T-SICA 005-2023 音頻用智能診斷集成電路功能要求

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31.200學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載CCS

L

56SICA T/SICA

—2023音頻用智能診斷集成電路功能要求Functional

diagnostic

2023-12-26

發(fā)布2024-01-26

實施上海市集成電路行業(yè)協(xié)會 發(fā)

布學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/SICA

005—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載 前言

.................................................................................

II1

...............................................................................

12 規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13 術(shù)語和定義

.........................................................................

14 縮略語

.............................................................................

15 總體技術(shù)要求

.......................................................................

15.1 系統(tǒng)架構(gòu)

.......................................................................

25.2 音頻用集成電路智能診斷等級劃分

.................................................

26 故障分類、識別與處理

...............................................................

36.1

總則

...........................................................................

36.2

外部輸入

.......................................................................

36.3

芯片內(nèi)部

.......................................................................

36.4

輸出負(fù)載

.......................................................................

47 智能診斷功能測試方法

...............................................................

47.1

位時鐘丟失

.....................................................................

47.2

幀時鐘異常

.....................................................................

57.3

供電電壓過低

...................................................................

57.4

過溫

...........................................................................

57.5

過壓

...........................................................................

57.6

過流

...........................................................................

57.7

失鎖........................................................................

57.8

截頂

...........................................................................

67.9

輸出級短接電源

.................................................................

67.10

輸出級短接地

..................................................................

67.11

阻抗異常

......................................................................

68 上位機(jī)故障處理流程

.................................................................

68.1 上電診斷處理

...................................................................

68.2 運行診斷處理

...................................................................

79

...............................................................................

7附錄

A（資料性） 音頻用智能診斷集成電路故障診斷測試數(shù)值...............................

8參考文獻(xiàn)

..............................................................................

9學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/SICA

005—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載 本文件按照GB/T

—《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由上海艾為電子技術(shù)股份有限公司提出并由上海市集成電路行業(yè)協(xié)會歸口。行業(yè)協(xié)會、維沃移動通訊有限公司、歌爾股份有限公司、科大訊飛股份有限公司?；粽墁B、戴宇欣、呂洋、蘇泗維、袁夢、何姚軍、蘭紅麗、劉順、王傅磊?；ヂ?lián)網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)上?？赏ㄟ^以下聯(lián)系方式申請授權(quán)：郵箱：wuhaocheng@網(wǎng)址：/II學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載I

S：集成電路音頻總線（Inter-IC

Sound學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載I

S：集成電路音頻總線（Inter-IC

Sound）I

C：集成電路控制總線（Inter-Integrated

）1 范圍和處理，智能診斷功能測試方法，上位機(jī)故障處理流程以及評價等要求。本文件適用于音頻功放、音頻編解碼器等具有智能診斷功能要求的集成電路產(chǎn)品。2 規(guī)范性引用文件文件。GB/T

9178 集成電路術(shù)語GB/T

17573

半導(dǎo)體器件

分立器件和集成電路

第

1

部分：總則GB/T

17574

半導(dǎo)體器件

集成電路

第2部分：數(shù)字集成電路GB/T

17940

半導(dǎo)體器件

集成電路

第3部分：模擬集成電路3 術(shù)語和定義GB/T

9178界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1上位機(jī) master

computer在音頻系統(tǒng)中，可以和多臺音頻設(shè)備通信并發(fā)出操控和監(jiān)視命令的上端設(shè)備。3.2功率放大器

power

將微弱信號進(jìn)行電壓或電流的放大，以驅(qū)動后級音頻設(shè)備的器件。3.3阻抗異常

impedance

音頻系統(tǒng)負(fù)載的實際測量阻抗值與標(biāo)定阻抗不符，偏差過大（開路）或過?。ǘ搪罚?。3.4智能診斷

diagnosis4縮略語下列縮略語適用于本文件。22SPI：串行外設(shè)接口（

Peripheral

Interface）PLL：鎖相環(huán)（Phase

Loop）5 總體技術(shù)要求

準(zhǔn)兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)下載上位機(jī)

輸出接口T/SICA

005—2023準(zhǔn)兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)下載上位機(jī)

輸出接口5.1系統(tǒng)架構(gòu)5.1.1 音頻用集成電路智能診斷系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)包含以下三部分（如圖

1

所示）：a)

上位機(jī)、外部電源，提供信號輸入和電源；b)

音頻智能診斷芯片；c)

輸出負(fù)載，接收電路輸出信號，實現(xiàn)聲音播放功能。外部電源音頻用智能診斷芯片診斷電路功率放大器 負(fù)載電路傳感器圖1 音頻用集成電路系統(tǒng)架構(gòu)圖5.1.2 為實現(xiàn)智能故障診斷功能，音頻用智能診斷集成電路應(yīng)具有以下硬件電路：a) 傳感器，用于監(jiān)測與獲取芯片內(nèi)部或外部狀態(tài)信息，如電流，電壓，溫度等；b)

