一种信号测量电路、采集卡及测试设备的制作方法

1.本实用新型属于光电测试技术领域，更具体地，涉及一种信号测量电路、采集卡及测试设备。


背景技术：

2.摄像头模组被广泛应用于工业、消费等场景，摄像头模组的更新速度极快，因而对测试设备的要求也越来越高。目前，采用mipi总线通信的摄像头模组被越来越被广泛地应用，采用该方案设计的摄像头模组需要按mipi联盟规定的csi规范通信，csi规范规定模组的控制通过iic bus，数据传输通过mipi总线，iic信号测试能够在进行图像测试前，先判断出摄像头模组是否满足生产要求，这是十分必要的。然而，现有技术中的测量电路设计较为复杂、或者成本较低。


技术实现要素：

3.针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种信号测量电路、采集卡及测试设备，可以实现判断iic信号幅值是否满足mipi csi协议规范，电路容易实现，成本较低，测试效率高。
4.为实现上述目的，按照本实用新型的第一方面，提供了一种信号测量电路，包括：通道切换模块、比较模块和具有iic信号解码功能的接收模块，所述通道切换模块的第一端与所述接收模块的第一端电连接，所述通道切换模块的第二端与所述比较模块的第一输入端电连接，所述比较模块的第二输入端用于接收参考信号，所述比较模块的输出端与所述接收模块的第二端电连接。
5.优选地，所述通道切换模块包括数据发送通道和数据接收通道，所述接收模块向所述通道切换模块发送通道切换命令，使得所述通道切换模块在数据发送通道或数据接收通道间切换。
6.优选地，所述比较模块包括比较器和da转换模块，所述比较器的第一输入端与所述通道切换模块的第二端电连接，所述比较器的第二输入端与所述da转换模块的第一端电连接，所述da转换模块的第二端与所述接收模块的第三端电连接。
7.优选地，所述接收模块包括判断模块和参考信号调节模块，所述参考信号调节模块的一端与所述判断模块电连接，所述参考信号调节模块的另一端与所述da转换模块的第二端电连接。
8.优选地，所述接收模块为fpga。
9.优选地，所述接收模块还包括第四引脚，所述第四引脚用于发送iic源同步时钟信号。
10.按照本实用新型的第二方面，提供了一种采集卡，包括任一项上述的一种信号测量电路。
11.优选地，采集卡为带摄像头模组测试功能的信号发生器。
12.按照本实用新型的第三方面，提供了一种测试设备，包括任一项上述的一种信号测量电路。
13.优选地，测试设备还包括测试治具和数据分析处理模块。
14.总体而言，本实用新型与现有技术相比，具有有益效果：
15.（1）电路结构的实现较为容易，采用的器件均为常见低成本器件，通过切换模块、比较模块和接收模块三者的配合，就可以判断iic信号幅值是否满足mipi csi协议规范，大大增加测试设备的测试效率。
16.（2）接收模块在进行iic信号测量的同时，还可以将iic信号输出给其他iic信号接收设备，测量电路不会影响iic信号的正常传输，这样，摄像头模组检测设备可以在摄像头模组取像过程中进行iic信号幅值测试，测试效率高。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的一种信号测量电路的电路图；
18.图2是本实用新型另一实施例的一种信号测量电路的电路图。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
20.如图1所示，本实用新型实施例的一种信号测量电路，包括：通道切换模块、比较模块和具有iic信号解码功能的接收模块，所述通道切换模块的第一端与接收模块的第一端电连接，通道切换模块的第二端与比较模块的第一输入端电连接，比较模块的第二输入端用于接收参考信号，参考信号可以是动态调整的。比较模块的输出端与接收模块的第二端电连接。
21.iic信号是mipi csi协议定义的控制信号，是一个半双工源时钟同步信号，由一个单端时钟线和一个单端数据线组成，当时钟发生跳变时接收端采样数据。
22.上述信号测量电路可应用于任意需要测量iic信号质量的场景中。通道切换模块还有一端用于与摄像头模组（sensor模组）等产生iic信号的设备电连接。
