基帶芯片是用來合成即將發(fā)射的基帶信號(hào),或?qū)邮盏降幕鶐盘?hào)�(jìn)行解�。具體地說,就是�(fā)射時(shí),把音頻信號(hào)編譯成用來發(fā)射的基帶�;接收時(shí),把收到的基帶碼解譯為音頻信�(hào)。同�(shí),也�(fù)�(zé)地址信息(手�(jī)�(hào)、網(wǎng)站地址)、文字信息(短訊文字、網(wǎng)站文字)、圖片信息的編譯�
基帶芯片可分為五�(gè)子塊:CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信�(hào)處理�、調(diào)制解�(diào)器和接口模塊�
CPU處理器對(duì)整�(gè)移動(dòng)�(tái)�(jìn)行控制和管理,包括定�(shí)控制、數(shù)字系�(tǒng)控制、射頻控制、省電控制和人機(jī)接口控制�。若采用跳頻,還�(yīng)包括�(duì)跳頻的控�。同�(shí),CPU處理器完成GSM終端所有的軟件功能,即GSM通信�(xié)議的layer1(物理�)、layer2(�(shù)�(jù)鏈路�)、layer3(�(wǎng)�(luò)�)、MMI(�-�(jī)接口)和應(yīng)用層軟件�
信道編碼器主要完成業(yè)�(wù)信息和控制信息的信道編碼、加密等,其中信道編碼包括卷積編碼、FIRE�、奇偶校�(yàn)�、交織、突�(fā)脈沖格式��
�(shù)字信�(hào)處理器主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于�(guī)則脈沖激�(lì)-長期�(yù)測技�(shù)(RPE-LPC)的語音編�/解碼�
�(diào)�/解調(diào)器主要完成GSM系統(tǒng)所要求的高斯最小移頻鍵�(GMSK)�(diào)�/解調(diào)方式�
接口部分包括模擬接口、數(shù)字接口以及人�(jī)接口三�(gè)子塊�
(1)模擬接口包括;語音輸�/輸出接口;射頻控制接��
(2)輔助接口;電池電�、電池溫度等模擬量的采集�
(3)�(shù)字接口包�;系�(tǒng)接口;SIM卡接�;測試接�;EEPROM接口;存�(chǔ)器接�;ROM接口主要用來連接存儲(chǔ)程序的存�(chǔ)器FLASHROM,在FLASHROM中通常存儲(chǔ)layer1�2�3、MMI和應(yīng)用層的程�。RAM接口主要用來連接存貯暫存�(shù)�(jù)的靜�(tài)RAM(SRAM)�
傳統(tǒng)的說,一�(gè)手機(jī)包括很多部分,學(xué)一件東西,首先我們從簡單入手,假�(shè)我所要了解的手機(jī)只有最基本的功�--打電話發(fā)短信,那么這�(gè)手機(jī)�(yīng)該包括以下幾�(gè)部分,①射頻部分,②基帶部分,③電源管理,④外設(shè),⑤軟件�
從去年MTK刮起一陣旋�(fēng),大江南�70%的國�(chǎn)手機(jī)都是基于MTK平臺(tái)的,MTK平臺(tái)�6117�6119�6228�6305等一系列的芯片組代號(hào)紅遍手機(jī)行業(yè),但它們之間是怎樣的聯(lián)系呢?有人誤解這些芯片組代�(hào)是MTK平臺(tái)的代�(hào),按照我的理��61xx系列是射頻芯片組�62xx系列是基帶芯片組�63xx系列是電源管理芯片組,每一種MTK平臺(tái)是這三種芯片組的組合,其中由于基帶芯片組的重要性更�,所以一般以基帶芯片組的代號(hào)來代指該MTK平臺(tái)�
?、偕漕l部分;一般是信息�(fā)送和接收的部��
②基帶部�;一般是信息處理的部��
?、垭娫垂�?;一般是節(jié)電的部分,由于手�(jī)是能源有限的�(shè)�,所以電源管理十分重要,MTK做得好一�(gè)很大的原因就是電源管理做的好�
