用于通信設(shè)備設(shè)計(jì)的啟動(dòng)套件AS2522

2004年11月A版

    設(shè)備制造廠商當(dāng)前所面臨的一個(gè)主要問(wèn)題就是要把更多的復(fù)雜元件集成到他們的系統(tǒng)中去。然而，運(yùn)用具有預(yù)定功能的組件將有助于縮短產(chǎn)品的面市時(shí)間-集成電路制造商們常常在啟動(dòng)套件和演示板上裝入這種功能組件，使它們可以和集成電路本身一同使用。

    啟動(dòng)套件如何幫助通信設(shè)備制造商

    像電話、傳真機(jī)、可視電話、調(diào)制解調(diào)器等這類通信設(shè)備，由于它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 所以設(shè)計(jì)師不太可能重新開始對(duì)它們進(jìn)行研發(fā)。今天大部分的產(chǎn)品實(shí)際上是由具有固定接口的模塊連接起來(lái)的, 因此設(shè)計(jì)師對(duì)它們進(jìn)行改動(dòng)的余地非常小。以?shī)W地利微電子公司推出的電話啟動(dòng)套件AS2522為例，在這款設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師已經(jīng)不必在意模擬接口了。啟動(dòng)套件已裝入事先做好的線路接口，借助數(shù)字命令與這種接口非常容易調(diào)節(jié)達(dá)到不同國(guó)家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。從啟動(dòng)套件中選取的各種電路組件可以直接應(yīng)用到新設(shè)備的設(shè)計(jì)當(dāng)中去，這對(duì)縮短研發(fā)時(shí)間方面是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。為評(píng)估適當(dāng)?shù)耐獠侩娐范圃斓臏y(cè)試裝置和設(shè)計(jì)原型機(jī)將變得不再必要。

    AS2522 線路接口模塊擁有一個(gè)與它同名的單芯片集成電路，它安裝在電話啟動(dòng)套件的核心部分并可運(yùn)用在諸如特色電話、可視電話以及因特網(wǎng)電話等新通信設(shè)備的開發(fā)。這種集成電路通過(guò)外部模擬電路（圖中的Analog Part）與電話線相連。在集成電路的模擬部分或相關(guān)的外部電路中涉及大量的系統(tǒng)專利。規(guī)定各種所需元件都符合通信設(shè)備要求的ETSI標(biāo)準(zhǔn)的確是很有富有挑戰(zhàn)性的。

    圖1顯示了AS2522單芯片免提電話的線路接口框圖。圖1  

    AS2522單芯片免提電話線路接口框圖采用現(xiàn)今通信設(shè)備最常用的微控制器和DSP來(lái)控制模擬線路接口。為樂(lè)做到這一點(diǎn)，啟動(dòng)套件特意選用Atmel公司生產(chǎn)的AT89C4051 微控制器。三線接口將控制所有的寄存器。這樣做的好處是各種模擬放大器和DC參數(shù)均可調(diào)節(jié)。此外，內(nèi)部音調(diào)受三線接口控制，還可用于雙音多頻、單音調(diào)或移頻鏈控。圖2中的啟動(dòng)套件還帶有與PC電流隔離的 接口、小鍵盤以及一個(gè)顯示板。電話耳機(jī)和免提的麥克風(fēng)和喇叭可用于聲音的輸入/輸出。

圖2  

    AN522免提電話線路接口演示板任何曾參與硬件開發(fā)的人都清楚地知道在試驗(yàn)板上發(fā)現(xiàn)和解決故障問(wèn)題是很困難的，啟動(dòng)套件在這方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。啟動(dòng)套件提供了一個(gè)測(cè)量參考平臺(tái)。直接比較啟動(dòng)套件和試驗(yàn)板或原形板之間的測(cè)量值可以更快地發(fā)現(xiàn)開發(fā)中的故障。

