关键词：移动通信  GSM  基带处理  AD20msp415

1 概述

    AD公司的GSM模拟基带处理器芯片组件为基于GSM的移动通信系统提供了具有竞争力的解决方案。它具有很高的集成度，便于使用，可与很广范围的产品相兼容，例如GSM900，DSC1800，PCS1900手机和PCMCIA数据卡等。AD20msp415比AD290msp410具有更高的集成度。

    AD20msp415芯片组件由两个高集成度芯片AD6421（VBC）和AD6422（GSMP）组成，这两个芯片是采用亚微米工艺制成的低功率CMOS芯片，它们能实现GSM手机的所有基带信号处理功能。其系统的体系结构很容易集成到现有的设计中，并可为下一代设计奠定基础。

    AD20msp415芯片组件使用2.7V～3.3V的工作电源。与外部的电源功率特性相结合，可大大降低电源功率的消耗，延长手机的通话时间和等待时间。

1.1 主要特性

    AD20msp415是个完整的基带处理芯片组件，可实现下述功能：

    ●语音编码与译码（GSM 06.XX）；

    ●信道编码与译码（GSM 05.03）；

    ●可实现16状态的Viterbi均衡和软判决；

    ●所有的AD转换和DA转换功能；

    ●含有所有的无线电接口、辅助接口和语音接口；

    ●支持GSM数据业务；

    ●内含嵌入式16位微控制器；

    ●具有嵌入式16位DSP；

    ●具有集成的SIM和键盘接口；

    ●具有和AD6430 GSM RF芯片组件的接口；

    ●具有和EFP协处理的接口；

    ●有JTAG边界扫描功能；

    ●能提供第1层的软件，可与AD20msp410软件兼容；

    ●提供完整的参考设计，可用于基带单元和无线电单元；

    ●可进行超低功率设计；

    ●工作电压为2.7～3.3V；

    ●具有智能电源管理特性；

    在通话模式时，功耗为数百毫瓦；

    在等待模式时，功耗为数十毫瓦；

    ●采用TQFP封装，占据面积小于7.5cm2。

    ●AD20msp415以其很高的集成度和诸多优点可被广泛应用在GSM移动通信以及DCS1800和PCS1900移动通信系统。

2 工作原理

    图1所示为GSM基带处理器芯片组件的功能框图。它可看作由一系列独立的功能单元组成。

    该芯片组件具有11个外部接口，在设计中可以灵活使用，具体如下：

    ●到VBC的模拟语音接口；

    ●到VBC和GSMP的无线电接口；

    ●到FGSMP的数字SIM卡接口；

    ●到键盘的数字接口；

    ●从GSMP到存储器和显示的数字总线接口；

    ●数字音频接口（DAI）；

    ●到GSMP的用于数据业务的数字接口；

    ●从GSMP到EEPROM的数字接口；

    ●从GSMP到外界附件的数字接口；

    ●数字测试接口；

    ●从GSMP到备选的EFR协处理器的数字接口。

    图2所示为AD20msp415芯片组件的接口示意图。

2.1 到VBC的模拟语音接口

    到VBC的语音模拟接口可提供用于偏置麦克风信号的电压参考。VBC的模拟输出能够直接驱动耳机。

2.2 到VBC和GSMP的无线电接口

    一个典型的无线电单元包括三种功能：发送机、接收机和频综，来自VB的基带I和Q信号被馈入发送器，并被上变频到GSM应用中的900MHz或者PCM应用中的1800MHz。AD20msp415所提供的到VBC和GSMP的无线电接口可为系统的无线电单元提供驱动。

2.3 到GSMP的数字SIM卡接口

    GSMP可直接与SIM接口。然而需要接口逻辑来把3V芯片组件连接到5V的SIM上。

2.4 到键盘的数字接口

    AD20msp415芯片组件在GSMP上接口可提供6行4列的键盘扫描。以查询从GSMP到存储器、显示数字总线接口、外部RAM和ROM以及显示控制器的状态，它可直接与21位地址总线和16位数据总线接口。

2.5 到闪存的接口

    大容量的闪速存储器可容纳GSMP的嵌入控制处理器的所有程序。这包括完整的GSM协议软件以及用户接口软件。建议使用容量为8Mbit的存储器，而增强特性则需要更大的容量。这样，可很方便地得到嵌入控制处理器振奋地址空间的支持。为支持闪速存储器，GSMP提供了嵌入码，通过其标准的串行接口可将软件下载到闪速存储器中。

2.6 到SRAM的接口

    处理器支持静态RAM以存储用户定义的变量，通常这些RAM被协议堆栈和应用层所使用。标准的SRASM可直接与GSMP的地址和数据总线接口。

2.7 到显示控制器的接口

    该接口通过地址和数据总线来实现，它与读写选通信号和特定的使能信号密切相关，GSMP提供了一个带PWM控制的背景光控制脚，以控制背景光的亮度。

2.8 数字语音接口（DAI）

    根据GSM技术规范的要求，AD20msp415芯片组件提供了一个数字音频接口以便对语音单元部分进行一些功能测试。该接口在测试模拟时被激活。

2.9 到GSMP的用于数据业务的数字接口

    该芯片组件使用的是串行接口连接到外部的数据终端适配器。

2.10 从GSMP到EEPROM的数字接口

    GSMP提供了单独的引脚以便通过串行总线直接与外部串行EEPROM接口。该EEPROM通常用于存储校正信息或用户的可变参数，如手机标识（IMEI）、语言种类、键盘锁定、DTMF开/关和无线电校正参数等。

    EEPROM的典型大小为2k(8位)，其具体值应取决于实际的设计要求。

2.11 从GSMP到外界附件的数字接口

    为对外部附件进行适当的控制，AD6422提供了一个10引脚的附件接口，该接口由8个能用I/O信道、一个芯片选择和一个功率控制信号组成。

2.12 数字测试接口

    通过提供JTAG边界扫描功能，AD6421和AD6422都支持先进的测试功能。此外AD6422提供了测试/模式引脚，可选择不同的测试和工作模式。

2.13 从GSMP到备选的EFT协处理器的数字接口

    AD6422提供了从GSMP连接到外部备选的EFR协处理器的数字接口，在PCS1900移动通信应用中，需要此协处理器来处理增强功能的全速率语音编码及译码。

3 典型应用

    图3所示为AD20msp415芯片组件在移动通信手机中的应用原理结构图。