?、芡庠O(shè);一般包括LCD,鍵�,機(jī)殼等�
?、蒈浖灰话惆ㄏ到y(tǒng),驅(qū)�(dòng),中間件,應(yīng)用四大部��
基帶芯片是整�(gè)手機(jī)的核心部分,這�(gè)就好比電腦的主機(jī),其它都是外�(shè)。傳�(tǒng)的基帶芯片分為ABB和DBB兩�(gè)部分,BB是Baseband的縮�,A是ANALOG的縮�,D是DIGITAL的縮寫�
為什么會(huì)有ABB呢,�?yàn)榛鶐酒还馓幚�?shù)字信�(hào),也有可能處理模擬信�(hào),最常見的就是聲音的捕捉和合成轉(zhuǎn)換,不要幻想手機(jī)中的聲音是數(shù)字編碼的,早期的大哥大根本沒有那�(gè)處理能力�
DBB又是干什么的�?在手�(jī)行業(yè)�,有一�(gè)潛規(guī)則,定義雙芯片解決方案為smartphone,單芯片解決方案為featurephone,所謂的單雙芯片就是DBB的核心部�。一般情況這種核心芯片的價(jià)格不�,低端手�(jī)為了節(jié)約成本,只內(nèi)嵌一�(gè)MCU芯片,成本稍高的中高端手�(jī)額外�(nèi)嵌一�(gè)DSP芯片。還有一些高端手�(jī)的DBB有三�(gè)芯片,一�(gè)ARM7的主管通信部分,一�(gè)ARM9的充�(dāng)MCU�(fù)�(zé)�(yīng)用,一�(gè)DSP專用芯片�(fù)�(zé)大計(jì)算編解碼�,隨著硬件成本在手機(jī)中的比重越來越低,三芯片的解決方案可能將�(huì)是主��
MCU和DSP充當(dāng)DBB的CPU是整�(gè)手機(jī)主機(jī)的靈�,但這不意味著其他的就可要可不要,手�(jī)有串�,有紅外,有�(lán)�,有sim�,有鍵盤,有�(nèi)�,有LCD,有USB…基帶芯片上要支持這些東西,光說說是做不到�,有�(fù)雜的總線,石英鐘,附加安全芯片等�,也可能是基帶芯片上捆綁的附屬品?;鶐酒由匣就庠O(shè)的成本通常也叫BOM成本�
手機(jī)終端中最重要的核心就是射頻芯片和基帶芯片。射頻芯片負(fù)�(zé)射頻收發(fā)、頻率合成、功率放�;基帶芯片負(fù)�(zé)信號(hào)處理和協(xié)議處��
在TD-SCDMA終端�(fā)展中,處于產(chǎn)�(yè)鏈上游位置終端芯片方案的研發(fā)�(jìn)展是推動(dòng)TD�(chǎn)�(yè)商用化深入的�(guān)�。只有射頻收�(fā)和基帶芯片相互配�,才能共同完成中�3G芯片�(chǎn)�(yè)鏈的完整布局�
但射頻芯片跟基帶芯片相比,中國廠商的力量明顯薄弱。從廠商�(shù)量和融資�(guī)模來看就可見一斑�
射頻芯片簡單的說就是接收信號(hào)和發(fā)送信�(hào)。我們的手機(jī)接打電話和接收短信時(shí)主管與基站通信的部��
射頻原理,全天下的都差不多一�,兩條通道,一條發(fā)�,一條接收,但只有一根天�,一般是由一�(gè)開關(guān)(switch)來切換接收和�(fā)送的狀�(tài)。有人要��"何時(shí)切換?我打電話的時(shí)候既接收信號(hào)又發(fā)送信�(hào),怎么沒有感覺到切換呀!",這�(gè)開關(guān)切換速度�?�?,就好比我們平�(shí)在電腦上可以同時(shí)下載和上傳多�(gè)文件而感覺不出來是通過一根網(wǎng)線做到的一��
我們的手機(jī)是數(shù)字手�(jī),所以要處理的都是數(shù)字信�(hào),而射頻發(fā)射的都是模擬信號(hào),所以這�(gè)有一�(gè)�(shù)模轉(zhuǎn)換的過程,數(shù)模轉(zhuǎn)換的部分可能被包含在基帶芯片中也可能被包含在射頻芯片�。MTK平臺(tái)的就包含在基帶芯片中�
