CN104348510A - 控制信息的收发装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制信息的收发装置和方法，其中，该方法包括：通过串行外设接口（SPI）接收SPI控制信息，其中，该SPI控制信息包括用于控制射频前端（RFFE）设备的控制信息；将SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；将该RFFE接口控制信息发送给RFFE设备。通过本发明，解决了没有RFFE接口的主（Master）设备无法通过RFFE控制接口协议使用RFFE器件的问题，从而使得不具有RFFE接口的Master设备也能通过RFFE控制接口协议使用RFFE器件。

Description

控制信息的收发装置和方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种控制信息的收发装置和方法。

背景技术

随着移动通讯技术的高速发展，长期演进（Long Term Evolution，简称为LTE）/时分同步码分多址（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access简称为TD-SCDMA）/宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，简称为WCDMA）等技术日趋成熟。同时，用户对于各种通信模式和频段的需求，以及终端工作的各种场景的需求越来越大。于是，终端的复杂性也日趋提升，例如，从纯语音的2G终端转移到3G，最近则进展到了4G多功能智能终端。

这些不断加入的无线标准构建出了一种能涵盖10个或更多频段的无线电解决方案的需求。运营商必须支持他们所选定的模式和频段，于是几乎所有的手机终端都必须支持多种模式和多个频段。如果使用传统通用输入/输出（General Purpose Input Output，简称为GPIO）控制，则需要更多的GPIO控制线。例如，图1是根据相关技术的GPIO接口方案的结构示意图，如图1所示，对于一个支持5模13频段的终端来说，射频前端的控制所需要的GPIO多达三十几个，这对数字基带（Digital Baseband，简称为DBB）芯片的面积、成本和功耗等都是一个巨大的消耗。

移动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface，简称为MIPI）联盟提出的射频前端（RF Front-End，简称为RFFE）控制接口协议标准提供了一种解决方法，图2是根据相关技术的RFFE控制接口协议接口方案的结构示意图，如图2所示，RFFE控制接口协议标准能够为射频前端提供一种一致的控制方法，以大幅减少所需的封装接脚和电路板布线。

在RFFE控制接口协议标准中，RFFE接口用于主（Master）设备和从（Slave）设备之间的通信，Master设备可以是射频发射器（RF Transceiver）或者DBB芯片，Master设备和Slave设备都必须具有RFFE接口管脚：SCLK、SDATA。然而，发明人在研究过程中发现，对于传统的DBB或者RF Transceiver芯片，由于不具有RFFE接口，没有SCLK和SDATA管脚，因此无法使用具有RFFE接口的射频前端器件。

针对相关技术中没有RFFE接口的Master设备无法通过RFFE控制接口协议标准使用RFFE器件的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种控制信息的收发装置和方法，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制信息的收发装置，包括：第一通信模块，用于通过串行外设接口（Serial Peripheral Interface，简称为SPI）接收SPI控制信息，其中，所述SPI控制信息包括用于控制RFFE设备的控制信息；转换模块，用于将所述SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；第二通信模块，用于将所述RFFE接口控制信息发送给所述RFFE设备。

优选地，所述转换模块包括：解析单元，用于解析所述SPI控制信息；提取单元，用于从解析的所述SPI控制信息中提取所述RFFE设备的地址信息和所述控制信息；生成单元，用于根据所述地址信息和所述控制信息，生成所述RFFE接口控制信息。

优选地，所述转换模块还包括：存储单元，用于存储解析的所述SPI控制信息。

优选地，所述转换模块还包括：通知单元，用于在所述存储单元存储解析的所述SPI控制信息的情况下，通知所述提取单元从所述存储单元存储的数据中提取所述地址信息和所述控制信息。

优选地，所述第二通信模块，还用于接收来自所述RFFE设备的RFFE接口回读控制信息；

所述转换模块，还用于将所述RFFE接口回读控制信息转换为用于所述SPI读取的SPI回读控制信息；所述第一通信模块，还用于通过所述SPI发送所述SPI回读控制信息。

