DE60206000T2 - Eine intregrierte Schaltungsarchitektur für programmierbare drahtlose Geräte - Google Patents

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Description

  • Der Bedarf nach Mobiltelefonen steigt rasant, was die Hersteller drahtloser Ausrüstung und Netzbetreiber dazu zwingt, Milliarden zu investieren, um den unstillbaren Durst der Menschheit danach, jederzeit überall verbunden zu werden, zu erfüllen. Verbraucher erwarten, dass ihre Telefone sehr klare Sprachsignale liefern und ihre elektronische Post, wenn auch langsam, aufgreifen. Wie frustrierte Anrufer jedoch wissen, ist das Kommunizieren mit Mobiltelefonen knifflig. Heutige drahtlose Netze verwenden ein Gewirr nichtkompatibler Übertragungsstandards, so dass für Benutzer keine Garantie auf einen Wählton besteht, wenn sie reisen. Alleine Drahtlosbetreiber in den Vereinigten Staaten verwenden drei konkurrierende Standards, wobei nur einer derselben mit dem führenden Standard in Europa kompatibel ist, der selbst mehrere Varianten besitzt. Die meisten asiatischen drahtlosen Netze sind nach einem anderen Standard aufgebaut.
  • Die Probleme der drahtlosen Revolution gehen über in Konflikt stehende Standards hinaus. Verbraucher erwarten durchgehend weiterentwickeltere Merkmale, wie z. B. Internetzugang. Weltweit geben Unternehmen Milliarden aus, um ein neues Netz aufzubauen, das üblicherweise als „dritte Generation" oder 3G bezeichnet wird, von dem erwartet wird, dass es ein Breitband für ihr Mobiltelefon bringt – detaillierte Webseiten, Musik, sogar Video. Während diese Vorteile für Verbraucher aufregend sind, haben sie ihren Preis, da es gegenwärtig keine einfache Art und Weise gibt, um Mobiltelefone aufzurüsten, oder auch die Basisstationen, die deren Signale zu dem Netz tragen, ohne die Hardware zu verändern. Ferner kann die Drahtlos-Industrie nicht vorhersagen, welche Angebote die Gewinner sein werden; die Folgen dessen, mit einer Einschätzung nicht richtig zu liegen, können verheerend sein.
  • Die ersten Mobiltelefone beruhten auf Dutzenden von Hardwarekomponenten. In den letzten 15 Jahren wurden programmierbare Chips hinzugefügt, ihre Funktion jedoch wird bei der Herstellung unveränderlich festgesetzt. Heute erledigen zweckgebundene Spezialchips einen Großteil der Arbeit in Mobiltelefonhandapparaten und Basisstationen; diese Chips sind so einfach wie möglich hergestellt, um die Kosten niedrig zu halten. Angesichts der in Konflikt stehenden Standards und des ungleichmäßigen Einsetzens der nächsten Generation von Breitband und Drahtlos beginnen Hersteller, zweckgebundene Komponenten als Verpflichtung zu sehen. Ein Hersteller, der den zukünftigen Standard falsch schätzt, wird schließlich viel unnützen Abfall in seinen Warenlagern finden.
  • So erscheint eine universalere Software, die umprogrammiert werden kann, ansprechend. Wenn Mobiltelefone und ihre Basisstationen Computer wären, könnte eine neue Software ohne Weiteres über seine Drähte heruntergeladen werden. Die drahtlose Kommunikation jedoch unterscheidet sich grundlegend. Mobiltelefone müssen Signale auf genau der richtigen Leistungsebene und in dem exakten Übertragungsformat über den Äther treiben. Sie müssen abgestimmt werden, um eingehende leistungsstarke Signale von einem oder mehreren Kanälen zu empfangen. Antennen fangen unregelmäßige analoge Signale, die sich auf „Träger"-Frequenzen durch den Raum bewegen, ein; eingehende Funksignale müssen dann durch eine Kombination mit einer weiteren Funkwelle, die im Inneren des Empfängers erzeugt wird, in eine Zwischenfrequenz umgewandelt werden. Dann wird die Trägerwelle subtrahiert, um das Signal in ein Basisband zu bringen – d. h. eine Leistungsebene und Geschwindigkeit, die normale Digitalprozessoren handhaben können. Während das Signal im Basisband ist, wird es in einen Strom binärer Einsen und Nullen umgewandelt, die wiederum in Sprache oder Daten decodiert, entschlüsselt und formatiert werden.
