Интегрированный процессор для цифровой телефонии TETRA Подготовлено Tom Mailey

Введение Требования Современные решения CMX980A и CMX981 –Место в системе –Блок схема –Отличия CMX981 от CMX980 –Поддержка разработчика Аппаратная часть Программное обеспечение Заключение

Требования Высокая интеграция Высокие технические характеристики Низкое энергопотребление Невысокая цена Сокращенное время на разработку Поддержка разработчика Гибкость

Современные решения На элементной базе от различных поставщиков Решения на DSP имеют значительно большее энергопотребление CMX980A сокращает количество комплектующих CMX981 имеет еще большую интеграцию

Блок схема терминала TETRA Цифровые и аналоговые порты Клав-раДисплейУправлSIM FLASHПамять Упр. Процесс. Код/Дек од Сигн. проц I & Q мод/дем од Сверхли нейный ус. АЦП ЦАП Батарея, темпер, и т.д.

CMX980A/981 Интегрированное решение

CMX980A/981 решает следующие задачи Интерфейс между аналоговой и цифровой частями в цифровой радиостанции Выполняет большинство функций, обычно реализуемых на DSP Сокращает время и расходы на программирование DSP Имеет меньшую тактовую частоту по сравнению с DSP, выполняющим те же функции

Особенности CMX980A Тракт передачи Вид модуляции - P/4 DQPSK Встроенный цифровой фильтр с характеристикой вида корень квадратный из косинуса на пьедестале Высокое внеполосное подавление Управление мощностью 12 битное преобразование S-delta ЦАП Корректирующие фильтры Тракт приема Фильтр гармоник 16 ти битное преобразование S-delta АЦП Встроенный цифровой фильтр с характеристикой вида корень квадратный из косинуса на пьедестале Высокое внеполосное подавление Вспомогательные функции 4 10 битных ЦАП 4 10 битных АЦП

CMX980A Процессор для цифрового радио

CMX980A функциональная схема

CMX980A Функциональное устройство

CMX981 блок схема

Особенности CMX981 Дополнительные устройства –4 x 10-Bit ЦАП –6 коммутируемых 10-Bit АЦП –Управление выходной мощностью Голосовой кодек –14 битный линеный АЦП и ЦАП –Фильтры в приемном и передающем трактах –100мВт аудио усилитель 8 –Программируемое усиление в аудио тракте –Программируемый микрофонный усилитель

Основные –питание 2.7 – 3.6 –64 выводной VQFN –Эффективное энергосбережение В тракте приема –Модуляция PI/4 DQPSK модулятор –Программируемый цифровой фильтр –2 x 14-битных -ЦАП –Управление выходной мощностью передатчика В тракте приема –2 x 16-битных -АЦП –Чувствительность –85dB SINAD –Программируемый цифровой фильтр Особенности CMX981

Функциональная диаграмма CMX981 Reconstruction Filter Anti-alias Filter Decimation Filter and Vernier Control Tx Data Access Point Direct Write Access Point I I I I Q Q Q Q Q Q I I I I I I I II DAC Logic Gain,Phase, Ramping, and Offset Adjustment Gain and Offset Adjustment Q Q Q Q Q Q Q 0 1 I Q VSSPAVDDPA +12dB Low pass Filter DAC Interpolation Filter + +20dB AUDPAUDN 0 to -30dB 2dB Step 0 to 22.5dB 1.5dB Step to -27.5dB 1dB Step ADC Side tone Decimation Filter AUXDAC1 AUXDAC2 AUXDAC3 AUXDAC4 +12dB AUDPAUDN mux MICPMICN MICPMICN AUXADC1 MUX AUXADC2 AUXADC3 AUXADC4 AUXADC5 AUXADC6 Registers Fast Serial Port 3 Data in FS 3 Data in 3 Data Out FS 3 Data Out 3 Fast Serial Port 1 Data in FS 1 Data in 1 Data Out FS 1 Data Out MHz 144kSample/sec for each channel Tx DATA Rx DATA Tx DATA Rx DATA 14-bit DAC ITXP MCLK 2.304MHz 4.608MHz 9.216MHz V CC1 V SS1 V DD V SS V SSA V CC3 V SS2 V DD1 V SS V SS2 V CC2 V SS1 V DD V SS V SSB BIAS1BIAS2 IRXP QTXP QRXP ITXN SClk IRXN QTXN QRXN N_IRQ1 Symbol Clock (18kHz) N_RESET SCANSEL Control N_IRQ2 Fast Serial Port 2 Data in FS 2 Data in 2 Data Out FS 2 Data Out 2

