專利名稱：通信測試電路、電子器件、接收電路、發(fā)送電路和晶片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信測試電路、電子器件、接收電路、發(fā)送電路、半導(dǎo)體集成電路和晶片。
背景技術(shù)：
在消費(fèi)者電子設(shè)備，尤其是處理諸如全高清視頻數(shù)據(jù)的高容量視頻數(shù)據(jù)的數(shù)字AV 器件中，從低速并行通信到高速串行通信的轉(zhuǎn)變在相同基板的LSI (大規(guī)模集成)之間、在不同基板的LSI之間、在器件等之間加速。在其中實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的這個領(lǐng)域中，在高質(zhì)量和低成本之間的協(xié)調(diào)性是重要的，并且還在高速串行通信領(lǐng)域中，要求實現(xiàn)以低成本防止缺陷產(chǎn)品到達(dá)市場的系統(tǒng)。作為現(xiàn)有技術(shù)，通常執(zhí)行以下方法。方法1 作為在發(fā)送端處的測試方法，通過使用示波器的波形測量而執(zhí)行時序容限(timing margin)的定量評價。方法2 作為在接收端處的測試方法，通過使用帶有抖動生成功能的數(shù)據(jù)生成器的抖動公差測量而執(zhí)行時序容限的定量評價(參考日本未審定專利公開No. 2005-233933)。方法3 通過在發(fā)送端處的電路中結(jié)合偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器并且在結(jié)合于接收端處的電路中的偽隨機(jī)圖案檢測器中檢查數(shù)據(jù)通信錯誤存在與否而執(zhí)行串行通信部分的測試。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)方法1和2，時序容限的定量評價能夠得以執(zhí)行。然而，因為測量占用時間，所以難以在裝運(yùn)之前將那些方法百分之百應(yīng)用于測試。在另一方面，方法3能夠在裝運(yùn)之前被百分之百應(yīng)用于測試。然而，因為方法3確定通信錯誤的存在與否，所以它不能定量地確定時序容限的存在與否。因此，根據(jù)方法3，存在未能實現(xiàn)在設(shè)計階段設(shè)定的時序容限的產(chǎn)品作為非缺陷產(chǎn)品而被裝運(yùn)的可能性。本發(fā)明的第一方面是一種通信測試電路，包括發(fā)送單元，該發(fā)送單元包括通過調(diào)制基準(zhǔn)時鐘信號而生成經(jīng)調(diào)制的時鐘信號的擴(kuò)展頻譜時鐘生成器，生成偽隨機(jī)圖案的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器，和通過基于經(jīng)調(diào)制的時鐘信號調(diào)制偽隨機(jī)圖案而生成發(fā)送信號的信號發(fā)生器；接收單元，該接收單元包括接收發(fā)送信號并且從發(fā)送信號恢復(fù)偽隨機(jī)圖案的時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，和比較恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案與預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)圖案并且輸出指示錯誤信息的信號的檢測器；和控制單元，該控制單元根據(jù)從接收單元輸入的、指示錯誤信息的信號來計數(shù)錯誤數(shù)目并且基于計數(shù)結(jié)果而確定時序容限。該通信測試電路應(yīng)用控制擴(kuò)展頻譜時鐘生成器的調(diào)制設(shè)置的機(jī)制，擴(kuò)展頻譜時鐘生成器通常作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被包括在發(fā)送端器件中，從而減少EMI，和在接收端器件的時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中看到的、當(dāng)跟蹤頻率調(diào)制時發(fā)生的跟蹤偏移特性，并且不需要任何專門的測量儀器。因此，發(fā)送單元和接收單元能夠不僅用于測試而且還用于正常操作，并且可能以低成本并且在短時間內(nèi)定量地確定串行通信中的發(fā)送/接收時序容限。本發(fā)明的第二方面是一種電子器件，包括上述通信測試電路。發(fā)送單元和接收單元能夠由此不僅用于測試而且還用于正常操作，并且可能以低成本并且在短時間內(nèi)定量地確定串行通信中的發(fā)送/接收時序容限。本發(fā)明的第三方面是一種半導(dǎo)體集成電路，包括上述通信測試電路。發(fā)送單元和接收單元能夠由此不僅用于測試而且還用于正常操作，并且可能以低成本并且在短時間內(nèi)定量地確定串行通信中的發(fā)送/接收時序容限。本發(fā)明的第四方面是一種接收電路，包括時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，該時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路接收通過基于時鐘信號調(diào)制從偽隨機(jī)圖案轉(zhuǎn)換的串行數(shù)據(jù)而生成的發(fā)送信號并且從發(fā)送信號恢復(fù)偽隨機(jī)圖案；檢測器，該檢測器比較恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案與預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)圖案并且輸出指示錯誤信息的信號；和指示錯誤信息的信號的輸出端子。例如，能夠由此使得接收電路的電源和地線和被電連接到接收電路的發(fā)送電路的電源和地線不同，并且由此可能使得測試條件更接近于實際使用條件。本發(fā)明的第五方面是一種半導(dǎo)體集成電路，包括上述接收電路。被安裝在半導(dǎo)體集成電路上的接收電路能夠由此被電連接到被安裝在另一半導(dǎo)體集成電路、測試板或者測試器上的發(fā)送電路。