  • Die ersten Operationen, die von einer umprogrammierbaren Software profitieren, sind Operationen in dem Basisband. Bei einem Modell einer Motorola-Basisstation z. B. ist die Software, die die Basisbandcodierung und -decodierung durchführt, umprogrammierbar.
  • Als Nächstes würden Hersteller wollen, dass eine umprogrammierbare Software den Zwischenfrequenz- und Funkfrequenzteil des Auftrags handhabt. Dies ist eine technologisch schwierigere Herausforderung, teilweise da Silizium – was bei Weitem das häufigste und billigste Chipmaterial ist – Funkwellensignale nicht gut handhabt. Eine Funkfrequenzverarbeitung von Breitbandsignalen verwendet sehr wahrscheinlich Gallium-Arsenid-Chips, die 100 Milliarden Instruktionen pro Sekunde laufen lassen, verglichen mit etwa 10 bis 100 Millionen Instruktionen pro Sekunde in Spezialchips in heutigen Telefonen.
  • Der Anstieg der Rechenkomplexität wird durch den Druck, Signale viel schneller zu senden, verschlimmert. Ein sogenannter drahtloser Breitbanddienst der dritten Generation könnte Daten mit zwei Megabits pro Sekunde bewegen, einem etwa hundertfachen Anstieg von den Betriebsgeschwindigkeiten der meisten heutigen drahtlosen Netze. All diese Anforderungen bedeuten, dass Chips viel mehr Leistung benötigen; eine zusätzliche Leistung ist in einer Basisstation viel leichter zu erhalten als in einem kleinen leichten Mobiltelefon.
  • Erstens geben Hersteller jedoch umprogrammierbare Chips hauptsächlich in Basisstationen, die Signale von Mobiltelefonen an das Netz weiterleiten. Im Gegensatz zu Handgeräten weisen Basisstationen weniger Raum- oder Leistungsbeschränkungen auf. Lucent Technologies z. B., übertroffen nur von Motorola als Lieferant drahtloser Basisstationen weltweit, hat neue Modelle, die an der Antenne „smart" sind (d. h. sie besitzen eine durch Software ausgestattete Flexibilität).
  • Ein Pressen dieser Art einer von einer Software hergeleiteten Flexibilität in leichte Handgeräte wird nicht einfach sein. Selbst Mitola gibt zu, dass eine „wirklich bahnbrechende Technologie" benötigt wird, damit sich ein leichtes Handgerät unter drei oder vier Frequenzbändern und Betriebsmodi beugt. In der Zwischenzeit finden smarte softwareprogrammierbare drahtlose Sets ihren Weg in Fahrzeuge, die größere und schwerere Systeme unterbringen können als die Hosentaschen von Menschen. Tatsächlich wird eine frühe Verwendung einer flexiblen Softwarefunktechnologie in Radios in Polizei- und Feuerwehrfahrzeugen sein: die drahtlosen Systeme von Einrichtungen der öffentlichen Sicherheit sind offenkundig unvereinbar. Die FCC rät öffentlichen Einrichtungen dazu, diese Technologie zu übernehmen. Mehrere Firmen, wie z. B. Vanu aus Cambridge, MA, entwickeln Ausrüstung für diesen Markt.
  • Drahtlose Vorrichtungen, die sich während des Betriebs gehen durch unterschiedliche „Persönlichkeiten" bilden, wären ein Segen für ihre Benutzer. Gleichzeitig jedoch erzeugen sie Taktikprobleme, wie dies neue Technologien, die Grenzen überschreiten, oft tun. Historisch gesehen autorisiert die FCC jedes Stück Ausrüstung für eine Typ von Verwendung und einen spezifischen Kanal. Wie sollten die Regulierer Mobiltelefone und Basisstationen lizenzieren, die ohne Weiteres verändert werden können, nachdem sie in Verwendung sind? Wie frei sollten dritte sein, neue Software in ihr Telefon zu laden? Wie wird es möglich sein, legitime Aufrüstungen des Netzes von Schurken zu unterscheiden, die versuchen, dies zu hintergehen?
