本发明涉及到基带电路与射频收发机电路之间的接口，特别是根 据蓝牙低功率射频规范进行操作的电路。此外本发明还涉及到具备这 种接口以及任一类型电路的设备。

低功率射频系统允许在设备之间进行短距离(典型地为数十米) 通信。每个设备都必须能够根据系统协议进行接收和发送。

一种低功率射频系统就是蓝牙系统。该系统被设计去利用无线连 接来代替连接电线和电缆。对于一个与其它设备进行通信的设备来 说，不再需要连接两者的电线。取而代之的是，每个设备中都配备一 个收发机。该收发机内包括一个基带部分和一个RF部分。配备收发 机的主机本身可以具备能够实施基带处理的处理电路，而且这种主机 只要求RF收发机电路能够被正确地连接到该处理电路。

期望能够创建RF收发机电路，使得该电路能够与多种不同的主 机相连接，从而为该主机提供无线连接。

期望接口能够标准化，使得在该接口中，基带电路与收发机电路 之间的连接能够做到与厂商和平台无关。

期望基带部分和射频部分之间拥有简单的接口，并且特别是能够 减少接口芯片的管脚数量。管脚数量降低可以提供芯片占据的区域减 小的优点，以及由于管脚触发器数量也相应减小，从而可以降低功率 消耗。

根据本发明的一个方面，提供如权利要求1要求的设备。

根据本发明的另一方面，提供如权利要求21要求的收发机电路。

根据本发明的另一个方面，提供如权利要求25和26中任何一条 要求的方法。

根据本发明的又一个方面，提供如权利要求27要求的接口。

因此，本发明的实施例可以提供管脚数量少并且附带功耗低的接 口。

管脚数量少的原因在于：脉冲模式控制器以及微控制器都使用 DBus；脉冲模式控制器针对不同的任务都使用DBus，而且RFBus 的功能要取决于操作模式。

在RF电路中，脉冲模式控制器使用DBus和RFBus去控制时间 紧要任务。DBus被用于去控制时间紧要配置。RFBus被用于去传递 数据，并且在发送模式中去控制功率放大器。

为了更好地理解本发明，以及如何实现本发明的方法，需要参考 附表和附图(仅做为实例)，其中：

表1中说明在基带(BB)电路和射频(RF)电路之间的接口中 所提供的信号；

表2中说明操作模式对经过RFBus在接口提供的信号的影响；

图1a说明了RF-BB接口的BB一方；

图1b说明了RF-BB接口的RF一方；

图1c是解释RFBus功能的LPRF收发机的概要说明；

图2a说明在控制模式中，如何配置RFBus，以及RF芯片如何 响应；

图2b说明在发送模式中，如何配置RFBus，以及RF芯片如何 响应；

图2c说明在接收模式中，如何配置RFBus，以及RF芯片如何响 应；

图3说明DBus如何控制除了具备RF电路的LPRF RF芯片之外 的设备；

图4a说明DBus上的写访问；

图4b说明DBus上的读访问。

图1a说明具备接口10的基带(BB)电路100。该接口被连接到 或者能够连接到图1b中所示的射频(RF)电路200中类似的相应接 口10。

该接口10具备七个管脚。管脚20、22和24被分配给控制信号 总线DBus12，并且分别传递信号DBusDa、DBusEnX以及DBusClk。 管脚30被分配给睡眠控制信号SleepX14。管脚40、42和44被分配 给数据信号总线RFBus16，并且分别传递信号RFBus1、RFBus2和 BBClk。BB电路内接口10的管脚连接到或者能够连接到RF电路200 内接口10中的相应管脚。

DBus 12具备与管脚20、22和24相关的三条信号线。用于从BB 电路100向RF电路200，或者从RF电路200向BB电路100传递数 据信号DBusDa的双向信号线经过管脚20。用于从BB电路100向 RF电路200传递使能信号DBusEnX的单向信号线经过管脚22。用 于从BB电路100向RF电路200传递时钟信号DBusClk的单向信号 线经过管脚24。