本發(fā)明的第六方面是一種發(fā)送電路，包括發(fā)送單元，該發(fā)送單元包括通過調(diào)制基準(zhǔn)時鐘信號而生成經(jīng)調(diào)制的時鐘信號的擴(kuò)展頻譜時鐘生成器、生成偽隨機(jī)圖案的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器，和通過基于經(jīng)調(diào)制的時鐘信號調(diào)制偽隨機(jī)圖案而生成發(fā)送信號的信號發(fā)生器；控制單元，該控制單元接收指示作為從發(fā)送信號恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案與預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)圖案的比較結(jié)果的錯誤信息的信號，根據(jù)指示錯誤信息的信號來計數(shù)錯誤數(shù)目，并且基于計數(shù)結(jié)果而確定時序容限；和指示錯誤信息的信號的輸入端子。例如，能夠由此使得被電連接到發(fā)送電路的接收電路的電源和地線和發(fā)送電路的電源和地線不同，并且由此可能使得測試條件更接近于實際使用條件。本發(fā)明的第七方面是一種半導(dǎo)體集成電路，包括上述發(fā)送電路。被安裝在半導(dǎo)體集成電路上的發(fā)送電路能夠由此被電連接到被安裝在另一半導(dǎo)體集成電路、測試板或者測試器上的接收電路。本發(fā)明的第八方面是一種晶片，其中在相鄰芯片上形成上述接收電路和上述發(fā)送電路。由此可能容易地在相鄰芯片之間進(jìn)行測試。根據(jù)本發(fā)明的上述方面，可能以低成本并且在短時間內(nèi)定量地確定發(fā)送/接收時序容限。


根據(jù)與附圖相結(jié)合的特定實施例的以下說明，以上和其它方面、優(yōu)點和特征將更加明顯，其中圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明第一實施例的通信測試電路的電子器件的配置的框圖；圖2是示出時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的配置的框圖；圖3是示出控制單元的配置的框圖；圖4是示出累積單元的配置的框圖；圖5是示意時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的動作的視圖；圖6是示出在時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的頻率調(diào)制和相位差之間的關(guān)系的視圖；圖7是用于示意相位差的動作和通信測試電路中的無效信號的作用的視圖；圖8是用于示意在頻率調(diào)制設(shè)置的切換時無效信號的動作的視圖；圖9是示出包括根據(jù)本發(fā)明第三實施例的通信測試電路的電子器件的配置的框圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的接收電路和發(fā)送電路的配置的框圖；并且圖11是概略地示出其中根據(jù)第四實施例的接收電路和發(fā)送電路被安裝在相鄰芯片上的晶片的視圖。
具體實施例方式將在下文中描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的通信測試電路和電子器件。然而，本發(fā)明不限于以下實施例。此外，以下說明和附圖被適當(dāng)?shù)乜s短和簡化以闡明解釋。通信測試電路和電子器件應(yīng)用控制擴(kuò)展頻譜時鐘生成器的調(diào)制設(shè)置的機(jī)制，擴(kuò)展頻譜時鐘生成器通常作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被包括在發(fā)送端器件中，從而減少EMI (電磁干擾)，和在接收端器件的CDR(時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù))電路中看到的、當(dāng)跟蹤頻率調(diào)制時發(fā)生的跟蹤偏移特性，并且不需要任何專門的測量儀器。通信測試電路和電子器件由此使得能夠以低成本并且在短時間內(nèi)定量地確定串行通信中的發(fā)送/接收時序容限。<第一實施例>圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的通信測試電路的配置。例如，如在圖1中所示，在配備有高速串行通信接口的電子器件1000中包括根據(jù)本實施例的通信測試電路100。通信測試電路100包括發(fā)送單元1、接收單元2和控制單元 3。發(fā)送單元1包括擴(kuò)展頻譜時鐘生成器(SSCG)6、偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器(PRBS Gen) 7、串行器(信號發(fā)生器)4，和輸出電路5。基準(zhǔn)時鐘信號36被從例如在電子器件1000中包括的時鐘源等輸入到擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6。此外，調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14被從控制單元3輸入到擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6。擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6基于調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14調(diào)制基準(zhǔn)時鐘信號36。擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6向串行器4輸出經(jīng)調(diào)制的時鐘信號 12。因此，擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6具有能夠基于從控制單元3輸入的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13 和調(diào)制頻率設(shè)置信號14以可變方式設(shè)定基準(zhǔn)時鐘信號36的調(diào)制因數(shù)和調(diào)制頻率的配置。偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器7生成偽隨機(jī)圖案并且將其輸出到串行器4。經(jīng)調(diào)制的時鐘信號12被從擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6輸入到串行器4。此外，偽隨機(jī)圖案被從偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器7輸入到串行器4。串行器4將偽隨機(jī)圖案轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，使用時鐘信號12調(diào)制串行數(shù)據(jù)，并且向輸出電路5輸出經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)(發(fā)送信號)11。經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11被從串行器4輸入到輸出電路5。輸出電路5向接收單元2發(fā)送經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11。接收單元2包括輸入電路9、時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(CDR) 8、和偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器(PRBS Det) 10。輸入電路9從發(fā)送單元1的輸出電路5接收經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11。輸入電路9向時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8輸出經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11。經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11被從輸入電路9輸入到時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8。時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8從經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11提取時鐘信號并且恢復(fù)偽隨機(jī)圖案。具體地，如在圖2中所示，時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8包括PLL(鎖相環(huán))電路21，和數(shù)據(jù)重定時FF(雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器)20。PLL電路21從經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11提取時鐘信號22并且向數(shù)據(jù)重定時FF 20輸出所提取的時鐘信號22。所提取的時鐘信號22被從PLL電路21輸入到數(shù)據(jù)重定時FF 20。數(shù)據(jù)重定時FF 20基于所提取的時鐘信號22恢復(fù)被轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)的偽隨機(jī)圖案(經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11)并且向偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10輸出恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案?；謴?fù)的偽隨機(jī)圖案被從時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8輸入到偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器 10。在另一方面，偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10基于種子信息(seed information)生成預(yù)設(shè)偽隨機(jī)圖案。偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10相對于由它自身生成的偽隨機(jī)圖案比較(檢查)輸入的偽隨機(jī)圖案并且確定是否發(fā)生錯誤。偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10向控制單元 3輸出指示作為確定結(jié)果的錯誤信息的信號15。例如，高電平的信號15指示錯誤，并且低電平的信號15指示無錯誤。如在圖3中所示，控制單元3包括時鐘源33、累積單元32、確定單元31、和調(diào)制設(shè)置單元30。時鐘源33生成基準(zhǔn)時鐘信號36。時鐘源33向確定單元31和累積單元32輸出所生成的基準(zhǔn)時鐘信號36?；鶞?zhǔn)時鐘信號36被從時鐘源33輸入到累積單元32。此外，指示錯誤信息的信號 15被從接收單元2的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10輸入到累積單元32。進(jìn)而，由調(diào)制設(shè)置單元30生成的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14被輸入到累積單元32。累積單元32基于基準(zhǔn)時鐘信號36和調(diào)制頻率設(shè)置信號14根據(jù)指示錯誤信息的信號15對錯誤數(shù)目計數(shù)設(shè)定時間段。累積單元32向確定單元31輸出指示在設(shè)定時間段計數(shù)的錯誤數(shù)目的信號35。