  • Die WO 99/34631 A1 offenbart ein persönliches Informationsverwaltungssystem, das zumindest einen Personalinformationsverwalter, der eine erste Sende-/Empfangsgeräteinrich tung und eine erste Speichereinrichtung für persönliche Informationen umfasst, und zumindest ein Kommunikationssystem aufweist, das eine zweite Speichereinrichtung für persönliche Informationen umfasst, das mit einer zweiten Sende-/Empfangsgeräteinrichtung verbunden ist, eine bidirektionale Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Sende-/Empfangsgeräteinrichtung zum automatischen Informationsaustausch zwischen dem System und dem Informationsverwalter aufweist, immer dann, wenn das System und der Informationsverwalter innerhalb des Bereichs der Verbindung sind.
  • Die US-A-5,943,421 zeigt ein Datenverarbeitungssystem, das einen Datenprozessor oder eine CPU umfasst, der/die einen Dekomprimierungsschaltungsaufbau und einen Entschlüsselungsschaltungsaufbau aufweist, der auf komprimierte/verschlüsselte Daten wirkt, um dekomprimierte und entschlüsselte Daten zu erzeugen. Das Datenverarbeitungssystem umfasst einen Speicher, in dem Instruktionen und Daten in einem komprimierten und/oder verschlüsselten Format gespeichert sind. Die CPU gewinnt die komprimierten/verschlüsselten Daten über einen Systembus wieder. Eine Busschnittstelleneinheit innerhalb der CPU empfängt die komprimierten/verschlüsselten Daten, dekomprimiert und entschlüsselt die Daten und speichert die Daten in einem Cache-Speicher. Eine Ausführungseinheit und andere Komponenten innerhalb der CPU gewinnen die dekomprimierten und entschlüsselten Daten wieder und arbeiten an denselben. Alternativ werden auf eine Wiedergewinnung komprimierter/verschlüsselter Daten aus einem Speicher hin die Daten in ihrem komprimierten/verschlüsselten Format in dem Cache-Speicher gespeichert. Auf eine Wiedergewinnung durch die Ausführungseinheit hin werden die Daten in Vorbereitung für eine Ausführung durch die Ausführungseinheit dekomprimiert und entschlüsselt. Ein Datenverarbeitungssystem der vorliegenden Erfindung macht es erforderlich, dass die CPU verschlüsselte Daten entschlüsseln muss. So gewinnen Vorrichtungen, die auf Daten in dem System über ein Netz ohne Entschlüsselung durch die CPU zugreifen, verschlüsselte Daten wieder, die anderweitig nicht entschlüsselt werden können.
  • Die US-A-5,797,089 beschreibt ein Personalkommunikationsendgerät (PCT) in einem Fall, dass eine erste Hälfte schwenkmäßig mit einer zweiten Hälfte verbunden ist. Das PCT arbeitet in einer offenen und einer geschlossenen Position und weist eine Mobiltelefoneinheit und eine Personaldigitalassistenten- (PDA-) Einheit auf, die elektronisch mit der Mobiltelefoneinheit verbunden ist. Die PDA-Einheit ist ein vollständig funktionsfähiger Personalcomputer. Die PDA-Einheit weist einen Speicher für Anwendungssoftwareprogramme, einen Speicher für Daten, einen Prozessor zur Durchführung von Operationen an den Daten und den Anwendungsprogrammen, ein Modem zum Weiterleiten von Daten zwischen der PDA-Einheit und der Mobiltelefoneinheit und eine Mobildatenschnittstelle zum Weiterleiten von Daten zwischen der PDA-Einheit und der Mobiltelefoneinheit ohne Verwendung des Modems auf. Wenn das PCT in der offenen Position ist, bildet es zwei innere Flächen, die einen PDA-Anzeigebildschirm auf einer Fläche und eine vollständige alphanumerische Tastatur auf der anderen Fläche umfassen. Das PCT könnte als ein standardmäßiges drahtloses Telefon, als ein Personalcomputer, oder in einem integrierten Modus für FAX, drahtlose Datenübertragung oder ein Senden und Empfangen von Kurznachrichtendienst- (SMS-) Nachrichten betrieben werden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaltung für eine drahtlose Vorrichtung bereitzustellen, die Drahtlosmerkmale, Graphiken und Multimedia kombiniert, bei der Graphik- und Multimediamerkmale durch den Endbenutzer programmiert werden könnten, während eine Programmierbarkeit der Drahtlosmerkmale eingeschränkt ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung ist ein integriertes System auf einem Chip, das drahtlos, Graphiken und Multimedia kombiniert. Die Graphik- und Multimediamerkmale könnten durch den Endbenutzer programmiert werden, während eine Programmierbarkeit der Drahtlosmerkmale eingeschränkt ist. Das System umfasst einen drahtlosen Abschnitt, der bidirektional mit einem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus kommuniziert. Ein Personaldatenassistent- (PDA-) Abschnitt kommuniziert bidirektionale mit einem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus. Eine Mailbox ist elektrisch mit dem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus und dem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus verbunden. Das gesamte System ist vorzugsweise auf einem einheitlichen Substrat integriert.
