枝上又闻啼

1.微处理器

AD6522芯片(ADBP,Advanced Digital Baseband Processor)集成了微处理器和处理器均衡与语言编码算法的DSP。DSP的第三部分则包括了信道编码器。为了控制整个手机，ADBP负责整个手机的时序管理：信道编码器(Channel Codec)承担的是与信道编码和解码相关的信号处理工作：控制处理器则运行剩下的Layer1功能层、Layer2和Layer3层的协议以及余下的所有手机软件。

AD6522的微处理器核心是Advanced RISC Machines LTD公司的ARM7TDMI处理器，它兼容thumb指令集，包含DEBUG接口及JTAG接口。

arm7TDMI可以使用两种指令集：一种是32位arm指令集：一种是Thumb指令集。Thumb指令集是arm指令集的子集，但它能提供比16位体系结构更高的性能，比32位体系结构更高的代码密度。因此，Thumb指令集使arm7TDMI核非常适合于有存储器宽度和代码密度限制的嵌入式场合。

AD6522的JTAG接口由5个信号脚组成：JTAG使信号脚JTAGEN、时钟信号TCK脚、测试模式选择脚TMS，以及两个单向数据传输管脚——一个为数据输入TDI、一个为数据输出TDO。如果不用TMS管脚信号，则JTAG接口用来提供数字音频接口DAI测试所需要的3个控制信号。

联合测试行动小组（JTAG，Join Test Action Group）是一种国际标准测试协议（IEEE1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。JTAG最初用来对芯片经行测试的，基本原理是在器件内部定义一个测试访问口（TAP，Test Access Prot）通过专用的JTAG测试工具对其内部节点经行测试。JTAG测试允许许多个器件通过JTAG接口串连在一起，形成一个JTAG链，能实现对各个器件分别测试。现在，JTAG接口还常用于实现编程（ISP，In-System Programmable），对Flash等器件经行编程。JTAG编程方式是在线编程，传统生产流程中先对芯片经行预编程，现再装到板上，简化的流程为先固定器件在电路板上，再用JTAG编程，从而可大大加快工作进度。

AD6522内的arm7TDMI微处理器是一个32位处理器，地址总线是24位（A0~A23），为每个连接设备提供了最大16MB的寻址空间。地址线A21、A22、A23也可以用作一个GPIO线（GPIO17、GPIO15、GPIO14）。

微处理器有5个专用的片选。其中一个在用于ROM/FLASH存储器（nROMCS），一个用于RAM存储器（nDISPLAYCS）。nDISPLAYCS剩下的地址空间有几百字节，给内部支持接口电路和信道编解码接口。

在数据总线上，控制数据传输的有4个控制信号。这4个控制信号是读信号（nRD）、写信号（nWR），以及对于以8位访问的高字节写（nHWR/UBS）和低字节写（nLWR/LBS）信号。该数据接口可以由软件控制选择两种不同的模式——即允许自由支持8位和16位的SRAM储存芯片。

控制LCD的可以是8位或者16位的并行接口，使用数据、地址线、一个写信号、一个显示电路片选（nDISPLAYCS），并用LCDCTL控制输出信号。当采用这种模式时，会使用一个硬件连线的等待状态发生器来确保正确的定时。

通用系统连续接接口USC可以支持多种不同类型的串行接口。USC由7个管脚组成，可以支持编程数据传输或者电话簿的更新。

另外还有一个串行数据端口可以根据GSM应用的需要来改变功能，把它用作SIM卡接口。总共有5个信号线组成该端口：一个SIM卡数据线（SIMDATAOP）、一个SIM卡时钟线（SIMCLK）、两个SIM卡电路控制（SIMSUPPLY、SIMPROG/SIMDATAIP）及一个SIM卡复位（SIMRESET）。

SIMRESET、SIMSUPPLY及SIMPROG信号脚可用于通用目的的输出端口。SIMPROG信号被用来控制SIM卡电路在3V与5V的SIM卡支持之间切换。

13MHz系统主时钟被送到AD6522芯片的CLKIN端口。在AD6522的主时钟信号输入端口(CLKIN)与射频部分的13MHz振荡电路输出端之间，通常会有一个RC带通滤波器，以隔离射频及基带电路。

基带部分的编译码电路的时钟信号必须是方波（数字时钟）。AD6522扮演了13MHz时钟信号的缓冲器的角色。缓冲器输出的时钟信号经AD6522的CLKOUT端口输出。由一个寄存器位对CLKOUT脚进行控制，可以把编译电路（AD6521内）强制转入到待机省电模式，以节省功耗。

处于激活激活状态的微处理器必须能够自己保持加电。安排PWRON脚就是为了保持电源管理芯片处于激活状态。

为了省电，专门添加了一个32.768MHz振荡电路。当手机处于待机模式时，13MHz时钟可以被关掉，这个32.768MHz振荡电路将取代系统时钟。除32.768MHz晶体及补偿原件外，所有支持睡眠时钟工作的必要电路都内置在AD6522中。32.768MHz晶振被连接在AD6522芯片的OSCIN脚和OSCOUT脚上。由于芯片内有一个内置的10MΩ的反馈电阻阻值偏大，所以在外部并联了一个电阻。有时候为了防止RF影响睡眠时钟，会在32.768MHz晶体处并联两个电容。

