T-SICA 005-2023 音频用智能诊断集成电路功能要求

学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载ICS

31.200学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载CCS

L

56SICA T/SICA

—2023音频用智能诊断集成电路功能要求Functional

diagnostic

2023-12-26

发布2024-01-26

实施上海市集成电路行业协会 发

布学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/SICA

005—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 前言

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

II1

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

12 规范性引用文件

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

13 术语和定义

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

14 缩略语

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

15 总体技术要求

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

15.1 系统架构

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

25.2 音频用集成电路智能诊断等级划分

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

26 故障分类、识别与处理

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

36.1

总则

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

36.2

外部输入

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

36.3

芯片内部

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

36.4

输出负载

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

47 智能诊断功能测试方法

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

47.1

位时钟丢失

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

47.2

帧时钟异常

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

57.3

供电电压过低

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

57.4

过温

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

57.5

过压

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

57.6

过流

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

57.7

失锁........................................................................

57.8

截顶

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

67.9

输出级短接电源

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

67.10

输出级短接地

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

67.11

阻抗异常

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

68 上位机故障处理流程

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

68.1 上电诊断处理

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

68.2 运行诊断处理

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

79

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

7附录

A（资料性） 音频用智能诊断集成电路故障诊断测试数值...............................

8参考文献

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

9学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/SICA

005—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 本文件按照GB/T

—《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海艾为电子技术股份有限公司提出并由上海市集成电路行业协会归口。行业协会、维沃移动通讯有限公司、歌尔股份有限公司、科大讯飞股份有限公司。霍哲珺、戴宇欣、吕洋、苏泗维、袁梦、何姚军、兰红丽、刘顺、王傅磊。互联网或内联网上。可通过以下联系方式申请授权：邮箱：wuhaocheng@网址：/II学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载I

S：集成电路音频总线（Inter-IC

Sound学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载I

S：集成电路音频总线（Inter-IC

Sound）I

C：集成电路控制总线（Inter-Integrated

）1 范围和处理，智能诊断功能测试方法，上位机故障处理流程以及评价等要求。本文件适用于音频功放、音频编解码器等具有智能诊断功能要求的集成电路产品。2 规范性引用文件文件。GB/T

9178 集成电路术语GB/T

17573

半导体器件

分立器件和集成电路

第

1

部分：总则GB/T

17574

半导体器件

集成电路

第2部分：数字集成电路GB/T

17940

半导体器件

集成电路

第3部分：模拟集成电路3 术语和定义GB/T

9178界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1上位机 master

computer在音频系统中，可以和多台音频设备通信并发出操控和监视命令的上端设备。3.2功率放大器

power

将微弱信号进行电压或电流的放大，以驱动后级音频设备的器件。3.3阻抗异常

impedance

音频系统负载的实际测量阻抗值与标定阻抗不符，偏差过大（开路）或过小（短路）。3.4智能诊断

diagnosis4缩略语下列缩略语适用于本文件。22SPI：串行外设接口（

Peripheral

Interface）PLL：锁相环（Phase

Loop）5 总体技术要求

准兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标下载上位机

输出接口T/SICA

005—2023准兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标下载上位机

输出接口5.1系统架构5.1.1 音频用集成电路智能诊断系统架构应包含以下三部分（如图

1

所示）：a)

上位机、外部电源，提供信号输入和电源；b)

音频智能诊断芯片；c)

输出负载，接收电路输出信号，实现声音播放功能。外部电源音频用智能诊断芯片诊断电路功率放大器 负载电路传感器图1 音频用集成电路系统架构图5.1.2 为实现智能故障诊断功能，音频用智能诊断集成电路应具有以下硬件电路：a) 传感器，用于监测与获取芯片内部或外部状态信息，如电流，电压，温度等；b)

接口电路，用于接收上位机对芯片的控制信号和音频数据，同时将芯片检测到的故障信息上报给上位机；c)

诊断电路，对输入、输出以及芯片内部状态信息进行智能识别，判断故障类型，自动执行相应处理机制。5.1.3 为实现智能故障诊断功能，音频用智能诊断集成电路应具有以下软件功能：a)

底层驱动，对芯片进行初始化配置；b)

智能诊断，包括上电和运行诊断；c)

智能处理，包括上电和运行过程自动处理，配合硬件实现音频芯片安全工作。5.2 音频用集成电路智能诊断等级划分技术等级划分，从低到高分为1、2、3、4四个等级（见表1表1表1 音频用智能诊断集成电路综合能力等级划分100us——故障上报；——状态寄存器；——中断寄存器；——管脚上报。——状态寄存器；——中断寄存器。ath1

或过高（持续高于一定阈值th2），应判断为故——故障上报；——状态寄存器；——中断寄存器；——管脚上报。a

th1

应按不同等级产品，选择相应的“处理方式”和“上报方式”。ｗｗ．ｂ兔兔ｗｚｆｘｗ．ｃｏｍ标学准下载T/SICA

005—2023ｗｗ．ｂ兔兔ｗｚｆｘｗ．ｃｏｍ标学准下载6故障分类、识别与处理6.1 总则合GB/T

17573、GB/T

、GB/T

17940等基本要求。音频用集成电路系统故障种类繁多，其中涉及到检测阈值和时间的故障类型，其阈值和时间具体数值应取决

6.1.1故障识别音频用集成电路故障识别范围包括：a)外部输入故障；b) 芯片内部故障；c) 输出负载故障。具体故障特征及判断依据见本文件第6.2~6.4节。6.1.2故障处理检测到故障后，应执行以下两种处理机制：a) 方式见本文件第

