當(dāng)今社會(huì)無線產(chǎn)品無處不在,許多人使用無線設(shè)備開關(guān)汽車門,也使用同樣的方式來控制車庫門。越來越多的人選擇使用移動(dòng)電話而不是有線電話,并且這個(gè)趨勢還在繼續(xù)擴(kuò)大。電腦通過WiFi連接互聯(lián)網(wǎng)的方式,大大超越連接有線局域網(wǎng)的方式。今天,無線領(lǐng)域最大的變化是MultiCom無線產(chǎn)品,手持設(shè)備通常是智能手機(jī),包含用于移動(dòng)電話的無線電模塊和其他連接標(biāo)準(zhǔn),如WiFi、藍(lán)牙以及GPS等。
從設(shè)計(jì)的角度,在開發(fā)一個(gè) Multicom無線產(chǎn)品時(shí)需要考慮如下挑戰(zhàn):產(chǎn)品也許包含幾個(gè)無線電收發(fā)裝置;一些模塊,如WiFi和藍(lán)牙,使用相同的頻帶,如果同時(shí)工作的話可能會(huì)相互干擾;電池壽命是一個(gè)關(guān)鍵的購買依據(jù),無線功能越多的同時(shí)電池壽命必然會(huì)降低;要求產(chǎn)品提供語音通信、訪問互聯(lián)網(wǎng)和位置信息,而它的大小要限制在可以裝在襯衫口袋里;另一個(gè)大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是,在復(fù)雜度不斷增加和功能特性不斷豐富的同時(shí)控制產(chǎn)品的成本和價(jià)格。在設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)中,另一個(gè)關(guān)鍵部分就是保證低的測試成本。
初看之下,擁有更多的無線電裝置和連接標(biāo)準(zhǔn)的Multicom產(chǎn)品意味著產(chǎn)品測試時(shí)間至少是線性增長的,這也暗示著測試成本也會(huì)線性增長。然而,從某個(gè)角度來說,如果測試成本增加,要么提高價(jià)格維持利潤,要么降低利潤,這兩個(gè)辦法都是不可取的。
如何突破測試Multicom產(chǎn)品的難題呢?方案就是突破目前測試無線設(shè)備的方法。目前的方法是從單一通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代的測試中延伸出來的。在單一通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代,手持設(shè)備一般只包含一個(gè)無線裝置,只遵從一種連接標(biāo)準(zhǔn)。例如,手機(jī)有一個(gè)無線電裝置并符合GSM標(biāo)準(zhǔn);藍(lán)牙耳機(jī)有一個(gè)無線電裝置并遵守藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)。在大批量生產(chǎn)時(shí),只需單一連接性測試,把生產(chǎn)中有缺陷的產(chǎn)品與正常工作的產(chǎn)品區(qū)分出來。測試時(shí)間及成本降低的重點(diǎn)是減少處理和固件裝載時(shí)間,使測試儀器和測試更加有效率。
對于Multicom產(chǎn)品,情況就完全不同了。一個(gè)產(chǎn)品具有幾個(gè)內(nèi)置無線模塊以及連接標(biāo)準(zhǔn)。每一個(gè)無線模塊都必須進(jìn)行測試以保證正常工作,并且不干擾其他單元的正常使用。此時(shí),問題就顯現(xiàn)出來。多個(gè)模塊的固件下載和物理層測試等,導(dǎo)致總測試時(shí)間延長,測試成本相應(yīng)增加。添加新的模塊后,測試成本還會(huì)增加,因而壓縮了利潤空間,產(chǎn)品因價(jià)格過高抑制了消費(fèi)需求量。有沒有一種解決方案可以既縮短測試時(shí)間又節(jié)約測試成本呢?