具體地，如在圖4中所示，累積單元32包括錯誤計數(shù)器40、計時器41、和保持單元 42。指示錯誤信息的信號15被從接收單元2的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10輸入到錯誤計數(shù)器40。此外，計數(shù)時段信號44、無效信號45和清除信號46被從計時器41輸入到錯誤計數(shù)器40。進(jìn)而，基準(zhǔn)時鐘信號36被從時鐘源33輸入到錯誤計數(shù)器40?；诨鶞?zhǔn)時鐘信號36，在清除信號46被消除之后，錯誤計數(shù)器40根據(jù)指示錯誤信息的信號15對錯誤數(shù)目計數(shù)由計數(shù)時段信號44指示的時間段(排除當(dāng)設(shè)置無效信號45 時的時段，如在以后詳細(xì)描述地)。然后，錯誤計數(shù)器40向保持單元42輸出指示在指定時段期間計數(shù)的錯誤數(shù)目的錯誤計數(shù)信號43。
基準(zhǔn)時鐘信號36被從時鐘源33輸入到計時器41。此外，指示錯誤信息的信號15 被從偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10輸入到計時器41。進(jìn)而，調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14被從調(diào)制設(shè)置單元30輸入到計時器41。計時器41具有當(dāng)在指示錯誤信息的信號15中檢測到錯誤時校正計數(shù)的功能，從而將由圖7中的(a)、(b)、(c)、(d)和(e) 示意的、經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)的調(diào)制斜率改變的點調(diào)整到當(dāng)檢測到錯誤時的時間。注意，計數(shù)的校正具有當(dāng)相同的計數(shù)數(shù)值被接連地檢測到N次時執(zhí)行的保護(hù)功能。N是1或者更大的自然數(shù)。這是因為難以僅僅根據(jù)調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14而指定調(diào)制斜率改變的點。計時器41基于調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13、調(diào)制頻率設(shè)置信號14和基準(zhǔn)時鐘信號36的計數(shù)數(shù)值而生成計數(shù)時段信號44、無效信號45和清除信號46。計時器41向錯誤計數(shù)器40 和保持單元42輸出所生成的計數(shù)時段信號44。計時器41進(jìn)一步向錯誤計數(shù)器40輸出無效信號45和清除信號46。如在以后詳細(xì)描述地，無效信號45是使得在計數(shù)時段期間的錯誤計數(shù)無效的命令信號。清除信號46是復(fù)位錯誤計數(shù)的命令信號。錯誤計數(shù)信號43被從錯誤計數(shù)器40輸入到保持單元42。此外，計數(shù)時段信號44 被從計時器41輸入到保持單元42。保持單元42保持由錯誤計數(shù)信號43指示的錯誤計數(shù)。 然后，保持單元42向確定單元31輸出指示錯誤計數(shù)的信號35。基于計數(shù)時段信號44，每次計數(shù)時段屆滿時，保持單元42便更新由錯誤計數(shù)信號43指示的錯誤計數(shù)。指示錯誤計數(shù)的信號35被從保持單元42輸入到確定單元31。此外，調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14被從調(diào)制設(shè)置單元30輸入到確定單元31。進(jìn)而，基準(zhǔn)時鐘信號36被從時鐘源33輸入到確定單元31。確定單元31相對于在預(yù)先確定的、基準(zhǔn)時鐘信號36的調(diào)制設(shè)置下的容許錯誤數(shù)目比較在基于調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號 14的、基準(zhǔn)時鐘信號36的調(diào)制設(shè)置下發(fā)生的錯誤的計數(shù)。具體地，確定單元31基于基準(zhǔn)時鐘信號36和調(diào)制頻率設(shè)置信號14辨識確定同步并且在每一確定同步處執(zhí)行比較。然后，確定單元31向例如在電子器件1000中包括的控制器件輸出Fail (失敗)或I^ss (通過)作為指示確定信息的信號16，其中當(dāng)錯誤計數(shù)超過預(yù)定的容許錯誤數(shù)目時輸出Fail (失敗) 并且當(dāng)該計數(shù)沒有超過該容許數(shù)目時輸出Pass (通過)。另外，確定單元31向調(diào)制設(shè)置單元30輸出設(shè)置改變信號34，該設(shè)置改變信號34將負(fù)責(zé)基準(zhǔn)時鐘信號36的當(dāng)前調(diào)制設(shè)置的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14改變?yōu)橛糜谙乱徽{(diào)制設(shè)置的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14。設(shè)置改變信號34被從確定單元31輸入到調(diào)制設(shè)置單元30。調(diào)制設(shè)置單元30基于設(shè)置改變信號34生成負(fù)責(zé)基準(zhǔn)時鐘信號36的下一調(diào)制設(shè)置的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14。然后，調(diào)制設(shè)置單元30向發(fā)送單元1的擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6以及控制單元3的確定單元31和累積單元32輸出所生成的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13和調(diào)制頻率設(shè)置信號14。