  • Der drahtlose Abschnitt umfasst einen Basisbandprozessor, der mit dem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus verbunden ist. Ein allgemeiner Drahtlosmikroprozessor stellt eine Verbindung zu dem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus her. Eine drahtlose Speichersteuerung und ein drahtloser Niedergeschwindigkeitsbus kommunizieren bidirektional mit dem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus. Ein drahtloses Peripheriegerät kommuniziert bidirektional mit dem drahtlosen Niedergeschwindigkeitsbus.
  • Der PDA-Abschnitt umfasst einen Multimediaprozessor und einen PDA-Mikroprozessor, der mit dem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus verbunden ist. Eine PDR-Speichersteuerung und ein Niedergeschwindigkeits-PDA-Bus kommunizieren bidirektional mit dem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus. Zumindest ein PDA-Peripheriegerät kommuniziert bidirektional mit dem Niedergeschwindigkeits-PDA-Bus. Ein optionaler Hoch-Multimedia-Bus könnte mit der PDA-Speichersteuerung verbunden sein. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel stellt ein Hochgeschwindigkeits-Graphikbus eine Verbindung zu dem PDA-Peripheriegerät und der PDA-Speichersteuerung her.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Funktionsblockdiagramm der vorliegenden Erfindung auf oberer Ebene.
  • 2 stellt ein Funktionsblockdiagramm des drahtlosen Abschnitts aus 1 dar.
  • 3 stellt ein Funktionsblockdiagramm des PDA-Abschnitts aus 1 dar.
  • 4 stellt ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
  • 5 stellt ein alternatives Ausführungsbeispiel des allgemeinen Systems aus 1 dar.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Ein Hauptproblem, das einer integrierten, durch einen Benutzer programmierbaren und zellularen Plattform des Stands der Technik zugeordnet ist, ist die Gelegenheit für eine Benutzeranwendung, dass zellulare Netz zu Fall zu bringen, wenn diese die Speicherregion verfälscht. Um ein Verhindern dieses Verhaltens zu unterstützen, weist die vorliegende Erfindung zwei große Teilsysteme auf: ein durch einen Benutzer programmierbares Teilsystem, das die Multimedia- und die Personaldigitalassistent- (PDA-) Funktion beinhaltet, und ein geschütztes drahtloses Teilsystem. Zugriff auf das drahtlose Teilsystem von dem durch einen Benutzer programmierbaren Teilsystem wird nicht unterstützt. Aus Sicht des Benutzers ist das drahtlose Teilsystem eine Blackbox, die nicht programmiert werden kann. Steuerinformationen werden von dem durch einen Benutzer programmierbaren Teilsystem über eine Mailbox an das drahtlose Teilsys tem weitergeleitet. Die Steuerdaten in der Mailbox müssen einem vordefinierten Satz von Operationen entsprechen oder diese werden durch das drahtlose Teilsystem zurückgewiesen. So kann der Endbenutzer das drahtlose Teilsystem beeinflussen, ohne direkt Zugriff auf dasselbe zu besitzen.
