TWI325541B - Programmable radio interface - Google Patents

Description

1325541 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 。特別是，本發明係有關於 組之介面裝置及方法。 本發明係有關於無線通信系統 數位通k模組及類比射頻收發器模 【先前技術】 朽信线通f具有—數位區段及—類比。這個數 ί i又制—㈣合傳輸於失細道之格 tit: ϊ精確地解碼#訊。這個類比區段係擷 ㈣’並將其職成—航 合射頻（RF)傳輸之載子信號。 η又徑週 ㈣在模:組通信系統中’這個數位區段及這個類比區段會提供 f Ιί/這個類比區段通常可以稱為一類比無線模組，並 區段通常可以稱為數位控制硬體或—數位模組。 Ϊ 介面定射，兩_段資料及控制 ΓίίΧ (/0)格式通常並不相同。因此，兩區段 間之無接缝貝喊換便會出現—明顯障礙。更糟的是，一 數位區段可能會與複數類比區段介面，其中，各麵比區^可 月j是由-獨立製造者設計或具有不同電子特性。利用—類似方 式，一給定類比區段亦可能會與複數數位區段介面。 因此，本發明需要提供一種改良介面機制，藉以將這個數 位區段及這個_區段間之通信鮮化。另外，本發明亦需要 -種改良介面機制，藉以減任意類比區段及任^位區段， 無論這個類比區段具有任意電子特性。 【發明内容】 經由一串連匯流排處理器之使用，其耦接至一可程式無線 5 1.325541 (Γ?之記憶體映射暫存器，本發明之無線介面 表之接收資料數值，藉以產 w /、丨口双位核組之控制資料。這些查表會利用皆粗炉斗， τ能岐在這個類比區段、但不會影響這個數位‘段

暫存作乃是利用這些記憶體映射 内部二二」^:暫存為乃是利用這個無線介面處理器（RIP) 理器哭二:以，這，線介面處 精確時序及命令/控制各種部，件的 配合這個通= 外，這個彈性、可程式介面，插人這個數位 ^個類比區段間，柯叫魏地加賴合如個及 曰再者，這個數位區段之高階命令，諸如：妗兴Μ Si;諸t類，會利用這個無線介面轉譯^令； 段中產生2比發:便要在她^ 面。接著’這個無線介面控制軟體無線介 段的電子特性調整。 t了以根據這個連接類比區 ，者’經由查表的使用，這個 比區段的非線性。這些非線性包括 補^個類 函數之自動增益控制㈤C)線繼表示功出= 6 1325541 率位準控制電壓，藉此，這個數位區段將不需要調整以配合一 類比區段之電子紐，並且，這純線介面亦僅需要相應地程 式。 匕

再者，經由這個無線介面的使用，一數位裝置便可以介面 現存的原始賴製造商（ClEM)鎌電設備，而不需要重新 設計無線電設備或特殊應用積體電路（ASIC)。如此，成本 及上市時’可以縮短’因為製造商並不需要調整現有的 電設備以提供-適當介面。舉例來說，—分時紅（TDD)’使 用者設備（UE)特定應用積體電路（ASIC)晶片可以用於各 ^數據機，藉此，本發明之無線介面便可以啟動這種數據機， It以用於下列無線電设備，諸如：InterDigitai無線電設備， Nokm無線電設備、或其他任意無線f設備。如此，在這個益 線電設備及這個數據_提供—客製介面之簡易電路層便^ 以省去。在不同之無線電設備巾，這個㈣電路通常不會相 同此，各種無線電設備與這個數據機之介面將會需要具有 =同δ又计。另外，本發明無線介面亦可以提供一種可重新架構 ㈣«魏或㈣編譯特定應 用積體電路