�(shù)字信�(hào)�(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后信�(hào)非常的弱,不足以�(fā)送給基站,所以一般射頻芯片中都有一�(gè)PA功放,功放顧名思義就是將功率放�,功率放大的代價(jià)就是電源消耗嚴(yán)重,所以我們打電話的時(shí)候特別的消耗電,那一般不打電話時(shí)也有信號(hào)�(fā)送給基站�,要不手�(jī)上的信號(hào)怎么忽強(qiáng)忽弱�,對(duì)的,但是沒有電話�(shí)射頻信號(hào)一般發(fā)送的周期特長,比通話�(shí)信號(hào)�(fā)送的頻率要低的多,所以這時(shí)不太耗電�
�(fā)送的通道要比接收的多一�(gè)振蕩�,為啥要多�(gè)振蕩器呢?我們都知道目前世界上有850MHz/900MHz/1800MHz/1900MHz四�(gè)GSM手機(jī)頻段,這�(gè)頻段是啥意�?�900MHz為例,就是一秒鐘傳輸9億�(gè)信號(hào),換句話說每傳輸一�(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔是9億分之一�,那么這�(gè)�(shí)間間隔由誰來把關(guān)�?就是由這�(gè)振蕩�,這�(gè)振蕩器的震蕩頻率就是采用的頻段標(biāo)�(zhǔn)�
于是我們理理思路�
�(fā)射端�
�(shù)字信�(hào)-->DAC(�(shù)模轉(zhuǎn)�)-->混頻�(與振蕩器混合)-->�(fā)射功�-->�(fā)�
接收��
�(shù)字信�(hào)<--ADC(模數(shù)�(zhuǎn)�)<--濾波�<--接收功放<--接收
下劃線的部分為MTK平臺(tái)射頻芯片集成的功�,這就是一�(gè)射頻原理框架,是不是所有的射頻都一�?只除了振蕩頻率不一樣�
其實(shí)不是的,�(xiàn)在只是在硬件層面,在軟件層面每�(gè)手機(jī)射頻芯片中還有射頻協(xié)議棧,GSM的是GSM�(xié)議棧,CDMA的是CDMA�(xié)議棧,WCDMA的是WCDMA�(xié)議棧,每�(gè)都不一樣,傳說中的ttpcom公司就是依靠著GSM�(xié)議棧�(fā)家的,這�(gè)所謂的�(xié)議棧有點(diǎn)象我們的ip�(xié)�,定義了一系列的傳輸規(guī)�,所以兩部手�(jī)通信不僅是因?yàn)樗麄兊念l率相�,也�?yàn)樗麄兪褂孟嗤膮f(xié)議棧�
在寫windows編程�(shí),盡管我們不曉得�(wǎng)卡如何傳輸數(shù)�(jù),但我們只需要根�(jù)編程定義中的socket使用方法來寫程序,我們就能夠?qū)懢W(wǎng)�(luò)�(yīng)用,同樣道理,我們只要知道GSM�(xié)議如何傳輸信息,那么我們就可以將信息通過射頻傳輸出去,這�(gè)類似socket的方法就是我們所謂的AT命令,射頻芯片數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信�(hào)就是AT命令,有了AT命令就有了可以識(shí)別的�(shù)字信�(hào),手�(jī)可以做相�(yīng)處理,所以手�(jī)上的�(shù)�(jù)�(yè)�(wù)豐富都是多虧了AT命令的出�(xiàn)�
所�,簡單的�,射頻芯片就是起到一�(gè)�(fā)射機(jī)和接收機(jī)的作��
1.目前常用的基帶芯片大多采用基于ARM7TDMI芯核的微處理�,ARM7TDMI是低端的ARM芯核,它所使用的電路技�(shù)能使它穩(wěn)定地在低�5V的電源下工作,可采�16/32位指令實(shí)�(xiàn)8/16/32位數(shù)�(jù)格式,具有高的指令吞吐�、良好的�(shí)�(shí)中斷響應(yīng)、小的處理器宏單元ARM7能高效的�(yùn)行移�(dòng)電話軟件�
