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无线通信的方向

Rick Nelson?? EDN主编?? 2010年04月30日 ?? 收藏0

  供应商正端出各种软硬件大餐,为固定与移动设备增加通信功能。

  要点

- 我们正在增加新的通信标准与协议,但老一套标准不会消失得没有那么快。
- 不仅仅是制造芯片问题;还关系到用软件将所有东西集成到一起。
- 支持多种通信协议的一个有效方式是采用一个技术平台或参考设计。
- 人们低估了在产品中增加无线连网能力的成本。
- 以往用FPGA或ASIC实现的基带功能,现在可以用软件完成。

  随着无线技术日益普及,各家供应商正在提供一系列软硬件技术,协助在产品中增加通信功能。这些技术支持的通信标准包括蓝牙Wi-FiGPS(全球定位系统)、LTE(长期演进)以及WiMax(全球微波接入互操作)。然而,在增加无线连网功能时,芯片及相关软件的选择(假设所选择的实现能正常工作,并满足相关的论证要求)可能极具挑战性。即使做出了一个可行的设计,但如果未优化性能、功耗、成本和规模,则可能不会取得市场上的成功。今天最热门的东西未必是最好的通信标准和客户需要的东西,因此选择的软硬件实现方案应有这样的特点:每个新一代产品都不需要彻底从头开始适应(见附文《无线技术一览》)。

  每个后续一代产品都

可能要与前代保持兼容。咨询公司OctoScope的创始人兼总裁Fanny Mlinarsky用移动业举例说:“行业内一般的趋势是,我们在增加新的标准和协议,但旧的不会很快淘汰。它们还存在着,所以我们必须向后兼容。因此当整个移动业自身经历着宽带无线3G和4G的重新改造,它还要背负欧洲的GSM与美国的CDMA包袱。即使身为3G的WCDMA现在正在迈入市场,也很快要被LTE所取代。”

  对于某些应用,可以选择一种单芯片来实现无线链接。在上个月的CES(消费电子展)上,Marvell公司展示了自己的Avastar系列无线连接器件,用于永远开机型的消费电子设备,如手机、便携媒体播放器、电子阅读机、打印机、数码相机、上网本、数字电视、机顶盒、DVD播放机、游戏机,甚至恒温器。该公司可以将自己的IP(知识产权)核心整合起来,针对目标市场来创建器件。现在它提供用于Wi-Fi,Wi-Fi与蓝牙,蓝牙与FM,以及Wi-Fi、蓝牙与FM的器件样品。Marvell公司预计将在今年上半年推出该系列的四款以上器件。

  对于需要在微控制器设计中增加无线功能的嵌入系统开发者,Microchip Technology公司提供一站式购买方案。上个月,该微控制器制造商用其收购的ZeroG Wireless增加了对嵌入无线应用的支持,这是一家私营无晶圆半导体开发商,主要产品是经Wi-Fi认证的收发器和经FCC认证的模块。嵌入系统设计者可以用ZeroG器件,通过SPI(串行外设接口)为Microchip的任何8、16或32位PIC微控制器增加无处不在的Wi-Fi连网协议。

Microchip公司的PIC微控制器包含了来自ZeroG公司的Wi-Fi模块

Microchip公司的PIC微控制器包含了来自ZeroG公司的Wi-Fi模块,后者最近刚被Microchip公司收购,该微控制器用于嵌入系统应用。ZeroG器件包括了内存、介质访问控制数字基带功能、一个加密引擎、电源管理、低压差稳压功能,以及功率放大器和其它RF功能。Wi-Fi设备通过一个SPI链路连接到微控制器。

  Microchip公司还支持其它无线标准,包括ZigBee。该公司在12月宣布,它已经收到了对自己新的ZigBee-RF4CE平台的认证,这是一个用于ZigBee的开发套件,包括XLP PIC控制器、一个针对802.15.4 ZigBee网络的MRF24J40收发器,以及一个FCC认证模块。这个套件带有ZigBee应用的认证协议栈。

  XLP PIC处于平台的中心,它集成了用于电容触摸检测、USB接口以及模拟I/O等的多种外设。Microchip公司在套件中包含了软件,如使用外设的mTouch检测软件。套件的其它工具包括MPLab集成开发环境、MPLab Real ICE系统、MPLab ICD 3、Pickit 3调试器/编程器,以及C编译器。

  你也可以找到手机的单芯片实现方案。例如,英飞凌公司提供的单芯片X-Gold 116 GSM/GPRS(通用无线分组业务)实现,它采用65 nm CMOS工艺,用于短信手机。该芯片在一个8mm×8mm封装内集成了GSM基带、RF收发器、电源管理功能、SRAM,以及FM收音功能。英飞凌作为其XMM 1160短信手机平台的一部分提供该器件,此平台在一个四层印刷电路板上包含了50只元器件,有用户界面、多媒体框架、介质层,以及Java软件。该公司还提供XMM 6130平台,面向入门级的互联网浏览手机市场,支持3G HSDPA(高速下行链路分组接入)。该平台集成了一个基于ARM11的微控制器、基带数字与模拟功能,以及电源管理功能,它还提供用于相机


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