基帶信號處理芯片組件AD20msp425

摘要：芯片組件AD20msp415可用于GSM/DCS1800/PCS1900等三種模式的移動通信系統(tǒng)的手機(jī)中，它具有很高的集成度，便于使用，可與很廣范圍的產(chǎn)品解決方案相兼容。文中介紹了芯片組件AD20msp415的原理、特點(diǎn)與典型應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：移動通信 GSM 基帶處理 AD20msp415

1 概述

AD公司的GSM模擬基帶處理器芯片組件為基于GSM的移動通信系統(tǒng)提供了具有競爭力的解決方案。它具有很高的集成度，便于使用，可與很廣范圍的產(chǎn)品相兼容，例如GSM900，DSC1800，PCS1900手機(jī)和PCMCIA數(shù)據(jù)卡等。AD20msp415比AD290msp410具有更高的集成度。

AD20msp415芯片組件由兩個(gè)高集成度芯片AD6421（VBC）和AD6422（GSMP）組成，這兩個(gè)芯片是采用亞微米工藝制成的低功率CMOS芯片，它們能實(shí)現(xiàn)GSM手機(jī)的所有基帶信號處理功能。其系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)很容易集成到現(xiàn)有的設(shè)計(jì)中，并可為下一代設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

AD20msp415芯片組件使用2.7V～3.3V的工作電源。與外部的電源功率特性相結(jié)合，可大大降低電源功率的消耗，延長手機(jī)的通話時(shí)間和等待時(shí)間。

1.1 主要特性

AD20msp415是個(gè)完整的基帶處理芯片組件，可實(shí)現(xiàn)下述功能：

●語音編碼與譯碼（GSM 06.XX）；

●信道編碼與譯碼（GSM 05.03）；

●可實(shí)現(xiàn)16狀態(tài)的Viterbi均衡和軟判決；

●所有的AD轉(zhuǎn)換和DA轉(zhuǎn)換功能；

●含有所有的無線電接口、輔助接口和語音接口；

●支持GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；

●內(nèi)含嵌入式16位微控制器；

●具有嵌入式16位DSP；

●具有集成的SIM和鍵盤接口；

●具有和AD6430 GSM RF芯片組件的接口；

●具有和EFP協(xié)處理的接口；

●有JTAG邊界掃描功能；

●能提供第1層的軟件，可與AD20msp410軟件兼容；

●提供完整的參考設(shè)計(jì)，可用于基帶單元和無線電單元；

●可進(jìn)行超低功率設(shè)計(jì)；

●工作電壓為2.7～3.3V；

●具有智能電源管理特性；

在通話模式時(shí)，功耗為數(shù)百毫瓦；

在等待模式時(shí)，功耗為數(shù)十毫瓦；

●采用TQFP封裝，占據(jù)面積小于7.5cm2。

●AD20msp415以其很高的集成度和諸多優(yōu)點(diǎn)可被廣泛應(yīng)用在GSM移動通信以及DCS1800和PCS1900移動通信系統(tǒng)。

2 工作原理

圖1所示為GSM基帶處理器芯片組件的功能框圖。它可看作由一系列獨(dú)立的功能單元組成。

該芯片組件具有11個(gè)外部接口，在設(shè)計(jì)中可以靈活使用，具體如下：

●到VBC的模擬語音接口；

●到VBC和GSMP的無線電接口；

●到FGSMP的數(shù)字SIM卡接口；

●到鍵盤的數(shù)字接口；

●從GSMP到存儲器和顯示的數(shù)字總線接口；

●數(shù)字音頻接口（DAI）；

●到GSMP的用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)字接口；

●從GSMP到EEPROM的數(shù)字接口；

●從GSMP到外界附件的數(shù)字接口；

●數(shù)字測試接口；

●從GSMP到備選的EFR協(xié)處理器的數(shù)字接口。

圖2所示為AD20msp415芯片組件的接口示意圖。

2.1 到VBC的模擬語音接口

到VBC的語音模擬接口可提供用于偏置麥克風(fēng)信號的電壓參考。VBC的模擬輸出能夠直接驅(qū)動耳機(jī)。

2.2 到VBC和GSMP的無線電接口

一個(gè)典型的無線電單元包括三種功能：發(fā)送機(jī)、接收機(jī)和頻綜，來自VB的基帶I和Q信號被饋入發(fā)送器，并被上變頻到GSM應(yīng)用中的900MHz或者PCM應(yīng)用中的1800MHz。AD20msp415所提供的到VBC和GSMP的無線電接口可為系統(tǒng)的無線電單元提供驅(qū)動。

