基帶信號處理芯片組件AD20msp425

摘要：芯片組件AD20msp415可用于GSM/DCS1800/PCS1900等三種模式的移動通信系統的手機中，它具有很高的集成度，便于使用，可與很廣范圍的產品解決方案相兼容。文中介紹了芯片組件AD20msp415的原理、特點與典型應用。

關鍵詞：移動通信 GSM 基帶處理 AD20msp415

1 概述

AD公司的GSM模擬基帶處理器芯片組件為基于GSM的移動通信系統提供了具有競爭力的解決方案。它具有很高的集成度，便于使用，可與很廣范圍的產品相兼容，例如GSM900，DSC1800，PCS1900手機和PCMCIA數據卡等。AD20msp415比AD290msp410具有更高的集成度。

AD20msp415芯片組件由兩個高集成度芯片AD6421（VBC）和AD6422（GSMP）組成，這兩個芯片是采用亞微米工藝制成的低功率CMOS芯片，它們能實現GSM手機的所有基帶信號處理功能。其系統的體系結構很容易集成到現有的設計中，并可為下一代設計奠定基礎。

AD20msp415芯片組件使用2.7V～3.3V的工作電源。與外部的電源功率特性相結合，可大大降低電源功率的消耗，延長手機的通話時間和等待時間。

1.1 主要特性

AD20msp415是個完整的基帶處理芯片組件，可實現下述功能：

●語音編碼與譯碼（GSM 06.XX）；

●信道編碼與譯碼（GSM 05.03）；

●可實現16狀態的Viterbi均衡和軟判決；

●所有的AD轉換和DA轉換功能；

●含有所有的無線電接口、輔助接口和語音接口；

●支持GSM數據業務；

●內含嵌入式16位微控制器；

●具有嵌入式16位DSP；

●具有集成的SIM和鍵盤接口；

●具有和AD6430 GSM RF芯片組件的接口；

●具有和EFP協處理的接口；

●有JTAG邊界掃描功能；

●能提供第1層的軟件，可與AD20msp410軟件兼容；

●提供完整的參考設計，可用于基帶單元和無線電單元；

●可進行超低功率設計；

●工作電壓為2.7～3.3V；

●具有智能電源管理特性；

在通話模式時，功耗為數百毫瓦；

在等待模式時，功耗為數十毫瓦；

●采用TQFP封裝，占據面積小于7.5cm2。

●AD20msp415以其很高的集成度和諸多優點可被廣泛應用在GSM移動通信以及DCS1800和PCS1900移動通信系統。

2 工作原理

圖1所示為GSM基帶處理器芯片組件的功能框圖。它可看作由一系列獨立的功能單元組成。

該芯片組件具有11個外部接口，在設計中可以靈活使用，具體如下：

●到VBC的模擬語音接口；

●到VBC和GSMP的無線電接口；

●到FGSMP的數字SIM卡接口；

●到鍵盤的數字接口；

●從GSMP到存儲器和顯示的數字總線接口；

●數字音頻接口（DAI）；

●到GSMP的用于數據業務的數字接口；

●從GSMP到EEPROM的數字接口；

●從GSMP到外界附件的數字接口；

●數字測試接口；

●從GSMP到備選的EFR協處理器的數字接口。

圖2所示為AD20msp415芯片組件的接口示意圖。

2.1 到VBC的模擬語音接口

到VBC的語音模擬接口可提供用于偏置麥克風信號的電壓參考。VBC的模擬輸出能夠直接驅動耳機。

2.2 到VBC和GSMP的無線電接口

一個典型的無線電單元包括三種功能：發送機、接收機和頻綜，來自VB的基帶I和Q信號被饋入發送器，并被上變頻到GSM應用中的900MHz或者PCM應用中的1800MHz。AD20msp415所提供的到VBC和GSMP的無線電接口可為系統的無線電單元提供驅動。

2.3 到GSMP的數字SIM卡接口

GSMP可直接與SIM接口。然而需要接口邏輯來把3V芯片組件連接到5V的SIM上。

2.4 到鍵盤的數字接口

AD20msp415芯片組件在GSMP上接口可提供6行4列的鍵盤掃描。以查詢從GSMP到存儲器、顯示數字總線接口、外部RAM和ROM以及顯示控制器的狀態，它可直接與21位地址總線和16位數據總線接口。

2.5 到閃存的接口

大容量的閃速存儲器可容納GSMP的嵌入控制處理器的所有程序。這包括完整的GSM協議軟件以及用戶接口軟件。建議使用容量為8Mbit的存儲器，而增強特性則需要更大的容量。這樣，可很方便地得到嵌入控制處理器振奮地址空間的支持。為支持閃速存儲器，GSMP提供了嵌入碼，通過其標準的串行接口可將軟件下載到閃速存儲器中。

2.6 到SRAM的接口

處理器支持靜態RAM以存儲用戶定義的變量，通常這些RAM被協議堆棧和應用層所使用。標準的SRASM可直接與GSMP的地址和數據總線接口。

2.7 到顯示控制器的接口

該接口通過地址和數據總線來實現，它與讀寫選通信號和特定的使能信號密切相關，GSMP提供了一個帶PWM控制的背景光控制腳，以控制背景光的亮度。

2.8 數字語音接口（DAI）

根據GSM技術規范的要求，AD20msp415芯片組件提供了一個數字音頻接口以便對語音單元部分進行一些功能測試。該接口在測試模擬時被激活。

2.9 到GSMP的用于數據業務的數字接口

該芯片組件使用的是串行接口連接到外部的數據終端適配器。

2.10 從GSMP到EEPROM的數字接口

GSMP提供了單獨的引腳以便通過串行總線直接與外部串行EEPROM接口。該EEPROM通常用于存儲校正信息或用戶的可變參數，如手機標識（IMEI）、語言種類、鍵盤鎖定、DTMF開/關和無線電校正參數等。

EEPROM的典型大小為2k(8位)，其具體值應取決于實際的設計要求。

2.11 從GSMP到外界附件的數字接口

為對外部附件進行適當的控制，AD6422提供了一個10引腳的附件接口，該接口由8個能用I/O信道、一個芯片選擇和一個功率控制信號組成。

2.12 數字測試接口

通過提供JTAG邊界掃描功能，AD6421和AD6422都支持先進的測試功能。此外AD6422提供了測試/模式引腳，可選擇不同的測試和工作模式。

2.13 從GSMP到備選的EFT協處理器的數字接口

AD6422提供了從GSMP連接到外部備選的EFR協處理器的數字接口，在PCS1900移動通信應用中，需要此協處理器來處理增強功能的全速率語音編碼及譯碼。

3 典型應用

圖3所示為AD20msp415芯片組件在移動通信手機中的應用原理結構圖。