Full-Custom Design of a Serial Peripheral Interface Circuit for CMOS RFIC Testing

CMOS RF 집적회로 검증을 위한 직렬 주변 인터페이스 회로의 풀커스텀 설계

  • Uhm, Jun-Whon (Dept. of Wireless Communications Engineering, Kangwon University) ;
  • Lee, Un-Bong (Dept. of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ;
  • Shin, Jae-Wook (Dept. of Wireless Communications Engineering, Kangwon University) ;
  • Shin, Hyun-Chol (Dept. of Wireless Communications Engineering, Kangwon University)
  • Published : 2009.09.25

Abstract

This paper presents an easily modifiable structure of a serial peripheral interface (SPI) that is suitable for efficient testing of CMOS RF integrated circuits. The proposed SPI Is designed so that the address size and the accompanying software can be easily adjusted and modified according to the requirements and complexity of RF IC's under development. The hardware architecture and software algorithm to achieve the flexibility are described. The proposed SPI is fabricated in $0.13{\mu}m$ CMOS and successfully verified experimentally with a 2.7GHz fractional-N delta-sigma frequency synthesizer as a device under test.

본 논문은 CMOS RF 집적 회로 측정 시 측정 회로의 디지털 실시간 제어를 위한 직렬 주변 인터페이스 회로의 풀커스팀(Full Custom) 방식 CMOS 집적 회로 구현과 이의 구동 소프트웨어의 개발에 관하여 기술하였다. 개발된 SPI는 제어하고자 하는 회로의 복잡도에 따라 필요한 어드레스 (Address)의 크기를 쉽게 확장 또는 축소 할 수 있는 구조로 설계 되었고 이의 구동 소프트웨어도 이에 따라 쉽게 재구성할 수 있도록 설계되었다. 따라서, 본 SPI는 다양한 종류의 CMOS RF 집적회로 설계 시 요구되는 복잡도에 따라 최적의 구조로 효과적으로 변경할 수 있도록 구성되었으며 검증대상 RF회로를 효율적으로 검증할 수 있는 장점이 있다. 설계된 재구성형 SPI는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며 동일 칩에 제작된 2.7GHz CMOS RF 분수형 주파수 합성기를 통하여 성공적 검증되었다.

Keywords

References

  1. "Serial Peripheral Interface Bus" at http://www.wikipedia.org/
  2. "Parallel Port" at http://www.wikipedia.org/
  3. M. Morris Mano, Charles R. Kime, Logic And Computer Design Fundamentarls 2nd Ed., New Jersey, Prentic Hall, 2001
  4. M. Morris Mano, Computer System architecture 3rd Ed., New Jersey, Prentic Hall, 1999
  5. J Shin, J KimJ. Shin, J Kim, S. Kim, J Choi, N. Kim, Y. -So Eo, and H. Shin, "A Wideband Fractional-N Frequency Synthesizer with Linearized Coarse-Tuned VCO for UHF /VHF Mobile Broadcasting Tuners," in Proc. IEEE Asian Solid-State Circuits Conference , Jeju, Korea, Nov. 2007, pp. 440-443