Управляемые элементы в CMX981 Reconstruction Filter Anti-alias Filter Decimation Filter and Vernier Control Tx Data Access Point Direct Write Access Point I I I I Q Q Q Q Q Q I I I I I I I II DAC Logic Gain,Phase, Ramping, and Offset Adjustment Gain and Offset Adjustment Q Q Q Q Q Q Q 0 1 I Q VSSPAVDDPA +12dB Low pass Filter DAC Interpolation Filter + +20dB AUDPAUDN 0 to -30dB 2dB Step 0 to 22.5dB 1.5dB Step to -27.5dB 1dB Step ADC Side tone Decimation Filter AUXDAC1 AUXDAC2 AUXDAC3 AUXDAC4 +12dB AUDPAUDN mux MICPMICN MICPMICN AUXADC1 MUX AUXADC2 AUXADC3 AUXADC4 AUXADC5 AUXADC6 Registers Fast Serial Port 3 Data in FS 3 Data in 3 Data Out FS 3 Data Out 3 Fast Serial Port 1 Data in FS 1 Data in 1 Data Out FS 1 Data Out MHz 144kSample/sec for each channel Tx DATA Rx DATA Tx DATA Rx DATA 14-bit DAC ITXP MCLK 2.304MHz 4.608MHz 9.216MHz V CC1 V SS1 V DD V SS V SSA V CC3 V SS2 V DD1 V SS V SS2 V CC2 V SS1 V DD V SS V SSB BIAS1BIAS2 IRXP QTXP QRXP ITXN SClk IRXN QTXN QRXN N_IRQ1 Symbol Clock (18kHz) N_RESET SCANSEL Control N_IRQ2 Fast Serial Port 2 Data in FS 2 Data in 2 Data Out FS 2 Data Out 2

Управление вспомогательными функциями CMX981 Reconstruction Filter Anti-alias Filter Decimation Filter and Vernier Control Tx Data Access Point Direct Write Access Point I I I I Q Q Q Q Q Q I I I I I I I II DAC Logic Gain,Phase, Ramping, and Offset Adjustment Gain and Offset Adjustment Q Q Q Q Q Q Q 0 1 I Q VSSPAVDDPA +12dB Low pass Filter DAC Interpolation Filter + +20dB AUDPAUDN 0 to -30dB 2dB Step 0 to 22.5dB 1.5dB Step to -27.5dB 1dB Step ADC Side tone Decimation Filter AUXDAC1 AUXDAC2 AUXDAC3 AUXDAC4 +12dB AUDPAUDN mux MICP MICN MICPMICN AUXADC1 MUX AUXADC2 AUXADC3 AUXADC4 AUXADC5 AUXADC6 Registers Fast Serial Port 3 Data in FS 3 Data in 3 Data Out FS 3 Data Out 3 Fast Serial Port 1 Data in FS 1 Data in 1 Data Out FS 1 Data Out MHz 144kSample/sec for each channel Tx DATA Rx DATA Tx DATA Rx DATA 14-bit DAC ITXP MCLK 2.304MHz 4.608MHz 9.216MHz V CC1 V SS1 V DD V SS V SSA V CC3 V SS2 V DD1 V SS V SS2 V CC2 V SS1 V DD V SS V SSB BIAS1BIAS2 IRXP QTXP QRXP ITXN SClk IRXN QTXN QRXN N_IRQ1 Symbol Clock (18kHz) N_RESET SCANSEL Control N_IRQ2 Fast Serial Port 2 Data in FS 2 Data in 2 Data Out FS 2 Data Out 2

