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藍(lán)牙無線電調(diào)制解調(diào)器Siw1701原理與應(yīng)用

作者: 時間:2004-12-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:是用來解決無線通信用的單片集成電路。芯片內(nèi)部包含一個2.4GHz收發(fā)器、GFSK和數(shù)字控制功能電路。可與Siw1750/1760鏈接控制或者其它微控制器組合,構(gòu)成無線通信產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞: 嵌入式 無線收發(fā)器

1 SiW1701簡介

SiW1701調(diào)制解調(diào)器是Silicon Wave's Odyssey公司推出的用來解決藍(lán)牙無線通信用的IC,頻率范圍2400~2800MHz,接收機靈敏度-80~85dBm,射頻輸出發(fā)射功率-4~+4dBm,睡眠模式電流消耗7~90μA。SiW1701完全符合藍(lán)牙1.1規(guī)格,適合2級或3級發(fā)射功率分類,或者有外部電路的一級功率分類。直接轉(zhuǎn)換的無線電結(jié)構(gòu)與集成的VCO和頻率合成器只需要很少外部組件。集成的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換在無線電和GFSK調(diào)制解器之間I/O信號。完整的GFSK調(diào)制解調(diào)器包含數(shù)字調(diào)制器。信道時限校正和比特限制器。集成的0dBm發(fā)射激勵器(末級前置放大器),有8個輸出功率等級控制。通過數(shù)字接口可與藍(lán)牙控制器Ics直接接口。對功耗進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,睡眠模式電流消耗7~90μA。工作溫度-40~+85℃。

圖1 SiW1701內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖

SiW1701無線電解調(diào)器適合所有需要一個無線電連接的。它是了藍(lán)牙無線技術(shù)、低功率和高性價比的方案???a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/應(yīng)用">應(yīng)用于手持移動電話及其附件、辦公電腦、筆記本電腦和打印機、PDAs(個人數(shù)字助理)、個人備忘記事本和移媒體設(shè)備、數(shù)字相機和游戲手柄,遙控車鎖等。

2 SiW1701內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作

SiW1701采用MLF-48封裝,內(nèi)部結(jié)解調(diào)器內(nèi),為了轉(zhuǎn)換到一個外部設(shè)備,使用數(shù)據(jù)檢測和定時恢復(fù)回路來轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。發(fā)射進(jìn)程控制恰好以相反的順序進(jìn)行。數(shù)據(jù)控制功能和一個編程接口,允許無線電調(diào)制解調(diào)器控制和一個柔性的接口一起,連接到外置藍(lán)牙鏈接控制器芯片上。為了有效地進(jìn)行功率控制,此無線電的每個部分都可在不用時被關(guān)閉。主時鐘基準(zhǔn)和低功率時鐘用來提供時鐘信號到外部設(shè)備和SiW1701。發(fā)射的信號是被GFSK調(diào)制過的數(shù)據(jù),在芯片產(chǎn)生一個+4dBm的無線電輸出,并允許提供給外置放大器一個功率控制信號。

(1)無線電接口

無線電接口允許通過一個外部線路與發(fā)射和接收藍(lán)牙無線電信號的天線連接;可以使用外部發(fā)射/接收轉(zhuǎn)換和功率放大器的控制信號;需要外部阻抗匹配和不平衡變壓器回路完成接到天線的接口。信號描述如表1所列。

表1 信號描述

引 腳名 稱

說 明

4RF_OU發(fā)射器射頻輸出
3RF_IN射頻輸入到接收器
7IDAC外部功率放大器的功率控制,此輸出提供個可變的電流源,可用來控制外部功率放大器
33TX-RX-SWTTCH輸出信號指示無線電的電流等級。極性可以編程。默認(rèn)設(shè)置:高電平時不射模式,低電平時發(fā)射模式

(2)調(diào)制解調(diào)器接口

調(diào)制解調(diào)器接口在SiW1701和外部控制器IC之間傳輸藍(lán)牙數(shù)據(jù)。SiW1701上的可編程接口可以被設(shè)置成多種操作模式。接口的編程是通過內(nèi)置寄存器實現(xiàn)的。調(diào)制調(diào)解器接口信號說明如表2所列。