控制核ARM7TDMI,采用0.35um制造工藝。包括一�(gè)ARM732位RISC微處理核�1�(gè)Thumb能將16bit指令解壓�32bit指令�1�(gè)快速乘法器,一�(gè)輸入校驗(yàn)斷路�(ICEbreaker)模塊.ICEbreaker模塊給控制核提供單片�(nèi)集成�(diào)�(debug)支持,當(dāng)控制器停在程序斷�(diǎn)�(shí),有權(quán)訪問控制器的全部�(nèi)容及控制器可訪問的全部地址空間.通過JTAG同步串聯(lián)連接,信息隨后送給�(jì)算機(jī)主機(jī)用于顯示�
ARM可訪問的地址空間由存�(chǔ)器管理單�(MMU)控制.MMU�(fù)�(zé)提供片選,控制等待狀�(tài)及ARM�(chǎn)生的全部訪問�(shù)�(jù)寬度(8bit/16bit/32bit)。MMU支持外部8bit�16bit長度的程序與�(shù)�(jù)存儲(chǔ)�,外部ROM字寬由程序存�(chǔ)器尺寸pin指示,外部RAM則由寄存器指示。MMU管理ARMT狀�(tài)變化;工作到睡眠由ARM7軟件�(shí)�(xiàn),睡眠到喚醒由中斷或復(fù)位實(shí)�(xiàn);MMU分配被要求的外部系統(tǒng)總線給DSP�
中斷控制寄存器是存儲(chǔ)器的映射,它允許隱藏與清除中斷,配置由中斷源及由ARM�(chǎn)生的中斷信號(hào)FIQ,IRQ之間的映�.一共有10�(gè)中斷�;外部設(shè)備中�、DSP�(chǎn)生的中斷、SIMI/F中斷(要求與SIM卡交換讀寫字)、VART1.2中斷(要求與數(shù)�(jù)終端�(shè)備交換讀寫字節(jié)),按鍵掃描中斷(指示按鍵連通或斷開),TDMA幀中斷1,TDMA幀中斷2,OS記號(hào),RTC警報(bào)�
BootROM�(nèi)含ARM與USC(Universalsystemconnector)系統(tǒng)串口的基本通信代碼,ROM代碼用于初始化MCU系統(tǒng),而且能通過一�(gè)簡單的通信方案�(shí)�(xiàn)往�(nèi)部SRAM下載更有效的通信�(xié)��
2.處理器外圍設(shè)�
ARM7外圍�(shè)備是存儲(chǔ)器的映射并能被靈活驅(qū)�(dòng).除UARTS部分之外,它們的組成如圖3所��
IMI/F�(qū)�(dòng)SIM�,并且�(zhí)行部分ETSIRec11.11接口�(xié)議;�(fù)位序�,Cardonsequence,cardoffsequence,byteormulti-bytetransfer�
16�(gè)通用輸入輸出(GPIO)線可�,但它們的使用有所限制,�?yàn)樗鼈兂Ec其它信號(hào)(如地址�、串口線�)�(fù)�,故要�(jì)算實(shí)際可用的GPIO�(shù)��
脈沖�(chǎn)生器�(chǎn)生軟件可�(diào)的PWM輸出頻率及占空比.
特殊EEPROM串口總線確保�(dāng)ARMT串接EEPROM�(shí)不會(huì)降低處理速度.
GPSI(GeneralpurposeserialInterface)允許連接多種�(shè)�.
輔助ADCI/F包含5�(gè)模擬輸入;溫度感�(yīng),電池電壓…�
鍵盤掃描�(shí)�25�(gè)鍵的狀�(tài).
RTC模塊能提供一�(gè)帶報(bào)警提示的全天完整的時(shí)間時(shí)�,并帶100年日�(�;不同的基帶芯片該項(xiàng)功能有差�,有的芯片的RTC只是一�(gè)32位計(jì)�(shù)�,需要通過軟件�(jì)算年月日�(shí)分秒).