Голосовой кодек в CMX981 Reconstruction Filter Anti-alias Filter Decimation Filter and Vernier Control Tx Data Access Point Direct Write Access Point I I I I Q Q Q Q Q Q I I I I I I I II DAC Logic Gain,Phase, Ramping, and Offset Adjustment Gain and Offset Adjustment Q Q Q Q Q Q Q 0 1 I Q VSSPAVDDPA +12dB Low pass Filter DAC Interpolation Filter + +20dB AUDPAUDN 0 to -30dB 2dB Step 0 to 22.5dB 1.5dB Step to -27.5dB 1dB Step ADC Side tone Decimation Filter AUXDAC1 AUXDAC2 AUXDAC3 AUXDAC4 +12dB AUDPAUDN mux MICP MICN MICPMICN AUXADC1 MUX AUXADC2 AUXADC3 AUXADC4 AUXADC5 AUXADC6 Registers Fast Serial Port 3 Data in FS 3 Data in 3 Data Out FS 3 Data Out 3 Fast Serial Port 1 Data in FS 1 Data in 1 Data Out FS 1 Data Out MHz 144kSample/sec for each channel Tx DATA Rx DATA Tx DATA Rx DATA 14-bit DAC ITXP MCLK 2.304MHz 4.608MHz 9.216MHz V CC1 V SS1 V DD V SS V SSA V CC3 V SS2 V DD1 V SS V SS2 V CC2 V SS1 V DD V SS V SSB BIAS1BIAS2 IRXP QTXP QRXP ITXN SClk IRXN QTXN QRXN N_IRQ1 Symbol Clock (18kHz) N_RESET SCANSEL Control N_IRQ2 Fast Serial Port 2 Data in FS 2 Data in 2 Data Out FS 2 Data Out 2

Голосовой кодек в CMX981, управление входом/выходом 20dB Mic Amp 0 to 22.5dB 1.5dB Steps Volume Amp 0 to -30dB -2dB Steps DAC Decimation Filter Tone Amp 0 to -27dB -3dB Steps Interpolation Filter Tone Generator ADC Side Tone Amp -12.5dB to -27.5dB -1dB Steps 12dB Power Amp Earpiece Amp MIC 1 MIC 2 Register BUS Mute

Основная функциональная часть CMX981 Reconstruction Filter Anti-alias Filter Decimation Filter and Vernier Control Tx Data Access Point Direct Write Access Point I I I I Q Q Q Q Q Q I I I I I I I II DAC Logic Gain,Phase, Ramping, and Offset Adjustment Gain and Offset Adjustment Q Q Q Q Q Q Q 0 1 I Q VSSPAVDDPA +12dB Low pass Filter DAC Interpolation Filter + +20dB AUDPAUDN 0 to -30dB 2dB Step 0 to 22.5dB 1.5dB Step to -27.5dB 1dB Step ADC Side tone Decimation Filter AUXDAC1 AUXDAC2 AUXDAC3 AUXDAC4 +12dB AUDPAUDN mux MICPMICN MICPMICN AUXADC1 MUX AUXADC2 AUXADC3 AUXADC4 AUXADC5 AUXADC6 Registers Fast Serial Port 3 Data in FS 3 Data in 3 Data Out FS 3 Data Out 3 Fast Serial Port 1 Data in FS 1 Data in 1 Data Out FS 1 Data Out MHz 144kSample/sec for each channel Tx DATA Rx DATA Tx DATA Rx DATA 14-bit DAC ITXP MCLK 2.304MHz 4.608MHz 9.216MHz V CC1 V SS1 V DD V SS V SSA V CC3 V SS2 V DD1 V SS V SS2 V CC2 V SS1 V DD V SS V SSB BIAS1BIAS2 IRXP QTXP QRXP ITXN SClk IRXN QTXN QRXN N_IRQ1 Symbol Clock (18kHz) N_RESET SCANSEL Control N_IRQ2 Fast Serial Port 2 Data in FS 2 Data in 2 Data Out FS 2 Data Out 2

