手機(jī)設(shè)計集成的關(guān)鍵:模塊化IP結(jié)構(gòu)
模塊化IP結(jié)構(gòu)充分考慮了硬件/軟件設(shè)計、軟件應(yīng)用設(shè)計、以及快速原型的需要,因而便于集成和系統(tǒng)的驗證。本文以現(xiàn)成的無線SoC設(shè)計(如GSM手機(jī))中增加一個復(fù)雜的無線功能,即Bluetooth功能的實例來說明這一原理。Bluetooth實例充分體現(xiàn)確切地定義了硬件與軟件接口模塊化協(xié)議的優(yōu)勢,帶來了諸多靈活性,且可優(yōu)化每個組件的成本和功率。
SoC選擇
目前,市場上有兩類產(chǎn)品;單片IC器件和IP內(nèi)核,它們在即插即用上是等效的。SoC設(shè)計者也有兩種選擇,或連接一個外部IC;或為了降低總系統(tǒng)成本,采用IP內(nèi)核將Bluetooth功能歸入片內(nèi)。
Synopsys Designware Blue IQ 是一個可合成的Bluetooth內(nèi)核,通過標(biāo)準(zhǔn)4線UART(H4)接口連接至主CPU,例如ARM9嵌入式微處理器,管理上層Bluetooth協(xié)議載,另一方面,Bluetooth IP內(nèi)核通過通用 14引腳“Bluetooth RF”接口連接至RF器件,例如Silicon Wave。
Bluetooth功能在Bluetooth IP內(nèi)核是完全自給自足的,它的內(nèi)部基帶處理器可以主CPU處下載全部實時Bluetooth 工作程序。對SoC軟件組,這類體系結(jié)構(gòu)確保Bluetooth 不會干擾與手機(jī)其余部分相關(guān)聯(lián)的任何定時關(guān)鍵的軟件,從而簡化了Bluetooth 功能的集成。
手機(jī)設(shè)計
圖1是2.5G手機(jī)(GSH/GRPS/EDGE)的方框圖。一條AMBA總線構(gòu)成了SoC的骨架,它由高速AHB(高級硬件總線)段和低速APB(高級外設(shè)總線)段組成。連接在AMBA結(jié)構(gòu)上有蜂窩分系統(tǒng)以及 RTOS用和控制手機(jī)上各種按鍵和顯示屏用低速外設(shè)。一個GPS單元也連接在APB上,為手機(jī)提供符合新E911/E112要求的位置信息。Bluetooth分系統(tǒng)則是將Bluetooth IP內(nèi)核連接在APB UART 外設(shè)添加到SoC設(shè)計的,并由主CPU的Bluetooth 協(xié)議棧軟件進(jìn)行控制。
從硬件集成觀點,附加Bluetooth分系統(tǒng)就象手機(jī)設(shè)計增加一個