Елементна база Bluetooth
Елементна база Bluetooth
Одне з необхідних умов успіху такої технології, як Bluetooth - недорога програмно-апаратна реалізація. Це тим більш важливо, що для багатьох пристроїв бездротове з'єднання - це фактично додаткова, хоча і важлива функція. І коштує вона відповідно. Однак в разі успіху обсяг потенційного ринку досить спокусливий. І провідні світові виробники інтегральних компонентів не забарилися зробити ставки. Причому настільки жваво, що виявити лідера вкрай важко, оскільки про свою першість заявляють багато.
Настільки швидкому старту чимало сприяла простота структури пристроїв Bluetooth (рис. 8). До їх складу входять радіомодуль-трансивер, контролер зв'язку (він же baseband - процесор) і управляє зв'язком пристрій, власне реалізує протоколи Bluetooth верхніх рівнів, а також інтерфейс з термінальним пристроєм. Причому якщо трансивер і контролер зв'язку (в перших чіпсетах для Bluetooth) - це спеціалізовані мікросхеми (інтегральні або гібридні), то пристрій управління зв'язком реалізують на стандартних мікроконтролерах, сигнальних процесорах або його функції підтримують центральні процесори потужних термінальних пристроїв (наприклад, ноутбуків). Крім того, в пристроях Bluetooth застосовують ІС, які використовуються в інших додатках, оскільки 2-МГц діапазон освоєний досить добре, а закладені в Bluetooth технічні рішення самі по собі особливої новизни не містять. Справді, схема модуляції - широко поширена, технологія розширення спектра методом частотних стрибків добре відпрацьована, потужність мала ...
Тому не дивно, що перші чіпсети для Bluetooth включали ІС, добре знайомі по іншим програмам. Так, однією з перших своє рішення для Bluetooth представила фірма Philips Semiconductors, запропонувавши комплект ІВ, до складу чотири мікросхеми - синтезатор UMA1022, підсилювач потужності SA2410, схему модуляції SA639 і трансивер SA2420. Дві з них - UMA1022 і SA639 - використовуються в DECT-пристроях, так і інші досить універсальні. Однак незабаром Philips запропонувала спеціалізований чіпсет, що підтримує специфікацію Bluetooth 1.0. Він включає однокристальний трансивер UAA3558, заснований на оригінальній технології "низькою проміжної частоти" (спочатку створювався для DECT!), І baseband-процесор серії VWS2600х. Процесор VWS26002 може працювати і з трансівером компанії Ericsson PBA 313, він містить ядро 32-розрядної RISC-мікроконтролерів ARM7 TDMI (компанії ARM), кодек голосу, підтримує інтерфейси UART, USB, PCM і I2С. Виготовляється процесор по 0,25-мкм КМОП-технології, тому характеризується малою споживаною потужністю і низькою напругою: 1,8-2,5 В для цифрового ядра і 2,5-3,3 В для портів введення / виводу. Незабаром має стати доступним і перспективний baseband-процесор компанії Philips - PCD 87550 (рис. 9). При цьому структура Bluetooth-адаптера спрощується ще більше (рис. 10). А в недалекому майбутньому Philips має намір випустити однокристальну схему, інтегруючу трансивер, схему сполучення з аналогової частиною і baseband-процесор.
Список основних скорочень:
DAC Digital to Analog Converter
GND Ground (signal / system)
LNA Low Noise Amplifier
MCC Master Control Console
PU Physical Unit (SNA)
RAMP Remote Access Maintenance Protocol VCO Voltage Controlled Oscillator
Взагалі слід зазначити, що ядро ARM TDMI застосовується в baseband-процесорах багатьох фірм. Так, воно інтегровано в Bluetooth baseband-процесор фірми Ericsson. На основі цього ядра побудований і однокристальний контролер Bluetooth компанії Atmel AT76C551. Його структура багато в чому аналогічна наведеної на рис. 9. Atmel пропонує чіпсет, що включає даний контролер і однокристальний трансивер T2901 компанії Temic Semiconductors (яка тепер увійшла до складу Atmel). Структура Т2901 представлена на рис. 11. Трансівер Т2901 забезпечує радіус дії до 10 м. Якщо його треба збільшити до 100 м, Atmel пропонує SiGe ІС Т7024 (також колишній Temic Semiconductors), що включає малошумящий передпідсилювач і 23-dBm підсилювач потужності (рис. 12).
На відміну від згаданих вище монолітних ІВ, трансивер компанії Ericsson PBA31301, хоча і заснований на спеціалізованій БіКМОП ІС, але є гібридним модулем, зібраним на багатошарової керамічної підкладці (шість шарів металізації). У 100-Вт виконанні розміри модуля-10,2х16х1,6 мм.
Список основних скорочень:
GND Ground (signal / system)
LNA Low Noise Amplifier
RAMP Remote Access Maintenance Protocol
Компанія Lucent Technologies також виробляє чіпсет для Bluetooth, що містить однокристальний передавач W7020 з низькою споживаною потужністю (напруга живлення - до 2,7 В), і baseband-контролер W7400. Свій комплект ІС Odissey випустила і фірма Silicon Wave. У нього входять ІС радиомодема SiW1501 і контролер зв'язку SiW1601.
Не залишилася осторонь і National Semiconductor. Її чіпсет складається з трансивера з вбудованим ФАПЧ LMX3162 і контролера зв'язку LMX5001. Як і в разі чіпсета Odissey, при реалізації Bluetooth-пристроїв на базі цього комплекту схем необхідний процесор, що виконує функції управління зв'язку. Їм може бути центральний процесор комп'ютера або, наприклад, сигнальний процесор ADSP-218х (Analog Devices) з відповідним програмним забезпеченням.
Крім комплектів мікросхем, ряд фірм, серед яких Philips і Ericsson, виробляють конструктивно закінчені Bluetooth-модулі.
