SoC選擇

　　目前,，市場(chǎng)上有兩類產(chǎn)品;單片IC器件和IP內(nèi)核，它們?cè)诩床寮从蒙鲜堑刃У?。SoC設(shè)計(jì)者也有兩種選擇,，或連接一個(gè)外部IC;或?yàn)榱私档涂傁到y(tǒng)成本，采用IP內(nèi)核將Bluetooth功能歸入片內(nèi),。

　　Synopsys Designware Blue IQ 是一個(gè)可合成的Bluetooth內(nèi)核,，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)4線UART(H4)接口連接至主CPU，例如ARM9嵌入式微處理器,，管理上層Bluetooth協(xié)議載,，另一方面，Bluetooth IP內(nèi)核通過(guò)通用 14引腳“Bluetooth RF”接口連接至RF器件,，例如Silicon Wave,。

　　Bluetooth功能在Bluetooth IP內(nèi)核是完全自給自足的，它的內(nèi)部基帶處理器可以主CPU處下載全部實(shí)時(shí)Bluetooth 工作程序,。對(duì)SoC軟件組,，這類體系結(jié)構(gòu)確保Bluetooth 不會(huì)干擾與手機(jī)其余部分相關(guān)聯(lián)的任何定時(shí)關(guān)鍵的軟件,，從而簡(jiǎn)化了Bluetooth 功能的集成。

　　手機(jī)設(shè)計(jì)

　　圖1是2.5G手機(jī)(GSH/GRPS/EDGE)的方框圖,。一條AMBA總線構(gòu)成了SoC的骨架,，它由高速AHB(高級(jí)硬件總線)段和低速APB(高級(jí)外設(shè)總線)段組成。連接在AMBA結(jié)構(gòu)上有蜂窩分系統(tǒng)以及 RTOS用和控制手機(jī)上各種按鍵和顯示屏用低速外設(shè),。一個(gè)GPS單元也連接在APB上,，為手機(jī)提供符合新E911/E112要求的位置信息。Bluetooth分系統(tǒng)則是將Bluetooth IP內(nèi)核連接在APB UART 外設(shè)添加到SoC設(shè)計(jì)的,，并由主CPU的Bluetooth 協(xié)議棧軟件進(jìn)行控制,。

　　從硬件集成觀點(diǎn)，附加Bluetooth分系統(tǒng)就象手機(jī)設(shè)計(jì)增加一個(gè)UART一樣簡(jiǎn)單,。從軟件集成透視,，同樣十分簡(jiǎn)單。Bluetooth規(guī)范清晰地定義了協(xié)議棧上級(jí)與下級(jí)之間的邊界,。定時(shí)關(guān)鍵軟件程序放置在棧的下層,，靠近硬件并遠(yuǎn)離應(yīng)用層。上層和下層通過(guò)確切定義的API連接的,，HCI(主控制器接口)不僅定義了棧上層和下層之間的協(xié)議,，而且也定義了諸如 UART、RS-323和USB各種標(biāo)準(zhǔn)物理傳輸協(xié)議,。這種模塊化硬件與軟件方案給SoC設(shè)計(jì)組帶來(lái)了顯著的即插即用好處,。

　　組建設(shè)計(jì)組

　　圖2表示典型的 SoC設(shè)計(jì)組，它由下屬三個(gè)小組組成,，分別承擔(dān)不同的工作,。 ASIC組負(fù)責(zé)硬件的實(shí)施，在UNIX工作平臺(tái)上使用各類工具來(lái)生成制作SoC 的最終GDSII文件,。軟件組負(fù)責(zé)在SoC上運(yùn)行的軟件的實(shí)施,。設(shè)計(jì)樣機(jī)組使用FPGA樣機(jī)平臺(tái)(如ARM集成開(kāi)發(fā)系統(tǒng))將硬件和軟件整合在一起，以便在最終GDSII向代工廠發(fā)布前驗(yàn)證SoC的功能,。

　　ASIC組向設(shè)計(jì)樣機(jī)組提供手機(jī)設(shè)計(jì)的FPGA文件,，在此實(shí)例，包括要增加的Bluetooth分系統(tǒng)文件,。ASIE組將Bluetooth IP內(nèi)核配置在手機(jī)設(shè)計(jì)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(例如語(yǔ)音通道的數(shù)量和支持的服務(wù))中,，并生成可以下載到Bluetooth開(kāi)發(fā)工具(如：DesignWare BlueIQ Development Kit)的FPGA文件。

　　在軟件開(kāi)發(fā)早期階段,，ASIC組將Bluetooth RTL代碼集成在ASIC設(shè)計(jì)中,，進(jìn)行合成和模擬,，確保它能正確地連接,。

　　套裝工具確保設(shè)計(jì)成功

　　在開(kāi)發(fā)階段的早期,，軟件組的絕大部分工作是在PC上完成的。如圖2所示,，軟件組的工程師們將Bluetooth開(kāi)發(fā)套裝工具連接至PC的串口,，在臺(tái)式機(jī)上精確地執(zhí)行可設(shè)置在最終SoC上的 Bluetooth分系統(tǒng)。該分系統(tǒng)需用到Bluetooth協(xié)議棧的上層,，以及創(chuàng)建啟用手機(jī)Bluetooth功能應(yīng)用軟件所必需的應(yīng)用配置文件,。

　　Mezoe InteRFace Express工具套件是一套實(shí)施Bluetooth配置文件的軟件，這一PC基工具可用來(lái)生成工作框架應(yīng)用軟件,，任意地組合各類Bluetooth配置文件,。得到的軟件奠定了最終嵌入式SoC應(yīng)用的基礎(chǔ)，讓軟件工程師在PC上充分地設(shè)計(jì)嵌入式Bluetooth應(yīng)用的樣機(jī),，相對(duì)SoC 設(shè)計(jì)是獨(dú)立地進(jìn)行的,，當(dāng)設(shè)計(jì)完成并糾錯(cuò)后，它能重新定位到主CPU并下載到FPGA樣機(jī)平臺(tái),。

　　硬件手機(jī)

　　在ASIC組和軟件組在各自的環(huán)境中開(kāi)發(fā)后,，最終的硬件和軟件映象由樣機(jī)組傳送至FPGA樣機(jī)平臺(tái)，在此平臺(tái)上整合SoC總體設(shè)計(jì),。有了完全包含在樣機(jī)平臺(tái)硬件的完整手機(jī),，在設(shè)計(jì)用磁帶輸出公布前，樣機(jī)組使用各種傳統(tǒng)的硬件與軟件糾錯(cuò)工具來(lái)完善并驗(yàn)證SoC,。

　　設(shè)計(jì)潮流向著IP形式的高度模塊化和高度自給自足分系統(tǒng)發(fā)展,，這種Bluetooth IP和軟件模塊體系結(jié)構(gòu)正處于潮流的前沿。隨著SoC設(shè)計(jì)規(guī)模的日益擴(kuò)大并開(kāi)始匯集性能各異又高度復(fù)雜的功能,，IP公司要對(duì)集成進(jìn)行全方位的預(yù)測(cè),。他們?cè)谝?guī)劃產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)和封裝時(shí)，要考慮用戶易于集成,，減少風(fēng)險(xiǎn)的要求,，只有IP提供商充分了解ASIC設(shè)計(jì)組的要求，同時(shí)也了解軟件開(kāi)發(fā)者的要求以及設(shè)計(jì)硬件和軟件兩者樣機(jī)的要求,，IP用戶才能真正領(lǐng)略采用商品化Bluetooth IP產(chǎn)品的好處,。