加入32.768MHz时钟晶振使时钟（RTC）的实现变得非常简单，必要的实时时钟电路的硬件都包含在AD6522芯片中。为了使手机在关机时或者主电池耗尽时仍能保持正确的实时时钟（RTC），AD6522芯片提供了另一个后备电源输入端——VDDRTC。可以使用另一个电池，也可以使用一个低泄露的电容来提供实时时钟电源（VDDRTC）。

AD6522同时提供实时时钟单元的PWRON输出（实时时钟电路的中断信号输出），以使手机能具有定时开机功能。

2.信道编解码部分

信道编码部分处理所有的编译码功能、加密和解密功能、交织与去交织功能、还有VBC（话音基带信号编码译码单元）的接口、管理系统时序、以及部分控制功能——如射频频率合成控制接口。它还包含JTAG测试接口和一些控制寄存器，他们的某些寄存器与相应的I/O管脚相关。

3.控制寄存器

控制寄存器部分担负了很多的任务。它进行键盘矩阵的扫描，当任何一键被按下时产生一个中断。AD6522通过CKLON端口输出的信号来控制射频电源的工作，从而控制射频电路的启动与停止。

另外的寄存器位和相应的管脚(/ VBCRESET)对VBC（音频基带信号处理器）进行的复位操作。复位控制可以使用寄存器位，也可以利用上电或是关断电源来来控制。系统复位则是利用/RESET（N14脚输入的信号）进行的。

AD6522内的背景灯控制器提供3个独立的背景灯控制。背景灯控制信号时一个PWM信号。PWM信号的频率及周期可由软件来设定。这3个背景灯控制可分别独立启动。它们的时钟信号源可以是13MHz，也可以是32.768kHz。

4.音频基带变换器辅助部分接口

信道编码部分也对音频基带变换器的辅助部分接口进行管理。该接口是一个同步串行接口，由一条数据线（ASDO）、一条数据输入线（ASDI）、一个帧同步输出线（ASOFS）组成。

5.频率合成器接口

频率合成器接口提供了对两个RF PLL频率合成器的同步链接。控制接口包括频率合成数据、频率合成时钟、频率合成使能。频率合成使能信号还可以被用来控制发射VCO电路的启动。

6.时序和控制

时序和控制米快提供了信道编码、接受时基的时序参考。除此之外，信道编码和空中接口的同步和所有的内部控制信号都由该模块生成。

AD6522的C2脚输出的TXON信号可以用来启动与关闭VBC。VBC使用其上升沿作为精确定时的参考。该信号也用于高级定时。AD6522的B1端口输出的RXON用于打开VBC中的接受功能。AD6522输出的TXON、RXON这两个信号又都用来控制射频电路中解手、发射单元天线开关。

AD6522输出的TXPA被用来控制发射机功率放大电路的启动。它也可以被用作GPO脚，用以控制天线开关。

7.信道编码系统的功能

供信道编码器处理使用的数据主要来源于两个方面：话音业务和信令。前者通常是连续的，而后者常常是根据需要而定的，是断续的。

话音业务又有两种形式——话音数据和用户数据。不同的的话音业务和控制信息在物理层软件中又要进行不同的处理。语音传输数据由语音传输编码器提供：而剩下的用户数据则通过一个专门的串行口，由控制处理器提供。

信道解码发送/接收功能块的时序由内部时基模块提供。该时基模块对所有的功能子模块提供精确的低电平时序信号。该时间基准随空中信号做被动调整。所有的内部、外部的控制信号都来源于它。

物理层的处理可以分为4个部分，两个用于上行链路，两个用于下行链路。

从移动电话到基站的上行链路中，数据在发送路径上先经过编码，在经过射频电路调制发射。移动电话接收到基站发出的下行数据先经过接收射频电路解调，然后由基带部分经行解码处理。

8.DSP子系统

DSP是由一块通用AD2181的DSP内核加上内建的RAM和加载了软件代码的ROM组成。DSP子系统主要由两个功能：数字语音编码和信道均衡。

AD6522内的DSP支持两种语音编码算法——全速率（FR， Full-Rate）和增强型全速率（EFR，Enhanced Full-Rate）编码。FR把104kbit/s的数据流变换成13kbit/s的数据流：而EFR把104kbit/s的数据流编程为12.2kbit/s语音+0.8kbit/s CRC校验和重复位。

语音编码支持非连续发射模式（DTX，Discontinuous Transmission Mode）。芯片内的话音激活检测（ VAD，Voice Acivity Detection）单元监听本地用户是否在讲话，当本地用户没有讲话时，就只有零星地发送一些代表通话仍在经行的伪造声信号。这样做主要是出于节电的目的。

DSP核心还具备一些其他的功能，包括双音多频音的产生和一些短时回声的抵消等。

均衡器对接收信号进行恢复和解调，然后建立手机本地的时基参考。需要对信号进行均衡是因为GSM无线空中电波的传播环境很差，有许多因素会引起信号的失真，比如多径效应，一定要在源数据恢复之前对信号进行补偿。

DSP和VBC（音频基带信号处理器）之间有两个独立的借口，它们都是串行口。一个负责传输所有的语音编解码数据，另一个将数字音频信号传输到数字基带处理器电路。

话音数据接口包括下列信号：

VSDI是从DSP到VBC的数据流;VSDO则是反向的数据流；VSCLK是VBC生成的时钟信号；VSFS是帧同步信号，也是由VBC生成的。

基带数据接口由4条信号线组成：

BSDI是从DSP到VBC的串行数据线；BSDO是反向的；BSIFS是BSDI的帧同步信号，由DSP端生成。同样，BSOFS是BSFO的帧同步信号，由VBC端生成。