一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置及方法，其使用普通单片机的时钟中断作为RFFE通讯的时钟，用标准ANSI C语言编写RFFE底层协议，通过软件将与RFFE协议相关部分进行封装，而协议解析部分完全有软件来进行模拟，因此该方法可以在几乎所有的单片机中实现RFFE通讯，也简化了在不同平台间的移植，因此该方法可以利用普通单片机开发RFFE主设备接口的方法可以很好的替代专门的RFIC，有降低测试成本，配置灵活，容易调试，方便扩展其他功能等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种RFFE主设备接口开发装置，尤其涉及一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置及方法，属于通讯电子技术领域。

背景技术

随着智能手机的迅速增长，手机复杂性也日趋提升。此外，无线局域网、蓝牙、全球定位系统、调频收音机和其他无线连接功能也增加了行动通讯的复杂性。这些不断加入的无线标准构建出了一种对能涵盖10个或更多频段的多无线电解决方案的需求。因此，所需的射频前端数量也增加了。对手机制造商来说，要能良好控制这些复杂的设备已成为一大难题。

因此，MIPI联盟推出了一种射频前端（RFFE）接口，其目的是为射频前端提供一种一致控制方法，以便大幅减少所需的封装接脚和电路板布线。主要特性包括：

-控制所有类型的RF前端；

-支持点对多点连接；

-多模/多频和多天线；

-每总线高达15个从设备；

-通用控制接口；

在RFFE标准中，RFIC是接口的主设备，可以与最多15个从设备通讯。

一般RFIC是半导体厂商根据RFFE标准定制的，带RFFE硬件接口的芯片，缺点是种类少，成本高，调试难度大，灵活度低，功能少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置及方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置，包含IO层、驱动层和应用层，所述IO层包含时钟信号单元、寄存器、中断向量单元、定时器和通讯接口，所述驱动层包含通讯接口、RFFE协议解析单元、RFFE通讯单元，所述应用层包含数据收发单元和信号指示控制单元；

其中，时钟信号单元，用于根据通讯频率的要求进行时钟频率的分频；

寄存器，用于指令、数据和地址的暂存；

中断向量单元，用于形成相应的中断服务程序的入口地址、存放中断服务程序的首地址；

定时器；用于时间的记录；

通讯接口，用于与上位机及其他通讯设备连接；

RFFE协议解析单元，用于对RFFE协议进行封装；

RFFE通讯单元，用于对RFFE协议数据的接收及传输；

数据收发单元，用于RFFE协议数据的接收和发送；

信号指示控制单元，用于读取或写入数据到RFFE从设备。

作为本发明一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置的进一步优选方案，所述通讯接口包含USB、UART、IIC、SPI、CAN中的至少一种。

作为本发明一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置的进一步优选方案，寄存器的型号为74HC595DR2G。

作为本发明一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置的进一步优选方案，所述定时器采用555定时器。

作为本发明一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置的进一步优选方案，所述时钟信号单元采用YZ－9820时钟单元。

一种基于单片机的RFFE主设备接口移植的方法，具体包含如下步骤：

步骤一，根据需要的RFFE通讯频率，计算并将内部主频进行分频进而得出RFFE通讯的时钟；

步骤二，据MIPI RFFE协议，通过软件模拟的方式驱动通用输入/输出接口，编辑软件来实现底层的通讯代码，并开放合理的API接口用于软件应用层调用；

步骤三，开发USB、UART、IIC、SPI、CAN通用的接口，外部设备可通过这些通用接口来控制RFFE接口，实现控制RFFE从设备的目的根据解析的命令调用RFFE接口函数。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本发明用普通单片机的时钟中断作为RFFE通讯的时钟，用标准ANSI C语言编写RFFE底层协议，通过软件将与RFFE协议相关部分进行封装，而协议解析部分完全有软件来进行模拟，因此该方法可以在几乎所有的单片机中实现RFFE通讯，也简化了在不同平台间的移植；

