【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及mcu微处理器开发过程中，对微处理器内置adc模块各通道精度和通道间串扰测试，具体的说是一种mcu内置adc模块全通道精度及串扰的电路和测试方法。
技术介绍
1、一款mcu的性能优劣，很大程度是由其adc模块精度决定的。项目应用中判断一款mcu芯片是否可用，adc模块精度是衡量mcu性能极重要的一个指标，特别是一些对模拟信号精度要求很高的领域。adc模块作为mcu的一个重要组成部分，在芯片开发阶段，如何快速、全面反映出adc模块的性能是否满足设计要求，是芯片开发设计过程中十分关心的一个问题。
2、adc模块精度不仅受到失调误差（offset）、增益误差（gain）、微分非线性（dnl）、积分非线性(inl)等静态参数影响，还受到信噪比（snr），总谐波失真(thd)、无杂散动态范围（sfdr）、实际有效位数（enob）等动态参数影响。但这些参数影响最终都会表现在adc精度上，直接测试adc在全电压域的精度，其测试结果可以直观地反映出adc模块性能。
3、因此，在芯片开发阶段，应尽早发现adc模块存在的问题，在后续流片中优化芯片设计，提高芯片性能降低研发成本。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种mcu内置adc模块全通道精度及串扰的电路和测试方法，在芯片开发阶段，验证mcu内置adc精度是否满足理论设计值。
2、为实现上述目的，设计一种mcu内置adc模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的测试电路包
3、所述的供电单元：被配置为待测内置adc模块的mcu芯片提供所需的电压电源以及adc模块所需参考电压，并分别通过第一滤波电容和第二滤波电容与待测内置adc模块的mcu芯片连接；
4、所述的待测内置adc模块的mcu芯片：内置adc模块、mcu微处理器，adc模块中包括group0、group1、group2、group3、group4输入信号端，待测内置adc模块的mcu芯片分别连接供电单元、第一输入阵列、第一切换开关阵列、第一滤波rc阵列pc机及vx1000；
5、所述的信号发生器：被配置为产生adc模块所需各类测试信号，输出端分别连接示波器、第一输入阵列；
6、所述的第一输入阵列：被配置为给adc模块中各group输入信号发生器的信号，第一输入阵列包括p0、p1、p2、p3、p4、adc_input输入信号端，第一输入阵列分别连接信号发生器、第一切换开关阵列、第一滤波rc阵列，第一输入阵列的p0输入信号端细化为第二输入阵列；
7、所述的第一切换开关阵列：被配置为给adc模块中各group信号源信号切换，第一切换开关阵列包括s0、s1、s2、s3、s4开关组，第一切换开关阵列实现各group信号单独输入或集中由第一输入阵列的adc_input输入信号端输入，第一切换开关阵列的s0开关组细化为第二切换开关阵列；
8、所述的第一滤波rc阵列：被配置为给adc模块中各group输入口滤波电路，将高频杂波滤除掉，第一滤波rc阵列包括rc0、rc1、rc2、rc3、rc4滤波阵列，第一滤波rc阵列的rc0滤波阵列细化为第二滤波rc阵列；
9、所述的pc机+vx1000设备：被配置为完成对mcu微处理器程序的刷写，读取adc模块寄存器的值，并将adc模块寄存器的数据实时传输出来。
10、所述的第二输入阵列为将第一输入阵列的p0输入信号端和adc模块的group0输入信号端细化后的电路，p0细分为p0.0~p0.7，对应的group0细分为ch0.0~ch0.7八个通道信号输入口。
11、所述的第二切换开关阵列为将第一切换开关阵列的s0开关组和adc模块的group0输入信号端细化后的电路，s0细分为s0.0~s0.7八个切换开关，实现单个通道单独输入信号和所有通道集中输入信号，第二切换开关阵列分别连接第二输入阵列、第二滤波rc阵列、第一输入阵列的adc_input输入信号端。
12、所述的第二滤波rc阵列将第一滤波rc阵列的rc0滤波阵列和adc模块的group0输入信号端细化后的电路，r0/c0细分为r0.0/c0.1~r0.7/c0.7八个阵列，第二滤波rc阵列分别连接第二输入阵列、第二切换开关阵列、adc模块group0的ch0.0~ch0.7通道。
13、所述的信号发生器将输入信号得出输入函数，通过对pc机及vx1000读取的数据处理后与输入函数做差分析，得出各通道的精度和串扰分析结果。
14、所述的示波器被配置为对信号发生器输出信号质量的校验，确认信号发生器输出信号质量满足试验要求。
15、所述的供电单元为电源管理芯片型号为infineon tlf3558x或nxp fs26等系列。
16、一种利用mcu内置adc模块全通道测试电路的精度及串扰测试方法，所述的测试方法包括全通道adc精度测试方法、全通道adc串扰测试方法。
17、所述的全通道adc精度测试方法的具体流程如下：
18、（11）根据待测内置adc模块的mcu芯片中的adc模块检测到的电压范围，将信号发生器生成所需频率和幅值的三角波，并将信号发生器输出信号接到示波器探头和第一输入阵列的adc_input输入信号端；
19、（12）将第一切换开关阵列的s0~s4开关组全部闭合，即全部adc模块中的单个输入通道统一接到adc_input输入信号端，给全通道相同信号；
20、（13）确认待测内置adc模块的mcu芯片中的mcu微处理器是否工作正常，由于adc模块结果寄存器只能保存单次采样数据，因此需要通过pc机+vx1000将adc模块结果寄存器的值读取出来，保存为xls表格形式，第一列数据设置为时间，第二列数据至第四十一列为group0~group4共40个adc通道的电压值，将以上数据用于步骤（14）~步骤（16）分析；