RFBus16具备与管脚40、42和44相关的三条信号线。用于传递 信号RFBus1的双向信号线经过管脚40。用于从RF电路200向BB 电路100传递时钟信号BBCLK的单向信号线经过管脚44。用于从 BB电路100向RF电路200传递信号RFBus2的单向信号线经过管脚 42。

SleepX14是用于从BB电路100传递信号SleepX去控制RF电 路200断电的单向信号线。

表1中说明了接口10中所能提供的信号，并且利用其相关的接 口管脚、名称、方向及其功能来标识各个接口信号。

DBus

DBus12是串行I/O数据总线。也是时钟、数据、使能信号的串 行接口。它并不是仅仅专用于RF电路200和BB电路200之间的接 口10。图3中说明了这样一种情况：即BB电路100被集成在另一个 主机系统中。BB电路100是DBus主电路。在该实例中，主机系统 是无线电话300，但也可以是计算机或者个人数字助理(PDA)。DBus 12与DBus从电路进行通信。一个DBus从电路就是通过接口10连 接到DBus的RF电路200。其它与之进行通信的从电路在本例中是供 电管理电路310和用于GSM协议的RF调制器电路320。

DBus(DBusDa、DBusEnX和DBusClk)被用于去控制RF电路 以及图4中所说明的其它设备。DBus向RF电路200内的寄存器中写 入控制数据，并且也从RF电路200内的寄存器中读取控制数据。被 写入的寄存器中包括控制RF芯片的发送或接收频率的寄存器、控制 RF芯片发射功率的寄存器以及用于标识RF芯片是处于控制、发送或 接收模式的寄存器。被读取的寄存器中包括包含RSSI信息的寄存 器。这样，DBus可以控制RF电路的操作，例如控制从接收转换到发 送。

BB电路100控制对DBus的访问。BB电路在传递数据字之前， 需要先传递设备地址、读/写(R/W)标识比特以及寄存器地址。每个 设备地址都是3个比特长，这样就可以允许访问8个设备(一个RF 电路200以及7个其它设备)。当R/W比特为低电平时，表示BB电 路要向所寻址的寄存器内写入数据，而当该比特为高电平时，表示 BB电路要从所寻址的寄存器中读取数据。寄存器地址是5个比特长， 这样就可以允许寻址32个寄存器。数据字的长度是可以变化的，但 实际一般都限制在32个比特以内。最好采用16比特的数据字与RF 电路200进行相互传送。

在锁存数据以允许与其它设备共享总线(同时被RF电路200所 使用)之前，要首先对地址比特和R/W比特进行校验。

在DBuxClk的第一个正时钟沿之前的半个时钟周期处，通过将 DBusEnX置为低电平，可以允许经过DBus进行访问。在DBusClk 的第一个上升沿，可以把设备地址的MSB从DbusDa同步到DBus从 电路。

图4b说明了写访问过程。为了向RF电路200中实施写入操作， DBus主电路100需要在DBusClk的下降沿把数据放置到DBusDa 上。在DBusClk的每个上升沿，已验证被寻址的DBus从电路200 从DBusDa中读取数据。DBus主电路100在DBusClk的每个时钟脉 冲的下降沿改变数据状态。在8个地址比特和R/W比特之后，按照 与地址比特相同的定时来发送数据比特。在最后一个数据比特之后， 使能线路DBusEnX被设置为高电平。然后时钟多等待一个时钟周 期，而且在开始新一次的访问之前，必须最少在一个周期之内保持低 电平。因此，使能线路DBusEnX最少在两个周期内保持高电平。

图4a中说明了读访问过程。当对DBus从电路进行读取操作时， 要在DBusClk的每个上升沿把数据放置在DBusDa上。然后由DBus 主电路100在DBusClk的每个下降沿从DBusDa中读取数据。在读 取访问期间，被寻址的设备要在DBus上生成将要被控制设备所读取 的数据。在8个地址比特和R/W比特之后，存在一个持续半个时钟 周期长度的转向比特，其作用在于重新对齐DBus定时，使得被寻址 的设备可以在DBusClk的上升沿把比特放置到DBus上。然后由DBus 主电路100在DBusClk的下降沿去读取这些比特。在最后一个比特 之后，DBusClk至少要被禁用一个时钟周期，然后才能开始下一次访 问。数据字的长度不是固定的。DBus主电路100控制DBusEnX。 按照惯例，对于某个特定地址来说，其数据比特数和数据字的长度是 固定的。

