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手机规划集成的要害IP模块的规划

设有Bluetooth功能的SoC设计通常是由几个高度复杂分系统组成的。每个分系统兼备有硬件组件和软件组件两个方面,总体设计环境中实现专用功能。理想地,这些分系统应这样设计.

设有Bluetooth功用的SoC规划通常是由几个高度杂乱分体系组成的。每个分体系兼备有硬件组件和软件组件两个方面,总体规划环境中完结专用功用。理想地,这些分体系应这样规划,其硬件和软件两者鸿沟的界说是非常明晰的,让各个独立功用得到充沛的验证,便于集成到SoC规划中。这些分体系的商品化IP产品已在进行中。

模块化IP结构充沛考虑了硬件/软件规划、软件运用规划、以及快速原型的需求,因此便于集成和体系的验证。本文以现成的无线SoC规划(如GSM手机)中添加一个杂乱的无线功用,即Bluetooth功用的实例来阐明这一原理。Bluetooth实例充沛体现切当地界说了硬件与软件接口模块化协议的优势,带来了许多灵活性,且可优化每个组件的本钱和功率。

SoC挑选

现在,商场上有两类产品;单片IC器材和IP内核,它们在即插即用上是等效的。SoC规划者也有两种挑选,或衔接一个外部IC;或为了下降总体系本钱,选用IP内核将Bluetooth功用归入片内。

Synopsys Designware Blue IQ 是一个可组成的Bluetooth内核,经过规范4线UART(H4)接口衔接至主CPU,例如ARM9嵌入式微处理器,办理上层Bluetooth协议载,另一方面,Bluetooth IP内核经过通用 14引脚“Bluetooth RF”接口衔接至RF器材,例如Silicon Wave。

Bluetooth功用在Bluetooth IP内核是彻底自给自足的,它的内部基带处理器能够主CPU处下载悉数实时Bluetooth 作业程序。对SoC软件组,这类体系结构保证Bluetooth 不会搅扰与手机其余部分相关联的任何守时要害的软件,然后简化了Bluetooth 功用的集成。

手机规划

图1是2.5G手机(GSH/GRPS/EDGE)的方框图。一条AMBA总线构成了SoC的骨架,它由高速AHB(高档硬件总线)段和低速APB(高档外设总线)段组成。衔接在AMBA结构上有蜂窝分体系以及 RTOS用和操控手机上各种按键和显示屏用低速外设。一个GPS单元也衔接在APB上,为手机供给契合新E911/E112要求的方位信息。Bluetooth分体系则是将Bluetooth IP内核衔接在APB UART 外设添加到SoC规划的,并由主CPU的Bluetooth 协议栈软件进行操控。

从硬件集成观念,附加Bluetooth分体系就象手机规划添加一个UART相同简略。从软件集成透视,相同非常简略。Bluetooth规范明晰地界说了协议栈上级与下级之间的鸿沟。守时要害软件程序放置在栈的基层,接近硬件并远离运用层。上层和基层经过切当界说的API衔接的,HCI(主操控器接口)不只界说了栈上层和基层之间的协议,并且也界说了比如 UART、RS-323和USB各种规范物理传输协议。这种模块化硬件与软件计划给SoC规划组带来了明显的即插即用优点。

组成规划组

图2表明典型的 SoC规划组,它由部属三个小组组成,别离承当不同的作业。 ASIC组担任硬件的施行,在UNIX作业渠道上运用各类东西来生成制造SoC 的终究GDSII文件。软件组担任在SoC上运转的软件的施行。规划样机组运用FPGA样机渠道(如ARM集成开发体系)将硬件和软件整合在一起,以便在终究GDSII向代工厂发布前验证SoC的功用。

ASIC组向规划样机组供给手机规划的FPGA文件,在此实例,包含要添加的Bluetooth分体系文件。ASIE组将Bluetooth IP内核装备在手机规划用体系结构(例如语音通道的数量和支撑的服务)中,并生成能够下载到Bluetooth开发东西(如:DesignWare BlueIQ Development Kit)的FPGA文件。

在软件开发前期阶段,ASIC组将Bluetooth RTL代码集成在ASIC规划中,进行组成和模仿,保证它能正确地衔接。

套装东西保证规划成功

在开发阶段的前期,软件组的绝大部分作业是在PC上完结的。如图2所示,软件组的工程师们将Bluetooth开发套装东西衔接至PC的串口,在台式机上精确地履行可设置在终究SoC上的 Bluetooth分体系。该分体系需用到Bluetooth协议栈的上层,以及创立启用手机Bluetooth功用运用软件所必需的运用装备文件。 
 
Mezoe InteRFace Express东西套件是一套施行Bluetooth装备文件的软件,这一PC基东西可用来生成作业结构运用软件,恣意地组合各类Bluetooth装备文件。得到的软件奠定了终究嵌入式SoC运用的根底,让软件工程师在PC上充沛地规划嵌入式Bluetooth运用的样机,相对SoC 规划是独登时进行的,当规划完结并纠错后,它能从头定位到主CPU并下载到FPGA样机渠道。

硬件手机

在 ASIC组和软件组在各自的环境中开发后,终究的硬件和软件映象由样机组传送至FPGA样机渠道,在此渠道上整合SoC总体规划。有了彻底包含在样机渠道硬件的完好手机,在规划用磁带输出发布前,样机组运用各种传统的硬件与软件纠错东西来完善并验证SoC。

规划潮流向着IP方式的高度模块化和高度自给自足分体系开展,这种Bluetooth IP和软件模块体系结构正处于潮流的前沿。跟着SoC规划规划的日益扩展并开端聚集功用各异又高度杂乱的功用,IP公司要对集成进行全方位的猜测。他们在规划产品的体系结构和封装时,要考虑用户易于集成,削减危险的要求,只要IP供给商充沛了解AS%&&&&&%规划组的要求,一起也了解软件开发者的要求以及规划硬件和软件两者样机的要求,IP用户才干真实领会选用商品化Bluetooth IP产品的优点。

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