RF的基本配置原理流程

其他 2020-03-15 17:14:47 阅读次数: 0

RF总体的连接图如下

左边为天线开关模块跟功放的集成体，如RF360,QFE23XX,SKYXXXX                                                  下边以SKY简称

中间的WTR4X05作用：射频收发器，工作过程为（基带信号<--->上/下变频<--->滤波<--->放大信号）    下边以WTR简称

最右边modem_ic指处理器芯片，我们这里可以假设为高通的MSM8909处理器，                                  下边就以MSM简称

WTR4X05（射频收发器）的内部结构图如下图：

         上方为RF transmitters发送模块框图   ，quadrature upconverter为上变频，高频率才能发送

         下方为RF receivers接收模块框图   quadrature downconverter为下变频，变为低频率后才能有MSMcpu芯片处理

          通过开关标号来实现通路的选择

最左边的接口分为三波：发送一波，主接收PRX一波，副接收DRX一波。一半副接收可以节省电量，在不接受的时候可以处于休眠状态

RF driver主要设计到的器件


1、RFFE(RF Front End)

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         (1)PA

         (2)ASM

         (3)RF Card

Transceiver基本是以高通参考设计采用的芯片为主，为WTRXXX系列，但是RFFE由于成本问题，往往不采用参考设计中的芯片，RFFE这边只讨论PA 和ASM，一般分为MiPi 和GRFC

MIPI 设备通过寄存器配置PA以及ASM，GRFC则是通过GPIO配置。

关于RFC 涉及到的代码目录有
1、modem_proc/rfc_jolokia//核心目录，存放参考设计的RF driver ，我们自己添加的也在这里

2、modem_proc/rfcdevice_pa//存放MIPI pa 设备

3、modem_proc/rfcdevice_asm//存放MIPI asm 设备

4、modem_proc/rfctarget_jolokia/common/qcn//存放RF的部分nv

5、modem_proc/rfcnv//存放modem版本下定义nv项的文件nvdefintion.xml
 

如何添加一个新的MIPI pa 芯片


    如果RF前端采用了一款新的MIPI 的pa，需要在modem_proc/rfcdevice_pa新建一个PA设备，在添加之前我们需要查看pa的datasheet，主要有两部分需要着重查看：端口结构图，寄存器，以sky77638为例，这款芯片复用了PA 以及ASM

结构图


该器件的输入端口主要有RFIN_HB,RFIN_MB,RFIN_LB,RFIN_VLB,输出端口有HB1、HB2、HB3、MB1、MB2、MB3、MB4、LB1、LB2、LB3、LB4、LB5