【實施方式】 明參考第1圖，其係表示本發明較佳實施例之無線介面 。这個無線介面1_用以連接一類比無線帛組138及一數 收ΐϋ6。這個類比無線模組138係具有魏，用以傳輸及接 解她相仏號’以及具有電路，彻資料信號以調變及 。這健位模組138可以表示、但不限於 7 料埠〗61乃是利用個別致能線閂鎖之8位元資料埠。在第i ，之較佳實施例中，第一資料埠159會輸出傳輸器自動掸二 制（AGC)資料至這個無線介面1〇〇，並且，第二資料 會輸出功率控制資料至這個無線介面1〇〇。第一資料 =可以做為第-查表（LUT) 101的輸入，並且，苐二資料以 的輸出可以做為第二查表（LUT) 103及第三查表 j〇5的輸入。這些查表（LUT)1〇h〇3、105可以分別具有256χ8 大小，但是，這個大小並不是絕對需求，具有其他大小 的查表亦可以應用。 耐這/查甘表(LUT) 1〇卜1〇3、1〇5可以經由一處理器介面 Μ· 士載，八可以利用中斷產生而具有十六指令處理單元。這 表（LUT)l〇l、l〇3、l〇5乃是利用一傳輸器功率控制（丁pc) 子兀及一自動增益控制（AGC)字元之至少一者 器功率㈣（TPC)字元或這個自動增益控制(Ag =會施加於這些查表（LUT)1(n、簡、1G5的位題流排， 1根獅定無_贱鱗模辦朗需求轉這個傳輸 -1率控制（TPC)字元或這個自動增益控制（AGC)字元。 ，，些查表αυτ) 1〇1、1〇3、1〇5存取的資料數值會 =-，連匯流排處理器12〇。這個串連匯流排處理器12〇會控 =一或複數串連並連介面（SPI)匯流排，如幻圖所示之㈣ 、IBUS埠117、及腿碑119。舉例來說，當現有的盔線 先前所述的三個元件。在許多實際應財， 】埠119的串連並連介面（spi)匯流排亦可以完 ί雔^車及1細埠117的功能完全相同，並且，可以經由 並it 排機制之使用’提供具有額外讀取功能的串連 雙^dm、,匯流排。PBUS4U575是提供有限位址功能的 這個串連匯流排處理器120乃是用來處理這 一個U非貢料埠（PBus埠115、咖埠117、及仙出蜂間 Γ325541 的fnf，這個串連匯流排處理器12°會經由至少 「查表（LUT) ΚΠ、103、105之輸出接收資料，並且二 個查表（LUT)輸出指向這三個匯流排資 出廷 ===)之♦個。在 益（RIP) 127 (或主機處理器）的控制下 =、⑼、K)5的輸出會維持於目前暫存器^ = ，“LUT) 1〇1的輸出會維持於一自動增益控制以 則暫存裔，it個查表（LUT) 1G3的輸出會維持於第 工=控制（π>α)暫存器，並且，這個查表（lut)

出會維持於第二傳輸器功率控制（TPC2)暫存器。 ^ 體映射暫存器（MMR) 133的控制位元會個連 ，提供給這辦麵流觸㈣（稱為串賴 120、PBUS槔 115、IBus埠in、肪耶埠119)。 Dn