接口電路，用于接收上位機(jī)對芯片的控制信號和音頻數(shù)據(jù)，同時將芯片檢測到的故障信息上報給上位機(jī)；c)

診斷電路，對輸入、輸出以及芯片內(nèi)部狀態(tài)信息進(jìn)行智能識別，判斷故障類型，自動執(zhí)行相應(yīng)處理機(jī)制。5.1.3 為實現(xiàn)智能故障診斷功能，音頻用智能診斷集成電路應(yīng)具有以下軟件功能：a)

底層驅(qū)動，對芯片進(jìn)行初始化配置；b)

智能診斷，包括上電和運行診斷；c)

智能處理，包括上電和運行過程自動處理，配合硬件實現(xiàn)音頻芯片安全工作。5.2 音頻用集成電路智能診斷等級劃分技術(shù)等級劃分，從低到高分為1、2、3、4四個等級（見表1表1表1 音頻用智能診斷集成電路綜合能力等級劃分100us——故障上報；——狀態(tài)寄存器；——中斷寄存器；——管腳上報?！獱顟B(tài)寄存器；——中斷寄存器。ath1

或過高（持續(xù)高于一定閾值th2），應(yīng)判斷為故——故障上報；——狀態(tài)寄存器；——中斷寄存器；——管腳上報。a

th1

應(yīng)按不同等級產(chǎn)品，選擇相應(yīng)的“處理方式”和“上報方式”。ｗｗ．ｂ兔兔ｗｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)學(xué)準(zhǔn)下載T/SICA

005—2023ｗｗ．ｂ兔兔ｗｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)學(xué)準(zhǔn)下載6故障分類、識別與處理6.1 總則合GB/T

17573、GB/T

、GB/T

17940等基本要求。音頻用集成電路系統(tǒng)故障種類繁多，其中涉及到檢測閾值和時間的故障類型，其閾值和時間具體數(shù)值應(yīng)取決

6.1.1故障識別音頻用集成電路故障識別范圍包括：a)外部輸入故障；b) 芯片內(nèi)部故障；c) 輸出負(fù)載故障。具體故障特征及判斷依據(jù)見本文件第6.2~6.4節(jié)。6.1.2故障處理檢測到故障后，應(yīng)執(zhí)行以下兩種處理機(jī)制：a) 方式見本文件第

6.1.3

b) 行自處理方案，避免音頻系統(tǒng)損壞。6.1.3 故障上報上報方式取決于實際接口協(xié)議及芯片設(shè)計，應(yīng)按表1等級要求相應(yīng)具有以下功能：a) 狀態(tài)寄存器，供上位機(jī)可讀；b) 中斷寄存器，供上位機(jī)可讀清；c)管腳傳輸，主動通知上位機(jī)故障發(fā)生。6.2 外部輸入應(yīng)按表2的要求進(jìn)行外部輸入故障的識別、處理和上報。表2 表2 外部輸入故障識別、處理和上報6.3芯片內(nèi)部芯片溫度持續(xù)超過一定閾值，根據(jù)不可分為兩?

1<T2?

>T2：上報錯誤。自處理操作：th3可根據(jù)故障所屬電路模塊分th1可根據(jù)故障所屬電路模塊分PLLPLL電路持續(xù)檢測輸出保持最高幅度不再變化，應(yīng)判——狀態(tài)寄存器；——中斷寄存器?！獱顟B(tài)寄存器；——中斷寄存器?！獱顟B(tài)寄存器；——中斷寄存器。根據(jù)負(fù)載的電流與電壓信息，計算得出當(dāng)前負(fù)載實際阻抗th。阻抗值偏離標(biāo)定值較大，判斷為阻——狀態(tài)寄存器；——中斷寄存器。ｚｆ學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/SICA

005—2023ｚｆ學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載應(yīng)按表3的要求進(jìn)行芯片內(nèi)部故障的識別、處理和上報。表3芯片內(nèi)部故障識別、處理和上報表3芯片內(nèi)部故障識別、處理和上報6.4輸出負(fù)載表4 輸出負(fù)載故障識別、處理和上報表4 輸出負(fù)載故障識別、處理和上報7.1 位時鐘丟失7.1.1

故障特征及識別方式見

。7.1.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

拔出音頻接口位時鐘信號；學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/SICA

005—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載c) 等待

后，觀察芯片音源輸出狀態(tài)，應(yīng)表現(xiàn)為無聲（自處理系統(tǒng)復(fù)位）；d) 讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.2 幀時鐘異常7.2.1

