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無線電收發器、GFSK調制解調器和數字控制功能電路。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品。

    要害詞：藍牙調制解調器嵌入式無線收發器

    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規格，適合2級或3級發射功率分類，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調制解調器包含數字調制器。信道時限校正和比特限制器。集成的0dBm發射激勵器（末級前置放大器），有8個輸出功率等級控制。通過數字接口可與藍牙控制器Ics直接接口。對功耗進行了優化設計，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（個人數字助理）、個人備忘記事本和移媒體設備、數字相機和游戲手柄，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，使用數據檢測和定時恢復回路來轉換數據。發射進程控制恰好以相反的順序進行。數據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。發射的信號是被GFSK調制過的數據，在芯片產生一個+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射和接收藍牙無線電信號的天線連接；可以使用外部發射/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之間傳輸藍牙數據。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據電路使用。

    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射和接收藍牙無線電信號的天線連接；可以使用外部發射/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據。SiW1701上的可編程接口可以根據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的。32MHz時鐘是作為射頻電路時鐘基準，為大部分內部數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。注重在每次數據發射后，不必終止串行時鐘。