RFBus

接口10具备一个用于信号RFBus1的专用管脚、一个用于信号 RFBus2的专用管脚；以及一个用于时钟信号BBClk(13MHz)的专用 管脚，用于同步经过RFBus传递的数据。BBClk也可以被用于同步 BB电路100的逻辑。对于以13倍的过采样的1M波特符号速率来说， BBClk可以由RF电路200以13MHz生成。

RFBus16具备多种功能。RFBus被用于把接收到的数据从RF电 路200传递到BB电路100，把要传输的数据从BB电路100传递到 RF电路200，并且还可以在BB电路100与RF电路200之间传递控 制数据。根据系统的操作模式，RFBus传递控制数据的能力可以被用 于不同的目的。

RFBus1是双向的。在发送模式中，RFBus1向RF电路200提 供用于发送的数据。在接收模式中，RFBus2从RF电路200接收数 据。尽管所说明的实例中仅给出单个数据信号RFBus1，但是可使用 多个这种信号以增加带宽。

在RF电路200中，RFBus2被用于去控制时间紧要任务。时间 紧要任务就是那些需要在小于1比特宽(蓝牙标准中为1微秒)的时 间量程内实现的任务。RFBus2能够快速地(13MHz)从BB电路100 向RF电路200传递控制信号。在发送模式中，RFBus2被用于去控 制功率放大器的定时。在接收模式中，RFBus2被用于去控制DC估 计器的定时，从快速数据捕获模式变化到慢速数据捕获模式。

系统的操作模式由BB电路100来确定。BB电路经过DBus，向 RF电路200指示系统模式的变化。这些模式中包括发送模式、接收 模式以及控制模式。

BB电路的接口

图1a中所示的BB电路拥有上述的接口10，此外还具有串行控 制接口110、包括定时控制单元130的脉冲模式控制器(BMC)、微 控制器140、睡眠模式控制器150以及时钟分配电路(CDC)160。串 行控制接口110在管脚20、22和24上提供DBus。脉冲模式控制器 120在管脚40上提供RFBus 1，并且在管脚42上提供RFBus 2。睡 眠模式控制器在管脚30上提供SleepX。时钟分配电路160被连接到 接口10的管脚44上，并且从RF电路200接收BBClk。

CDC160能够向BMC120、微控制器140和串行控制接口110 提供由BBClk得到的时钟信号。

串行控制接口110受到微控制器140或者脉冲模式控制器120的 控制，去生成DBus。当对RF电路200进行时间紧要配置时，脉冲模 式控制器控制DBus。由微控制器140提供给串行控制接口110的切 换信号142来决定，到底是由微控制器140还是BMC120去控制DBus 的内容。BMC120向串行控制接口110提供数据信息122、地址信息 124和R/W信息126，在该接口中把此信息以正确的串行格式放置到 DBusDa上。从时钟分配电路中接收时钟信号DBusClk(13MHz)。 使能信号DBusEnX的转换定时要受到由BMC120内的定时控制单元 130所提供的触发信号132的控制。

脉冲模式控制器120控制RFBus1和RFBus2的内容，而且此外 还控制DBus的内容。在发送模式中，它可以直接把RFBus2和RFBus 1分别提供给管脚42和管脚40，以及在接收模式中，从管脚40中接 收RFBus1。

微控制器可以访问DBus，因此也可以经过串行控制接口去访问 RF电路。当DBus受到微控制器的控制时，不能经过DBus去控制时 间紧要任务。这种配置被用于引导程序阶段或者用于RSSI的测量。 当BMC120控制DBus时，有可能经过DBus去控制时间紧要任务。 BMC120经过DBus去控制时间紧要任务的能力要取决于触发信号 132的分辨率(最小为1微秒)。如果控制信号直接由BBClk同步在 13MHz，则由BMC120经过RFBus2发出的控制信号可以具备更高 的分辨率。

