作者：南華大學   華欣   黃智偉

    摘要：Siw1701無線電調制解調器是用來解決藍牙無線通信用的單片集成電路。

    芯片內部包含一個2.4GHz無線電收發(fā)器、GFSK調制解調器和數(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，構成藍牙無線通信產(chǎn)品。

    要害詞：藍牙調制解調器嵌入式無線收發(fā)器

    1  SiW1701簡介

    SiW1701無線電調制解調器是SiliconWave'sOdyssey公司推出的用來解決藍牙無線通信用的IC，頻率范圍2400～2800MHz，接收機靈敏度-80～85dBm，射頻輸出發(fā)射功率-4～+4dBm，睡眠模式電流消耗7～90μA。SiW1701完全符合藍牙1.1規(guī)格，適合2級或3級發(fā)射功率分類，或者有外部電路的一級功率分類。直接轉換的無線電結構與集成的VCO和頻率合成器只需要很少外部組件。集成的模擬/數(shù)字轉換電路轉換在無線電和GFSK調制解器之間I/O信號。完整的GFSK調制解調器包含數(shù)字調制器。信道時限校正和比特限制器。集成的0dBm發(fā)射激勵器（末級前置放大器），有8個輸出功率等級控制。通過數(shù)字接口可與藍牙控制器Ics直接接口。對功耗進行了優(yōu)化設計，睡眠模式電流消耗7～90μA。工作溫度-40～+85℃。

    圖1  SiW1701內部結構方框圖

    SiW1701無線電解調器適合所有需要一個無線電連接的應用。它是應用了藍牙無線技術、低功率和高性價比的方案。可應用于手持移動電話及其附件、辦公電腦、筆記本電腦和打印機、PDAs（個人數(shù)字助理）、個人備忘記事本和移媒體設備、數(shù)字相機和游戲手柄，遙控車鎖等。

    2  SiW1701內部結構與工作原理

    SiW1701采用MLF-48封裝，內部結解調器內，為了轉換到一個外部設備，使用數(shù)據(jù)檢測和定時恢復回路來轉換數(shù)據(jù)。發(fā)射進程控制恰好以相反的順序進行。數(shù)據(jù)控制功能和一個編程接口，答應無線電調制解調器控制和一個柔性的接口一起，連接到外置藍牙鏈接控制器芯片上。為了有效地進行功率控制，此無線電的每個部分都可在不用時被關閉。主時鐘基準和低功率時鐘用來提供時鐘信號到外部設備和SiW1701。發(fā)射的信號是被GFSK調制過的數(shù)據(jù)，在芯片產(chǎn)生一個+4dBm的無線電輸出，并答應提供給外置放大器一個功率控制信號。

    （1）無線電接口

    無線電接口答應通過一個外部線路與發(fā)射和接收藍牙無線電信號的天線連接；可以使用外部發(fā)射/接收轉換和功率放大器的控制信號；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。信號描述如表1所列。

    表1  信號描述

    （2）調制解調器接口

    調制解調器接口在SiW1701和外部控制器IC之間傳輸藍牙數(shù)據(jù)。SiW1701上的可編程接口可以被設置成多種操作模式。接口的編程是通過內置寄存器實現(xiàn)的。調制調解器接口信號說明如表2所列。

    （3）時鐘信號

    32MHz時鐘用來作為射頻電路的基準，也為大部分內部數(shù)字電路提供時鐘信號和為外部處理器提供定時信號，說明如表3所列。

    表2  調制調解器接口信號說明

    表3  時鐘信號

    （4）串行編程接口

    通過串行編程接口（SPI）來訪問SiW1701IC的內部寄存器。SPI是一個可以由時鐘控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4種信號，見表4所列。

    表4  SPI可編程接口

    （5）其它I/O

    表5中的引腳由無線電調制解調器的各種模擬和數(shù)據(jù)電路使用。

    表5  其它I/O

    表6  電源和接地引腳

    （6）電源和接地

    SiW1701的數(shù)字和模擬電路建議使用單獨的3V電源。電源和接地引腳如表6所列。另外，芯片的中心有一個可提供更好接地功能的接地腳。

    圖3  SiW1701應用電路

    3  應用電路設計

    操作中，需要SiW1701芯片的無線電和調制解調器接口、串行編程接口（SPI）和2個時鐘輸入。無線接口答應通過一個外部電路與發(fā)射和接收藍牙無線電信號的天線連接；可以使用外部發(fā)射/接收轉換和功率放大器的控制信號；需要外部阻抗匹配和不平衡變壓器回路來完成接到天線的接口。調制解調器接口在SiW1701和基帶控制器芯片之間傳輸外部控制的藍牙數(shù)據(jù)。SiW1701上的可編程接口可以根據(jù)需要設備成多種操作模式。接口的編程是通過內置寄存器來實現(xiàn)的。32MHz時鐘是作為射頻電路時鐘基準，為大部分內部數(shù)字電路提供時鐘信號，也為外部處理器提供定時信號。串行編程接口用來訪問SiW1701芯片的內部寄存器。SPI是一個可以由時鐘控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4種信號。SPI_SS，低電平有效，它改變SiW1701選擇。注重在每次數(shù)據(jù)發(fā)射后，不必終止串行時鐘。