数字麦克风测试模组的制作方法

本实用新型应用于测试电路的技术领域,特别涉及一种数字麦克风测试模组。

背景技术：

目前行业内测试数字麦克风的方式大多是使用国外portlandtool&die公司的dcc-1448和pqc-3048两种型号的仪器来解码数字麦克风，前者用于实验室调试，后者用于生产线测试。将麦克风输出的脉冲密度调制信号转换为脉冲编码调制信号通过usbaudio流将数据实时传输给电脑，电脑再运行相应的测试软件来计算数字麦克风的频率响应和总谐波失真等性能参数。但国外的设备价格昂贵，成本太高不利于麦克风的大量检测。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种成本低、测试效果好的数字麦克风测试模组。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括依次电性连接的信号调制模块、编程逻辑阵列模块、mcu模块以及usb输出模块，所述信号调制模块与待测的麦克风电信号连接，所述usb输出模块与上位机电信号连接，所述编程逻辑阵列模块发送与当前待测产品匹配的时钟信号给所述信号调制模块，所述信号调制模块接收麦克风模拟信号后将其解码后转换为音频数据信号并发送给所述编程逻辑阵列模块，所述编程逻辑阵列模块将数据信号发送至所述mcu模块，所述mcu模块接收并存储音频数据信号，所述mcu模块通过所述usb输出模块将音频数据信号发送至上位机。

由上述方案可见，通过采用usbaudio协议进行数据传输，进而有效的降低成本。麦克风在不同的频率下工作模式不一样，频率高的正常模式和频率低的低功耗模式，通过所述编程逻辑阵列模块发送数字麦克风的测试需要的串行时钟信号sclk和帧时钟信号lrck给所述信号调制模块，进而使所述信号调制模块将sclk串行时钟信号的频率通过处理之后，发送对应频率的pdm时钟信号，同时接收数字麦克风给过来的对声音信号进行模数转换得到的数据。对接收的数据解码后通过所述编程逻辑阵列模块将音频数据信号发送给所述mcu模块，由所述mcu模块通过所述usb输出模块输出，进而实现在上位机中对数字信号进行各项性能参数的分析检测。

一个优选方案是，所述信号调制模块通过i2s总线与所述编程逻辑阵列模块电信号连接，所述编程逻辑阵列模块通过i2s总线与所述mcu模块电信号连接。

由上述方案可见，通过i2s总线进行音频数据的传输。

一个优选方案是，所述信号调制模块包括相连接的解码电路和转换电路，所述转换电路包括型号为ad5663brmz的数模转换器和型号为sn74avc2t245rswr的电平转换器。

由上述方案可见，通过所述转换电路将模拟信号转行为数字信号，通过所述解码电路进行数据的解码。

一个优选方案是，所述编程逻辑阵列模块包括型号为lcmxo2-1200hc-6sg32c的fpga芯片。

由上述方案可见，通过所述编程逻辑阵列模块进行程序设置，进而根据麦克风的测试需求配给相应的时钟信号。

一个优选方案是，所述mcu模块包括型号为stm32f765zit的微控制器。

由上述方案可见，通过所述mcu模块进行数据的存储和转发。

一个优选方案是，所述usb输出模块包括接口电路、收发电路和集线控制电路，所述收发电路包括型号为usb3320c-ezk的高速收发器，所述集线控制电路包括型号为usb2512b-aezg的集线控制器。

由上述方案可见，所述接口电路用于与外部的usb接头连接，所述收发电路用于控制数据的传输，所述集线控制电路用于进行多个接口电路的管理和数据分配。

一个优选方案是，本实用新型还包括电源模块，所述信号调制模块、所述编程逻辑阵列模块、所述mcu模块以及所述usb输出模块均与所述电源模块电性连接。

由上述方案可见，所述电源模块用于为所述信号调制模块、所述编程逻辑阵列模块、所述mcu模块以及所述usb输出模块供电。

附图说明

图1是本实用新型的原理图；

图2是所述解码电路的电路原理图；

图3是所述转换电路第一部分的电路原理图；

图4是所述转换电路第二部分的电路原理图；

图5是所述编程逻辑阵列模块的电路原理图；

图6是所述mcu模块第一部分的电路原理图；

图7是所述mcu模块第二部分的电路原理图；

图8是所述接口电路的电路原理图；

图9是所述收发电路的电路原理图；

图10是所述集线控制电路的电路原理图；

图11是所述电源模块的电路原理图。

具体实施方式

如图1至图11所示，在本实施例中，本实用新型包括依次电性连接的信号调制模块1、编程逻辑阵列模块2、mcu模块3以及usb输出模块4，所述信号调制模块1与待测的麦克风电信号连接，所述usb输出模块4与上位机电信号连接，所述编程逻辑阵列模块2发送与当前待测产品匹配的时钟信号给所述信号调制模块1，所述信号调制模块1接收麦克风模拟信号后将其解码后转换为音频数据信号并发送给所述编程逻辑阵列模块2，所述编程逻辑阵列模块2将数据信号发送至所述mcu模块3，所述mcu模块3接收并存储音频数据信号，所述mcu模块3通过所述usb输出模块4将音频数据信号发送至上位机。

在本实施例中，所述信号调制模块1通过i2s总线与所述编程逻辑阵列模块2电信号连接，所述编程逻辑阵列模块2通过i2s总线与所述mcu模块3电信号连接。

在本实施例中，所述信号调制模块1包括相连接的解码电路11和转换电路12，所述转换电路12包括型号为ad5663brmz的数模转换器和型号为sn74avc2t245rswr的电平转换器，所述转换电路12还包括型号为ad8531art和ad8657armz的运放芯片。

在本实施例中，所述编程逻辑阵列模块2包括晶振和型号为lcmxo2-1200hc-6sg32c的fpga芯片。

在本实施例中，所述mcu模块3包括型号为stm32f765zit的微控制器。

在本实施例中，所述usb输出模块4包括接口电路41、收发电路42和集线控制电路43，所述收发电路42包括型号为usb3320c-ezk的高速收发器，所述集线控制电路43包括型号为usb2512b-aezg的集线控制器。

本实用新型还包括电源模块，所述信号调制模块1、所述编程逻辑阵列模块2、所述mcu模块3以及所述usb输出模块4均与所述电源模块电性连接。

本实用新型的工作原理：

所述晶振产生18.432mhz固定的频率送给所述fpga芯片，所述fpga芯片通过程序根据数字麦克风的测试需求进行时钟分频得到相应的时钟频率。所述fpga芯片的程序根据对应麦克风需要的时钟，生成相应的i2s信号，发送i2s信号的串行时钟信号sclk和帧时钟信号lrck给所述转换电路12。

所述转换电路12收到所述fpga芯片给到的i2s信号，将串行时钟信号sclk的频率通过处理之后，发送对应频率的pdm时钟信号，同时接收数字麦克风给过来相应的pdm数据信号。

所述编程逻辑阵列模块2在获取所述信号调制模块1的i2s数据的同时，会通过另外一组i2s信号将上一次获取到的数据发送给所述mcu模块3。

所述mcu模块3接收到的数据到达一定数量之后，就会存放到所述usb输出模块4的端点里，等待电脑通过usb端点获取到相应数据。