RF电路的接口

图1b中说明了具备接口10的RF电路200。该接口中包括分别 专用于DBusDa、DBusEnX和DBusClk的管脚20、22和24，专用于 SleepX的管脚30，以及分别专用于RFBus1、RFBus2和BBClk的 管脚40、42和44。RF电路200中包括控制接口210；寄存器组220 (包括寄存器222、224和226在内)；译码电路230；非门232；两 输入与门234；三输入或门236；供电调节电路240；参考振荡器250； 交换电路260；发送路径270和接收路径280。

控制接口210具备与DBus相连的输入接口212，以及用于接收 SleepX的输入端214。还具备用于向译码电路230的输入端和交换电 路260的控制输入端262提供模式控制信号的输出端216，以及用于 访问寄存器组220的接口218。控制接口210接收DBus，并且执行适 当的动作，其中包括写入寄存器或者从寄存器中读取，以及改变RF 电路200的操作模式。通过向适当的寄存器中写入信息，控制接口210 可以控制RF电路200的操作模式，控制Tx或Rx路径内的合成器频 率，控制RF电路应该接收还是发送，而且控制Tx路径270应该以 什么功率发送。通过从适当的寄存器中读取信息，可以从控制接口210 向BB电路100发送有关接收信号质量的信息(例如RSSI)。为了说 明的简单性，没有画出Rx路径280和Tx路径210到达寄存器组220 的操作连接。在输出端216提供两个比特的信号，用于指示操作模式， 其中〔10〕表示接收模式，〔01〕表示发送模式以及〔11〕表示控制 模式。

交换电路260具备与控制接口210的输出端216相连的输入端 262，一个单一主接口以及三个辅助接口。主接口拥有一个与管脚40 相连的端口用于传递RFBus1，以及与管脚42相连的另一端口用于 传递RFBus2。根据输入端262接收到的信号，辅助接口之一可以在 任何时间连接到主接口上。当输入端262的信号指示为控制模式时， 其中的第一辅助接口的端口264经过交换电路260被连接到管脚40。 端口264被连接到与门234的一个输入端。当输入端262的信号表示 发送模式时，其中的另一个不同辅助接口的端口266经过交换电路260 被连接到管脚40，而且该辅助接口的另一个端口267经过交换电路 260被连接到管脚42。当输入端262的信号表示接收模式时，该辅助 接口中另一个接口的端口268经过交换电路260被连接到管脚40，而 且该辅助接口的另一个端口269经过交换电路260被连接到管脚42。 图1c中进一步说明了端口266、267、268和269分别被连接到Tx路 径270和Rx路径280。

译码电路230具有2比特宽、与控制接口210的输出端216相连 的输入端，而且将其输出端提供给与门234的一个输入端，以及经过 非门232，提供给或门236的一个输入端。当译码电路230的输入端 接收到的信号标识控制模式时，其生成高电平输出，否则生成低电平 输出。

正如所描述的，或门经非门232接收一个输入，从管脚30接收 另一个输入以接收SleepX，而最后一个输入来自与门234的输出端。 或门236的输出做为待机控制信号，提供给供电调节电路240以及参 考振荡器250。或门236的低电平输出可以把供电调节电路240设置 为低功耗待机状态，并且关闭参考振荡器250。

参考振荡器250将其输出提供给管脚44。其输出也被用于RF电 路的其它地方，但是为了清晰性，在此不再给出说明。

图1c说明发送模式中，Tx通路270中实现的控制，以及在接收 模式中，Rx通路280中实现的控制。

发送路径270中包括脉冲成形电路272，在发送模式中，该电路 被用于接收来自交换电路260的端口266的输入，否则不接收输入信 号。脉冲成形电路272的输出被提供作为给调制电路274的输入，该 调制电路向功率放大器276提供调制信号，用于放大，再随后经过天 线进行发送。功率放大器276具备控制输入端，并且通过该输入端来 调整放大器的增益增高或降低。该控制输入端被连接到交换电路260 的端口267。因此该功率放大器可以被打开或者关闭。

接收路径280中包括下变频电路286，在接收模式中用于接收来 自天线的输入。电路286将接收到的信号转换为较低的频率，并且将 其提供给解调电路284。经过解调的信号被提供给DC估计电路282。 由DC估计电路282输出的幅度判决数据被送到交换电路260的端口 268。DC估计电路282具备与交换电路260的端口269相连的控制输 入端。在控制输入端所提供的信号决定DC估计电路是工作在快速模 式中，还是慢速模式中。