1、DSP子系�(tǒng)
DSP子系�(tǒng)能使移動(dòng)電話�(jī)信號(hào)處理軟件有效�(zhí)行及具靈活�??驁D如圖4�
DSP核有許多�。例�;OAK,ADSP-218X�。以下以O(shè)AK為例做簡單介�。OAK核包括一�(gè)16-bit(�(shù)�(jù)和程�)�4�(gè)36位累加器的定�(diǎn)DSP,還帶�(qiáng)大的字位處理單元和子程序與中斷嵌套的深堆��
一�(gè)片上16位數(shù)�(jù)隨機(jī)存儲(chǔ)�,容量4K�
�(dāng)處理器停在程序斷�(diǎn)�(shí),智能�(diào)試接�(SDI)有權(quán)訪問處理器的全部�(nèi)容及控制器可訪問的全部地址空間。通過JTAG同步串聯(lián)連接,信息隨后送給�(jì)算機(jī)主機(jī)用于顯示�
DSP可訪問的地址空間由OAK 存儲(chǔ)器管理單�(MMU)控制,�(duì)所有OAK芯核要求的數(shù)�(jù)訪問,MMU�(fù)�(zé)提供片選,控制等待狀�(tài)和數(shù)�(jù)寬度�
MMU管理DSP狀�(tài)變化;工作到睡眠由DSP軟件�(shí)�(xiàn),睡眠到喚醒由中斷�(shí)�(xiàn)�
中斷控制寄存器是存儲(chǔ)器的映射,它們隱藏和清除中斷,配置中斷源和DSP�(chǎn)生的中斷信號(hào)(NMI,INT0,INT1,INT2)間的映射�
�(duì)DSP�5�(gè)可能的中斷源;ARM芯核�(chǎn)生的中斷,RX處理�(qǐng)�(處理接收的射頻信�(hào)取樣),PCM I/F�(qǐng)�(讀寫語音信�(hào)的取�),TDMA幀頭的�(biāo)�,語音幀編解碼請(qǐng)求�
根據(jù)GSM-1C,部分DSP資源(至少1K程序RAM,0�5K�(shù)�(jù)RAM,�10MIPS的運(yùn)算能�)可用于用戶特殊程序�
DSP嵌入代碼�(yùn)行要�(shí)�(xiàn)語音編解�、信道編解碼、加密、解�、脈�(Burst)�(chǎn)生與�(diào)整、電源檢測等。主要處理步驟如��
DSP子系�(tǒng)是ARM7芯核�(nèi)外部可設(shè)定地址空間的映�。在ARM�(nèi)部的地址空間,保留靜態(tài)位置給DSP配置,用于以流控制的DSP的狀�(tài)和信息交換;ARM在外部的地址空間給出兩�(gè)基址,一�(gè)給ROM用于DSP把代碼從外部存儲(chǔ)空間傳輸?shù)�?nèi)部程序存�(chǔ)�,一�(gè)給RAM作為DSP工作狀�(tài)�(shí)的存�(chǔ)空間。ARM的MMU單元可以使DSP通過DMA(存儲(chǔ)器直接存�)�(jī)制與外部�(shè)備高速交換數(shù)�(jù),同時(shí)減少�(shù)�(jù)交換�(shí)�(duì)CPU資源的占用�
2、DSP外設(shè)
DSP外設(shè)被映射為存儲(chǔ)器或被用作DSP用戶可定義寄存器接口,如下��
PCM I/F部分給DSP系統(tǒng)處理音頻�(shù)�(jù)流;在傳輸通路,它負(fù)�(zé)從音頻前置末端或DAI端口傳送音頻取樣信�(hào);在接收通路,它傳輸解壓的音頻取樣信號(hào)到音頻前置末端或DAI端口�
DSP射頻端口為DSP子系�(tǒng)處理射頻�(shù)�(jù)�;在傳輸通路,它傳輸存�(chǔ)符號(hào)到數(shù)字GMSK�(diào)制器;在接收通路,它存�(chǔ)從RX ADC傳過來的IQ信號(hào)直到DSP處理完�
Hardwired�(xié)處理器減輕了DSP處理�(fù)�(dān),它承�(dān)通用DSP�(jié)�(gòu)不擅長處理的部分GSM信號(hào)處理,并且還負(fù)�(zé)部分密碼算法處理和Viterbi解碼�
通用異步收發(fā)接口(UART)
無線接口
該接口與移動(dòng)電話無線部分有效連接.如圖6所�.在發(fā)射方�,輸出信�(hào)為基帶GMSK信號(hào),頻譜客GSM 05.05REC.�0~1800KHZ帶寬�(nèi).TX POWER ramp的上升與下降是可編程控制,而且與功率放大器相匹�.在接收方�,輸入信�(hào)�(yù)期為濾除干擾信號(hào)的基帶信�(hào).在RF到BB�(zhuǎn)換中鄰近信道�(yù)�(jì)濾除至少9DB RX增益控制可以�(diào)節(jié)器節(jié)RF信號(hào)電平�(dá)到基帶忒片輸入信�(hào)的動(dòng)�(tài)范圍之內(nèi).提供模擬或者數(shù)字接�.RX增益可自�(dòng)�(diào)節(jié)在接收信�(hào)�(僅針�(duì)BCCH載波)或ARM7子系�(tǒng)�(yù)�(shè)�.頻率控制器可以按每步小于0.5HZ�(diào)節(jié)參考的振頻�.PCC接口承載接收、發(fā)射及burst�(jiān)控頻率�.�(nèi)部定是窗口可以被頻率合成器決定時(shí)間相匹配.