故障特征及識別方式見

。7.2.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

上位機(jī)配置芯片位時鐘頻率/幀時鐘頻率

接收信號；c)

上位機(jī)配置位時鐘頻率/幀時鐘頻率

發(fā)送信號；d)

等待

后，觀察芯片音源輸出狀態(tài)，應(yīng)表現(xiàn)為無聲；e)

讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.3 供電電壓過低7.3.1

故障特征及識別方式見

。7.3.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

外部電壓源電壓降低至芯片設(shè)計閾值

Vth1以下；c)

等待

后，觀察芯片音源輸出狀態(tài)，應(yīng)表現(xiàn)為聲音雜亂無章或無聲；d)

讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.4 過溫7.4.1

故障特征及識別方式見

。7.4.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

熱風(fēng)槍出風(fēng)口放置于芯片正上方

2cm

位置，持續(xù)提高芯片溫度；c)

溫度提高至閾值

T1d)

讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障警告狀態(tài)位應(yīng)置高；e)

溫度繼續(xù)上升至閾值

T2，觀察芯片音頻輸出狀態(tài)，應(yīng)為無聲（芯片自處理關(guān)閉電路）；f)

讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障錯誤狀態(tài)位應(yīng)置高。7.5過壓7.5.1

故障特征及識別方式見

。7.5.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

使電壓升壓模塊或者外部供電電壓超過芯片設(shè)計閾值

Vth2；c)

等待

后，觀察芯片音源輸出狀態(tài)，應(yīng)表現(xiàn)為無聲（芯片自處理關(guān)閉電路）；d)

讀取中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.6 過流7.6.1

故障特征及識別方式見

。7.6.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

減小輸出負(fù)載或者提高輸出功率來提高芯片電流大小超過設(shè)計閾值

Ith1；c)

等待

后，觀察芯片音源輸出狀態(tài)，應(yīng)表現(xiàn)為無聲（輸出級被關(guān)閉）；d)

讀取中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.7 PLL

7.7.1 故障特征及識別方式見

。7.7.2 測試方法包括但不限于：a) 搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/SICA

005—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載b) 斷開參考時鐘；c) 等待

后，觀察芯片音源輸出狀態(tài)，應(yīng)表現(xiàn)為無聲（自處理復(fù)位電路）；d) 讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.8 截頂7.8.1

故障特征及識別方式見

。7.8.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

音源幅度為

0

，使理論輸出電壓高于芯片配置升壓電壓；c)

等待

后，觀察芯片音源輸出狀態(tài)，應(yīng)表現(xiàn)為聲音高音量部分失真；d)

讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.9 輸出級短接電源7.9.1

故障特征及識別方式見

。7.9.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

將芯片輸出級與負(fù)載斷開，連接到供電電源端；c)

等待

后，讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.10 輸出級短接地7.10.1

故障特征及識別方式見

。7.10.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

將芯片輸出級與負(fù)載斷開，連接到地端；c)

等待

后，讀取狀態(tài)/中斷寄存器，對應(yīng)故障狀態(tài)位應(yīng)置高。7.11 阻抗異常7.11.1

故障特征及識別方式見

。7.11.2

測試方法包括但不限于：a)

搭建音頻系統(tǒng)，配置芯片正常上電工作，播放音源；b)

系統(tǒng)外接負(fù)載阻值調(diào)整為小于短路閾值

Rth1；c)

等待

后，讀取狀態(tài)/中斷寄存器，阻抗短路故障狀態(tài)位應(yīng)置高；d)

系統(tǒng)外接負(fù)載阻值調(diào)整為大于開路閾值

Rth2；e)

等待

后，讀取狀態(tài)/中斷寄存器，阻抗開路故障狀態(tài)位應(yīng)置高；f)

系統(tǒng)外接負(fù)載阻值調(diào)整為處于異常閾值

Rth3

之間；g)

等待

后，讀取狀態(tài)/中斷寄存器，阻抗異常故障狀態(tài)位應(yīng)置高。8上位機(jī)故障處理流程8.1 上電診斷處理

2括：a) 啟動芯片部分模塊，保證芯片的基本運行；b)狀態(tài)；c) 等；d) 然異常，則關(guān)閉芯片，防止損壞芯片或整機(jī)。．ｂｚｆｗｗｘｗ．ｃ兔ｗ學(xué)兔ｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載T/SICA

005—2023．ｂｚｆｗｗｘｗ．ｃ兔ｗ學(xué)兔ｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載

圖2 上電診斷處理流程8.2 運行診斷處理上位機(jī)需要利用具有自動上報故障的芯片管腳，設(shè)計運行診斷處理機(jī)制，來解決芯片運行過程中，環(huán)境等因素