一种集成对讲芯片及射频载波频率产生方法与流程

本发明涉及数字对讲领域，尤其涉及一种集成对讲芯片及射频载波频率产生方法。

背景技术：

在数字对讲领域，数字通信要求射频载波的频率恒定、稳定，该需求需要数字对讲机内射频收发机的本振晶体产生准确的射频载波频率，其对本振晶体要求很高，而高要求往往代表了高成本，这种要求提高了数字对讲机的成本。

技术实现要素：

本发明提供了一种集成对讲芯片及射频载波频率产生方法，以降低数字对讲机的成本。

本发明提供了一种具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片，包括：微控制单元、射频收发器单元及存储器单元，存储器单元用于存储频率偏差值，微控制单元用于在射频收发器单元需要产生射频载波频率时，读取频率偏差值，并发送至射频收发器单元，射频收发器单元用于根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率。

进一步的，还包括数据串口模块，数据串口模块用于接收外界设备写入的频率偏差值，并传输至微控制单元，微控制单元用于将频率偏差值写入存储器单元，外界设备用于对射频收发器单元中本振晶体产生的射频本振频率进行测量，根据测量结果计算频率偏差值。

进一步的，还包括本振频率检测单元，本振频率检测单元用于检测射频收发器单元在输出目标射频载波频率时，其本振晶体产生的射频本振频率，并传输至微控制单元；微控制单元用于根据射频本振频率及目标射频载波频率，计算得到频率偏差值，并将频率偏差值写入存储器单元。

进一步的，存储器单元为FLASH存储器，FLASH存储器以四字节大小的整型数据存储频率偏差值。

进一步的，射频收发器单元包括本振晶体、校正单元及输出单元，本振晶体用于根据目标射频载波频率输出射频本振频率，校正单元用于根据频率偏差值对射频本振频率进行校正，得到目标射频载波频率，输出单元用于输出频率为目标射频载波频率的射频载波信号。

本发明提供了一种数字对讲终端的射频载波频率产生方法，数字对讲终端包括供电电源、及本发明提供的集成对讲芯片；射频载波频率产生方法包括：

微控制单元在射频收发器单元需要产生射频载波频率时，读取存储器单元存储的频率偏差值，并发送至射频收发器单元；

射频收发器单元根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率。

进一步的，还包括：

外界设备对射频收发器单元中本振晶体产生的射频本振频率进行测量，根据测量结果计算频率偏差值；

数据串口模块接收外界设备写入的频率偏差值，并传输至微控制单元；

微控制单元将频率偏差值写入存储器单元。

进一步的，还包括：

本振频率检测单元检测射频收发器单元在输出目标射频载波频率时，其本振晶体产生的射频本振频率，并传输至微控制单元；

微控制单元根据射频本振频率及目标射频载波频率，计算得到频率偏差值，并将频率偏差值写入存储器单元。

进一步的，存储器单元为FLASH存储器，FLASH存储器以四字节大小的整型数据存储频率偏差值。

进一步的，射频收发器单元根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率包括：

本振晶体根据目标射频载波频率输出射频本振频率；

校正单元根据频率偏差值对射频本振频率进行校正，得到目标射频载波频率；

输出单元输出频率为目标射频载波频率的射频载波信号。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种新的集成对讲芯片及射频载波频率产生方法，其存储器单元用于存储频率偏差值，微控制单元用于在射频收发器单元需要产生射频载波频率时，读取频率偏差值，并发送至射频收发器单元，射频收发器单元用于根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率；基于此，芯片每次启动时基于频偏偏差值等频偏数据对载波本振频率自动校正实现了射频载波频率的恒定及稳定，降低射频载波对本振晶体高精度的依赖，进而降低了数字对讲机的成本。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的集成对讲芯片的第一种结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的集成对讲芯片的第二种结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的集成对讲芯片的第三种结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的集成对讲芯片的电路连接图；

图5为本发明第二实施例涉及的集成对讲芯片的结构连接图。

具体实施方式

现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做输出进一步的诠释说明。

第一实施例：

图1-3为本发明第一实施例提供的集成对讲芯片的三种结构示意图，由图1可知，在本实施例中，本发明提供的集成对讲芯片包括：微控制单元11、射频收发器单元12及存储器单元13，存储器单元13用于存储频率偏差值，微控制单元11用于在射频收发器单元12需要产生射频载波频率时，读取频率偏差值，并发送至射频收发器单元12，射频收发器单元12用于根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率。

如图2所示，在一些实施例中，上述实施例中的集成对讲芯片还包括数据串口模块14，数据串口模块14用于接收外界设备写入的频率偏差值，并传输至微控制单元，微控制单元用于将频率偏差值写入存储器单元，外界设备用于对射频收发器单元中本振晶体产生的射频本振频率进行测量，根据测量结果计算频率偏差值。

