一种多接口SE芯片验证装置的制作方法

本发明涉及测试验证领域，提供了一种多接口se芯片验证装置。

背景技术：

随着物联网、智能硬件在生活中应用的普及，物联网中的安全尤为重要，在应用中有些数据需要进行加密处理以保障个人隐私不被泄露、盗用。因此需要设计一款用于安全的se芯片，通过其于主mcu的数据加解密配合来使智能硬件更加安全。

基于已有的se芯片支持1.62v-5.5v下工作且能够在1.62v-5.5v下进行i2c和spi通信。i2c通信速率支持1mhz。在支持i2c通信速率为1mhz的情况下，stm32没有支持如此宽范围电压的芯片，选用的stm32芯片工作电压为3.3v，因此设计平台时需要进行电平转换电路来实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决se芯片的i2c和spi接口在1.62v-5.5v电压下的通信功能和性能的验证，通过验证结果来评价se芯片是否达到了设计指标。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种多接口se芯片验证装置，它包括mcu模块、电源模块、usb传输接口、jtag调试接口、调压电路、带电平转换的i2c接口、带电平转换的spi接口、se供电和通信接口、其他电源及外部接口。

通过mcu模块控制调压电路模块的输出电压值，该电压给se芯片进行供电，实现1.62v-5.5v的供电。其中调压电路模块包括d/a转换芯片、集成运放、电压反馈模块。mcu模块的数字输出接口与d/a转换芯片的输入端连接，d/a转换芯片的模拟输出端与集成运放的正输入端连接，经集成运放输出的电压值通过电压反馈电路反馈给mcu模块，电压反馈电路da转换芯片，a/d转换芯片将运放输出的电压值转换为8进制数字电压值提供给mcu模块进行处理。

调压电路输出的电压一方面作为se芯片的供电电源，实现se在1.62v-5.5v电压下能够正常工作。一方面给i2c和spi电平转换电路供电，实现se芯片与mcu模块在1.62v-5.5v电平下i2c和spi的通信。

附图说明

图1表示本发明的结构示意图。

图2表示本发明中调压电路模块的一种具体实例。

图3表示本发明中i2c电平转换电路。

图4表示本发明中spi电平转换电路。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅局限于此。

如图1所示，一种多接口se芯片验证装置，其组成结构，包括：mcu模块、电源模块、usb传输接口、jtag调试接口、调压电路、带电平转换的i2c接口、带电平转换的spi接口、se供电和通信接口、其他电源及外部接口；其中，电源模块给mcu模块供电，usb传输接口负责mcu模块与上位机进行通信，jtag调试接口负责mcu模块程序下载，mcu模块控制调压电路输出电压到se供电和通信接口给se芯片供电，同时，调压电路给带电平转换的i2c接口和带电平转换的spi接口供电，带电平转换的i2c接口和带电平转换的spi接口输出的信号通过se供电和通信接口与se芯片进行通信。

如图2所示，通过mcu模块控制调压电路模块的输出电压值，该电压给se芯片进行供电，实现1.62v-5.5v的供电。其中调压电路模块包括d/a转换芯片、集成运放、电压反馈模块。mcu模块的数字输出接口与d/a转换芯片的输入端连接，d/a转换芯片的模拟输出端与集成运放的正输入端连接，经集成运放输出的电压值通过电压反馈电路反馈给mcu模块，电压反馈电路da转换芯片，a/d转换芯片将运放输出的电压值转换为8进制数字电压值提供给mcu模块进行处理。

如图3所示，当mcu模块选用升压i2c电路时，a端用3.3v电压接到mcu端，b端用调压模块输出3.3v-5.5v的电压供电给se芯片，输出的i2c信号伏值为3.3v-5.5v，从而实现了i2c的升压通信。当i2c选用降压电路时，b端用3.3v供电接到mcu端，a端用调压模块输出的1.62v-3.3v电压供电给se芯片，输出的i2c信号伏值为1.62v-3.3v，从而实现了i2c的降压通信。

如图4所示，当mcu模块选用升压spi电路时，vcca由电源3.3v电压供电给mcu端时，vccy由调压模块输出3.3v-5.5v的电压供电给se芯片，由此可以实现高于3.3v的spi通信。选降压电路时，vccy由电源3.3v供电给mcu，vcca由调压模块输出1.62v-3.3v的电源供电给se芯片，由此可以实现1.62v-3.3v的spi通信。通过带电平转换的i2c电路可以遍历芯片验证的1.62v-5.5v的spi通信。

技术特征：

1.一种多接口se芯片验证装置，其特征在于，其组成结构主要包括：mcu模块(102)、电源模块(103)、usb传输接口(104)、jtag调试接口(105)、调压电路(106)、带电平转换的i2c接口(107)、带电平转换的spi接口(108)、se供电和通信接口(109)、其他电源及外部接口(110)；其中，电源模块(103)给mcu模块(102)供电，usb传输接口(104)负责mcu模块(102)与上位机进行通信，jtag调试接口(105)负责mcu模块(102)程序下载，mcu模块(102)控制调压电路(106)输出电压到se供电和通信接口(109)给se芯片供电，同时，调压电路(106)给带电平转换的i2c接口(107)和带电平转换的spi接口(108)供电，带电平转换的i2c接口(107)和带电平转换的spi接口(108)输出的信号通过se供电和通信接口(109)与se芯片进行通信。

2.如权利要求1所述的se芯片验证装置，其特征在于，所述mcu模块(102)控制调压电路(106)输出1.62v-5.5v的可调电压。

3.如权利要求1所述的se芯片验证装置，其特征在于，所述带电平转换的i2c接口(107)可以输出1.62v-5.5v的i2c信号，所述带电平转换的spi接口(108)可以输出1.62v-5.5v的spi信号。

4.如权利要求1所述的se芯片验证装置，其特征在于，所述调节mcu模块(102)输出i2c信号的通信速率、占空比可以用于验证se芯片的i2c接口性能；调节所述mcu模块(102)spi的通信速率可以用于验证se芯片的spi接口性能。

技术总结
本发明涉及芯片测试验证领域，在实际应用中SE芯片带有I2C和SPI接口，并且支持1.62V‑5.5V电压工作。因此验证平台需要对SE进行1.62V‑5.5V电压供电，而且要在1.62V‑5.5V全电压下与SE芯片进行I2C和SPI通信。测试I2C和SPI的各项功能与性能。本发明提出了一种多接口SE芯片验证装置，该装置设计了1.62V‑5.5V调压电路，可以输出SE需要的供电电源，该装置也设计了I2C和SPI的电平转换电路，能够满足1.62V‑5.5V电压下SE芯片I2C和SPI的接口通信。通过遍历电压、通信速率、时钟占空比等各项测试指标来评价SE芯片的接口功能和性能。

技术研发人员：张龙
受保护的技术使用者：北京中电华大电子设计有限责任公司
技术研发日：2019.11.21
技术公布日：2021.05.21