Pengujian Antarmuka Audio Otomatis untuk SBC Terintegrasi
Antarmuka audio kini menjadi komponen standar pada papan satu-papan terintegrasi (SBC) Internet of Things industri (IIoT), mencakup opsi analog dan digital. Setiap tipe antarmuka membawa tantangan desain dan pengujian unik yang harus diatasi selama perakitan dan produksi. Tujuannya adalah untuk memverifikasi seluruh rantai sinyal—dari IC front-end hingga input audio digital prosesor.
Gambar 1 menggambarkan alur pengujian produksi yang umum untuk front-end audio terintegrasi. Diagram menyoroti komponen kunci seperti receiver IC (konverter analog-to-digital atau receiver audio digital), antarmuka serial (misalnya, I²S), dan jalur data PCM yang memberi makan unit pemrosesan.
Gambar 1: Pengaturan Uji & Front-end Audio untuk Platform Terintegrasi (Sumber: Penulis)
Jalur data mencakup beberapa blok kritis. Receiver IC mungkin merupakan front-end analog seperti ADC atau receiver audio digital, dan keluaran dapat ditransmisikan dalam format serial apa pun, paling umum I²S. Antarmuka ini membawa data PCM audio mentah.
Pengujian produksi harus memvalidasi seluruh rantai audio dan mendeteksi masalah seperti:
Kegagalan receiver IC front-end.
Cacat perakitan pada garis I²S (misalnya, stuck-at-high, stuck-at-low, atau pasangan sinyal yang pendek).
Tes-tes ini terintegrasi dalam sistem komprehensif yang memverifikasi semua antarmuka pada papan terintegrasi.
Di bawah ini kami garis besar teknik yang banyak digunakan untuk mendeteksi masalah terkait perakitan. Metode canggih untuk kegagalan IC front-end berada di luar cakupan ini.
Teknik 1 – Pengujian Subyektif
Pengujian subyektif menangkap beberapa detik data audio dan bergantung pada inspeksi manusia untuk membandingkannya dengan pemutaran sumber. Meskipun sederhana, pendekatan ini memerlukan pendengaran manual, memakan waktu, dan berkembang buruk dengan konfigurasi multi-channel.
Teknik 2 – Pengujian Otomatis
Pengujian otomatis memanfaatkan konsep dasar I²S untuk mengidentifikasi cacat dengan cepat dan andal.
I²S beroperasi dengan tiga sinyal: BCLK (bit clock), WCLK (word clock), dan DATA. Jika BCLK atau WCLK macet, prosesor akan melaporkan kegagalan clock. Bahkan jika clock benar, garis DATA yang macet-tinggi atau -rendah akan mengisi buffer audio dengan 0xFFFF atau 0x0000 untuk setiap sampel 16-bit. Dengan menghasilkan MD5 checksum dari buffer yang ditangkap, kita dapat membedakan kasus ini:
MD5(FFFF) menunjukkan garis DATA yang macet-tinggi.
MD5(0000) menunjukkan garis DATA yang macet-rendah.
Checksum lainnya menunjukkan aliran data yang benar.
Alur kerja pengujian adalah sebagai berikut:
Putar audio yang diketahui melalui papan (pastikan tidak di-mute).
Tangkap sekitar 100 sampel.
Hitung MD5 checksum dari buffer yang ditangkap.
Bandingkan checksum dengan dua nilai referensi untuk mendeteksi garis yang macet.
Untuk bus I²S multi-garis, kita dapat memverifikasi setiap garis DATA secara independen. Misalnya, dengan bus empat garis (DATA0–DATA3), kita memutar audio hanya pada satu garis setiap saat sambil mendorong yang lainnya rendah. MD5 checksum untuk garis aktif akan acak, sedangkan garis tidak aktif akan cocok dengan MD5(0000). Tabel 1 menunjukkan pendekatan iteratif ini.
klik untuk gambar lebih besar Tabel 1: Iterasi Pengujian Audio (Sumber: Penulis)
Terdapat keterbatasan: metode ini menandakan keberadaan masalah tetapi tidak menentukan garis mana yang pendek bersama. Meskipun demikian, metode ini sangat efektif untuk mendeteksi kondisi stuck-at dan pendek sederhana.
Kesimpulan
Teknik otomatis ini telah divalidasi di berbagai papan hardware Ittiam, secara konsisten mengurangi waktu pengujian dan menurunkan biaya produksi.
Ayusman Mohanty adalah arsitek produk yang berfokus pada perangkat keras untuk siaran video dan audio serta sistem pengawasan. Hubungin di LinkedIn.
Ayusman Mohanty adalah arsitek produk yang berfokus pada perangkat keras untuk siaran video dan audio serta sistem pengawasan. Hubungin di LinkedIn.