IDT-Newave将半导体设计时间缩短数月
挑战
解决方案
结果
- 模拟时间从几天缩短到几分钟
- 快速识别算法缺陷
- 用于后续产品发布的模型
“使用MathWorks工具，我们在设计过程中实现了三倍的效率。”
刘鑫，IDT-Newave报道
位于中国上海的IDT-Newave使电信设备制造商能够提供更有效的网络混合信号半导体。该公司使用MathWorks工具进行基于模型的设计，以简化他们的系统级设计流程并减少开发时间。
IDT-Newave的设计工程师刘鑫表示:“我们希望搭建一座从系统级模型到硬件的桥梁。”“MathWorks工具为我们提供了完整的设计和实现流程，这使我们能够满足产品发布的最后期限。”
挑战
为了减少开发时间和满足项目期限，IDT-Newave寻求改进他们的设计过程，并增加系统和电路设计师之间的合作。
之前，他们手动量化了数字滤波器，并在Verilog中验证了寄存器传输级(RTL)实现®这是一个耗时的过程。
“我们花了很多时间让滤波器响应合适，扩展单词长度，并获得频率响应，”刘解释说。“我们需要重新设计和转换数字滤波器系数，或者一次又一次地量化数字滤波器。”
IDT-Newave还需要在实现之前检测算法错误和系统设计缺陷。
“我们必须分析许多不同的相位噪声源，”刘说。“这项任务对成功的设计至关重要。”
解决方案
IDT-Newave使用MathWorks工具改进了他们的设计流程，并开发了各种半导体，包括声带编解码器、线路均衡器和锁相环(PLL)系统。中国一些最大的电信设备制造商，包括中兴通讯，目前都在使用这些半导体。
设计语音带编解码器
IDT-Newave使用MathWorks工具设计了一种声带编解码器芯片，通过将4 kHz的模拟信号转换为14位/8 kHz的样本信号，并将数字声带信号转换为模拟信号，从而最大限度地降低噪声。
工程师使用MATLAB®和DSP系统工具箱™设计模拟和数字滤波器抽取，插值，带通，低通，和上采样。利用DSP系统工具箱，IDT-Newave还确定了过采样比和信号调制器的阶数。
然后他们使用Simulink金宝app®构建一个完整的系统级模型，作为硬件行为模型和DSP实现的测试工具。
IDT-Newave使用Simulink、定点设计器™和DSP系统工具箱运行浮点和定点模拟来验证系统性能。金宝app
然后，他们使用定点设计器确定了最佳的数据路径宽度和滤波器系数大小，并验证了在设计尺寸和功耗最小的DSP核心时的量化效果。用汇编代码编写了DSP程序，并用Simulink模型进行了验证。金宝app
工程师使用测试工具来验证行为模型和RTL实现。
“MathWorks工具让我们可以量化滤波器响应和系数，并在集成环境中分析滤波器响应，”Liu解释道。“现在所有的参数都可以在运行耗时的RTL模拟之前进行优化。”
他们使用MATLAB编译器™编译图形用户界面，帮助客户选择最优滤波器系数。MATLAB编译器还使IDT-Newave为内部设计团队提供抖动分析算法和数据分析实用程序。
识别线路均衡器的致命设计缺陷
MathWorks工具帮助IDT-Newave在实现之前识别潜在的致命设计错误和线路均衡器调优算法中的缺陷。
使用Simu金宝applink，工程师们设计了一个最佳的线路均衡器架构，并确定模拟电路设计有太多的噪声。系统设计人员与电路设计人员合作，通过确保适当的均衡器增益来降低噪声。
他们使用MATLAB、DSP系统工具箱和通信工具箱对线路均衡器和电缆进行建模。
IDT-Newave结合Simulink和Ve金宝apprilog分析了混合信号仿真，并实现了原型算法。他们使用s函数将Verilog模型转换为Simulink模型，并将算法缺陷识别为金宝app有限状态机错误。
“电路设计和验证团队被困住了，找不到解决问题的办法，”刘解释道。“MathWorks工具在识别致命调优逻辑错误方面发挥了决定性作用，它提供了一个交互式模拟环境，使我们能够轻松地更改模拟条件和日志数据。这极大地帮助了调试过程。”
IDT-Newave设计了整个系列的线路均衡器产品，目前正在成功销售。下载188bet金宝搏他们正在使用MathWorks工具来改进产品未来版本的设计。
锁相环系统分析
借助MATLAB和Simulin金宝appk, IDT-Newave为SONET/SDH系统设计了数字信号，并为PC时钟设计了40到100皮秒抖动的混合信号锁相环。
Liu说:“在短短一个月的时间里，我们的系统级工程师和电路设计师就用MathWorks工具设计的锁相环确定了最佳抖动性能。”
他们使用MATLAB和控制系统工具箱™设计锁相环系统模型。他们将模型移植到Simulink中运行系统仿真。金宝app
利用MATLAB和控制系统工具箱，系统设计人员分析了回路和相位裕度之间的相互作用，以确保在不利条件和功率、电压和温度变化下的稳定性。
他们与电路设计人员合作，进行行为模拟，并确定电路级模型中功率损耗噪声的影响。
“以前，运行电路级模拟来识别相位噪声的影响需要四天时间，”刘解释说。“使用MathWorks工具的统一锁相环设计和分析方法，使我们能够将时间缩短到半天甚至更短。”
他们用MATLAB和Simulink设计并实现了锁相环调谐和滤波算法。金宝app
“MATLAB和Simu金宝applink帮助我们获得了输出抖动的完整视图，并分析了闭环系统的抖动裕度，”Liu说。
IDT-Newave正在使用MATLAB开发高速串行传输算法，这将有助于他们开发尖端的千兆级数据收发器产品。下载188bet金宝搏
结果
模拟时间从几天缩短到几分钟．“使用其他工具，运行几毫秒的混合信号模拟过去需要花费我们三天的时间，”刘说。“使用MathWorks工具，我们可以将时间缩短到30分钟。”
快速识别算法缺陷．“我们只用了一个月的时间就发现了算法的缺陷，”刘说。“如果没有MathWorks工具，至少需要5个月的时间来识别缺陷和设计问题。”
用于后续产品发布的模型．“我们为我们的第一代编解码器产品建立了一个完整的模型，”刘解释说。“因为后来的版本具有非常相似的路径设计和滤波器和信号参数的微小变化，我们可以重用我们的系统级模型。这是MathWorks工具非常有用的特性。”
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