這個無線介面處理n (RIP) 127會具有無線介面微 碼。無線介面軟體可以或可以不經由這個處理器介漏7 個微處理器橋接108，執行於一外部微控制器。這個無線介面 軟體乃是負責將這個無線介面微程式碼載入指令及資 體129，架構這個無線介面處理器（RIp) 127，及執行硬 能。另^，這個無線介面軟體亦可以與其他軟體模組通信，藉 ^接收高階架構資訊及經由這個類比無線模組138收集之回^ 資訊。 ' 這個無線介面處理器（RIP) 127係提供架構控制於這個 類比無線模組138及這個數位模組136間的介面。經由單一或複 數δ己憶體映射暫存器（MMR) 133，這個無線介面處理器（jyp) 127可以控制這個無線介面的各種功能，諸如：晶片1"計數哭 1〇9、串連匯流排處理器120、通用輸入//輸出（Gpi〇°)暫g 器124、及資料路徑控制（txedata 15卜TX QDATA 153、 RX ffUTA 155、及RX QDATA 157)。另外，這個無線介面 處理器（RIP) 127亦可以寫入一記憶體映射暫存器（mmr) 9 丄）0541 個上ίΐ，致能（改變）TX及/或奴資料格式之位元。這 ，藉以支援二進位或二補數格式（反相 微H if ’廷個無線介面處理器（聰）127便可以在— 接108上，經由一外部處理器控制。微處理器橋接 介面提供外部處理器能夠控制這個無線 這個串連匯流排處理器120的操作乃是 =體映射暫存器(職)職制。 有限狀態機器（應）131存取，並且用 處理器（rip) 127外部之一處理器介面存取。為 處心（) 127會接收—晶片計數㈣9之一時 灸數ίΐ有限狀11勸（FSM) 131乃是齡—給定時間之一 變:個參數狀態及/或在 器mM) 131的可能例子，藉此， 且，觸;二叙二以概念化為改變單一或複數狀態的輸入，並 單-或個有限狀態機器（fsm) 131係輕接至 及資i記^29^ H諸如··第1圖所示較佳實施例之指令 心體29) ’其中，各個暫存H係用來儲存-狀態。 由輸入事件制-、_；^气_啟錄'％，並且’定義經 外，各個新狀態會定義一：動：二任-組輸入事件。另 狀態，丄=7;射映射至一狀態或另- 、射至輸出組合，及/或映射狀態及輸 10 1325541 入至巧態（〒稱為一狀態轉換功能）。這個有限狀態機器（F s μ ) 131之"有限"係表示：這個有限狀態機器（FSM) 131僅具備有 限數目之狀態。 資料路也τχ IDATA 15ι、τχ qData 153、虹 IDATA 155QDATA 157係提供一固定寬度之數位匯流排，藉 以在個數位模組136及這個類比無線模組】3 8間傳送數值。各 個方向係&供兩個資料路徑：TX IData 151及TX QDATA |53。這，資料乃是經由第一暫存器m，由這個數位模組136 行進至這個類比無線模組138。另外，rx iDATA 155及RX QDATA 157乃是經由第二暫存器112，由這個類比無線模組 138行進至這個數位模組136。這些資料路徑可以有助於複數信 號，無論疋同角度相位（I)及九十度相位差（q)成分，的基 巧處理。另外，倒迴轉（l〇opback)功能乃是經由一倒迴轉邏 輯模組113提供，其程式以由第一暫存器U1之τχ IDATA 151 及TX QDATA 153重新指回這個類比無線模組丨弘的以 IDATA 155及RX QDATA 157線路。數位倒迴轉係常見於許多 ^據機設計。利用這個功能，在離開晶片前的最遠電路端點， 資料路徑便可以在晶片内部測試。這個倒迴轉功能乃是利用單 一或複數記憶體映射暫存器（MMR) 133控制。

選擇性地，TX IDATA m、TX QDATA 153、RX IDATA 155、及RX QDATA 157的資料格式可以經由一可選擇資料才久 式方塊改變。這個資料格式會在這個資料路徑區段的”暫存器 方塊”轉換。另外，這個資料格式的控制乃是經由記憶體映^ 暫存器（MMR) 133的單一或複數位元設定，其係與τχ及反X 資料路徑的MSB進行XOR操作。 ^