(3)時鐘信號

32MHz時鐘用來作為射頻電路的基準(zhǔn),也為大部分內(nèi)部數(shù)字電路提供時鐘信號和為外部處理器提供定時信號,說明如表3所列。

表2 調(diào)制調(diào)解器接口信號說明

引 腳名 稱方 向

說 明

23TX_DATAI發(fā)射數(shù)據(jù)
24RX_TX_DATAI/O接收數(shù)據(jù)或進(jìn)發(fā)射數(shù)據(jù)(當(dāng)設(shè)置為雙向I/O時)
22CD_TXENI/O具有載波檢波和發(fā)射啟動雙重功能。此雙向信號可以通過內(nèi)置寄存器激活。在發(fā)射期間,此引腳可以用來作為一個輸入信號指示正確的發(fā)射數(shù)據(jù)(TXEN);在接收期間,此引腳可以用來作為輸出信號指示載波檢波(CD)
28RX_CLKO接收時鐘輸出,為藍(lán)牙分組數(shù)據(jù)恢復(fù)時的1MHz定時??砂葱枰馆敵?/TD>
20ENABLE_RMI使能SiW170lg工作
21HOP_STRBI由鏈路控制器產(chǎn)生的俁,用來指示TX或RX上升沿的開始
27BB_CLKO時鐘輸出,輸出到基帶回路。時鐘頻率可編程為32MHz輸入時鐘的1/1、1/2、1/3或1/4
32REXET_NI僅用于數(shù)字電路復(fù)位。狀態(tài)機構(gòu)和內(nèi)置寄存器復(fù)位到默認(rèn)狀態(tài)。此信號應(yīng)具有10μs的最小脈沖寬度。注意:當(dāng)RESET_RM被激活時,BB_CLK將被禁止
17PROTOCOLI設(shè)置接口協(xié)議,“0”標(biāo)準(zhǔn)模式

表3時鐘信號

引 腳名 稱方 向

說 明

1XTAL-P/CLKI系統(tǒng)時鐘晶體振蕩器正輸入或者基準(zhǔn)時鐘輸入
48XTAL-NI系統(tǒng)時鐘晶體振蕩器負(fù)輸入,或者基準(zhǔn)時鐘輸入時,此引腳端不連接
27BB_CLKO時鐘輸出,輸出到基帶電路。可以提供4個時鐘頻率:12、13、16、32MHz

(4)串行編程接口

通過串行編程接口(SPI)來訪問SiW1701IC的內(nèi)部寄存器。SPI是一個可以由時鐘控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4種信號,見表4所列。

表4 SPI可編程接口

引 腳名 稱方 向

說 明

26SPI_RXDISPI接收端口,寫/輸入
30SPI_TXDOSPI發(fā)射端口,讀/輸出
31SPI_CLKISPI總線的同步數(shù)據(jù)發(fā)射使用的時鐘輸入
29SPI_SSI從屬選擇輸入。選擇SiW1502IC作為一個發(fā)射的目標(biāo)

(5)其它I/O

表5中的引腳由無線電調(diào)制解調(diào)器的各種模擬和數(shù)據(jù)電路使用。

表5 其它I/O

引 腳名 稱方 向描 述
41VREFP_CAPI內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)電壓的退耦電容。建議值=100nF
42VREFM_CAPI內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)電壓的退耦電容。建議值=100nF
43VC_CAPI內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換所依據(jù)的電壓的退耦電容。建議值=100nF
44VTUNEIVCO調(diào)諧控制輸入
16CHRG_PUMPIPLL充電泵輸出,到外部環(huán)路濾波器電路

表6 電源和接地引腳

引 腳名 稱方 向

說 明

6VCCI模擬3V電源輸入
36VBATT_DIGI數(shù)字3V電源輸入
8VBATT_ANAI用來提供芯片內(nèi)低功率調(diào)節(jié)器電源
9VCC_OUTO芯片內(nèi)低功率穩(wěn)定器的輸出(模擬部分)
35VBB_OUTO芯片內(nèi)低功率穩(wěn)定器的輸出(數(shù)字部分)
25VDD_IOI電源電壓到芯片接口
5,14,37GNDI接地引腳(總共3個)。另外,在插件的中心有一個可提供更好的
10REG_BYPASSO接電源旁路電容
19ENABLE_MOSFETO控制外部的電源電壓開關(guān)

(6)電源和接地

SiW1701的數(shù)字和模擬電路建議使用單獨的3V電源。電源和接地引腳如表6所列。另外,芯片的中心有一個可提供更好接地功能的接地腳。

圖3 SiW1701應(yīng)用電路

3 應(yīng)用電路設(shè)計

操作中,需要SiW1701芯片的無線電和調(diào)制解調(diào)器接口、串行編程接口(SPI)和2個時鐘輸入。無線接口允許通過一個外部電路與發(fā)射和接收藍(lán)牙無線電信號的天線連接;可以使用外部發(fā)射/接收轉(zhuǎn)換和功率放大器的控制信號;需要外部阻抗匹配和不平衡變壓器回路來完成接到天線的接口。調(diào)制解調(diào)器接口在SiW1701和基帶控制器芯片之間傳輸外部控制的藍(lán)牙數(shù)據(jù)。SiW1701上的可編程接口可以根據(jù)需要設(shè)備成多種操作模式。接口的編程是通過內(nèi)置寄存器來實現(xiàn)的。32MHz時鐘是作為射頻電路時鐘基準(zhǔn),為大部分內(nèi)部數(shù)字電路提供時鐘信號,也為外部處理器提供定時信號。串行編程接口用來訪問SiW1701芯片的內(nèi)部寄存器。SPI是一個可以由時鐘控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4種信號。SPI_SS,低電平有效,它改變SiW1701選擇。注意在每次數(shù)據(jù)發(fā)射后,不必終止串行時鐘。此接口的方框圖如圖2所示。SiW1701應(yīng)用電路如圖3所示。



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