在移动数字电视调谐芯片领域,I^2C(Inter-Integrated Circuit)接口电路设计发挥着至关重要的作用。I^2C是一种由Philips公司开发的两线式串行总线,用于连接低速外围设备到处理器或微控制器的主板上。本文档详细介绍了在TSMC 0.13微米CMOS工艺下,对多模多频段移动数字电视调谐芯片内的I^2C接口电路进行设计和验证的过程,特别强调了数字集成电路设计流程以及对时序的严格验证。
I^2C接口电路设计的关键点包括:
1. 芯片的兼容性:多模多频段移动数字电视调谐芯片需要能够兼容CMMB、DVB-H、DAB等不同的数字电视广播标准。利用TSMC 0.13微米CMOS工艺来实现这一功能。
2. 数字控制逻辑电路:芯片内部集成了数字控制逻辑电路,使得可以通过片外对芯片进行控制操作。
3. 外部控制接口:为了实现片外对芯片工作参数的控制,需要通过总线将控制信号输入到调谐芯片内部。总线协议包括I^2C、SPI、SCI等。其中,I^2C总线因其简单性和有效性成为设计中的首选。
4. I^2C总线优势:I^2C总线占用的空间非常小,减少了电路板空间和芯片管脚数量,从而降低了互连成本和复杂度。
5. 接口电路要求:设计要求I^2C接口电路工作在从机模式下,支持7位从机地址寻址和8位寄存器地址寻址,数据传输能够支持高达400kbit/s的快速模式速率。此外,接口电路提供了2位片选信号,最多支持4个芯片同时工作在一条I^2C总线上。
6. I^2C总线格式设计:根据数字电视调谐芯片的控制特点与要求,制定了特定的I^2C总线数据传输格式。这包括了写模式和读模式下起始状态(Start Condition),停止状态(Stop Condition),以及重新开始(Repeated Start)的条件。
7. 验证过程:通过采用数字集成电路设计流程,对I^2C接口电路进行了详细的时序验证。在布局布线后,获得了较为理想的版图面积与功耗。仿真结果表明,电路在100MHz的时钟下满足I^2C协议的时序要求,因此该接口电路能够广泛应用于移动数字电视调谐芯片。
通过本文档的分析,我们可以了解到移动数字电视调谐芯片中I^2C接口电路设计需要考虑的关键技术点,包括接口电路的兼容性、控制逻辑实现、外部控制接口的选择、I^2C总线的优势及设计规范、以及设计流程中的时序验证等。这些技术点对于实现高质量、高稳定性的移动数字电视调谐芯片至关重要。