Multicom發(fā)展趨勢
具有多種功能的手機(jī),如語音電話和數(shù)字?jǐn)z相功能已經(jīng)出現(xiàn)了10多年。具有多種無線功能(如CDMA和藍(lán)牙等)的手機(jī)也已經(jīng)問世五年多了。包含了幾個(gè)無線連接標(biāo)準(zhǔn)的智能手機(jī)出現(xiàn)的比較晚,卻是所有手機(jī)中增長最快的。從市場趨勢預(yù)測可以看出,增長占主導(dǎo)地位的是擁有Multicom的手機(jī)。
Multicom產(chǎn)品并不局限于手機(jī),如帶WiFi功能的GPS終端,具有WiFi、藍(lán)牙、3G模塊和UWB無線裝置的筆記本。多通信標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備很容易受快速增加的測試時(shí)間和成本的影響,智能手機(jī)或許是最易受到影響的,因?yàn)槠鋬r(jià)格一般較低而且利潤較薄。依靠傳統(tǒng)的測試方法,肯定會(huì)限制產(chǎn)品的出貨量和產(chǎn)品的利潤率。
Multicom對測試時(shí)間和成本的影響
為了更好地了解多種模式對測試時(shí)間的影響,我們先來看測試具有WiFi、藍(lán)牙、GPS和FM產(chǎn)品的一些情況。橫軸為時(shí)間軸,處理和上傳固件大約需花費(fèi)總時(shí)間的百分之十五(圖1)。由于需要與Multicom產(chǎn)品建立復(fù)雜的通信,從基帶轉(zhuǎn)換成射頻信號,因而增加了系統(tǒng)初始化時(shí)間。
如果多個(gè)模塊進(jìn)行串行測試時(shí),可以看到總的測試時(shí)間是個(gè)體固件上載和測試過程的線性和(圖2)。如沒有其他方法來進(jìn)行Multicom測試,測試時(shí)間和成本會(huì)線性增加。
降低Multicom測試時(shí)間的方法
相對于并行來說,串行測試有優(yōu)勢也有劣勢。同樣長度,串行線所需要的銅只是并行線的幾分之一。但是,在串行線上必須以更快的速率發(fā)送數(shù)據(jù)以達(dá)到在每個(gè)并行線上以較低速率發(fā)送數(shù)據(jù)同樣的數(shù)據(jù)吞吐量。依次類推,測試也是相似的。通過縮短個(gè)體構(gòu)件的測試時(shí)間、系統(tǒng)初始化時(shí)間、固件裝載和物理層測試時(shí)間的方式,串行測試的時(shí)間可以縮短。另外也可以嘗試在同一時(shí)間做多個(gè)并行測試,或者兩者兼有。
理想情況下,測試順序如圖3。四項(xiàng)中的三項(xiàng)是并行測試,唯一被延遲的一項(xiàng)是由于測試時(shí)會(huì)對另外一個(gè)產(chǎn)生頻譜侵占(如:WiFi和藍(lán)牙)。
實(shí)際上,有兩種方法可以達(dá)到圖3的效果。一是有幾條測試線,每條測試線測試數(shù)種模塊中的一種,形成流水線測試(圖4)。
測試時(shí)間通過增加更多的測試線和設(shè)備進(jìn)一步優(yōu)化,但購置成本會(huì)增加,而測試依然按照串行方式進(jìn)行。此外,多次的操作步驟不僅需要額外的時(shí)間,且增加了產(chǎn)品損壞的概率。
另一個(gè)選擇是并行測試方案,同時(shí)測試設(shè)備的多種模式(圖5)。
采用雙頭測試可進(jìn)一步減少測試儀器空閑時(shí)間同時(shí)增加每個(gè)測試儀器的吞吐量。
并行測試的挑戰(zhàn)之一就是消除同時(shí)進(jìn)行2項(xiàng)或者2項(xiàng)以上測試時(shí)的相互干擾。最佳的測試方案,需要芯片制造商和測試系統(tǒng)提供商合作以降低延時(shí)以及其它因素。另一個(gè)影響因素是IC解決方案本身,單個(gè)芯片系統(tǒng)通常有一個(gè)多媒體處理器控制與無線功能的交互,而使用分離的無線模塊允許更直接地訪問無線功能,有助于開發(fā)多通信測試方案。
Multicom 測試和測試儀器
正如單一無線模塊產(chǎn)品已經(jīng)演變成Multicom產(chǎn)品,單一無線模塊準(zhǔn)測試演變成Multicom測試。在Multicom設(shè)備中,各種無線模塊交互實(shí)現(xiàn)核心及外圍設(shè)備,如鍵盤、顯示器、電源及其他功能控制等。用戶面對的是一個(gè)成本較低的多功能設(shè)備。以類似的方式看Multicom測試儀器,它在一個(gè)裝置內(nèi)提供了多種無線標(biāo)準(zhǔn)的測試,內(nèi)部處理器、內(nèi)存、通信接口、數(shù)字化和信號發(fā)生的硬件都是共享的,其成本低于用多個(gè)單通信標(biāo)準(zhǔn)測試儀組合而成的測試系統(tǒng)。
正如Multicom設(shè)計(jì)者們必需處理在多模式之間的相互干擾一樣,一臺Multicom測試儀器也應(yīng)該提供并行測試選項(xiàng),且不會(huì)因測試的相互干擾而產(chǎn)生錯(cuò)誤。
Multicom設(shè)備的發(fā)展
如果在測試Multicom設(shè)備上沒有重大突破的話,多種無線模塊能在多大程度上被集成到一個(gè)設(shè)備里,就有多大程度的測試成本限制。如果測試時(shí)間線性增長,測試成本也會(huì)線性增加,產(chǎn)品成本就會(huì)增加。Multicom產(chǎn)品制造商也許只能選擇減少無線功能以避免上述問題。
進(jìn)行流水線和并行測試,再結(jié)合可以縮短單個(gè)部件測試時(shí)間的新技術(shù),減少測試時(shí)間線性增長是可以做到的。這樣手持設(shè)備制造商就可以根據(jù)市場需求在設(shè)備中添加任意多的任意功能。
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