模塊化IP結構充分考慮了硬件/軟件設計、軟件應用設計、以及快速原型的需要,因而便于集成和系統(tǒng)的驗證。本文以現成的無線SoC設計(如GSM手機)中增加一個復雜的無線功能,即Bluetooth功能的實例來說明這一原理。Bluetooth實例充分體現確切地定義了硬件與軟件接口模塊化協(xié)議的優(yōu)勢,帶來了諸多靈活性,且可優(yōu)化每個組件的成本和功率。
SoC選擇
目前,市場上有兩類產品;單片IC器件和IP內核,它們在即插即用上是等效的。SoC設計者也有兩種選擇,或連接一個外部IC;或為了降低總系統(tǒng)成本,采用IP內核將Bluetooth功能歸入片內。
Synopsys Designware Blue IQ 是一個可合成的Bluetooth內核,通過標準4線UART(H4)接口連接至主CPU,例如ARM9嵌入式微處理器,管理上層Bluetooth協(xié)議載,另一方面,Bluetooth IP內核通過通用 14引腳“Bluetooth RF”接口連接至RF器件,例如Silicon Wave。
Bluetooth功能在Bluetooth IP內核是完全自給自足的,它的內部基帶處理器可以主CPU處下載全部實時Bluetooth 工作程序。對SoC軟件組,這類體系結構確保Bluetooth 不會干擾與手機其余部分相關聯的任何定時關鍵的軟件,從而簡化了Bluetooth 功能的集成。
手機設計
圖1是2.5G手機(GSH/GRPS/EDGE)的方框圖。一條AMBA總線構成了SoC的骨架,它由高速AHB(高級硬件總線)段和低速APB(高級外設總線)段組成。連接在AMBA結構上有蜂窩分系統(tǒng)以及 RTOS用和控制手機上各種按鍵和顯示屏用低速外設。一個GPS單元也連接在APB上,為手機提供符合新E911/E112要求的位置信息。Bluetooth分系統(tǒng)則是將Bluetooth IP內核連接在APB UART 外設添加到SoC設計的,并由主CPU的Bluetooth 協(xié)議棧軟件進行控制。
從硬件集成觀點,附加Bluetooth分系統(tǒng)就象手機設計增加一個