例如，如在圖5中所示，具有上述配置的通信測試電路執(zhí)行發(fā)送和接收經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11的操作。通過擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6，從發(fā)送單元1輸出的串行數(shù)據(jù)11的頻率相對于時鐘信號的中心頻率fo以士 Δ f擴(kuò)展。圖5示出了時鐘信號的調(diào)制輪廓是三角形波形的情形。當(dāng)時鐘信號的調(diào)制的周期是tss時，時鐘信號的調(diào)制頻率和調(diào)制因數(shù)能夠被如下定義調(diào)制頻率=1/tss= fss調(diào)制因數(shù)=Af/fo= Dss擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6能夠基于來自控制單元3的調(diào)制頻率設(shè)置信號14改變時鐘信號的調(diào)制頻率并且進(jìn)一步基于來自控制單元3的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13改變時鐘信號的調(diào)制因數(shù)。在接收單元2的時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8中，當(dāng)接收到經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11時，在PLL 電路21中發(fā)生跟蹤延遲(跟蹤偏移)，并且在經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11和所提取的時鐘信號22之間的相位差中發(fā)生變化。這在圖5中示出，其中φ指示相位差。φ=0是當(dāng)不存在任何時鐘信號的頻率調(diào)制時的平均相位。隨著經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11的頻率的增加和降低，生成了相位差-△ Φ或者+ Δ φ。在相位差Δ φ和調(diào)制頻率fss以及調(diào)制因數(shù)Dss之間的關(guān)系如下。
ι Δ (pjocfssxDss具體地，相位差Δ φ的絕對值與調(diào)制頻率fss和調(diào)制因數(shù)Dss的乘積成比例。因此， 通過增加調(diào)制頻率fss和調(diào)制因數(shù)Dss的乘積，可能在接收單元2的時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8 中任意地增加相位差△ φ。通過觀察此時來自偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10的指示錯誤信息的信號15，可能定量用于發(fā)送和接收的時序容限。因此，其中當(dāng)基準(zhǔn)時鐘信號的頻率增加或者降低時發(fā)生的錯誤的計數(shù)小于容許錯誤數(shù)目的頻率區(qū)域能夠被確定為時序容限。圖6示出在其中在裝運(yùn)前測試時擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6的調(diào)制設(shè)置為調(diào)制頻率是兩倍并且調(diào)制因數(shù)是兩倍的情形中通信測試電路100的操作。在裝運(yùn)前測試時，能夠?qū)⑾辔徊瞀?φ生成為正常的四倍。如果假設(shè)在這個設(shè)置中在接收單元2中的錯誤開始發(fā)生，則由圖6中的箭頭示意的相位差是在正常時間期間實現(xiàn)的時序容限。然而，在實際PLL電路21中，在調(diào)制斜率已經(jīng)如由圖7中的點(a)到(e)示意地改變之后，跟蹤偏移暫時地增加，并且在一些情形中生成并不希望的錯誤。這使得難以定量地確定時序容限。為了應(yīng)對這種現(xiàn)象，累積單元32的計時器41基于指示錯誤信息的信號15和調(diào)制頻率設(shè)置信號14而生成無效信號45，該無效信號45用于從錯誤計數(shù)器40中的累積處理的目標(biāo)排除在處于調(diào)制因數(shù)的頂部和底部的、基準(zhǔn)時鐘信號的頻率調(diào)制的斜率中的變化點處發(fā)生的、不想要的錯誤。這個在圖7中示出。在當(dāng)從計時器41輸出無效信號45時的時段期間，錯誤計數(shù)器40執(zhí)行使得從指示錯誤信息的信號15計數(shù)的錯誤數(shù)目被從計數(shù)排除的處理。此外，在調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號13 和調(diào)制頻率設(shè)置信號14改變之后，無效信號45被輸出持續(xù)特定的時間段。這是因為，當(dāng)基準(zhǔn)時鐘信號的調(diào)制設(shè)置改變時，在發(fā)送單元1的擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6中占據(jù)捕捉時間 (pull-in time)并且還在接收單元2的時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8中占據(jù)捕捉時間。這在圖8 中示出。上述通信測試電路和電子器件應(yīng)用控制擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6的調(diào)制設(shè)置的機(jī)制，擴(kuò)展頻譜時鐘生成器6通常作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被包括在發(fā)送端器件中，從而減少EMI，和在接收端器件的時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路8中看到的、當(dāng)跟蹤頻率調(diào)制時發(fā)生的跟蹤偏移的特性，并且不需要任何專門的測量儀器。因此，發(fā)送單元1和接收單元2能夠不僅用于測試而且還用于正常操作，并且可能以低成本并且在短時間內(nèi)定量地確定串行通信中的發(fā)送/接收時序容限。特別地，包括通信測試電路的電子器件優(yōu)選地具有在電子器件加電時向控制單元 3輸入自診斷開始信號的配置。