SCA平臺ARM組件的設計
軟件無線電是一個無線通信系統(從低容量的移動電話到高容量的多信道無線電臺)。在這個系統中,可通過在靈活的信號處理硬件上運行專業的軟件來實現專用的通信和傳輸特性。它和傳統依靠單一的硬件非常不同,其好處是可復用或共享單一系統平臺來完成多種通信目的。實際上,在底層硬件物理限制內,任何通信任務都可以通過加載軟件來實現,包括廣泛的領域升級和維護。
SCA的出現使得軟件無線電的民用成為現實,SCA是通信平臺組件可移植性、可交換性、互用性、軟件可重用性、體系結構可擴展性的一個標準,這個標準主要體現在以下4個方面:1)使移植費用降到最低;2)使一個波形應用在不同廠商的多個平臺(比如操作系統、硬件、主機環境)上能實現最大無縫移植;3)多使用和重用即插即用組件來建立波形;4)支持通信平臺體系結構可擴展性,這樣從手持到基站都使用同樣的體系結構。
SCA的開發主要包括以下3點:1)核心框架的設計,核心框架是SCA系統的核心,通常選用成熟的核心框架產品,而不是開發新的核心框架實現;2)設備節點開發和波形應用開發:3)系統集成,主要是把上兩步中的核心框架和設備節點,波形應用集成到一個系統。
1 SCA節點開發
在SCA體系結構中,Node(節點)是指注冊在同一個Device Manager(設備管理器)上的一系列Deviee(邏輯設備),包括GPP,DSP,FPGA,聲卡等。一個實際的基于SCA的軟件無線電電臺,是由一個或多個節點構成的,每個節點包含一個設備管理器,管理本節點內的所有設備和服務,完成相應的功能。圖1所示為SCA節點設計框圖。
整個軟件無線電電臺由圖1中虛線框中所示的實際硬件設備構成,按SCA規范分為Device(如I/0設備,聲卡設備等),Loadable Device(可加載設備)和Executable Device(可執行設備)3類。SCA節點運行在Executable Device上。然后對組件進行封裝:對每一個 Device組件,都需要根據SCA體系里規定的APl完成所有的實現,然后對文件進行編譯,最后設計邏輯設備的各種端口(Port)以實現與其他組件之間的數據通信。
2 ARM組件的設計
一個設備組件的設計工作包括兩大部分:一是設備組件的API(應用程序編程接口)實現,二是組件的端口和屬性設計。接下來將按照這兩個方面介紹ARM組件的設計。表1給出了ARM組件端口與屬性設計。
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