2.3 到GSMP的數(shù)字SIM卡接口

GSMP可直接與SIM接口。然而需要接口邏輯來把3V芯片組件連接到5V的SIM上。

2.4 到鍵盤的數(shù)字接口

AD20msp415芯片組件在GSMP上接口可提供6行4列的鍵盤掃描。以查詢從GSMP到存儲器、顯示數(shù)字總線接口、外部RAM和ROM以及顯示控制器的狀態(tài)，它可直接與21位地址總線和16位數(shù)據(jù)總線接口。

2.5 到閃存的接口

大容量的閃速存儲器可容納GSMP的嵌入控制處理器的所有程序。這包括完整的GSM協(xié)議軟件以及用戶接口軟件。建議使用容量為8Mbit的存儲器，而增強(qiáng)特性則需要更大的容量。這樣，可很方便地得到嵌入控制處理器振奮地址空間的支持。為支持閃速存儲器，GSMP提供了嵌入碼，通過其標(biāo)準(zhǔn)的串行接口可將軟件下載到閃速存儲器中。

2.6 到SRAM的接口

處理器支持靜態(tài)RAM以存儲用戶定義的變量，通常這些RAM被協(xié)議堆棧和應(yīng)用層所使用。標(biāo)準(zhǔn)的SRASM可直接與GSMP的地址和數(shù)據(jù)總線接口。

2.7 到顯示控制器的接口

該接口通過地址和數(shù)據(jù)總線來實(shí)現(xiàn)，它與讀寫選通信號和特定的使能信號密切相關(guān)，GSMP提供了一個(gè)帶PWM控制的背景光控制腳，以控制背景光的亮度。

2.8 數(shù)字語音接口（DAI）

根據(jù)GSM技術(shù)規(guī)范的要求，AD20msp415芯片組件提供了一個(gè)數(shù)字音頻接口以便對語音單元部分進(jìn)行一些功能測試。該接口在測試模擬時(shí)被激活。

2.9 到GSMP的用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)字接口

該芯片組件使用的是串行接口連接到外部的數(shù)據(jù)終端適配器。

2.10 從GSMP到EEPROM的數(shù)字接口

GSMP提供了單獨(dú)的引腳以便通過串行總線直接與外部串行EEPROM接口。該EEPROM通常用于存儲校正信息或用戶的可變參數(shù)，如手機(jī)標(biāo)識（IMEI）、語言種類、鍵盤鎖定、DTMF開/關(guān)和無線電校正參數(shù)等。

EEPROM的典型大小為2k(8位)，其具體值應(yīng)取決于實(shí)際的設(shè)計(jì)要求。

2.11 從GSMP到外界附件的數(shù)字接口

為對外部附件進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，AD6422提供了一個(gè)10引腳的附件接口，該接口由8個(gè)能用I/O信道、一個(gè)芯片選擇和一個(gè)功率控制信號組成。

2.12 數(shù)字測試接口

通過提供JTAG邊界掃描功能，AD6421和AD6422都支持先進(jìn)的測試功能。此外AD6422提供了測試/模式引腳，可選擇不同的測試和工作模式。

2.13 從GSMP到備選的EFT協(xié)處理器的數(shù)字接口

AD6422提供了從GSMP連接到外部備選的EFR協(xié)處理器的數(shù)字接口，在PCS1900移動通信應(yīng)用中，需要此協(xié)處理器來處理增強(qiáng)功能的全速率語音編碼及譯碼。

3 典型應(yīng)用

圖3所示為AD20msp415芯片組件在移動通信手機(jī)中的應(yīng)用原理結(jié)構(gòu)圖。