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

摘要：Siw1701無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器是用來(lái)解決藍(lán)牙無(wú)線通信用的單片集成電路。芯片內(nèi)部包含一個(gè)2.4GHz無(wú)線電收發(fā)器、GFSK調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字控制功能電路。Siw1701可與Siw1750/1760鏈接控制或者其它微控制器組合，構(gòu)成藍(lán)牙無(wú)線通信產(chǎn)品。

1 SiW1701簡(jiǎn)介

SiW1701無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器是Silicon Wave's Odyssey公司推出的用來(lái)解決藍(lán)牙無(wú)線通信用的IC，頻率范圍2400～2800MHz，接收機(jī)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(jí)或3級(jí)發(fā)射功率分類，或者有外部電路的一級(jí)功率分類。直接轉(zhuǎn)換的無(wú)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(wú)線電和GFSK調(diào)制解器之間I/O信號(hào)。完整的GFSK調(diào)制解調(diào)器包含數(shù)字調(diào)制器。信道時(shí)限校正和比特限制器。集成的0dBm發(fā)射激勵(lì)器（末級(jí)前置放大器），有8個(gè)輸出功率等級(jí)控制。通過(guò)數(shù)字接口可與藍(lán)牙控制器Ics直接接口。對(duì)功耗進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(wú)線電解調(diào)器適合所有需要一個(gè)無(wú)線電連接的應(yīng)用。它是應(yīng)用了藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)、低功率和高性價(jià)比的方案�？蓱�(yīng)用于手持移動(dòng)電話及其附件、辦公電腦、筆記本電腦和打印機(jī)、PDAs（個(gè)人數(shù)字助理）、個(gè)人備忘記事本和移媒體設(shè)備、數(shù)字相機(jī)和游戲手柄，遙控車鎖等。

2 SiW1701內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理

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(gè)外部設(shè)備，使用數(shù)據(jù)檢測(cè)和定時(shí)恢復(fù)回路來(lái)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(gè)編程接口，允許無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器控制和一個(gè)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(wú)線電的每個(gè)部分都可在不用時(shí)被關(guān)閉。主時(shí)鐘基準(zhǔn)和低功率時(shí)鐘用來(lái)提供時(shí)鐘信號(hào)到外部設(shè)備和SiW1701。發(fā)射的信號(hào)是被GFSK調(diào)制過(guò)的數(shù)據(jù)，在芯片產(chǎn)生一個(gè) 4dBm的無(wú)線電輸出，并允許提供給外置放大器一個(gè)功率控制信號(hào)。

（1）無(wú)線電接口

無(wú)線電接口允許通過(guò)一個(gè)外部線路與發(fā)射和接收藍(lán)牙無(wú)線電信號(hào)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(hào)；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(hào)描述如表1所列。

表1 信號(hào)描述

引 腳名 稱

說(shuō) 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(gè)可變的電流源，可用來(lái)控制外部功率放大器33TX-RX-SWTTCH輸出信號(hào)指示無(wú)線電的電流等級(jí)。極性可以編程。默認(rèn)設(shè)置：高電平時(shí)不射模式，低電平時(shí)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(guò)內(nèi)置寄存器實(shí)現(xiàn)的。調(diào)制調(diào)解器接口信號(hào)說(shuō)明如表2所列。

（3）時(shí)鐘信號(hào)

32MHz時(shí)鐘用來(lái)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(shí)鐘信號(hào)和為外部處理器提供定時(shí)信號(hào)，說(shuō)明如表3所列。

表2 調(diào)制調(diào)解器接口信號(hào)說(shuō)明

引 腳名 稱方 向

說(shuō) 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(shí)）22CD_TXENI/O具有載波檢波和發(fā)射啟動(dòng)雙重功能。此雙向信號(hào)可以通過(guò)內(nèi)置寄存器激活。在發(fā)射期間，此引腳可以用來(lái)作為一個(gè)輸入信號(hào)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(lái)作為輸出信號(hào)指示載波檢波（CD）28RX_CLKO接收時(shí)鐘輸出，為藍(lán)牙分組數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)的1MHz定時(shí)。可按需要禁止輸出20ENABLE_RMI使能SiW170lg工作21HOP_STRBI由鏈路控制器產(chǎn)生的俁，用來(lái)指示TX或RX上升沿的開(kāi)始27BB_CLKO時(shí)鐘輸出，輸出到基帶回路。時(shí)鐘頻率可編程為32MHz輸入時(shí)鐘的1/1、1/2、1/3或1/432REXET_NI僅用于數(shù)字電路復(fù)位。狀態(tài)機(jī)構(gòu)和內(nèi)置寄存器復(fù)位到默認(rèn)狀態(tài)。此信號(hào)應(yīng)具有10μs的最小脈沖寬度。注意：當(dāng)RESET_RM被激活時(shí)，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(shí)鐘信號(hào)

引 腳名 稱方 向

說(shuō) 明

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

（4）串行編程接口

通過(guò)串行編程接口（SPI）來(lái)訪問(wèn)SiW1701IC的內(nèi)部寄存器。SPI是一個(gè)可以由時(shí)鐘控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4種信號(hào)，見(jiàn)表4所列。

表4 SPI可編程接口

引 腳名 稱方 向

說(shuō) 明

26SPI_RXDISPI接收端口，寫(xiě)/輸入30SPI_TXDOSPI發(fā)射端口，讀/輸出31SPI

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