  • 1 ist ein Funktionsblockdiagramm der vorliegenden Erfindung auf oberer Ebene. Ein System 10 umfasst einen drahtlosen Abschnitt 12 in bidirektionaler Kommunikation mit einem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus 14. Ein Personaldigitalassistent- (PDA-) Abschnitt 16 kommuniziert bidirektional mit einem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus 18. Eine Mailbox 20 verbindet den drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus 14 elektrisch mit dem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus 18. Das gesamte System 10 ist vorzugsweise auf einem einheitlichen Substrat integriert (nicht gezeigt). In dem gesamten System wird es bevorzugt, dass die Busse 32 Bits breit sind.
  • Eine Kommunikation zwischen Teilsystemen wird über ein unterbrechungsgetriebenes Mailboxsystem erzielt. Wenn das durch den Benutzer programmierbare Teilsystem dem geschützten drahtlosen Teilsystem eine Aufgabe zuweisen möchte, platziert es die Aufgabe in der Mailbox, gemeinsam mit erforderlichen Informationen und Zeigern, und signalisiert eine Unterbrechung an den allgemeinen drahtlosen Prozessor, dass es eine wartende Nachricht besitzt. Der Prozessor liest dann seine Mailbox und führt die Aufgabe durch.
  • Im Herzen des Systems befindet sich ein Hochgeschwindigkeits-Mehrschicht-Bussystem, das es ermöglicht, dass die geeigneten Zwischenverbindungen und eine notwendige Bandbreite zwischen Teilsystemen die verschiedenen Funktionen des Chips unterstützen. Jedes Teilsystem ist mit seiner eigenen Schicht verbunden, jede Schicht ist jedoch nicht direkt mit anderen verbunden. Stattdessen wird eine Kommunikation zwischen Schichten durch Peripheriegeräte ermöglicht, die schnittstellenmäßig mit mehreren Teilsystemschichten verbunden sind. Zur Darstellung sind die Spei chersteuerungen mit dem PDA und optional Multimediaschichten verbunden. Dies erlaubt ein hohes Maß an Gleichzeitigkeit und Bandbreitenverfügbarkeit, da mehrere Transaktionen gleichzeitig auftreten können. Wie später beschrieben wird, kann ein Multimediaprozessor Daten von einem synchronen Speicher an einen hochentwickelten Audio-Codec übertragen, während der PDA-Prozessor eine Code aus einem statischen Speicher abruft. Keiner der beiden beeinflusst die Bandbreite des anderen. Zusätzlich erlaubt es der Mehrschichtbus, dass die Zwischenverbindungen wie benötigt durch das System umgeleitet werden können. Als ein Ergebnis kann die Statikspeichersteuerung bei einem Szenario an den Bus des PDA-Prozessors angeschlossen sein und bei einem anderen an den Bus des Multimediaprozessors, abhängig von dem bestimmten Pfad, auf dem Daten fließen müssen.
  • 2 stellt ein Funktionsblockdiagramm des drahtlosen Abschnitts 12 aus 1 dar. Der drahtlose Hochgeschwindigkeitsbus 14 stellt eine Verbindung zu einem Basisbandprozessor 22 und einem Universal-Drahtlosmikroprozessor 24 her. Ein drahtloser Niedergeschwindigkeitsbus 26 stellt eine bidirektionale Verbindung zu dem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus 14 her. Zumindest ein drahtloses Peripheriegerät 28 stellt eine bidirektionale Verbindung zu dem drahtlosen Niedergeschwindigkeitsbus 26 her. Eine Drahtlosspeichersteuerung 30 kommuniziert bidirektional mit dem drahtlosen Hochgeschwindigkeitsbus.
  • Der Basisbandprozessor 22 ist vorzugsweise ein Digitalsignalprozessor (DSP). Ein DSP ermöglicht einen effizienteren Code. Der Universal-Drahtlosmikroprozessor ist vorzugsweise ein Mikroprozessor auf CISC- oder RISC-Basis. Eine Kommunikation des drahtlosen Peripheriegeräts 28 könnte 3G (UMTS), CDMA-2000, GSM, GPRS, GPS, Bluetooth, 802.11, IS-95 oder IS-136 umfassen.