如图3所示，在一些实施例中，上述实施例中的集成对讲芯片还包括本振频率检测单元15，本振频率检测单元15用于检测射频收发器单元在输出目标射频载波频率时，其本振晶体产生的射频本振频率，并传输至微控制单元；微控制单元用于根据射频本振频率及目标射频载波频率，计算得到频率偏差值，并将频率偏差值写入存储器单元。在实际应用中，本振晶体产生的射频本振频率会受到温度等影响而发生偏移，本实施例通过在芯片内部设置本振频率检测单元15以实时检测(此时考虑到了温度的影响)射频本振频率，计算与目标射频载波频率的差值，然后进行补偿，使得输出的射频载波频率在各温度下都是满足条件的、稳定的。

在一些实施例中，上述实施例中的存储器单元为FLASH存储器，FLASH存储器以四字节大小的整型数据存储频率偏差值。

在一些实施例中，上述实施例中的射频收发器单元包括本振晶体、校正单元及输出单元，本振晶体用于根据目标射频载波频率输出射频本振频率，校正单元用于根据频率偏差值对射频本振频率进行校正，得到目标射频载波频率，输出单元用于输出频率为目标射频载波频率的射频载波信号。

本实施例提供了一种新的集成对讲芯片，其存储器单元用于存储频率偏差值，微控制单元用于在射频收发器单元需要产生射频载波频率时，读取频率偏差值，并发送至射频收发器单元，射频收发器单元用于根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率；基于此，芯片每次启动时基于频偏偏差值等频偏数据对载波本振频率自动校正实现了射频载波频率的恒定及稳定，降低射频载波对本振晶体高精度的依赖，进而降低了数字对讲机的成本。

在一些实施例中，本发明提供了一种数字对讲终端的射频载波频率产生方法，数字对讲终端包括供电电源、及本发明提供的集成对讲芯片；射频载波频率产生方法包括：

微控制单元在射频收发器单元需要产生射频载波频率时，读取存储器单元存储的频率偏差值，并发送至射频收发器单元；

射频收发器单元根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率。

在一些实施例中，上述实施例中的方法还包括：

外界设备对射频收发器单元中本振晶体产生的射频本振频率进行测量，根据测量结果计算频率偏差值；

数据串口模块接收外界设备写入的频率偏差值，并传输至微控制单元；

微控制单元将频率偏差值写入存储器单元。

在一些实施例中，上述实施例中的方法还包括：

本振频率检测单元检测射频收发器单元在输出目标射频载波频率时，其本振晶体产生的射频本振频率，并传输至微控制单元；

微控制单元根据射频本振频率及目标射频载波频率，计算得到频率偏差值，并将频率偏差值写入存储器单元。

在一些实施例中，上述实施例中的存储器单元为FLASH存储器，FLASH存储器以四字节大小的整型数据存储频率偏差值。在实际应用中，整型数据以16进制存储数据。

在一些实施例中，上述实施例中的射频收发器单元根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率包括：

本振晶体根据目标射频载波频率输出射频本振频率；

校正单元根据频率偏差值对射频本振频率进行校正，得到目标射频载波频率；

输出单元输出频率为目标射频载波频率的射频载波信号。

本实施例提供了一种射频载波频率产生方法，其内部的集成对讲芯片的存储器单元用于存储频率偏差值，微控制单元用于在射频收发器单元需要产生射频载波频率时，读取频率偏差值，并发送至射频收发器单元，射频收发器单元用于根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率；基于此，芯片每次启动时基于频偏偏差值等频偏数据对载波本振频率自动校正实现了射频载波频率的恒定及稳定，降低射频载波对本振晶体高精度的依赖，进而降低了数字对讲机的成本。

现结合具体应用场景对本发明做进一步的诠释说明。

第三实施例：

本实施例也提供了一种具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片，包括：数字信号处理单元、话音信号编解码单元、音频输出功率放大器单元、麦克风放大电路单元、微处理器单元、电源管理单元、存储器单元、射频移动无线电接收机发射机单元、以及通信数据接口；射频移动无线电接收机发射机单元用于采用低压宽频压控技术处理数据，音频输出功率放大器单元用于输出音频信号；麦克风放大电路单元用于接收音频信号；通信数据接口基于总线控制规则，收发至少一种类型的数字信号，并传输至微处理器单元；微处理器单元用于控制集成对讲芯片内各器件的工作；电源管理单元用于将外界电压转换为其他芯片内部构件需要的电压；数字信号处理单元、话音信号编解码单元、音频输出功率放大器单元、麦克风放大电路单元、微处理器单元、电源管理单元、存储器单元、射频移动无线电接收机发射机单元、以及通信数据接口通过系统级芯片工艺技术集成在一片芯片上。

