TI數(shù)字中頻芯片GC6016配置與應(yīng)用分析
摘要
GC6016 是 TI針對(duì)數(shù)字直放站應(yīng)用而推出的一款數(shù)字中頻處理芯片。本文主要描述了 GC6016 的加載流程，初始化配置，數(shù)據(jù)采集配置，以及和上下游芯片的配合調(diào)試方法。
1、 概述
GC6016是TI針對(duì)數(shù)字直放站應(yīng)用而推出的一款數(shù)字中頻處理芯片。與其同時(shí)推出的類似芯片還有GC5330。其中GC6016除了CFR和DPD外，具有GC5330的所有功能，包括DUC， TX
equalizer， Bulk Up converter， RX equalizer， DDC， feAGC，beAGC， I/Q imbalance correcTIon， DC offset cancellaTIon. 其處理能力達(dá)到48個(gè)上下行通道，最大支持4個(gè)發(fā)射天線或者8個(gè)接收天線，支持靈活的小數(shù)倍率重采樣配置，支持多模配置。能夠很好的應(yīng)用于各種 3GPP，3GPP2以及 MC-GSM等無線標(biāo)準(zhǔn)。
GC5330的應(yīng)用結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖中可以看到，GC5330需要DSP配合才能實(shí)現(xiàn)完整功能。事實(shí)上，DSP不但完成DPD的算法處理，還完成芯片加載與配置功能。這些功能均通過 DSP向主控 CPU提供的 API函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
圖 1. GC5330應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖
GC6016的應(yīng)用架構(gòu)如下圖所示。從圖中可以看出，GC6016無需外掛 DSP，其不能支持DPD。CPU通過EMIF或者 SPI直接訪問 GC6016芯片。因此其所有配置與控制都需要在 CPU直接實(shí)現(xiàn)。因此配置流程以及芯片控制都需要用戶編程實(shí)現(xiàn)。
圖 2. GC6016應(yīng)用架構(gòu)圖
本文的目的在于幫助用戶快速高效的配置與控制GC6016.
2、 GC6016功能介紹
GC6016支持目前主流的基站收發(fā)信機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，包括：3GPP（LTE、WCDMA、TDSCDMA）、
3GPP2（CDMA2000）、MC-GSM、wimax 以及WiBRO（OFDMA）。
GC6016支持混模，典型混模型態(tài)比如 LTE+WCDMA，LTE+TDSCDMA。
GC6016支持最大48個(gè)載波處理，支持小數(shù)倍抽取、插值；
芯片最大速率支持 368M；
支持最大4路發(fā)射天線，8路接收天線；
支持接收FeAGC，BeAGC；
支持?jǐn)?shù)據(jù)采集；
外部接口支持SPI（3 or 4 wire）或者 EMIF；
支持各節(jié)點(diǎn)增益調(diào)整，功率統(tǒng)計(jì)；
支持收發(fā)均衡；
與基帶FPGA、AD及DA之間支持多種速率和格式接口；
23x23mm，484-ball TE-PBGA封裝；
GC6016的功能框圖如下所示。
圖 3. GC6016功能框圖
3、 GC6016的上電配置流程
GC5330/6016的配置文件是擴(kuò)展名為tgtcfg的文本文件，包含了GC運(yùn)行以及業(yè)務(wù)支撐的全部信息。由于該芯片支持多種通訊標(biāo)準(zhǔn)，并且可以按照客戶需要靈活配置，因此針對(duì)不同的系統(tǒng)需求，該tgtcfg文件不同。該文件由TI根據(jù)客戶需求產(chǎn)生并提供給客戶。
系統(tǒng)上電之后，應(yīng)該首先配置好單板，包括 CPU自身、電源、FPGA、時(shí)鐘、AD以及 DA等芯片（需要說明的是，一般需要等到系統(tǒng)全部配置完成之后才會(huì)打開發(fā)射同道）。
然后下載GC配置文件。配置文件一般會(huì)有超過 60000次的寄存器寫操作。如果使用 50M速率EMIF接口，耗時(shí)大概在幾十毫秒；如果采用 SPI接口，則耗時(shí)會(huì)增大，這一點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮。
配置下載完成之后，進(jìn)入等待 PLL鎖定狀態(tài)。在該狀態(tài)下需要判斷寄存器 0是否為1，為 1表示復(fù)位成功。必須該狀態(tài)有效才可啟動(dòng)下一步操作。
GC初始化狀態(tài)完成芯片使能。需要說明的是，GC的初始化需要用到外部的同步信號(hào) syncA，該信號(hào)一般由FPGA提供，用于使能芯片配置寄存器，該 syncA信號(hào)也用于數(shù)據(jù)采集或者對(duì)芯片在線配置的使能。關(guān)于芯片初始化，TI提供相應(yīng)的樣例供參考。典型情況下syncA信號(hào)的周期是5ms或者 10ms，脈寬是8個(gè) BB時(shí)鐘周期，該信號(hào)在時(shí)序上需要和 BB_frame信號(hào)上升沿對(duì)齊。
圖 4. GC6016初始化流程圖
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