2.本发明利用普通单片机开发RFFE主设备接口的方法可以很好的替代专门的RFIC，有降低测试成本，配置灵活，容易调试，方便扩展其他功能。

附图说明

图1是本发明的USB/UART/IIC/SPI/CAN转RFFE转换器的软件结构图；

图2是本发明的USB/UART/IIC/SPI/CAN转RFFE转换器的软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于单片机的RFFE主设备接口移植装置，包含IO层、驱动层和应用层，所述IO层包含时钟信号单元、寄存器、中断向量单元、定时器和通讯接口，所述驱动层包含通讯接口、RFFE协议解析单元、RFFE通讯单元，所述应用层包含数据收发单元和信号指示控制单元；

其中，时钟信号单元，用于根据通讯频率的要求进行时钟频率的分频；

寄存器，用于指令、数据和地址的暂存；

中断向量单元，用于形成相应的中断服务程序的入口地址、存放中断服务程序的首地址；

定时器；用于时间的记录；

通讯接口，用于与上位机及其他通讯设备连接；

RFFE协议解析单元，用于对RFFE协议进行封装；

RFFE通讯单元，用于对RFFE协议数据的接收及传输；

数据收发单元，用于RFFE协议数据的接收和发送；

信号指示控制单元，用于读取或写入数据到RFFE从设备。

其中，所述通讯接口包含USB、UART、IIC、SPI、CAN中的至少一种，寄存器的型号为74HC595DR2G，所述定时器采用555定时器，所述时钟信号单元采用YZ－9820时钟单元。

如图2所示，一种基于单片机的RFFE主设备接口移植的方法，具体包含如下步骤：

步骤一，根据需要的RFFE通讯频率，计算并将内部主频进行分频进而得出RFFE通讯的时钟；

步骤二，据MIPI RFFE协议，通过软件模拟的方式驱动通用输入/输出接口，编辑软件来实现底层的通讯代码，并开放合理的API接口用于软件应用层调用；

步骤三，开发USB、UART、IIC、SPI、CAN通用的接口，外部设备可通过这些通用接口来控制RFFE接口，实现控制RFFE从设备的目的根据解析的命令调用RFFE接口函数。

如图2所示流程图，先选择一款单片机，对单片机时钟等进行初始化，再初始化RFFE模块，根据USB等接口发送的命令进行RFFE通讯，读取或写入数据到RFFE从设备，并将读取到的数据通过USB等接口反馈到终端等上位机设备。

实施实例如下：

1、初始化单片机时钟；

2、初始化RFFE模块；

3、等待USB等接口发送的命令；

4、解析USB等接口发送的命令；

5、根据解析的命令调用相应RFFE接口函数；

6、读取或写入数据到RFFE从设备；

7、将读取到的数据通过USB等接口返回；

8、等待下次USB等接口发送的命令；

上述实施例中根据不同的单片机只需修改底层时钟中断等寄存器即可适用，在此不详细举例说明。

软件开发原理：

1、IO层为针对不同单片机移植时需要修改部分，主要包括基本端口和寄存器、时钟信号、中断向量、USB/UART/IIC/SPI/CAN、定时器等。特别的，系统时钟进行分频后输出的时钟将作为RFFE通讯的时钟，该时钟频率即为通讯频率，根据不同通讯频率的要求需修改分频倍数。

2、驱动层涉及到一些USB/UART/IIC/SPI/CAN等通讯、RFFE通讯等编程。其中，USB/UART/IIC/SPI/CAN可根据实际情况使用一种或多种接口，用于与上位机或其他设备通讯，接收命令或传输数据；RFFE通讯为RFFE协议解析部分，此处将RFFE协议进行封装，给应用层提供函数接口，调用时钟中断进行命令传输，同时进行数据传输。

应用层根据驱动层的接口函数进行应用程序的开发，包括与上位机传输数据，信号指示控制等。

本发明巧妙的使用普通单片机的时钟中断作为RFFE通讯的时钟，用标准ANSI C语言编写RFFE底层协议，通过软件将与RFFE协议相关部分进行封装，而协议解析部分完全有软件来进行模拟，因此该方法可以在几乎所有的单片机中实现RFFE通讯，也简化了在不同平台间的移植，因此该方法可以利用普通单片机开发RFFE主设备接口的方法可以很好的替代专门的RFIC，有降低测试成本，配置灵活，容易调试，方便扩展其他功能等优点。

尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。