其中，通信数据接口包括CAM接口、LCD接口、KPD接口、I2C接口、SPI接口、UART接口、USB2.0接口、LED驱动接口、PWM接口、SD/MMC接口、GPIO接口、I2S接口中的至少一种。

在一些实施例中，上述实施例中的集成对讲芯片还包括FM调频广播接收机单元，FM调频广播接收机单元用于接收FM调频广播信号；FM调频广播接收机单元通过系统级芯片工艺技术集成在集成对讲芯片内。

在一些实施例中，上述实施例中的集成对讲芯片还包括蓝牙无线电接收发射机单元，蓝牙无线电接收发射机单元用于收发蓝牙信号；蓝牙无线电接收发射机单元通过系统级芯片工艺技术集成在集成对讲芯片内。

具体的，如图4所示，本实施例提供的集成对讲芯片SOC包括：数字信号处理DSP单元41、16位话音信号编解码单元42、音频输出功率放大器单元43、麦克风放大电路单元44、32位精简指令微处理器单元45、电源管理PMU单元46、16MB PSRAM存储器单元47、16MB FLASH存储器单元48及射频移动无线电接收机发射机单元49，以及一些未示出的数据接口等；其中，16MB PSRAM存储器单元47与16MB FLASH存储器单元48可以同时存在，也可以仅存在一个；射频移动无线电接收机发射机单元49用于采用低压(2.4V)宽频(100-500MHz、700-1000MHz)压控技术处理数据以实现宽频段信号的收发，电源管理(PMU)单元46将外界提供的电压(3.2-4.2V，一般为3.7V)转换为1.4V和2.4V电压，其中1.4V电压供数字信号处理(DSP)单元41、6MB PSRAM存储器单元47、16MB FLASH存储器单元48使用，2.4V电压供其他单元使用。

本实施例涉及的集成对讲芯片的电路如图5所示，其主要涉及：作为主控模块的32-bit RISC XCPU，存储模块(32M bits的FLASH)、串口模块(UART)、及射频收发模块VHF/UHF。

在实际应用中，数字通信要求载波恒定、稳定。该需求对本振晶体要求较高。本实施例提供的芯片内置频偏校正功能，基于每个芯片或设备，用仪器获得频偏数据，存储于芯片内部flash。芯片每次启动时基于频偏数据对载波频率自动校正实现载波恒定、稳定，降低射频载波对本振晶体高精度的依赖。

实现原理：

射频收发模块基于本振晶体产生一个射频载波本振频率，该频率值以及频率偏差可由测量仪器(可以由外界电脑等实现，也可以由芯片内部元件实现)测量获得；获得频率偏差值之后，通过串口模块将频率偏差值写入A6FLASH模块进行存储，由于FLASH的掉电非易失特性，A6芯片每次重新上电后都可以读取到该频率偏差值，射频收发模块在产生射频载波频率时加上该频率偏差值即可校正载波频率。

在实际应用中，各模块工作逻辑为：

CPU主控模块：芯片上电启动后，CPU主控模块从FLASH模块读取频率偏差值，并向射频收发模块发送频率设置指令。

射频收发模块：射频收发模块接收到频率设置指令后，设置射频本振频率并计入频率偏差值。

串口模块：接收到PC端串口工具输入的频率偏差值后将数值发送到CPU主控模块，CPU主控模块通过指令控制FLASH模块对数据进行存储。

FLASH模块：收到CPU模块读写操作指令后对数据进行读取或存储。

在实际应用中，本实施例所采用的仪器是8920综测仪。

在实际应用中，芯片指本实施例提供的具备零中频数字通信功能的芯片，设备是指使用本实施例所提供芯片开发的通信终端设备。

在实际应用中，频率偏差值的格式是一个采用16进制的四个字节大小的整型数据。

综上可知，通过本发明的实施，至少存在以下有益效果：

本发明提供了一种新的集成对讲芯片及射频载波频率产生方法，其存储器单元用于存储频率偏差值，微控制单元用于在射频收发器单元需要产生射频载波频率时，读取频率偏差值，并发送至射频收发器单元，射频收发器单元用于根据频率偏差值对其产生的射频本振频率进行校正，产生射频载波频率；基于此，芯片每次启动时基于频偏偏差值等频偏数据对载波本振频率自动校正实现了射频载波频率的恒定及稳定，降低射频载波对本振晶体高精度的依赖，进而降低了数字对讲机的成本。

以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。