21、（14）由于各通道的电压值是随时间变化是一个周期函数，分析0~5v电压范围内精度，只需要分析一个周期数据即可；
22、（15）由第一步可知为一个过零点的周期函数，以第一个周期为例对输入信号函数进行计算分析：在[0，0.5s]区间内，函数为y=10x；在[0.5s，1s]区间，函数为y=10-10x；其中，x为时间，y为电压；
23、（16）adc模块全通道精度计算，将步骤（15）的5个group共40个ch通道的数据在相同时间与步骤（16）理论值做差，得出各时刻实测值与理论值之间的误差。
24、所述的全通道adc串扰测试方法的具体流程如下：
25、（21）根据待测内置adc模块的mcu芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MCU内置ADC模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的测试电路包括供电单元、信号发生器、第一输入阵列、第一切换开关阵列、第一滤波RC阵列、待测内置ADC模块的MCU芯片、PC机及VX1000设备，以及支持将MCU的ADC结果寄存器值通过VX1000传输到PC机的软件；
2.根据权利要求1所述的一种MCU内置ADC模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的第二输入阵列为将第一输入阵列的P0输入信号端和ADC模块的Group0输入信号端细化后的电路，P0细分为P0.0~P0.7，对应的Group0细分为CH0.0~CH0.7八个通道信号输入口。
3.根据权利要求1所述的一种MCU内置ADC模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的第二切换开关阵列为将第一切换开关阵列的S0开关组和ADC模块的Group0输入信号端细化后的电路，S0细分为S0.0~S0.7八个切换开关，实现单个通道单独输入信号和所有通道集中输入信号，第二切换开关阵列分别连接第二输入阵列、第二滤波RC阵列、第一输入阵列的ADC_INPUT输入信号端。
4.根据权利要求1所述的一种
5.根据权利要求1所述的一种MCU内置ADC模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的信号发生器将输入信号得出输入函数，通过对PC机及VX1000读取的数据处理后与输入函数做差分析，得出各通道的精度和串扰分析结果。
6.根据权利要求1所述的一种MCU内置ADC模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的示波器被配置为对信号发生器输出信号质量的校验，确认信号发生器输出信号质量满足试验要求。
7.根据权利要求1所述的一种MCU内置ADC模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的供电单元为电源管理芯片型号为Infineon TLF3558X或NXP FS26等系列。
8.一种利用权利要求1所述的MCU内置ADC模块全通道测试电路的精度及串扰测试方法，其特征在于：所述的测试方法包括全通道ADC精度测试方法、全通道ADC串扰测试方法。
9.根据权利要求8所述的一种MCU内置ADC模块全通道测试电路的精度及串扰测试方法，其特征在于：所述的全通道ADC精度测试方法的具体流程如下：
10.根据权利要求6所述的一种MCU内置ADC模块全通道测试电路的精度及串扰测试方法，其特征在于：所述的全通道ADC串扰测试方法的具体流程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种mcu内置adc模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的测试电路包括供电单元、信号发生器、第一输入阵列、第一切换开关阵列、第一滤波rc阵列、待测内置adc模块的mcu芯片、pc机及vx1000设备，以及支持将mcu的adc结果寄存器值通过vx1000传输到pc机的软件；
2.根据权利要求1所述的一种mcu内置adc模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的第二输入阵列为将第一输入阵列的p0输入信号端和adc模块的group0输入信号端细化后的电路，p0细分为p0.0~p0.7，对应的group0细分为ch0.0~ch0.7八个通道信号输入口。
3.根据权利要求1所述的一种mcu内置adc模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的第二切换开关阵列为将第一切换开关阵列的s0开关组和adc模块的group0输入信号端细化后的电路，s0细分为s0.0~s0.7八个切换开关，实现单个通道单独输入信号和所有通道集中输入信号，第二切换开关阵列分别连接第二输入阵列、第二滤波rc阵列、第一输入阵列的adc_input输入信号端。
4.根据权利要求1所述的一种mcu内置adc模块全通道的测试电路，其特征在于：所述的第二滤波rc阵列将第一滤波rc阵列的rc0滤波阵列和adc模块的group0输入信号端细化后的电路，r0/c0细分为r0.0/c0.1~r0.7/c0.7八...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建新，宋典昆，吴世保，聂晓晖，吴晓敏，陆劲锋，
申请(专利权)人：博世华域转向系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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