由此能夠容易地在電子器件加電時使用通信測試電路100 執(zhí)行自診斷測試。<第二實施例>雖然根據(jù)第一實施例的通信測試電路100通過生成無效信號45而處理在時鐘信號的頻率調(diào)制的斜率變化點處發(fā)生的錯誤，但是本發(fā)明不限于此。具體地，錯誤計數(shù)器40 可以具有如下的配置，其中，從計數(shù)減去基于與時鐘信號的調(diào)制因數(shù)和調(diào)制頻率的乘積成比例的數(shù)值而估計的錯誤數(shù)目，以處理在時鐘信號的頻率調(diào)制的斜率變化點處發(fā)生的錯誤。<第三實施例> 此外，如在圖9中的通信測試電路101中所示，為了使得測試條件更加接近于實際使用條件，從輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11可以被從通信測試電路101 —度向外側(cè)輸出，并且然后經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11可以被從外側(cè)輸入到通信測試電路101。具體地，具有與根據(jù)第一實施例的通信測試電路100基本相同的配置的、根據(jù)這個實施例的通信測試電路101進(jìn)一步包括輸出端子51、輸入端子52、和選擇器53。被從發(fā)送單元1的輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11被從輸出端子51輸出到外側(cè)。被輸出到外側(cè)的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11被從輸入端子52輸入。輸出端子51和輸入端子52通過諸如同軸電纜或者接線板的傳輸線而被電連接。選擇器53被置放在發(fā)送單元1和接收單元2之間。選擇器53基于來自外側(cè)的模式切換信號、來自控制單元3的模式切換信號等選擇被從發(fā)送單元1的輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11或者曾被輸出到外側(cè)并且然后被從輸入端子52輸入的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11， 并且向接收單元2的輸入電路9輸出選擇的數(shù)據(jù)。通過如上所述從通信測試電路101向外側(cè)輸出從發(fā)送單元1的輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11并且然后通過傳輸線從外側(cè)向通信測試電路101輸入經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11，可能使得測試條件更加接近于實際使用條件。通信測試電路101能夠由此改進(jìn)測試準(zhǔn)確度。另一方面，在期望在通信測試電路101內(nèi)完成測試的情形中，選擇器53可以選擇被從發(fā)送單元1的輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11。以此方式，通信測試電路101允許測試操作員適當(dāng)?shù)剡x擇測試條件?！吹谒膶嵤├惦m然在上述實施例中，例如，通信測試電路由被安裝在相同芯片上的發(fā)送單元1、 接收單元2和控制單元3構(gòu)成，但是如在圖10中所示，通信測試電路可以具有其中接收電路60和發(fā)送電路70被分離的配置。接收電路60包括上述接收單元2。接收電路60進(jìn)一步包括被從發(fā)送電路70的輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11的輸入端子61、和從偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10輸出的、指示錯誤信息的信號15的輸出端子62。因此，被從發(fā)送電路70的輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11通過輸入端子61而被輸入到接收電路60。此外，接收電路60通過輸出端子 62向發(fā)送電路70輸出指示錯誤信息的信號15。發(fā)送電路70包括上述發(fā)送單元1和控制單元3。發(fā)送電路70進(jìn)一步包括從接收電路60的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10輸出的、指示錯誤信息的信號15的輸入端子71、和從輸出電路5輸出的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11的輸出端子72。因此，從接收電路60的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列檢測器10輸出的、指示錯誤信息的信號15通過輸入端子71而被輸入到發(fā)送電路 70。此外，發(fā)送電路70通過輸出端子72向接收電路60輸出經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)11。通過分離接收電路60和發(fā)送電路70，能夠使得接收電路60的電源和地線與發(fā)送電路70的電源和地線不同，這使得測試條件更加接近于實際使用條件成為可能。當(dāng)接收電路60被安裝在半導(dǎo)體集成電路上時，發(fā)送電路70被安裝在另一半導(dǎo)體集成電路、測試板或者測試器上。在另一方面，當(dāng)接收電路60被安裝在測試板或者測試器上時，發(fā)送電路70被安裝在半導(dǎo)體集成電路上。在此情形中，如在圖11中所示，接收電路60和發(fā)送電路70可以分別地被安裝于在相同晶片中相鄰的芯片上。由此能夠容易地在相鄰芯片之間進(jìn)行測試。注意，雖然在本實施例中發(fā)送電路70包括控制單元3，但是能夠以接收電路60包括控制單元3的配置以基本相同的方式來實現(xiàn)本實施例。雖然已經(jīng)根據(jù)幾個實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，能夠通過作出在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改而實踐本發(fā)明，并且本發(fā)明不限于上述實例。