优选地，所述装置还包括：存储模块，用于存储所述转换模块转换得到所述SPI回读控制信息。

根据本发明的另一方面，还提供了一种控制信息的收发方法，包括：通过SPI接收SPI控制信息，其中，所述SPI控制信息包括用于控制RFFE设备的控制信息；将所述SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；将所述RFFE接口控制信息发送给所述RFFE设备。

优选地，将所述SPI控制信息转换为所述RFFE接口控制信息包括：解析所述SPI控制信息；从解析的所述SPI控制信息中提取所述RFFE设备的地址信息和所述控制信息；根据所述地址信息和所述控制信息，生成所述RFFE接口控制信息。

优选地，将所述SPI控制信息转换为所述RFFE接口控制信息还包括：存储解析的所述SPI控制信息。

优选地，所述方法还包括：接收来自所述RFFE设备的RFFE接口回读控制信息；将所述RFFE接口回读控制信息转换为用于所述SPI读取的SPI回读控制信息；通过所述SPI发送所述SPI回读控制信息。

通过本发明，采用通过SPI接收SPI控制信息，其中，该SPI控制信息包括用于控制RFFE设备的控制信息；将SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；将该RFFE接口控制信息发送给RFFE设备的方式，解决了没有RFFE接口的Master设备无法通过RFFE控制接口协议使用RFFE器件的问题，从而使得不具有RFFE接口的Master设备也能通过RFFE控制接口协议使用RFFE器件。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的GPIO接口方案的结构示意图；

图2是根据相关技术的RFFE控制接口协议接口方案的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的控制信息的收发方法的流程示意图；

图4是根据本发明实施例的RFFE接口回读控制信息的收发方法的流程示意图；

图5是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的结构框图；

图6是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的优选结构框图之一；

图7是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的优选结构框图之二；

图8是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的优选结构框图之三；

图9是根据本发明优选实施例的SPI转RFFE接口射频前端方案的示意图；

图10是根据本发明优选实施例的SPI转RFFE接口的转换装置的结构示意图；

图11是根据本发明优选实施例的转换装置的工作流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例提供了一种控制信息的收发方法，图3是根据本发明实施例的控制信息的收发方法的流程示意图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S302，通过SPI接收SPI控制信息，其中，SPI控制信息包括用于控制RFFE设备的控制信息；

步骤S304，将SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；

步骤S306，将RFFE接口控制信息发送给RFFE设备。

通过上述步骤，采用了将接收到的SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息并发送的方式，这样，就可以利用Master设备中的SPI向RFFE设备发送SPI控制信息，并使用上述方式转换成RFFE设备的RFFE接口可以识别的RFFE接口控制信息，最后发送给RFFE设备执行，就能够实现对RFFE设备的控制。相对于相关技术，采用上述方式实现了只有SPI接口而没有RFFE接口的Master设备对RFFE接口的RFFE设备的控制，解决了没有RFFE接口的Master设备无法通过RFFE控制接口协议使用RFFE器件的问题。

将SPI控制信息转换为RFFE接口可以识别的RFFE接口控制信息的方式有多种，优选地，可以先对从SPI接收到的SPI控制信息进行解析，得到解析数据；然后从解析数据中提取RFFE设备的地址信息和用于控制RFFE设备的控制信息；之后，再根据该地址信息和控制信息生成RFFE接口控制信息。其中的RFFE接口控制信息可以是被封装为符合RFFE控制接口协议标准的RFFE报文，或者具有RFFE控制接口协议标准所规定的串行控制时序的数据帧。该RFFE报文或者数据帧能够被RFFE接口中的SCLK管脚和SDATA管脚分别读取。

优选地，在解析SPI控制信息之后，可以对解析的SPI控制信息进行存储。由于解析SPI控制信息的速率和发送RFFE接口控制信息的速率可能并不相同，在这种情况下，可以将解析的SPI控制信息存储在缓存器中，以消除速率不同步的影响。

优选地，由于设置了一个用于缓存解析的SPI控制信息的缓存器，为了能够提高系统的响应速度，可以在缓存器中存储了解析的SPI控制信息的情况下，同时发送通知信息，该通知信息用于指示对缓存器中的解析的SPI控制信息进行处理，例如提取解析的SPI控制信息中的地址信息和控制信息。