操作模式

如图2b所示，在发送模式中，RFBus1和RFBus2都由BB电路 100来驱动。RFBus1经过管脚40，把要传输的数字数据 从BB电路100传送到RF电路200。在RF电路200中采用逻辑电平， 并且完全完成脉冲成形。RFBus2利用控制信号来控制RF 电路200中功率放大器(PA)上电的定时。当RFBus2＝＝ 高时，打开功率放大器，而当RFBus2＝＝低时，关闭功率放 大器。由于功率放大器的打开和关闭操作都必须在小于1比特长度(对 于蓝牙规范1.0来说，是1微秒)的时间量程之内控制，因此它们也 是“时间紧要的”。

如图2c所示，在接收模式中，RFBus1由RF电路200来驱动， 并且RFBus2由BB电路100来驱动。RFBus1经过管脚40向BB电 路100提供接收到的数据。RFBus2经过管脚42去控制 RF电路200内的DC估计。由于DC估计的切换必须要在小于1的时 隙长度的时间量程内完成，所以它也是“时间紧要的”。＝ 低会导致使用DC估计快速捕获(典型地用于接收数据分组的起始阶 段)，而且＝高则控制使用慢速的DC估计(典型地用 于该分组的其余阶段)。由于DC估计必需在小于1个比特长度(对 于蓝牙规范1.0来说，是1微秒)的时间量程内控制，所以DC估计 的变化也是“时间紧要的”。

控制模式是当发送模式和接收模式都没有被激活时而处于的中 间模式。当SleepX为低电平或者经过DBus发送控制字，系统就会进 入控制模式。如图2a所示，在该模式中，RFBus1以及RFBus2都 受到BB电路100的驱动：RFBus2不具备所分配的功能；RFBus 1＝。当RFBus1＝＝高时，与门234打开参考振荡器 250和供电调节电路240。当RFBus1＝＝低时，与门234关 闭参考振荡器250和供电调节电路240，使其进入待机状态。RF电路 被置于低功率模式中。在DBus和RFBus上没有活动，而且BBClk 也被关闭。

因此可以理解到，在系统不同的操作模式下，RFBus被用于不同 的目的，如图2a、2b和2c以及表2所示。

LPRF设备的操作在序列号为No.9820859.8的英国专利申请中有 详细的描述，其内容在此被引入做为参考。图4中特别给出了收发机 (Tx、Rx和频率控制)内与基带部件(图中其余的元素)相连的LPRF RF部件。

在以上描述的实施例中，接收路径280被分割，使得DC估计电 路282可以位于RF电路200之内。这就会导致在接收模式中，RFBus 1可以经过接口10，把RxData从RF电路200传递到BB电路100， 并且RFBus2经过接口10，把控制信号DcTrack从BB电路100传 递到RF电路200。接收路径的分割是不必要的。

在第二个被考虑的实施例中，DC估计电路282位于基带电路100 当中。这会使得RFBus2具备不同的方向流，而不是上述接收模式中 的一个方向。在第二实施例中，DCTrack信号完全处于基带电路100 之内，并不在接口10中提供。解调器284的模拟输出被转换为数字 信号，例如通过∑Δ(sigma-delta)转换器，其输出被映射到RFBus 1以及RFBus2。因此在本实施例中，在接收模式期间，RFBus1和 RFBus2上的数据流经过接口10，被从RF电路200传递到基带电路 100。

还考虑到，如第一实施例中所描述的RF电路中可以包括附加电 路，从而允许其功能有所变化，可以根据第二实施例进行操作。

还考虑到，如第一实施例中所描述的BB电路中可以包括附加电 路，从而允许其功能有所变化，可以根据第二实施例进行操作。

本发明中包括在此以明显或暗示方式阐述的任何创新特征，或者 特征的组合，或者这些特征的任何推广。

考虑到以上描述，对本领域内的技术人员来说，很明显可以在不 脱离本发明的覆盖范围条件下做出各种修改。