IP模塊是手機設(shè)計方便集成的關(guān)鍵(04-100)

　　設(shè)有Bluetooth功能的SoC設(shè)計通常是由幾個高度復(fù)雜分系統(tǒng)組成的。每個分系統(tǒng)兼?zhèn)溆杏布M件和軟件組件兩個方面，總體設(shè)計環(huán)境中實現(xiàn)專用功能。理想地，這些分系統(tǒng)應(yīng)這樣設(shè)計，其硬件和軟件兩者邊界的定義是十分清晰的，讓各個獨立功能得到充分的驗證，便于集成到SoC設(shè)計中。這些分系統(tǒng)的商品化IP產(chǎn)品已在進行中。

　　模塊化IP結(jié)構(gòu)充分考慮了硬件/軟件設(shè)計、軟件應(yīng)用設(shè)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(xiàn)成的無線SoC設(shè)計(如GSM手機)中增加一個復(fù)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(xiàn)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(chǎn)品；單片IC器件和IP內(nèi)核，它們在即插即用上是等效的。SoC設(shè)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(nèi)核將Bluetooth功能歸入片內(nèi)。

　　Synopsys Designware Blue IQ 是一個可合成的Bluetooth內(nèi)核，通過標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(nèi)核是完全自給自足的，它的內(nèi)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(jié)構(gòu)確保Bluetooth 不會干擾與手機其余部分相關(guān)聯(lián)的任何定時關(guān)鍵的軟件，從而簡化了Bluetooth 功能的集成。

　　手機設(shè)計

　　圖1是2.5G手機(GSH/GRPS/EDGE)的方框圖。一條AMBA總線構(gòu)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(shè)總線)段組成。連接在AMBA結(jié)構(gòu)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(shè)。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(nèi)核連接在APB UART 外設(shè)添加到SoC設(shè)計的，并由主CPU的Bluetooth 協(xié)議棧軟件進行控制。