HSP3824擴頻通信芯片的功能及應(yīng)用

　隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種新業(yè)務(wù)的層出不窮，無線通信以其方便、靈活、易于組網(wǎng)等特點獲得了廣泛的應(yīng)用。其中特別是擴頻通信技術(shù)由于其抗干擾、抗多徑的突出優(yōu)點，獲得了各方的青睞，無線擴頻產(chǎn)品的開發(fā)研制已成為國內(nèi)外通信界的一個熱點。同時擴頻通信技術(shù)也已經(jīng)超出了無線通信的領(lǐng)域，在一些“有線”的領(lǐng)域內(nèi)得到了充分應(yīng)用，如電力線通信系統(tǒng)等。　

　　HARRIS公司的HSP3824直接序列擴頻基帶處理器是其24GHz天線芯片組的一部分，它包含了全雙工或半雙工收發(fā)機的所有功能。該芯片的最突出特點是靈活，其數(shù)據(jù)率、擴頻比、調(diào)制方式以及PN碼等都可以根據(jù)需要而動態(tài)調(diào)整，也可以通過設(shè)置HSP3824內(nèi)部寄存器來實現(xiàn)大量的應(yīng)用，為設(shè)計提供了較大的靈活性。實踐證明該芯片可靠易用，是開發(fā)擴頻通信產(chǎn)品的良好選擇。

1 HSP3824主要功能和特點

　　HSP3824是HARRIS公司開發(fā)的用于直接序列擴頻通信的基帶處理器。其基本功能是將接收到的基帶數(shù)據(jù)擾碼、調(diào)制、直接序列擴頻輸出至中頻調(diào)制?；蚍粗?，將中頻解調(diào)后的信號經(jīng)A/D變換、解擴、解調(diào)、解擾后得到基帶數(shù)據(jù)并輸出。

　　它的主要特點如下[1]:

　　? 完全的直接序列擴頻基帶處理器(DSSS基帶處理器);

　　? 處理增益最高12dB;

　　? 可編程PN碼11、13、15、16位可選;

　　? 可編程數(shù)據(jù)率，最高達(dá)4Mbps;

　　? 適合于PCMCIA板應(yīng)用的TQFP封裝;

　　? 調(diào)制方式DBPSK、DQPSK可選;

　　? 支持半雙工、全雙工操作;

　　? 內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器;

　　? 低功耗，某些模塊在不工作時可置為SLEEP狀態(tài)。

　　HSP3824內(nèi)置57個寄存器，這些寄存器的值決定了它的工作狀態(tài)，外部控制器可對這些寄存器進行讀寫。通過正確配置寄存器，可實現(xiàn)HSP3824的各種功能，且可以動態(tài)調(diào)整。

　　除了基本的發(fā)送、接受模塊之外，HSP3824還包括8位的測試總線，用于測試芯片的內(nèi)部信號，實時反映芯片的工作情況;輸入信號強度檢測和信道空檢測(CCA)可避免數(shù)據(jù)阻塞，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸;還可以由外部控制端口設(shè)置為各種功耗模式。

2 HSP3824內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使用要點

2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部接口

　　HSP3824可大體上分為三部分:控制、發(fā)送及接收。相應(yīng)地對外分別提供三個數(shù)字端口與控制器相連，即控制端口(CONTROL_PORT)、發(fā)送端口(TX_PORT)及接收端口(RX_PORT)，且這三個端口可分別獨立工作或同時工作。此外，還具有一個測試端口(TEST_PORT)，供外部控制器監(jiān)控HSP3824的工作狀態(tài)。

HSP3824的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

IIN:接收到的I路模擬信號;

QIN:接收到的Q路模擬信號;

RSSI:接收信號強度檢測(模擬信號);

IOUT:I路輸出擴頻基帶數(shù)字信號;

QOUT:Q路輸出擴頻基帶數(shù)字信號;

　　HSP3824外部端口如圖2所示。除四個數(shù)字端口外，還有模擬輸入(ANALOG INPUTS)、A/D參考電壓(A/D REFERENCE)及省電模式控制信號(POWER DOWN SIGNALS)等接口。需要強調(diào)的是每個數(shù)字端口都有其嚴(yán)格的時序關(guān)系，只有在滿足時序的條件下HSP3824才能正常工作。其中尤其是控制端口，是設(shè)置并保證HSP3824良好工作狀態(tài)的關(guān)鍵。

2.2 控制端口時序圖

　　為確保HSP3824按照設(shè)計者的要求正確工作，關(guān)鍵的一點是實現(xiàn)HSP3824內(nèi)部控制寄存器的正確讀寫。這些內(nèi)部寄存器包括發(fā)送/接收PN碼長度寄存器，發(fā)送/接收PN碼字寄存器，調(diào)制/解調(diào)方式寄存器等57個，存儲了HSP3824正常工作所需的全部參數(shù)及一些內(nèi)部狀態(tài)。因此在每次重新上電時，都必須首先由外部控制器通過HSP3824的控制端口實現(xiàn)這些寄存器的正確配置，之后才能正常工作。在正常工作時，也可通過該控制端口讀出內(nèi)部寄存器的值，供控制器分析、監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，還可以在需要時通過改變寄存器的配置來調(diào)整HSP3824的工作方式。

　　要實現(xiàn)內(nèi)部寄存器的正確讀寫，必須滿足HSP3824控制端口要求的時序關(guān)系。其時序分為讀寫兩種，分別如圖3及圖4所示。