語音接口
語音前置端口是滿足G712要求的編解碼器,它允許如圖所示的語音有效連接.
在發(fā)射方�,發(fā)話器信號(hào)在轉(zhuǎn)化成PCM I/F前被�(shù)字代及濾波,一�(duì)差分�(fā)話器給電�(fā)話器提供差分電流�.
在接收方向,信號(hào)被解壓與濾波傳給�(yáng)聲器,DSP子系�(tǒng)�(chǎn)生蜂鳴信�(hào)給蜂鳴器,一�(duì)差分輸出�(qū)�(dòng)信號(hào)被提供,語言前置端口控制語音信號(hào)放大量及�(diào)整數(shù)字濾波器率響�(yīng).
電源/�(fù)位管理與定時(shí)�(chǎn)�
這部分小功能塊是降低功耗的主要部分;只讓必須工作的小功能塊工作.程序能實(shí)�(xiàn)如下功能;當(dāng)�(shù)字尋功能塊工作在空閑狀�(tài)�(shí)停止或減慢其�(shù)字時(shí)鐘;切斷模擬子功能塊的電源當(dāng)其工作在空閑模式�(shí);簡單圖舉例如下�4-11�
在收到子系統(tǒng)�(fù)位要求或者看門狗計(jì)算器滿時(shí),復(fù)位信�(hào)�(fā)生器�(chǎn)生內(nèi)部復(fù)位信�(hào),時(shí)鐘發(fā)生器�(chǎn)生基帶子系統(tǒng)的操作時(shí)�,內(nèi)PCC為ARMT子系�(tǒng)及DSP子系�(tǒng)�(chǎn)生高速時(shí)�,分別為26MHZ�52MHZ�(shí)�.功耗降低開�(guān)�(nèi)含讓基帶芯片子系�(tǒng)接通或斷開電源的寄存器.
定時(shí)�(chǎn)生器�(chǎn)生定�(shí)窗口讓基帶芯片子系統(tǒng)與外接天線設(shè)備在TDMA幀�(nèi)�(dòng)�(tài)接通或�(guān)�.為了將聽與呼叫功能塊的功耗最小化;采用慢的時(shí)間基�(zhǔn)代替快的�(shí)鐘基�(zhǔn)使功耗降�;TDMA幀巾斷可以被掩飾為了可編程同期.
公用debug/測試接口
該接口允許測試或debug�(shè)備連接在同一端口,它為最終目的提供debug工具.根據(jù)端口或核選擇器數(shù)值,該接口將外部信號(hào)與內(nèi)部端口連接;DAI端口,DSP JTAG串聯(lián)端口或者ARM7 JTAG串聯(lián)端口.
開發(fā)工具通過VSD模塊(VLSI串行器模�)�(qū)�(dòng)DSP(OAK SDI)與ARM ICEbreaker VSD 模塊將Host信號(hào)�(zhuǎn)化為JTAG格式,而且容許通過測試端口連接�(nèi)部資�.在開�(fā)芯片,增加debug連接�,容許通過外接邏輯分析器觀察與�(shí)�(shí)跟蹤記錄�(nèi)部信�(hào).
維庫電子�,電子知�(shí),一查百��
已收錄詞�154642�(gè)