    啟動(dòng)套件對(duì)電磁兼容性的優(yōu)勢(shì)通信設(shè)備對(duì)于電磁兼容的條件要求十分嚴(yán)格。只有設(shè)備在電磁環(huán)境下工作不會(huì)影響其它臨近設(shè)備的工作時(shí)，它才具備電磁兼容特性。從2001年7月1日起信息技術(shù)設(shè)備電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)采用EN55024，它覆蓋了所有的信息技術(shù)設(shè)備。早期的要求按照它們不同的環(huán)境級(jí)別而使用專門的EN50082-1標(biāo)準(zhǔn)（住宅，商務(wù)，貿(mào)易和小型商戶）和EN50082-2 標(biāo)準(zhǔn)(工業(yè)區(qū))已被取代。輻射測(cè)量仍然采用EN55022標(biāo)準(zhǔn)。

    使用啟動(dòng)套件有助于簡(jiǎn)便地達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)的要求。從前，確保電磁兼容的任務(wù)是在設(shè)備和系統(tǒng)級(jí)完成的，然而，這項(xiàng)任務(wù)越來(lái)越向芯片制造商轉(zhuǎn)移。越來(lái)越小型化促使線路板空間的利用達(dá)到最佳，濾波器之類的分立元件有消失的趨勢(shì)。還有一種趨勢(shì)是將分立元件和集成電路壓縮成為專用集成電路(ASIC)。這反過(guò)來(lái)又促使集成電路生產(chǎn)商直接在芯片很采取適當(dāng)?shù)碾姶偶嫒荽胧?，并且現(xiàn)在許多集成電路生產(chǎn)商為支持設(shè)備生產(chǎn)商根據(jù)最佳應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)，在提供啟動(dòng)套件的同時(shí)，還提供設(shè)計(jì)指南、濾波器建議和布局指南。通過(guò)使用半導(dǎo)體生產(chǎn)商出版的集成電路輻射和兼容性的測(cè)試報(bào)告，啟動(dòng)套件使設(shè)備生產(chǎn)商能預(yù)測(cè)他們所開發(fā)設(shè)備的輻射和對(duì)干擾的敏感度。

    應(yīng)用須知可以直接從網(wǎng)上下載，有助于啟動(dòng)套件的使用。應(yīng)用須知除了詳細(xì)介紹啟動(dòng)套件之外，還有主板布局的補(bǔ)充信息，電磁兼容性設(shè)計(jì)指南，以及系統(tǒng)的基本介紹。

半導(dǎo)體生產(chǎn)商從中受益

    啟動(dòng)套件中受益不但對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)開發(fā)商有幫助，半導(dǎo)體生產(chǎn)商亦從中受益，因?yàn)樘准煞奖阌脩暨M(jìn)行新的開發(fā)。此外，套件通過(guò)提供一個(gè)共同的技術(shù)平臺(tái)，有助于芯片生產(chǎn)商與設(shè)備設(shè)計(jì)師之間的溝通。這樣一來(lái)，開發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，半導(dǎo)體生產(chǎn)商總能直接給出建議，如 “測(cè)量啟動(dòng)套件中R23的電壓，將結(jié)果和你自己的原型機(jī)對(duì)比一下”。設(shè)備設(shè)計(jì)師在啟動(dòng)套件的幫助下累積了自己的專門技術(shù)，芯片生產(chǎn)商的客戶支持隊(duì)伍的工作負(fù)擔(dān)就減輕了，不必每次都打電話給他們。最后，啟動(dòng)套件可以用作營(yíng)銷工具，潛在客戶可以快速瀏覽集成電路的性能和功能?？傊?，啟動(dòng)套件為您克服設(shè)備和系統(tǒng)開發(fā)的障礙。 參考文獻(xiàn)： 1.  Application Note AN522, zum for Demo board  AN522  2.  Data sheet for the AS2522 Single Chip Hands free Line Interface, der austriamicrosystemes AG 3.  TBR 21, TBR 38 (Technical Basis for Regulation), ETSI (European Telecommunication Standards Institute) 1998 本文于7月14日收到。Bernd Deutschmann，博士，主攻集成電路的電磁兼容性。