  • Der Universal-Drahtlosmikroprozessor 24 ist verantwortlich für ein Ausführen einer Software der Schicht 2 und darüber für alle drahtlosen Funktionen und Hochfahren und Bereitstellen eines Aufgabenversands an den Basisbandmikroprozessor verantwortlich. Der Basisbandmikroprozessor 22 ist für ein Laufen lassen aller Algorithmen, die nötig sind, um eine zellulare Lösung der Schicht 1 bereitzustellen, verantwortlich. Aus Sicherheitsgründen ist keiner der Prozessoren durch den Endbenutzer programmierbar.
  • 3 stellt ein Funktionsblockdiagramm des PDA-Abschnitts 16 aus 1 dar. Der Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus 18 ist mit einem Multimediamikroprozessor 32 und einem PDA-Mikroprozessor 34 verbunden. Ein Niedergeschwindigkeits-PDA-Bus 36 stellt eine bidirektionale Verbindung zu dem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus 18 her. Zumindest ein PDA-Peripheriegerät 38 stellt eine bidirektionale Verbindung zu dem Niedergeschwindigkeits-PDA-Bus 36 und der DMA-Steuerung 40 her. Eine PDA-Speichersteuerung 42 kommuniziert bidirektional mit dem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus 18.
  • Der Multimedia-Mikroprozessor 32 ist vorzugsweise ein Digitalsignalprozessor (DSP). Ein DSP ermöglicht einen effizienteren Code. Der PDA-Mikroprozessor 34 ist vorzugsweise ein Mikroprozessor auf CISC- oder RISC-Basis. Das PDA-Peripheriegerät 36 könnte jede I/O-Vorrichtung sein, die bei einer tragbaren Rechenvorrichtung verwendet oder mit einem seriellen Port verbunden sein kann, wie z. B. Universal-Seriell-Bus, sichere Daten-I/O, Infrarot, Audio-Codec, Berührungsbildschirm-Steuerung, Digitalkameraschnittstelle, LCD-Steuerung, Pulsbreitenmodulatoren oder Speicherstift.
  • Der PDA-Prozessor 34 ist verantwortlich für ein Laufen lassen des Hauptbetriebssystems und zugeordneter Benutzeranwendungen, ein Steuern der PDA-Peripheriegerätblöcke und zur Bereitstellung eines Aufgabenversands an den Multimediaprozessor und das drahtlose System. Er ist ebenso für ein Handhaben der Hochfahrsequenz des Multimediaprozessors verantwortlich.
  • Während das vorherige Ausführungsbeispiel ein Zweibussystem darstellt, könnte, wie in 4 gezeigt ist, ein Multimedia- und Graphikbus hinzugefügt werden, um eine für einen IC-Entwerfer unter Verwendung eines Chips verfügbare Bandbreite zu erhöhen. Zusätzlich zu dem Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus 18 umfasst das System einen Hochgeschwindigkeits-Multimediabus 44 und einen Hochgeschwindigkeits-Graphikbus 46. Der Hochgeschwindigkeits-PDA-Bus 18 kommuniziert bidirektional mit der DMA-Steuerung 40, der PDA-Speichersteuerung 42, dem PDA-Prozessor 34 und dem Niedergeschwindigkeits-PDA-Bus 36. Der Hochgeschwindigkeits-Multimediabus 44 kommuniziert bidirektional mit der PDA-Speichersteuerung 42 und dem Multimediamikroprozessor 32 innerhalb des PDA-Abschnitts. Der Hochgeschwindigkeits-Graphikbus 46 kommuniziert mit der LCD-Steuerung 48 und der PDA-Speichersteuerung 42. In dem gesamten System wird es bevorzugt, dass die Busse 32 Bits breit sind.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Multimediaprozessor 32 für ein Laufen lassen von durch einen Benutzer programmierten, multimediabezogenen Algorithmen verantwortlich, wie z. B. MPEG-3-Decodierung und Durchführung der Sprach-Codier-/Decodierfunktionen, die für den Zellularabschnitt des drahtlosen Teilsystems benötigt werden. Dies ermöglicht es, dass ein Teil der Funktionalität von den anderen Prozessoren in der Architektur abgeladen wird, und erhöht die Menge einer in dem System verfügbaren parallelen Verarbeitungsleistung.
