利用动态模拟测试多路复用器对系统中模拟信号数字化以便诊断的方法技术方案

技术编号:7165558 阅读:347 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种能够监测模拟块内的模拟电压的集成电路。所述集成电路具有模拟测试多路复用器(多路复用器),其输入连接到模拟块内感兴趣的模拟电压。所述模拟测试多路复用器将模拟块的选定模拟电压定向到模拟测试多路复用器的输出。所述集成电路进一步包括模拟监测状态机,其提供选择比特给模拟测试多路复用器,使得能够随机访问模拟块内的模拟电压。所述集成电路还包括模拟数字转换器,其用于将模拟测试多路复用器的选定模拟电压转换为数字表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍
在具有较大模拟块的混合型集成电路中,例如高速串行接口,需要分析集成电路的模拟块在工作时的健康状况。联合测试行动小组(JTAG)标准可以用于测试沿着芯片之间的路径连通性故障。然而,这限于集成电路的接口电路,尤其是输入/输出电路和通路, 但不提供对模拟块内的电压的访问。JTAG标准的另一个缺点是扫描链的使用,扫描链只能按固定序列读出电压。扫描链机制一般无法促进测试可能产生的时序或其他动态操作错误。此外,期望保持系统适当地运行且能够调试系统而无需关闭系统。系统中的故障部件通常一次测试一个,这要求关闭系统并分别进行调试每个部件。本专利技术的实施例就是在这个背景下产生的。
技术实现思路
一般地说,本专利技术通过提供选择性地访问模拟块内的模拟电压的方法和装置满足了这些需求。应当明白的是,本专利技术可以多种方式实现,包括实现为方法、系统或器件。以下描述了本专利技术的若干专利技术性实施例。根据本专利技术的一个方面,提供了一种能够监测模拟块内的模拟电压的集成电路。 该集成电路具有模拟测试多路复用器(多路复用器),模拟测试多路复用器的输入连接到模拟块内感兴趣的模拟电压。模拟测试多路复用器将来自模拟块的选定模拟电压定向到模拟测试多路复用器的输出。集成电路进一步包括模拟监测状态机。模拟状态机提供选择比特给模拟测试多路复用器,使得能够随机或选择性地访问模拟块内的模拟电压。集成电路还包括模拟数字转换器,其用于将来自模拟测试多路复用器的选定模拟电压转换成数字表7J\ ο根据本专利技术的另一个方面,详细说明了选择性地分析模拟块内的模拟电压的方法。该方法开始于当模拟测试多路复用器接收来自模拟块的模拟电压时。在下一个操作中, 模拟测试多路复用器接收来自模拟监测状态机的选择信号。来自模拟监测状态机的选择信号选择性地访问连接到模拟测试多路复用器的电压输入的任一模拟电压。该方法还将来自模拟测试多路复用器的选定的所访问的模拟电压转换为数字表示。结合附图从以下详细的描述中,本专利技术的其他方面和优点将变得明显。出于示例, 这些描述阐明了本专利技术的原理。附图说明通过结合附图参考以下描述,可以最好地理解本专利技术及其进一步优点。图1示出根据本专利技术一个实施例的利用能够监测模拟块内模拟电压的集成电路的顶视图2示出根据本专利技术一个实施例的选择性地访问模拟块内模拟电压的模拟测试模块;图3A示出根据本专利技术一个实施例的能够选择性地访问模拟电压的模拟测试多路复用器;图;3B示出根据本专利技术一个实施例的使用互补金属氧化物半导体传输门实现的模拟测试多路复用器。图4是示出了根据本专利技术一个实施例的用于选择性地访问模拟块内模拟电压的方法操作的流程图。具体实施例方式下面的实施例描述了选择性地访问模拟块内的模拟电压的装置和方法。然而,可以在没有某些或全部具体细节的情况下实施本专利技术,这对本领域技术人员是显而易见的。 在其他例子中,为了不必要地使本专利技术模糊,没有详细地描述熟知的处理操作。在以下描述的本专利技术的一个实施例中,具有模拟测试多路复用器和模拟数字转换器的模拟测试模块能够选择性地探测混合型集成电路的模拟部分。模拟测试模块允许监测模拟块内的模拟电压,从而识别出潜在的问题。这个层次的测试可以被认为是诊断能力层, 其可以在不中断系统操作的情况下实时进行。实施例消除了对专业测试器的需求,因而能够在系统运行的情况下进行使用点测试(point of use testing)。预先确定关键的模拟电压,且所需的连接添加到集成电路中的模拟块。图1示出了根据本专利技术一个实施例的利用能够监测模拟块内模拟电压的电路的集成电路的顶视图。