23.以测量摄像头模组输出的iic信号为例，通道切换模块将接收模块发送的设备id读取指令发送给与通道切换模块电连接的摄像头模组，然后改变通道接收发送状态，从摄像头模组读取iic信号发送给比较模块，比较模块将接收到的iic信号和参考信号进行比较，将比较结果输出给接收模块。根据比较结果接收模块就可以判断iic信号的质量。
24.进一步地，通道切换模块包括数据发送通道和数据接收通道，接收模块向通道切换模块发送通道切换命令，使得通道切换模块在数据发送通道或数据接收通道间切换。首先，接收模块控制通道切换模块切换到发送通道，将接收模块发送的设备id读取指令发送给摄像头模组，然后控制通道切换模块切换到接收通道，从摄像头模组读取iic信号发送给比较模块。
25.接收芯片可以是fpga，也可以是其他具有iic信号解码功能的接收芯片。采用fpga
的优点在于fpga配置灵活，方便实现。
26.进一步地，接收模块还包括第四引脚，第四引脚用于发送iic源同步时钟信号。
27.如图2所示，进一步地，比较模块包括比较器和da转换模块（dac）。比较器的第一输入端与通道切换模块的第二端电连接，比较器的第二输入端与da转换模块的第一端电连接，da转换模块的第二端与接收模块的第三端电连接。进一步地，通道切换模块采用通道选择芯片。接收模块采用fpga。通道选择芯片的第一端与fpga的第一端电连接，通道选择芯片的第二端与比较器的第一输入端电连接，与da转换模块的第一端电连接，da转换模块的第二端与接收模块的第三端电连接，比较器的输出端与接收模块的第二端电连接。上述信号测量电路可应用于任意需要测量iic信号质量的场景中。通道选择芯片的第三端用于与摄像头模组（sensor模组）电连接。
28.进一步地，fpga还包括第四引脚，第四引脚用于发送iic源同步时钟信号。
29.iic信号是mipi csi协议定义的控制信号，是一个半双工源时钟同步信号，由一个单端时钟线和一个单端数据线组成，当时钟发生跳变时接收端采样数据。
30.进一步地，接收模块包括判断模块和参考信号调节模块，参考信号调节模块的一端与判断模块电连接，另一端与da转换模块的第二端电连接。判断模块的作用是判断接收数据是否正确。参考信号调节模块的作用是输出不同的控制值，来控制da转换模块的参考信号输出。判断模块和参考信号调节模块都可以基于现有技术实现。
31.进一步地，da转换模块与接收芯片通过spi或iic通信总线电连接。
32.下面说明图2电路的工作原理。
33.通道切换模块一端与摄像头模组（sensor模组）电连接。由于iic总线通信是一种源时钟同步的半双工信号，测试设备通过读取模组iic数据线传回的器件id判断是否正确即可确定iic信号质量是否符合mipi csi协议要求。
34.测量原理如下：
35.（1）fpga优先将通道选择芯片切换至数据发送通道，并且通过dac通信总线配置比较器参考电压为预设值，如1.65v（iic信号的高电平为3.3v，电压高于1.65v则能判断为逻辑1），比较器参考电压接入比较器反向输入端；
36.（2）fpga发送iic读模组id命令，命令发送完后在一个iic时钟周期内（通常iic时钟频率为100khz，周期为1/100khz）快速将通道选择芯片切换至数据接收通道，fpga判断接收到的模组id信号正确性，如果id正确，则调高参考电压值；
37.（3）反复进行步骤2直到fpga无法接收正确的模组id，此时dac输出的电压值则为模组iic信号的高电平输出电压值，将此电压与mipi csi协议规定的电压值进行对比，则能够判断模组是否满足mipi csi规范。
38.本实用新型实施例的一种采集卡，包括任一项上述的一种信号测量电路。
39.进一步地，采集卡为带摄像头模组测试功能的信号发生器。
40.在其他实现方式中，本技术实施例的采集卡还可以是用于对待测试产品（如显示面板）提供测试信号的图像信号发生器，但本技术不限于此，本领域内技术人员可以理解，任何带有mipi lp信号幅值测量功能的设备都属于本技术的应用范围。
41.本实用新型实施例的一种测试设备，包括任一项上述的一种信号测量电路。
42.进一步地，测试设备还包括测试治具和数据分析处理模块。
43.采集卡、测试设备的实现原理、技术效果与上述信号测量电路类似，此处不再赘述。
44.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。