CN104052505A - 单芯片无线发射机、发射芯片及信号发射方法 - Google Patents

单芯片无线发射机、发射芯片及信号发射方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种单芯片无线发射机、发射芯片及信号发射方法，发射机由按键电路、天线以及发射芯片构成，仅采用一个发射芯片的方式实现以单芯片方式组建无线发射机，从而降低了无线发射机的成本及布线复杂度，降低了应用和调试的复杂度。

Description

单芯片无线发射机、发射芯片及信号发射方法
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种单芯片无线发射机、发射芯片及信号发射方法。
背景技术
在无线信号传输领域，低频信号需要通过无线发射机将其调制到较高频率并放大到适当的发射功率后进行发射。如图1所示，现有技术提供了一种无线发射机，主要包括微控制单元（Micro Control Unit，MCU）、发射芯片及天线。其中，微控制单元实现了配置信息（包括发射频率，数据率，调制方式及输出功率信息等）的存储及发射芯片的控制。发射芯片根据配置信息进行相应的配置，并完成数据的编码、调制及功率放大处理。天线可将发射芯片处理所得数据以无线方式进行发射。进而无线接收机可通过无线方式接收到无线发射机发来的数据，并且通过解析这些数据完成对应的控制处理。
但是，由于现有的无线发射机配置有MCU及发射芯片两种芯片，这样无疑增加了无线发射机的元件成本，也增加了无线发射机的布线复杂度。另外，由于双芯片之间需要进行数据交互，增加了应用和调试的复杂度。
发明内容
本申请提供一种单芯片无线发射机、发射芯片及信号发射方法，以降低无线发射机的成本及布线复杂度，提高处理效率。
根据本申请的第一方面，本申请提供一种单芯片无线发射机，包括：按键电路、天线以及发射芯片，该发射芯片包括：
存储电路，用于存储配置信息，该配置信息包括调制信息及输出功率信息；
数字电路，用于根据所述配置信息进行配置，编码形成与所述按键电路产生的键值相应的低频信号；
调制电路，用于根据所述配置信息，在所述数字电路控制下，产生高频载波并将所述低频信号与高频载波进行混频得到待发送信号；
功率放大器，用于根据所述输出功率信息，在所述数字电路控制下，将所述待发送信号进行功率放大处理后输出给所述天线进行发射。
根据本申请的第二方面，本申请提供一种单芯片无线发射机的发射芯片，包括：
存储电路，用于存储配置信息，该配置信息包括调制信息及输出功率信息；
数字电路，用于根据所述配置信息进行配置，编码形成与片外的按键电路产生的键值相应的低频信号；
调制电路，用于根据所述配置信息，在所述数字电路控制下，产生高频载波并将所述低频信号与高频载波进行混频得到待发送信号；
功率放大器，用于根据所述输出功率信息，在所述数字电路控制下，将所述待发送信号进行功率放大处理后输出给片外的天线进行发射。
根据本申请的第三方面，本申请提供一种信号发射方法，该方法基于如上述的单芯片无线发射机，所述方法包括：
数字电路获得按键电路产生的键值；
数字电路基于配置信息的配置，编码形成与所述键值相应的低频信号；
调制电路基于所述配置信息，在所述数字电路控制下，产生高频载波并将所述低频信号与高频载波进行混频得到待发送信号；
功率放大器基于所述配置信息，在所述数字电路控制下，将所述待发送信号进行功率放大处理后输出给所述天线进行发射。
本申请的有益效果是：
通过提供一种单芯片无线发射机、发射芯片及信号发射方法，实现以单芯片方式组建无线发射机，从而降低了无线发射机的成本及布线复杂度，降低应用和调试的复杂度。
附图说明
图1为现有技术的无线发射机的结构示意图；
图2为本申请实施例一的单芯片无线发射机的结构示意图；
图3为本申请实施例一中发射芯片3的结构示意图；
图4为本申请实施例一的信号发射方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
实施例一：
请参考图2，本实施例的单芯片无线发射机主要包括如下结构：按键电路1、天线2、发射芯片3、指示灯4以及片外时钟电路5。按键电路1、天线2、指示灯4以及片外时钟电路5均通过发射芯片3的外围电路连接到发射芯片3相应端口，从而一同完成数据发送功能。
按键电路1包括K0-K7一共8个开关按键。用户操作按键电路1中一个或多个开关按键，即会产生相应的键值并由发射芯片3所发射。
天线2主要用于射频信号的发送。天线2通过LC阻抗匹配及滤波电路连接到发射芯片3的RFO端子，RFO端子与发射芯片3中的功率放大电路34的输出端口。
发射芯片3用于接收按键电路1产生的键值，并相应输出待发送信号给无线接收机进行识别处理。具体地，发射芯片可包括如图3所示的结构：存储电路31、数字电路32、调制电路33、功率放大电路34以及片内时钟电路35。存储电路31、调制电路33、功率放大电路34及片内时钟电路35均与数字电路32相连，其中：
存储电路31存储有发射芯片3中各部件的配置信息，例如发射频率，数据率，调制方式及输出功率信息等。存储电路31为非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM）等，芯片掉电后，存储信息不会丢失。
数字电路32从存储电路31获得配置信息后就可以进行相应的编码配置。当接收到按键电路1传来的键值时，就可以基于上述的编码配置，按照已配置的数据率编码形成与键值相应的低频信号。
