HSP3824擴頻通信芯片的功能及應用

　隨著通信技術的快速發展，各種新業務的層出不窮，無線通信以其方便、靈活、易于組網等特點獲得了廣泛的應用。其中特別是擴頻通信技術由于其抗干擾、抗多徑的突出優點，獲得了各方的青睞，無線擴頻產品的開發研制已成為國內外通信界的一個熱點。同時擴頻通信技術也已經超出了無線通信的領域，在一些“有線”的領域內得到了充分應用，如電力線通信系統等。　

　　HARRIS公司的HSP3824直接序列擴頻基帶處理器是其24GHz天線芯片組的一部分，它包含了全雙工或半雙工收發機的所有功能。該芯片的最突出特點是靈活，其數據率、擴頻比、調制方式以及PN碼等都可以根據需要而動態調整，也可以通過設置HSP3824內部寄存器來實現大量的應用，為設計提供了較大的靈活性。實踐證明該芯片可靠易用，是開發擴頻通信產品的良好選擇。

1 HSP3824主要功能和特點

　　HSP3824是HARRIS公司開發的用于直接序列擴頻通信的基帶處理器。其基本功能是將接收到的基帶數據擾碼、調制、直接序列擴頻輸出至中頻調制。或反之，將中頻解調后的信號經A/D變換、解擴、解調、解擾后得到基帶數據并輸出。

　　它的主要特點如下[1]:

　　? 完全的直接序列擴頻基帶處理器(DSSS基帶處理器);

　　? 處理增益最高12dB;

　　? 可編程PN碼11、13、15、16位可選;

　　? 可編程數據率，最高達4Mbps;

　　? 適合于PCMCIA板應用的TQFP封裝;

　　? 調制方式DBPSK、DQPSK可選;

　　? 支持半雙工、全雙工操作;

　　? 內置A/D轉換器;

　　? 低功耗，某些模塊在不工作時可置為SLEEP狀態。

　　HSP3824內置57個寄存器，這些寄存器的值決定了它的工作狀態，外部控制器可對這些寄存器進行讀寫。通過正確配置寄存器，可實現HSP3824的各種功能，且可以動態調整。

　　除了基本的發送、接受模塊之外，HSP3824還包括8位的測試總線，用于測試芯片的內部信號，實時反映芯片的工作情況;輸入信號強度檢測和信道空檢測(CCA)可避免數據阻塞，優化網絡傳輸;還可以由外部控制端口設置為各種功耗模式。

2 HSP3824內部結構及使用要點

2.1 內部結構及外部接口

　　HSP3824可大體上分為三部分:控制、發送及接收。相應地對外分別提供三個數字端口與控制器相連，即控制端口(CONTROL_PORT)、發送端口(TX_PORT)及接收端口(RX_PORT)，且這三個端口可分別獨立工作或同時工作。此外，還具有一個測試端口(TEST_PORT)，供外部控制器監控HSP3824的工作狀態。

HSP3824的內部結構簡圖如圖1所示。

IIN:接收到的I路模擬信號;

QIN:接收到的Q路模擬信號;

RSSI:接收信號強度檢測(模擬信號);

IOUT:I路輸出擴頻基帶數字信號;

QOUT:Q路輸出擴頻基帶數字信號;

　　HSP3824外部端口如圖2所示。除四個數字端口外，還有模擬輸入(ANALOG INPUTS)、A/D參考電壓(A/D REFERENCE)及省電模式控制信號(POWER DOWN SIGNALS)等接口。需要強調的是每個數字端口都有其嚴格的時序關系，只有在滿足時序的條件下HSP3824才能正常工作。其中尤其是控制端口，是設置并保證HSP3824良好工作狀態的關鍵。

2.2 控制端口時序圖

　　為確保HSP3824按照設計者的要求正確工作，關鍵的一點是實現HSP3824內部控制寄存器的正確讀寫。這些內部寄存器包括發送/接收PN碼長度寄存器，發送/接收PN碼字寄存器，調制/解調方式寄存器等57個，存儲了HSP3824正常工作所需的全部參數及一些內部狀態。因此在每次重新上電時，都必須首先由外部控制器通過HSP3824的控制端口實現這些寄存器的正確配置，之后才能正常工作。在正常工作時，也可通過該控制端口讀出內部寄存器的值，供控制器分析、監控系統運行狀態，還可以在需要時通過改變寄存器的配置來調整HSP3824的工作方式。

　　要實現內部寄存器的正確讀寫，必須滿足HSP3824控制端口要求的時序關系。其時序分為讀寫兩種，分別如圖3及圖4所示。