根據另一選擇性特徵’資料亦可以經由記憶體映射暫存 器（MMR) 133之一控制位元，由二補數格式轉換為一偏移二 進位格式。這個功能可以提供至所有資料路徑，包括：TX IDATA 15卜 TX QDATA 153、RX IDATa 155、及狀 qdata 157。 這些通_入，輸出（㈣）暫存器124係提供複數個通 指路徑，措以做為各個可架構輸入或輸出。 出⑽⑴暫存器m之方向可以，但不—定 些通用輸人/輸出（GPIO)暫存||124的可選擇 個通用輸人/輸出（GPI〇)資料位元獨立設定為 或一輸人（讀取）。在操作期間，這個方向暫存器可= ⑷立準架構設定，藉以輕易應用於 工制的方向。另外，這個方向暫存器亦可以動態地重 新猶，藉以支援雙向控制信號。操作上，這些通用輸入/輸 124乃是利用這些記憶體映射暫存器（MMR) 3存取。另外’因為通用輸入/輸出（Gpi〇)功能不同步， ，些通用輸人/輸出（GPI())暫翻124之各種輸人及輸出， ，記憶體映射暫存器（MMR) 133存取時，係正確的。各:資 @或不同時細f號，相較於通用輸入 ^個、1用2f據本發明，這個較佳實施例係提供 ^擇π見情况改變。這些通用輸人/輸出（gpio)暫 ί 供彈性方式’藉以連接—無線模組匯流 則+二®电、:2八一狀態線路。相對於此，現有之習知設計 則而要使用-串連介面及—固定控制信號介面。 m Ϊ據f1目麻讀佳實_，本發明之無線介面觸可 線模組138及一數位模組136 (諸如：數 中入’ 為廷個數據機及這個類比無線模組13 8間之 八合子特性，將這健據機傳送的高階命令 白命令，其中，這她合可以表示特定品牌、製造商、 或模型編碼的類比無線模組。在各種類比無線模組138中商 22個二線面100可以根據特定類比無線模組138或類比 二可能會具有不同的事件時序、命令結構、及匯流排 若沒有-彈性無線介面，特定舰無 並且，賴紐in 月b會而要刀政地巧整數據機軟體及硬體。相對於此，一彈性叙 線介面可以集中單一模組之變化（數攄播 =:_體(亦即:數及有 之多變特性及數據機（或其他數位裝置）之 回疋特性。 ^ 雖穌發明已_較佳實施例詳細說明如上，但是，熟 二:不違背本發明精神及範圍之前提下，仍可以ί 之各項細節進行變動。舉例來說，-給定無 之二之奸；ί:夫定可以部分取決於應用於不同類比無線模組 說ίΐ吓根據讀方法’無線介面之兩種替代較佳實施例將會 以h根、據彳代較佳實_，—專用高速微處理器係用 介面處理器（RIP)127’進而省去這個串連匯 線路Ϊ 4 L的需要。連結複數高速通用輸入/輸出（GPI0)

處理器，賴排活動便可Μ工，藉此，TX

157、杳 # /τ X ⑽^八 153、狀 IDATA 155、狀 QDATA (m LnT) 101 ' 103 ' 1〇5^ ' 通用^入^ 、版和7、腿碑119)便可以經由這些 輸出（GPI0)暫存器124提供。這種方法可能合需 線路ί ΐ速微處理器以服務所有通用輸入/輸出（GPI〇) 另外，廷種裝置之大小亦會大於内建處理器之設計。 個數二㈣代較佳實闕，這麵比無_組138及這 線八而ΐ、、且36間之無線介面可能會較不彈性，亦即：這個盔 、"面無法程式以滿足各種類比無線模组之需求，而是程式以 13

Claims (1)

1. ms 541 7.如申清專利範圍第】項 器包含-輸出埠，讀出垣θ的無線;，面，其中該串連匯流排處理 Rbiis的至少其—。w輸出埠疋經架構以提供1Bus、PBUS、及/或 將從今數^^1乾圍第1項所述的無線介面’其中該無線介面處理器 排除在該數位模組中產生類_定命令序列， “ ^指定增益設定及功率量測之至少盆一。 是才°攄=範圍第1項所述的無線介面，其中該無線介面處理器 r_比無、賴朗—歧多㈣定祕㈣預先程式 圍第1項所述的無線介面，其中該非線性包括做 函數的功率位準控制電壓的至少其_ :輸出 整以配合—給定類比無線模組的特定特^ 核組不需要調 專利第1項所述的無線介面，其中該數位馳是-刀夺又工使用者設備特定應用積體電路 =時雙工使用者設備特定應用積體電路可以配合： ^ =模組’而無須重新設計該類比無線模組或特定應用積體