集成电路100(例如处理器或专用集成电路(ASIC))包括若干模拟块 102以及集成电路100的核心逻辑104。模拟块102可以含有高速接口、收发器和锁相环 (PLL)。在一个实施例中,集成电路100的核心逻辑104中含有模拟测试模块110,其提供对模拟块102内模拟电压的访问。输入/输出(I/O)环106含有电路,该电路发送和接收核心逻辑104和模拟块102、以及系统其余部分之间的信号。本领域技术人员将理解,任何已知的I/O标准可以由I/O电路支持,例如LVDS、TTL等标准。图2示出了根据本专利技术一个实施例的能够选择性地访问模拟块内模拟电压的模拟测试模块。模拟测试模块110包括模拟测试多路复用器(多路复用器)112和模拟监测状态机114。模拟测试多路复用器112多路复用来自模拟块102的多个模拟电压,并使得能够随机访问模拟块102中的每个模拟电压。模拟测试多路复用器112的电压输入122耦合到模拟块102内的多个电压。例如,模拟测试多路复用器112的电压输入122可以连接到环路滤波器控制电压。在另一个例子中,模拟测试多路复用器的电压输入122可以耦合到电流源二极管。模拟测试多路复用器112还接收多个选择比特,其动态控制模拟测试多路复用器112。模拟测试多路复用器112的模拟输出124的输出可以处理为检查模拟电压是否在规定容限范围内。模拟监测状态机114含有数字逻辑电路,用来产生与模拟块102内模拟电压相关联的地址,并根据地址产生多个选择比特。模拟监测状态机114利用M比特宽的选择总线 120将选择比特发送至模拟测试多路复用器112。选择总线120的比特数M对应于选择模拟块102内任一模拟电压所需要的选择比特数。在一个实施例中,模拟监测状态机114可以经由微处理器实现在芯片外。在另一个实施例中,模拟监测状态机114可以具有控制输入118,其使得用户能够选择多个模拟电压中的一个发送至输出。在一个例子中,用户可能期望监测模拟块102中的特定电压。通过将信号发送至模拟监测状态机114的控制输入 118,用户可以配置模拟监测状态机114以选择特定的模拟电压,从而发送至输出124,并覆盖(override)访问模拟电压的默认序列。在模拟测试模块110的一个实施例中,模拟测试模块110进一步包括模拟数字转换器(ADC) 116,其将模拟测试多路复用器112的选定模拟电压转换为数字表示。模拟数字转换器116将模拟电压转换为可以由系统处理的数字信号。在一个实施例中,模拟数字转换器位于芯片外,模拟数字转换器116的数字输出重返至集成电路,并连接到可编程逻辑器件的核心逻辑,例如现场可编程门阵列(FPGA)。模拟数字转换器116的数字表示发送至模拟监测状态机114,其按默认序列监测模拟块102内的每个模拟电压。在另一个实施例中,模拟数字转换器116的数字表示发送至输入/输出环,用于在集成电路外分析。在另一个实施例中,模拟测试模块110进一步包括查找表,其具有针对模拟块内的多个模拟电压中每个的预定允许值。将模拟块内模拟电压值的数字表示与查找表中存储的预定允许值或范围相比较。预定允许值与模拟块102内的每个模拟电压相关联,其中每个允许值表示模拟块102中的电路的正常运行。例如,将模拟块102内的放大器设计为在某些偏置条件下正常运行的电路设计者可以将偏置条件存储在查找表中,用于与模拟块 102的所测得的偏置值进行实时比较。在另一个例子中,可以访问锁相环的控制电压,以验证锁相环控制电压是否稳定。 如果锁相环正确地锁定,那么控制电压应当是稳定的。此外,锁相环的内部偏置电压可以由模拟测试多路复用器112访问,并且与查找表中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路,其包括:模拟测试多路复用器,其多路复用来自模拟块的多个模拟电压,所述模拟测试多路复用器提供对所述多个模拟电压中的每一个的访问;模拟监测状态机,其提供选择信号给所述模拟测试多路复用器;以及模拟数字转换器,其将来自所述模拟测试多路复用器的模拟电压转换为数字表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:W·翁
申请(专利权)人:阿尔特拉公司
类型:发明
国别省市:US

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