6.1.3

b) 行自处理方案，避免音频系统损坏。6.1.3 故障上报上报方式取决于实际接口协议及芯片设计，应按表1等级要求相应具有以下功能：a) 状态寄存器，供上位机可读；b) 中断寄存器，供上位机可读清；c)管脚传输，主动通知上位机故障发生。6.2 外部输入应按表2的要求进行外部输入故障的识别、处理和上报。表2 表2 外部输入故障识别、处理和上报6.3芯片内部芯片温度持续超过一定阈值，根据不可分为两•

1<T2•

>T2：上报错误。自处理操作：th3可根据故障所属电路模块分th1可根据故障所属电路模块分PLLPLL电路持续检测输出保持最高幅度不再变化，应判——状态寄存器；——中断寄存器。——状态寄存器；——中断寄存器。——状态寄存器；——中断寄存器。根据负载的电流与电压信息，计算得出当前负载实际阻抗th。阻抗值偏离标定值较大，判断为阻——状态寄存器；——中断寄存器。ｚｆ学兔兔ｗｗｗ．ｂｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/SICA

005—2023ｚｆ学兔兔ｗｗｗ．ｂｘｗ．ｃｏｍ标准下载应按表3的要求进行芯片内部故障的识别、处理和上报。表3芯片内部故障识别、处理和上报表3芯片内部故障识别、处理和上报6.4输出负载表4 输出负载故障识别、处理和上报表4 输出负载故障识别、处理和上报7.1 位时钟丢失7.1.1

故障特征及识别方式见

。7.1.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

拔出音频接口位时钟信号；学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/SICA

005—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载c) 等待

后，观察芯片音源输出状态，应表现为无声（自处理系统复位）；d) 读取状态/中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.2 帧时钟异常7.2.1

故障特征及识别方式见

。7.2.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

上位机配置芯片位时钟频率/帧时钟频率

接收信号；c)

上位机配置位时钟频率/帧时钟频率

发送信号；d)

等待

后，观察芯片音源输出状态，应表现为无声；e)

读取状态/中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.3 供电电压过低7.3.1

故障特征及识别方式见

。7.3.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

外部电压源电压降低至芯片设计阈值

Vth1以下；c)

等待

后，观察芯片音源输出状态，应表现为声音杂乱无章或无声；d)

读取状态/中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.4 过温7.4.1

故障特征及识别方式见

。7.4.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

热风枪出风口放置于芯片正上方

2cm

位置，持续提高芯片温度；c)

温度提高至阈值

T1d)

读取状态/中断寄存器，对应故障警告状态位应置高；e)

温度继续上升至阈值

T2，观察芯片音频输出状态，应为无声（芯片自处理关闭电路）；f)

读取状态/中断寄存器，对应故障错误状态位应置高。7.5过压7.5.1

故障特征及识别方式见

。7.5.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

使电压升压模块或者外部供电电压超过芯片设计阈值

Vth2；c)

等待

后，观察芯片音源输出状态，应表现为无声（芯片自处理关闭电路）；d)

读取中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.6 过流7.6.1

故障特征及识别方式见

。7.6.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

减小输出负载或者提高输出功率来提高芯片电流大小超过设计阈值

Ith1；c)

等待

后，观察芯片音源输出状态，应表现为无声（输出级被关闭）；d)

读取中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.7 PLL

7.7.1 故障特征及识别方式见

。7.7.2 测试方法包括但不限于：a) 搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/SICA

005—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载b) 断开参考时钟；c) 等待

后，观察芯片音源输出状态，应表现为无声（自处理复位电路）；d) 读取状态/中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.8 截顶7.8.1

故障特征及识别方式见

。7.8.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

音源幅度为

0

，使理论输出电压高于芯片配置升压电压；c)

等待

后，观察芯片音源输出状态，应表现为声音高音量部分失真；d)

读取状态/中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.9 输出级短接电源7.9.1

故障特征及识别方式见

。7.9.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

将芯片输出级与负载断开，连接到供电电源端；c)

等待

后，读取状态/中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.10 输出级短接地7.10.1

故障特征及识别方式见

。7.10.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

将芯片输出级与负载断开，连接到地端；c)

等待

后，读取状态/中断寄存器，对应故障状态位应置高。7.11 阻抗异常7.11.1

故障特征及识别方式见

。7.11.2

测试方法包括但不限于：a)

搭建音频系统，配置芯片正常上电工作，播放音源；b)

系统外接负载阻值调整为小于短路阈值

Rth1；c)

等待

后，读取状态/中断寄存器，阻抗短路故障状态位应置高；d)

系统外接负载阻值调整为大于开路阈值

Rth2；e)

等待

后，读取状态/中断寄存器，阻抗开路故障状态位应置高；f)

系统外接负载阻值调整为处于异常阈值

Rth3

之间；g)

等待

后，读取状态/中断寄存器，阻抗异常故障状态位应置高。8上位机故障处理流程8.1 上电诊断处理

2括：a) 启动芯片部分模块，保证芯片的基本运行；b)状态；c) 等；d) 然异常，则关闭芯片，防止损坏芯片或整机。．ｂｚｆｗｗｘｗ．ｃ兔ｗ学兔ｏｍ标准下载T/SICA

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图2 上电诊断处理流程8.2 运行诊断处理上位机需要利用具有自动上报故障的芯片管脚，设计运行诊断处理机制，来解决芯片运行过程中，环境等因素