优选地，Master设备能够控制RFFE设备将其寄存器信息进行回读，回读的数据报文通过相应的管脚（例如SDATA管脚）发送给Master设备，Master将回读信息存储在相应的寄存器（即上述的缓存器）中，供系统读取。在这种情况下，本实施例还提供了一种RFFE接口回读控制信息的收发方法，图4是根据本发明实施例的RFFE接口回读控制信息的收发方法的流程示意图，如图所示，该流程包括如下步骤：

步骤S402，接收来自RFFE设备的RFFE接口回读控制信息；

步骤S404，将RFFE接口回读控制信息转换为用于SPI读取的SPI回读控制信息；

步骤S406，通过SPI发送SPI回读控制信息。

优选地，在上述步骤S404中，也可以将RFFE接口回读控制信息解析为解析数据，并提取该解析数据中的相应信息，以将该解析数据再次封装成Master设备的SPI能够识别的SPI回读控制信息。

优选地，上述由RFFE接口回应控制信息解析得到的解析数据也可以存储在缓存器中，该缓存器可以与上述实施例中提到的任一缓存器为同一缓存器，也可以不同。

优选地，上述封装好的SPI回读控制信息也可以存储在缓存器中，以供Master设备通过SPI获取，该缓存器与上述实施例中提到的任一缓存器为同一缓存器，也可以不同。

本发明实施例还提供了一种控制信息的收发装置，该装置用于实现上述控制信息的收发方法。同时需要说明的是，装置实施例中描述的控制信息的收发装置对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。

图5是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的结构框图，如图5所示，该装置包括：第一通信模块52、转换模块54和第二通信模块56，其中，第一通信模块52，用于通过SPI接收SPI控制信息，其中，SPI控制信息包括用于控制RFFE设备的控制信息；转换模块54耦合至第一通信模块52，用于将SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；第二通信模块56耦合至转换模块54，用于将RFFE接口控制信息发送给RFFE设备。

通过上述装置，采用了将接收到的SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息的方式，通过这样的方式，可以利用Master设备中的SPI向RFFE设备发送SPI控制信息，在使用上述装置转换成RFFE设备的RFFE接口可以识别的RFFE接口控制信息并发送给该RFFE设备，就能够实现对RFFE设备的控制。相对于相关技术，通过上述装置实现了只有SPI接口而没有RFFE接口的Master设备对RFFE接口的RFFE设备的控制，解决了没有RFFE接口的Master设备无法通过RFFE控制接口协议使用RFFE器件的问题。

本实施例中所涉及到的模块、单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。本实施例中的所描述的模块、单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括第一通信模块52、转换模块54和第二通信模块56。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，第一通信模块还可以被描述为“用于通过SPI接收SPI控制信息的模块”。

需要说明的是，下文中提到的“第一通信模块”、“第二通信模块”等类似描述中的“第一”、“第二”等描述仅用于对该模块或者单元的标识，并不应理解为这些单元或者模块之间存在顺序方面的限定。

图6是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的优选结构框图之一，如图6所示，优选地，转换模块54可以包括：解析单元542、提取单元544和生成单元546，其中，解析单元542，用于解析SPI控制信息；提取单元544耦合至解析单元542，用于从解析的SPI控制信息中提取RFFE设备的地址信息和控制信息；生成单元546耦合至提取单元544，用于根据地址信息和控制信息，生成RFFE接口控制信息。

图7是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的优选结构框图之二，如图7所示，优选地，转换模块54还包括：存储单元548耦合至解析单元542和提取单元544，用于存储解析的SPI控制信息。其中，该存储单元548包括上述方法实施例中描述的任一缓存器。

图8是根据本发明实施例的控制信息的收发装置的优选结构框图之三，如图8所示，优选地，转换模块54还包括：通知单元549耦合至解析单元542（或存储单元548）和提取单元544，用于在存储单元548存储解析的SPI控制信息的情况下，通知提取单元544从存储单元548存储的数据中提取地址信息和控制信息。