  • 5 stellt ein alternatives Ausführungsbeispiel 10' des allgemeinen in 1 gezeigten Systems dar. In 1 sind die Speichersteuerungen 30, 42 für den drahtlosen und den PDA-Abschnitt separate Module auf dem gleichen Substrat. In 5 gibt es eine Logiksteuerung 52 und eine Speichersteuerung 50 zwischen dem drahtlosen und dem PDA-Abschnitt 12, 16. Die Logiksteuerung 52 trennt die beiden Speichersteuerabschnitte logisch um einen unbeabsichtigten Zugriff auf den drahtlosen Abschnitt der Speichersteuerung zu verhindern.

Claims (10)

  1. Eine Schaltung für eine drahtlose Vorrichtung, mit folgenden Merkmalen: einem ersten Abschnitt (12) zum Handhaben drahtloser Merkmale, wobei der erste Abschnitt (12) Eingangssignale und Ausgangssignale aufweist, wobei der erste Abschnitt (12) durch einen Benutzer nicht programmiert werden kann; einem ersten Bus (14), der die Ausgangssignale von dem ersten Abschnitt (12) empfängt, und der die Eingangssignale an den ersten Abschnitt (12) weitergibt; einem durch einen Benutzer programmierbaren Personaldatenassistent-, PDA-, Abschnitt (16), der Multimediaeinganssignale und Multimediaausgangssignale aufweist; einem ersten PDA-Bus (18), der die Multimediaausgangssignale von dem PDA-Abschnitt (16) empfängt, und der die Multimediaeingangssignale an den PDA-Abschnitt (16) weitergibt; und einer Mailbox (20), die elektrisch mit dem ersten Bus (14) und dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist, zum Leiten von Steuerdaten von dem PDA-Abschnitt (16) an den ersten Abschnitt (12), wobei die Steuerdaten einem vordefinierten Satz von Operationen entsprechen müssen und andernfalls die Steuerdaten durch den ersten Abschnitt (12) zurückgewiesen werden.
  2. Eine Schaltung gemäß Anspruch 1, die ferner ein einheitliches Substrat aufweist, wobei der erste Abschnitt (12), der erste Bus (14), der PDA-Abschnitt (16), der erste PDA-Bus (18) und die Mailbox (20) auf dem einheitlichen Substrat integriert sind.
  3. Eine Schaltung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Abschnitt (12) folgende Merkmale aufweist: einen Mikroprozessor (22), der mit dem ersten Bus (14) verbunden ist; einen allgemeinen Mikroprozessor (24), der mit dem ersten Bus (14) verbunden ist; eine Speichersteuerung (30), die bidirektional mit dem ersten Bus (14) verbunden ist; einen zweiten Bus (26), der bidirektional mit dem ersten Bus (14) verbunden ist, wobei der zweite Bus (26) Daten mit einer geringeren Geschwindigkeit als der erste Bus (14) überträgt; und ein Peripheriegerät (28), das bidirektional mit dem zweiten Bus (26) verbunden ist.
  4. Eine Schaltung gemäß Anspruch 2, wobei der PDA-Abschnitt (16) folgende Merkmale aufweist: einen Multimediamikroprozessor (32), der mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist; einen PDA-Mikroprozessor (34), der mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist; eine PDA-Speichersteuerung (42), die bidirektional mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist; einen zweiten PDA-Bus (36), der bidirektional mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist, wobei der zweite PDA-Bus (36) Daten mit einer geringeren Geschwindigkeit als der erste PDA-Bus (18) überträgt; und ein PDA-Peripheriegerät (38), das bidirektional mit dem zweiten PDA-Bus (36) verbunden ist.