此外，權(quán)利要求的范圍不受上述實施例限制。進(jìn)而，注意，即便以后在整個申請過程期間進(jìn)行了修改，申請人的意圖在于涵蓋全部權(quán)利要求元素的等價。能夠如本領(lǐng)域技術(shù)人員所期望地組合上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種通信測試電路，包括 發(fā)送單元，所述發(fā)送單元包括擴(kuò)展頻譜時鐘生成器，所述擴(kuò)展頻譜時鐘生成器通過調(diào)制基準(zhǔn)時鐘信號而生成經(jīng)調(diào)制的時鐘信號，偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器，所述偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器生成偽隨機(jī)圖案，和信號發(fā)生器，所述信號發(fā)生器通過基于所述經(jīng)調(diào)制的時鐘信號調(diào)制所述偽隨機(jī)圖案而生成發(fā)送信號；接收單元，所述接收單元包括時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路接收所述發(fā)送信號并且從所述發(fā)送信號恢復(fù)所述偽隨機(jī)圖案，和檢測器，所述檢測器比較恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案與預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)圖案并且輸出指示錯誤信息的信號；和控制單元，所述控制單元根據(jù)從所述接收單元輸入的、所述指示錯誤信息的信號來計數(shù)錯誤數(shù)目并且基于計數(shù)結(jié)果而確定時序容限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信測試電路，其中所述控制單元生成用于控制所述基準(zhǔn)時鐘信號的調(diào)制因數(shù)的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號和用于控制所述基準(zhǔn)時鐘信號的調(diào)制頻率的調(diào)制頻率設(shè)置信號，并且向所述擴(kuò)展頻譜時鐘生成器輸出所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號和所述調(diào)制頻率設(shè)置信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的通信測試電路，其中所述控制單元包括 時鐘源，所述時鐘源生成所述基準(zhǔn)時鐘信號，累積單元，所述累積單元接收所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號、所述調(diào)制頻率設(shè)置信號和所述基準(zhǔn)時鐘信號，并且基于所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號、所述調(diào)制頻率設(shè)置信號、和所述基準(zhǔn)時鐘信號，根據(jù)所述指示錯誤信息的信號對錯誤數(shù)目計數(shù)指定時間段，確定單元，所述確定單元接收指示所述錯誤數(shù)目的計數(shù)的信號、所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號、所述調(diào)制頻率設(shè)置信號和所述基準(zhǔn)時鐘信號，比較所述計數(shù)與利用所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號和所述調(diào)制頻率設(shè)置信號的預(yù)定的容許錯誤數(shù)目，基于比較結(jié)果確定時序容限，并且生成用于改變所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號和所述調(diào)制頻率設(shè)置信號的設(shè)置改變信號，和調(diào)制設(shè)置單元，所述調(diào)制設(shè)置單元接收所述設(shè)置改變信號并且生成不同于所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號和所述調(diào)制頻率設(shè)置信號的調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號和調(diào)制頻率設(shè)置信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的通信測試電路，其中所述累積單元包括計時器，所述計時器接收所述調(diào)制因數(shù)設(shè)置信號、所述調(diào)制頻率設(shè)置信號和所述基準(zhǔn)時鐘信號，并且生成計數(shù)時段設(shè)置信號和清除信號，所述計數(shù)時段設(shè)置信號用于設(shè)置根據(jù)所述指示錯誤信息的信號來計數(shù)錯誤數(shù)目的計數(shù)時段，所述清除信號用于在所述計數(shù)時段屆滿之后復(fù)位累積的計數(shù)，錯誤計數(shù)器，所述錯誤計數(shù)器接收所述指示錯誤信息的信號、所述計數(shù)時段設(shè)置信號和所述清除信號，在由所述計數(shù)時段設(shè)置信號指示的所述計數(shù)時段期間根據(jù)所述指示錯誤信息的信號計數(shù)并且累積錯誤數(shù)目，在所述計數(shù)時段屆滿之后輸出指示錯誤數(shù)目的計數(shù)的錯誤計數(shù)信號，并且，在接收到所述清除信號時復(fù)位所述計數(shù)，和保持單元，所述保持單元接收所述錯誤計數(shù)信號和所述計數(shù)時段設(shè)置信號，在所述計數(shù)時段屆滿之后保持所述計數(shù)，并且向所述確定單元輸出指示所述計數(shù)的信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的通信測試電路，其中所述計時器生成用于在所述基準(zhǔn)時鐘信號的頻率調(diào)制斜率的改變點處發(fā)生的錯誤的無效信號從而不計數(shù)所述錯誤，并且向所述錯誤計數(shù)器輸出所述無效信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的通信測試電路，其中所述錯誤計數(shù)器從所述計數(shù)減去基于與所述基準(zhǔn)時鐘信號的調(diào)制因數(shù)和調(diào)制頻率的乘積成比例的數(shù)值而估計的錯誤數(shù)目，以用于在所述基準(zhǔn)時鐘信號的頻率調(diào)制斜率的改變點處發(fā)生的錯誤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的通信測試電路，進(jìn)一步包括選擇器，所述選擇器被置放在所述發(fā)送單元和所述接收單元之間； 