优选地，第二通信模块56，还用于接收来自RFFE设备的RFFE接口回读控制信息；转换模块54，还用于将RFFE接口回读控制信息转换为用于SPI读取的SPI回读控制信息；第一通信模块52，还用于通过SPI发送SPI回读控制信息。

优选地，该装置还包括：存储模块，用于存储转换模块54转换得到SPI回读控制信息。其中，该存储模块可以包括存储单元548和/或上述任一缓存器。

下面结合优选实施例进行描述和说明。

本优选实施例涉及一种射频前端的控制接口的转换装置，特别是涉及MIPI RFFE接口器件的控制装置。本优选实施例的目的在于提供一种接口转换装置。运用该装置，即使DBB或射频（RFIC）不包含RFFE接口模块，仍可通过SPI接口实现对RFFE接口前端器件的控制。

图10是根据本发明优选实施例的SPI转RFFE接口射频前端方案的示意图，在本优选实施例中采用了如图10所示的方案，解决了如图2所示的方案中存在的问题。

在图10的方案中，前端器件均采用RFFE接口控制的器件。DBB不具有RFFE接口，但具有空闲的SPI接口。采用该方案，无需重新开发DBB芯片，可以通过DBB芯片的SPI接口，将射频前端的控制信息发送至接口转换模块，通过接口转换模块，把信息转换为标准的RFFE接口控制信息，通过RFFE接口发送给射频前端器件，实现对射频前端器件的控制。

图11是根据本发明优选实施例的SPI转RFFE接口的转换装置的结构示意图，如图11所示，图中示出了本优选实施例的接口转换装置电路设计方法，是本优选实施例实施的关键技术电路。需要说明的是，图11是图5～图9的一种简单变形形式，其具体结构是还可以有多种形式的，并且，在图11中的组成部分与图5～图9中相应的模块或者单元相对应，这种对应关系可以从这些组成部分和模块、单元的功能描述中确定，并且它们在不冲突的情况下可以进行结合描述和说明。

上述的接口转换装置可以包括四个模块：电源模块、SPI接口控制模块（用于实现上述第一通信模块52的相应功能）、数据缓存模块和RFFE接口控制模块（分别用于实现上述转换模块54和第二通信模块56的相应功能）。

下面对这些模块分别进行说明：

电源模块，用于实现供电电源的转换和分配，来给装置内部各模块供电，例如，用于将输入的电池电压（V_BAT）电源转换为1.8V电源，用来给RFFE接口提供1.8V的供电。

SPI接口控制模块，用于接收从DBB芯片或RFIC发送过来的射频前端控制报文，并完成报文的解析，将经过处理后的报文信息存储在数据缓存模块相应寄存器内。其中控制报文的地址和数据信息均存放在相应的寄存器内。SPI接口控制模块除了接收报文数据，并对报文进行转换等处理之外，同时还可以进行时钟处理和数据流量控制。

数据缓存模块，用于存储从SPI接口收到的射频前端控制报文信息，在一些优选实施方式中，数据缓存模块为一个寄存器空间，用于接收SPI接口控制模块发送来的数据报文，并存储在相应空间中，并上报存储空间的使用状态给SPI接口控制模块和RFFE接口控制模块。该模块的内容可以进行读写操作。

RFFE接口控制模块，是一种串行接口控制模块，用于向射频前端器件发送控制命令。其按照MIPI RFFE接口标准设计，将收到的射频前端控制命令转换为RFFE接口标准定义的报文，通过RFFE接口发出，并且可以解析来自RFFE Slaver器件的回读数据。同时，该模块还完成接口RFFE数据包的冲突解决、排队发送和接口时序产生等功能。此外，RFFE接口控制模块还可以对报文数据进行封装、转换、校验等，同时还可以对数据流量进行控制。

为了保证本优选实施例的通用性，接口转换装置的SPI接口为业界标准接口。同时，RFFE接口为MIPI联盟标准接口，遵循MIPI RFFE接口协议规范。

为了增加本优选实施例的实用性，接口转换装置内部的低压差线性稳压模块（LowDropOut regulator，简称为LDO）还可以是一个1.2V的LDO，或者是一个1.2V和一个1.8V两个LDO。