调制电路33根据配置信息在数字电路32控制下进行工作。数字电路32从存储电路31获得配置信息后，控制调制电路33根据其中的调制方式信息进行工作。调制电路33还基于上述配置，产生对应的高频载波，并且按照已配置的调制方式，将从数字电路32接收的低频信号与高频载波进行混频，得到待发送的高频信号。调制电路33可以是锁相环或者上变频混频器等。
功率放大器34主要可根据输出功率信息进行功率放大。数字电路32从存储电路31获得配置信息后，按照已配置的输出功率将待发送信号进行功率放大处理，然后输出给后续的天线2进行发射。
片内时钟电路35可配合晶体或根据片外时钟电路5提供的参考时钟，产生单芯片无线发射机的系统时钟。片外时钟电路5通过发射芯片3的XTAL端子相连，片内时钟电路35的输入端与XTAL端子相连。
指示灯4与发射芯片3的LED显示端子相连，从而指示数据发射状态。
相应地，本实施例的信号发射方法基于上述的单芯片无线发射机，该方法主要包括如图4所示的流程：
步骤401，数字电路获得按键电路产生的键值；
步骤402，数字电路基于配置信息，编码形成与键值相应的低频信号；
步骤403，调制电路基于配置信息，在数字电路控制下，产生高频载波并将低频信号与高频载波进行混频得到待发送信号；
步骤404，功率放大器基于配置信息，在数字电路控制下，将待发送信号进行功率放大处理后输出给天线进行发射。
实施例二：
本实施例与实施例一区别主要在于：发射芯片3还设置有用于提供配置信息输入的串口时钟线端子SCLK以及数据输入端子D0。由于配置信息输入需要采用对应的传输线进行，传输线包括地址线、数据线及时钟线，通常地址线与数据线同为一条，串口时钟线端子SCLK即与传输线的时钟线对接，从而保证数据的同步，数据线即与传输线的数据线对接。外部配置信息可通过传输线输入发射芯片3，并由发射芯片3中的数字电路32接收后存储至存储电路31中，从而存储或更新配置信息。
相应地，本实施例的信号发射方法还包括配置信息存储或更新步骤：数字电路从数据输入端子接收配置信息，然后，将所述配置信息存储至存储电路。
需要说明的是，上述按键电路1采用8个按键，在其他实施例中，还可以采用其他数量的按键来实现。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种单芯片无线发射机，其特征在于，包括：按键电路、天线以及发射芯片，该发射芯片包括：
存储电路，用于存储配置信息，该配置信息包括调制信息及输出功率信息；
数字电路，用于根据所述配置信息进行配置，编码形成与所述按键电路产生的键值相应的低频信号；
调制电路，用于根据所述配置信息在所述数字电路控制下，产生高频载波并将所述低频信号与高频载波进行混频得到待发送信号；
功率放大器，用于根据所述输出功率信息，在所述数字电路控制下，将所述待发送信号进行功率放大处理后输出给所述天线进行发射。
2.如权利要求1所述的单芯片无线发射机，其特征在于，该单芯片无线发射机还包括片外时钟电路，所述发射芯片还包括：
片内时钟电路，用于根据所述片外时钟电路提供的参考时钟产生所述单芯片无线发射机的系统时钟。
3.如权利要求1所述的单芯片无线发射机，其特征在于，所述发射芯片设置有用于提供所述配置信息输入的串口时钟线端子以及数据输入端子。
4.如权利要求1所述的单芯片无线发射机，其特征在于，所述单芯片无线发射机还包括与发射芯片的显示端子相连的指示灯。
5.如权利要求1至4中任一项所述的单芯片无线发射机，其特征在于，该单芯片无线发射机应用于遥控器中。
6.一种单芯片无线发射机的发射芯片，其特征在于，包括：
存储电路，用于存储配置信息，该配置信息包括调制信息及输出功率信息；
数字电路，用于根据所述配置信息进行配置，编码形成与片外的按键电路产生的键值相应的低频信号；
调制电路，用于根据所述配置信息在所述数字电路控制下，产生高频载波并将所述低频信号与高频载波进行混频得到待发送信号；
功率放大器，用于根据所述输出功率信息，在所述数字电路控制下，将所述待发送信号进行功率放大处理后输出给片外的天线进行发射。
7.如权利要求6所述的单芯片无线发射机的发射芯片，其特征在于，该发射芯片还包括：
片内时钟电路，用于配合晶体或根据片外时钟电路提供的参考时钟产生单芯片无线发射机的系统时钟。
8.如权利要求6所述的单芯片无线发射机的发射芯片，其特征在于，所述发射芯片设置有用于提供所述配置信息输入的串口时钟线端子以及数据输入端子。
9.一种信号发射方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1至5中任一项所述的单芯片无线发射机，所述方法包括：
数字电路获得按键电路产生的键值；
数字电路基于配置信息的配置，编码形成与所述键值相应的低频信号；
调制电路基于所述配置信息，在所述数字电路控制下，产生高频载波并将所述低频信号与高频载波进行混频得到待发送信号；
功率放大器基于所述配置信息，在所述数字电路控制下，将所述待发送信号进行功率放大处理后输出给所述天线进行发射。
10.如权利要求9所述的信号发射方法，其特征在于，该方法还包括：
    数字电路从数据输入端子接收配置信息；
数字电路将所述配置信息存储至存储电路。
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