移动数字电视调谐芯片中I^2C接口电路设计.pdf

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。