Отличия CMX981 от CMX980A Улучшения Увеличена выходная мощность, чувствительность, зафиксированы ошибки Добавления Управление усилением в аудио тракте, Программируемые фильтры,голосовой кодек Изменения Последовательный голосовой тракт и канал передачи данных, расположение выводов

Уменьшенное потребление тока достигнуто за счет улучшения технологии –По сравнению с 980 потребление тока уменьшено на 25-30% –Напряжение питания 2,25 - 2,7 В Улучшенный режим энергосбережения Предполагаемый динамический диапазон - 90дБ (CMX980a = -82дБ) Будет достигнут за счет уменьшнния шумов квантования –Оптимизирована передаточная характеристика –Увеличенная разрядность Уменьшенные шумы квантования –В приемном тракте 16-ти битный АЦП будет заменен на 20-ти битный Улучшения в CMX981

Прямая передача данных Возможна со скоростью (MCLK/64) –(В CMX980A доступ возможен со скоростью передачи символов) Тракт АЦП Включает схемы выборки и хранения –Применим для сигналов с большим динамическим диапазоном –Поддерживается 10-ти битная точность CMX981 продолжение

Фазовая подстройка Прямая запись –фазы тактовой частоты символьной синхронизации –Целое число умноженное на 1/8 символа Выводы прерывания IRQ 2 программируемых вывода IRQ –Универсальное назначение регистров –Один или комбинация регистров ввода- вывода по прерыванию может быть назначена CMX981 продолжение

–тактовая частота 14.4 МГц Микросхема спроектирована для тактовой частоты примерно МГц Но может работать вплоть до 14.4 Мгц –Возможные решения Использование встроенной схемы фазовой автоподстройки частоты для адаптации к произвольной частоте CMX981 продолжение

Голосовой кодек Линейный голосовой кодек –14-ти битное АЦП- ЦАП –цифровые полосовые фильтры в трактах приема и передачи Аудио вход/выход Выход на динамик и на наушники Обеспечивает выходную мощность 100 мВт на нагрузке 8 Ом Программируемое усиление в аудио тракте Микрофонный усилитель с программируемым усилением Контроль аналоговых сигналов в абонентской трубке Генератор тонов с программируемым усилением Новое в CMX981

CMX981 продолжение АЦП 2 вспомогательных АЦП Улучшенная гибкость Посимвольная тактовая частота Выделенный вывод для тактовой частоты –Устраняет необходимость использования вывода прерывания –Упрощает использование

Изменения в CMX981 Последовательные порты 3 высокоскоростных последовательных порта –Скорость вплоть до MCLK (тактовой частоты). –Увеличенная полоса пропускания для поддержки высококачественного звука –Все последовательные порты адресуются ко всем регистрам Число выводов и корпус Уменьшенный размер и 64 вывода

CMX980A/981 большая гибкость Поддержка других приложений помимо TETRA Пользовательское программное обеспечение позволяет использовать микросхему для –APCO25, TETRAPOL, + расширение –Программируемая конфигурация –Гибкая платформа Опции –Схема модуляции соответствует стандарту TETRA –Быстрая прямая запись в регистры Поддержка частотной модуляции с непрерывной фазой –Качество работы кодека не зависит от тактовой частоты –Sigma-delta преобразователь расширяет функциональные возможности –Программируемые коэффициенты фильтров

CMX981 Уменьшеный размер !!

CMX980/81 Поддержка разработчику EV Отладочная плата Аналоговая часть с малошумящими элементами Программное обеспечение для TI-DSP Работает в ОС Windows TM Доступ для контроля всех сигналов EV9810 – В стадии разработки

CMX980/81 Поддержка разработки программного обеспечения TETRA Протокол перекрывает 1,2,3 уровни OSI Ясно определенные и хорошо структурированн ые интерфейсы для уровней от физического до приложений

CMX980/81 продолжение Идеально подходит для мобильных терминалов и абонентских трубок Полная поддержка для передачи голоса и данных TETRA V+D and DMO

Заключение Применение CML позволяет -увеличить интеграцию на плате - Улучшить характеристики - Уменьшить потребляемую мощность - Сократить сроки разработки -Уменьшить стоимость изделия