为了增加本优选实施例的实用性，SPI接口时钟速率和RFFE接口时钟速率保持一致。

下面对上述的优选实施例进一步说明。

本优选实施例的思路是：将SPI接口侧的数据转换为装置内部的数据，对其进行数据报文的解析，获取被控制器件的USID等信息，并将该报文转换为RFFE接口侧的数据。将RFFE接口侧的数据转换为装置内部的数据，并将其转换为SPI接口侧的数据，实现了SPI接口与RFFE接口的连接。

下面结合图11对该接口转换装置的工作过程进行详细描述：

当DBB的射频控制报文通过SPI送出时，接口转换装置通过其SPI接口接收到该报文，并解析该报文，将解析出来的报文信息，包括被控器件的地址信息和控制信息，存放在数据缓存模块相应的寄存器内。同时，发消息给RFFE接口控制模块，通知RFFE接口控制模块读取数据。然后，RFFE控制器从相应寄存器模块读取数据报文信息，并根据RFFE的帧处理格式和控制信息，将RFFE报文转换为相应的串行控制时序，通过接口转换装置的RFFE接口发出。

优选地，接口转换装置还可以支持数据回读功能。回读的过程为：当SPI收到的是回读控制命令时，RFFE控制器将RFFE Slaver返回的信息通过采样串并转换，再缓存到相应寄存器中供SPI读取。

综上所述，根据本发明的上述实施例、优选实施例和优选实施方式中的某一些，可以使不包含RFFE接口模块的DBB/RFIC通过SPI接口实现对RFFE接口前端器件的控制。采用上述的方案，可以避免重新设计DBB/RFIC芯片的射频前端控制接口，降低了DBB/RFIC的设计成本和复杂度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制信息的收发装置，其特征在于包括：

第一通信模块，用于通过串行外设接口SPI接收SPI控制信息，其中，所述SPI控制信息包括用于控制射频前端RFFE设备的控制信息；

转换模块，用于将所述SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；

第二通信模块，用于将所述RFFE接口控制信息发送给所述RFFE设备。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转换模块包括：

解析单元，用于解析所述SPI控制信息；

提取单元，用于从解析的所述SPI控制信息中提取所述RFFE设备的地址信息和所述控制信息；

生成单元，用于根据所述地址信息和所述控制信息，生成所述RFFE接口控制信息。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述转换模块还包括：

存储单元，用于存储解析的所述SPI控制信息。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述转换模块还包括：

通知单元，用于在所述存储单元存储解析的所述SPI控制信息的情况下，通知所述提取单元从所述存储单元存储的数据中提取所述地址信息和所述控制信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，

所述第二通信模块，还用于接收来自所述RFFE设备的RFFE接口回读控制信息；

所述转换模块，还用于将所述RFFE接口回读控制信息转换为用于所述SPI读取的SPI回读控制信息；

所述第一通信模块，还用于通过所述SPI发送所述SPI回读控制信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

存储模块，用于存储所述转换模块转换得到所述SPI回读控制信息。

7.一种控制信息的收发方法，其特征在于包括：

通过串行外设接口SPI接收SPI控制信息，其中，所述SPI控制信息包括用于控制射频前端RFFE设备的控制信息；

将所述SPI控制信息转换为RFFE接口控制信息；

将所述RFFE接口控制信息发送给所述RFFE设备。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述SPI控制信息转换为所述RFFE接口控制信息包括：

解析所述SPI控制信息；

从解析的所述SPI控制信息中提取所述RFFE设备的地址信息和所述控制信息；

根据所述地址信息和所述控制信息，生成所述RFFE接口控制信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述SPI控制信息转换为所述RFFE接口控制信息还包括：

存储解析的所述SPI控制信息。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收来自所述RFFE设备的RFFE接口回读控制信息；

将所述RFFE接口回读控制信息转换为用于所述SPI读取的SPI回读控制信息；

通过所述SPI发送所述SPI回读控制信息。