  5. Eine Schaltung gemäß Anspruch 2, wobei der PDA-Abschnitt (16) folgende Merkmale aufweist: einen Multimediamikroprozessor (32); eine PDA-Speichersteuerung (42), die bidirektional mit dem ersten PDR-Bus (18) verbunden ist; einen Hochgeschwindigkeitsmultimediabus (44), der bidirektional mit dem Multimediamikroprozessor (32) und der PDA-Speichersteuerung (42) verbunden ist; einen PDA-Mikroprozessor (34), der mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist; einen zweiten PDA-Bus (36), der bidirektional mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist, wobei der zweite PDA-Bus (36) Daten mit einer geringeren Geschwindigkeit als der erste PDA-Bus (18) überträgt; eine Direktspeicherzugriffssteuerung (40), die bidirektional mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist; ein PDA-Peripheriegerät (38), das bidirektional mit der Direktspeicherzugriffssteuerung (40) und dem zweiten PDA-Bus (36) verbunden ist; einen Grafikbus (46), der bidirektional mit der PDA-Speichersteuerung (42) verbunden ist; und eine LCD-Steuerung (48), die bidirektional mit dem Grafikbus (46) und dem zweiten PDA-Bus (36) verbunden ist.
  6. Eine Schaltung gemäß Anspruch 2, die ferner folgende Merkmale aufweist: eine Speichersteuerung (50); und eine Logiksteuerung (52), die bidirektional mit der Speichersteuerung (50), dem PDA-Abschnitt (16), dem ersten Bus (14) und dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist.
  7. Eine Schaltung gemäß Anspruch 6, wobei der PDA-Abschnitt (16) folgende Merkmale umfasst: einen Multimediamikroprozessor (32); einen Hochgeschwindigkeitsmultimediabus (44), der bidirektional mit dem Multimediamikroprozessor (32) und der Logiksteuerung (50) verbunden ist; einen PDA-Mikroprozessor (34), der mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist; einen zweiten PDA-Bus (36), der bidirektional mit dem ersten PDA-Bus (18) verbunden ist, wobei der zweite PDA-Bus (36) Daten mit einer geringeren Geschwindigkeit als der erste PDA-Bus (18) überträgt; eine Direktspeicherzugriffssteuerung (40), die bidirektional mit dem erste PDA-Bus (18) verbunden ist; ein PDA-Peripheriegerät (38), das bidirektional mit der Direktspeicherzugriffssteuerung (40) und dem zweiten PDA-Bus (36) verbunden ist; einen Grafikbus (46), der bidirektional mit der Logiksteuerung (52) verbunden ist; und eine LCD-Steuerung (48), die bidirektional mit dem Grafikbus (46) und dem zweiten PDA-Bus (36) verbunden ist.
  8. Eine Schaltung gemäß Anspruch 3, 4, 5 oder 7, bei der einer des Mikroprozessors (22) und des Multimediamikroprozessors (32) ein Digitalsignalprozessor ist.
  9. Eine Schaltung gemäß Anspruch 3, 4, 5 oder 7, bei der einer des allgemeinen Mikroprozessors (24) und des PDA-Mikroprozessors (34) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Mirkoprozessoren auf CISC- und auf RISC-Basis umfasst.
  10. Eine Schaltung gemäß Anspruch 7, wobei der erste Abschnitt (12) folgende Merkmale aufweist: einen Mikroprozessor (22), der mit dem ersten Bus (14) verbunden ist; einen allgemeinen Mikroprozessor (24), der mit dem ersten Bus (14) verbunden ist; einen zweiten Bus (26), der bidirektional mit dem ersten Bus (14) verbunden ist, wobei der zweiten Bus (26) Daten mit einer geringeren Geschwindigkeit als der erste Bus (14) überträgt; und ein Peripheriegerät (28), das bidirektional mit dem zweiten Bus (26) verbunden ist.
DE60206000T 2001-10-02 2002-06-17 Eine intregrierte Schaltungsarchitektur für programmierbare drahtlose Geräte Expired - Lifetime DE60206000T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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US09/969,941 US6931259B2 (en) 2001-10-02 2001-10-02 Integrated circuit architecture for programmable wireless device

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DE60206000D1 DE60206000D1 (de) 2005-10-13
DE60206000T2 true DE60206000T2 (de) 2006-06-29

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