輸出端子，所述輸出端子向外側(cè)輸出所述發(fā)送信號；和輸入端子，所述輸入端子從外側(cè)輸入接收信號，其中從所述發(fā)送單元輸出的所述發(fā)送信號能夠被輸出到外側(cè)，并且所述選擇器選擇所述接收信號和所述發(fā)送信號之一并且向所述接收單元輸出所選擇的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的通信測試電路，其中還在正常使用模式中使用所述發(fā)送單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的通信測試電路，其中還在正常使用模式中使用所述接收單元。
10.一種半導(dǎo)體集成電路，包括根據(jù)權(quán)利要求1的通信測試電路。
11.一種電子器件，包括根據(jù)權(quán)利要求1的通信測試電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的電子器件，其中在所述電子器件加電時自診斷開始信號被輸入到所述控制單元，并且所述通信測試電路基于所述自診斷開始信號進(jìn)行測試。
13.一種接收電路，包括時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路接收通過基于時鐘信號調(diào)制從偽隨機(jī)圖案轉(zhuǎn)換的串行數(shù)據(jù)而生成的發(fā)送信號并且從所述發(fā)送信號恢復(fù)所述偽隨機(jī)圖案；檢測器，所述檢測器比較恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案與預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)圖案并且輸出指示錯誤信息的信號；和所述指示錯誤信息的信號的輸出端子。
14.一種半導(dǎo)體集成電路，包括根據(jù)權(quán)利要求13的接收電路。
15.一種發(fā)送電路，包括 發(fā)送單元，所述發(fā)送單元包括擴(kuò)展頻譜時鐘生成器，所述擴(kuò)展頻譜時鐘生成器通過調(diào)制基準(zhǔn)時鐘信號而生成經(jīng)調(diào)制的時鐘信號，偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器，所述偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器生成偽隨機(jī)圖案，和信號發(fā)生器，所述信號發(fā)生器通過基于所述經(jīng)調(diào)制的時鐘信號調(diào)制所述偽隨機(jī)圖案而生成發(fā)送信號；控制單元，所述控制單元接收指示作為從所述發(fā)送信號恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案與預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)圖案的比較結(jié)果的錯誤信息的信號，根據(jù)所述指示錯誤信息的信號來計數(shù)錯誤數(shù)目， 并且基于計數(shù)結(jié)果而確定時序容限；和所述指示錯誤信息的信號的輸入端子。
16.一種半導(dǎo)體集成電路，包括根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)送電路。
17.一種晶片，其中在相鄰芯片上形成根據(jù)權(quán)利要求13的接收電路和根據(jù)權(quán)利要求15 的發(fā)送電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的晶片，其中電連接所述接收電路和所述發(fā)送電路的線通過切割而被斷開。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信測試電路、電子器件、接收電路、發(fā)送電路和晶片。提供了通信測試電路，包括發(fā)送單元，該發(fā)送單元包括通過調(diào)制基準(zhǔn)時鐘信號而生成經(jīng)調(diào)制的時鐘信號的擴(kuò)展頻譜時鐘生成器，生成偽隨機(jī)圖案的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成器，和通過基于經(jīng)調(diào)制的時鐘信號調(diào)制偽隨機(jī)圖案而生成發(fā)送信號的信號發(fā)生器；接收單元，該接收單元包括接收發(fā)送信號并且從發(fā)送信號恢復(fù)偽隨機(jī)圖案的時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，和比較恢復(fù)的偽隨機(jī)圖案與預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)圖案并且輸出指示錯誤信息的信號的檢測器；和控制單元，該控制單元根據(jù)從接收單元輸入的、指示錯誤信息的信號來計數(shù)錯誤數(shù)目并且基于計數(shù)結(jié)果而確定時序容限。
文檔編號H04B1/709GK102340362SQ20111015215
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者馬場光男 申請人:瑞薩電子株式會社