试平台，其结构简单，能够保证测试效果，使用方便。

其技术方案是这样的：一种基于FPGA的红外模组测试平台，其特征在于，其包括FPGA模块和与所述FPGA模块相连的IO模块、滤波电路、电源模块、发射电路、晶振模块、LED显示模块和红外接收头，所述FPGA模块用于转换数据的协议模式和红外信号解码，所述IO模块包括与红外芯片连接的IO接口和同PC端连接的IO接口，所述发射电路通过改变发射功率用于模拟发射和接收的距离，所述显示模块用于显示包括误码率、噪声和脉宽在内的信息。

其进一步特征在于，所述IO模块还包括PC通信接口和wafer测试接口；

所述LED显示模块包括多个LED指示灯；

所述发射电路包括I2C控制的DAC芯片，所述DA芯片的通过I2C总线与FPGA模块连接，所述DA芯片的输出端连接红外发射头和三极管的集电极，所述三极管的基极通过电阻连接所述FPGA芯片；

所述红外接收头和所述发射电路均设置四个。

采用本实用新型的测试平台后，红外接收头可以接收红外信号，通过FPGA模块解码后发送给PC机，PC机收集到数据后可以进行对比计算等操作，实现多种编码测试、误码率测试、噪声及脉宽测试等操作，并且设置了发射电路，只需一个FPGA模块即可实现发射和接收功能，结构简单，使用方便；设置有wafer接口后可以实现wafer测试，预留接口可以继续增加需要测试的编码类型和测试的参数，进一步保证测试效果，而红外接收头和发射电路均设置四个以后，可以同时实现四路测试，提高了测试效率。

附图说明

图1为本实用新型原理示意图；

图2为本实用新型FPGA模块电路原理图；

图3为本实用新型电源模块电路原理图；

图4为本实用新型滤波电路原理图；

图5为本实用新型LDO模块电路原理图；

图6为本实用新型发射电路原理图；

图7为本实用新型晶振模块电路原理图；

图8为本实用新型LED显示模块电路原理图。

具体实施方式

如图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7，图8所示，一种基于FPGA的红外芯片测试平台，其包括FPGA模块和与所述FPGA模块相连的IO模块、滤波电路、电源模块、发射电路、晶振模块、LED显示模块，FPGA模块用于转换数据的协议模式和红外信号解码，附图3中IO模块包括IO接口，预留的PC通信接口P10，wafer测试接口P20，发射电路通过改变发射功率用于模拟发射和接收的距离，发射电路有四个，每个发射电路包括一个DA芯片，即附图6中的芯片U2、芯片U3、芯片U4、芯片U5，DA芯片的输入端连接FPGA模块，DA芯片的输出端连接红外发射头LED1和9014三极管的集电极，9014三极管的基极通过电阻连接FPGA芯片，通过I2C串行总线控制DA芯片的电流，改变发射电流，从而模拟距离的远近改变。LED显示模块上多个LED指示灯起到指示作用。

FPGA模块均采用AlterFPGA和晶振模块采用100MHz晶振，采样速度快，可以精确到ns级别，而单片机只能精确到微秒级别。精确度有100倍左右的差距。

下面列举两种实际测试模式：

1.多种编码协议测试，误码率测试方案：PC机将数据按照一定顺序通过IO接口发给FPGA模块，FPGA模块再将收到的数据转换为相应的协议形式，同时将数据回发给PC机。FPGA模块还可以将接收到的红外信号解码，将解出的数据通过串口发给PC机。发送好接收的所有信息都由PC机汇总，通过对比发送和接收到的数据，计算相应的误码率。

2.噪声及脉宽测试：红外遥控器发射红外信号，FPGA模块将该红外信号进行采样，同时测量噪声、脉宽等主要参数，并通过串口通信发送给PC机，PC机收集数据，同时在PC机上可以显示出误码率、噪声和脉宽等信息。

FPGA是通过HDL语言编写的硬件电路，可以并行执行，而单片机的功能是通过软件实现，执行时是单线程执行，准确度和速度都没有FPGA优秀代码按照标准协议编写，确保测试结果标准、可靠，例如NEC协议中标准为560us，而有些设备是按照500us来处理数据；PC与发射FPGA中间使用远距离“无线透传”进行通信，与红外信号互相都不会干扰，适合长距离测试，不会受到线缆的制约；所有测试的数据都会上传到PC机，便于进行数据的整理分析；在程序中预留了一些接口，可以根据需要增加功能，扩大使用范围。

Claims (5)

1.一种基于FPGA的红外模组测试平台，其特征在于，其包括FPGA模块和与所述FPGA模块相连的IO模块、滤波电路、电源模块、发射电路、晶振模块、LED显示模块，所述FPGA模块用于转换数据的协议模式和红外信号解码，所述IO模块包括与红外芯片连接的IO接口和I同PC端连接的IO接口，所述发射电路通过改变发射功率用于模拟发射和接收的距离，所述显示模块用于显示包括误码率、噪声和脉宽在内的信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的红外模组测试平台，其特征在于，所述IO模块还包括PC通信接口和wafer测试接口。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的红外模组测试平台，其特征在于，所述LED显示模块包括多个LED指示灯。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的红外模组测试平台，其特征在于，所述发射电路包括I2C控制的DAC芯片，所述DA芯片的通过I2C总线与FPGA模块连接，所述DA芯片的输出端连接红外发射头和三极管的集电极，所述三极管的基极通过电阻连接所述FPGA芯片。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的红外模组测试平台，其特征在于，所述红外接收头和所述发射电路均设置四个。