射頻IC應(yīng)用編程接口設(shè)計

隨著手機內(nèi)RF芯片的集成度不斷增加，編程需求也在顯著增加。但另一方面，手機生命周期在日益縮短。解決復(fù)雜性增加和生命周期縮短之間的矛盾的一個方法是采用“硬件”應(yīng)用編程接口(API)。本文討論開發(fā)API時應(yīng)遵循的一些規(guī)則以及應(yīng)避免的一些設(shè)計陷阱。

射頻IC的主要工作是調(diào)制與解調(diào)發(fā)射數(shù)據(jù)并接收想要的信號。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的出現(xiàn)，越來越多的射頻IC架構(gòu)把模擬功能和處理信號所需的數(shù)字信號處理功能塊整合在一起。但是，蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜性要求作為一個整體的蜂窩芯片必須具備靈活性，特別是對射頻IC而言。靈活性即意味著可編程能力。

獨立射頻IC的輸入構(gòu)造一直是串行外設(shè)接口(SPI)映射。圖(a)通常的SPI映射架構(gòu)。本質(zhì)上，可將該SPI映射方法看作接入射頻IC的一個“開關(guān)”和“旋鈕”陣列，典型情況下有若干個使能位(開關(guān))和工作參數(shù)(旋鈕)。以PLL為例，它一般至少有一個啟動PLL的使能位，還可能有若干確定PLL輸出頻率的調(diào)節(jié)參數(shù)。

當(dāng)控制IC(通常是數(shù)字基帶)開始對PLL進(jìn)行編程時，它必須編寫參數(shù)和使能位。在基于SPI映射的接口架構(gòu)中，DBB固件需了解它要編寫的每一比特的地址和位置。它還必須了解SPI的構(gòu)造以便能正確計算所需參數(shù)。有時，這些位彼此間會有時序方面的關(guān)聯(lián)，為確保計算結(jié)果正確，必須審慎對待這種關(guān)聯(lián)。

由于所需編程的比特數(shù)以千計。在某些場合，射頻IC的不同子系統(tǒng)間存在關(guān)聯(lián)，即便技術(shù)文檔寫得非常清楚，DBB固件開發(fā)團隊也可能無法很好理解。即使當(dāng)DBB固件開發(fā)團隊成功地把一款射頻IC整合進(jìn)芯片組后，DBB固件也就因此與射頻IC的特性有千絲萬縷的聯(lián)系。采用防御式和分層級式編程方法，仍會存留無法徹底抹去的痕跡。從商業(yè)角度看，這意味著對單一軟件構(gòu)造組件通過另外一個渠道進(jìn)行外包幾乎行不通，因為這樣做就必須維護(hù)兩個軟件構(gòu)造。此外，后續(xù)的射頻IC將需要改進(jìn)或升級，這樣寄存器將無法嚴(yán)格兼容，維護(hù)起來困難重重。

在軟件領(lǐng)域，解決這些問題的傳統(tǒng)方法是抽象(abstraction)。抽象一般意味著對其它實體用來完成任務(wù)的一些算法進(jìn)行收集。高級別的實體不關(guān)心低級別實體如何完成任務(wù)，它只要求一切都在預(yù)期的參數(shù)內(nèi)運行。高級別軟件使用的低級別程序集被稱為應(yīng)用編程接口(API)。

對抽象的期望在一定程度上把一個系統(tǒng)平臺內(nèi)的分布式IC維系在一起。增加的抽象層使得無需了解數(shù)字基帶的物理邏輯細(xì)節(jié)，取而代之的是簡單發(fā)布一個命令――“啟動接收器”。這個命令還采用有更詳細(xì)描述的語句：“啟動該通道的接收器，實施AFC校正，并根據(jù)預(yù)期的信號水平在天線端設(shè)置增益(如圖(b)所示)”。