ASM部分包括HBRX1和HBRX2。

寄存器

寄存器表比较重要的有：0x00 0x02 0x1d 0x1e 0x1f

0X00：输出端口，输入端口，以及PA模式

0X02 ASM的端口

0X1D 0X1E 0X1F pid mid

看完datasheet，我们需要修改目录下modem_proc/rfcdevice_pa/src

1. Create the rfdevice_pa_XXX_data_ag.h.复制已有的文件，修改类的名称

2. Create the rfdevice_pa_XXX_data_ag.cpp

         填加PA_SET_BIAS_REG/DATA

         填加PA_set_range_REG/DATA

         填加 PA_ON_REG/DATA

         填加PA_OFF_REG/DATA

        填加 PA_TRIGGER/DATA

         填写PID MIDPRO_REV

#define RFDEVICE_PA_SKY_XXX_NUM_PORTS 16//查看reg0x00中port口为16（0000-1111）
#define RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_SET_BIAS_NUM_REGS 2//reg中有primary bias 和 second bias 在0x01 和0x03，前面没有列出来
static uint8 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_set_bias_regs[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_SET_BIAS_NUM_REGS] =  {0x01, 0x03};寄存器
static int16 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_set_bias_data[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_NUM_PORTS][4][RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_SET_BIAS_NUM_REGS] =
{
......具体值没有通用性
};
#define RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_SET_RANGE_NUM_REGS 1//pa range
static uint8 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_set_range_regs[RFDEVICE_PA_SKY_XXXX_PA_SET_RANGE_NUM_REGS] =  {0x00, };
static int16 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_set_range_data[RFDEVICE_PA_SKY_XXXX_NUM_PORTS][4][RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_SET_RANGE_NUM_REGS] =
{
  { /* PORT NUM: 0 *//* PA's Disable */
    { 0x00, },  /* PA Range: 0 */HPM
    { 0x00, },  /* PA Range: 1 */LPM
    { 0x00, },  /* PA Range: 2 */LPM
    { 0x00, },  /* PA Range: 3 */LPM
  },
.......
};
#define RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_ON_NUM_REGS 1//一般不设置
static uint8 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_on_regs[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_ON_NUM_REGS] =  {RFFE_INVALID_REG_ADDR /*Warning: Not Specified*/, };
static int16 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_on_data[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_NUM_PORTS][RFDEVICE_PA_SKY_XXXPA_ON_NUM_REGS] =
{
  { /* PORT NUM: 0 */
    RF_REG_INVALID, 
  },
  .....
};
#define RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_OFF_NUM_REGS 1
static uint8 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_off_regs[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_OFF_NUM_REGS] =  {0x00, };
static int16 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_off_data[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_NUM_PORTS][RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_OFF_NUM_REGS] =
{
  { /* PORT NUM: 0 */
    0x02, //需要将PA disable PA 改为LOW POWER,所以0X00寄存器设置为2

  },
.........
};
#define RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_TRIGGER_NUM_REGS 1
static uint8 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_trigger_regs[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_TRIGGER_NUM_REGS] =  {0x1C, };
static int16 rfdevice_pa_sky_XXX_pa_trigger_data[RFDEVICE_PA_SKY_XXX_NUM_PORTS][RFDEVICE_PA_SKY_XXX_PA_TRIGGER_NUM_REGS] =
{
  { /* PORT NUM: 0 */
    0x07, //默认都打开，所以为7
  },
............
};
boolean rfdevice_pa_sky_XXX_v3_data_ag::device_info_get( rfdevice_pa_info_type *pa_info )
{
  {
    pa_info->mfg_id = 0x01A5;//MID
    pa_info->prd_id = 0x1C;//PID
    pa_info->prd_rev = 2;//自定义
    pa_info->num_ports = RFDEVICE_PA_SKY_XXX_NUM_PORTS;
    pa_info->num_pa_ranges = 4;    
    ret_val = TRUE;


}

对以上的代码PA RANGE的配置，值得一提的是，一般虽然设置为4个range，但是其实用不到，具体参考NV #2029 NV_WCDMA_PA_RANGE_MAP_I ，一般设置为{1，0,0,0}，如下图，所以我们在PA RANGE中其实第一个是HPM，后面是LPM

3. Modify the rfdevice_pa_factory.cpp file.

    #include"rfdevice_pa_XXX_data_ag.h"     // 添加器件XYZ的头文件
.....
   else if ( mfg_id ==  0x01A5 && prd_id == 0x1C  &&prd_rev == 0)
    {//填加这款PA的mid pid prd_rev
        pa_data = rfdevice_pa_XXX_data_ag::get_instance(); 

    }


如何添加一个新的MIPI asm 芯片


mipi asm 配置比pa简单很多，毕竟只是一个单刀多掷的开关，首先依然查看datasheet

结构图


寄存器
0X00是开关真值表


001D 001E 001F 依然是 pid mid

 接下来修改目录下modem_proc/rfcdevice_asm/src

1、Create therfdevice_asm_XXX_data_ag.h //复制已有的文件，修改类的名称

2、Create therfdevice_asm_XXX_data_ag.cpp file

         ASM_ON_REG

         ASM_OFF_REG

         ASM_TRIGGER_REG

         填写PID MIDPRO_REV

#define RFDEVICE_ASM_XXX_NUM_PORTS 11//真值表个数

#define RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_ON_NUM_REGS 1
static uint8 rfdevice_asm_XXX_asm_on_regs[RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_ON_NUM_REGS] =  {0x00, };//寄存器地址
static int16 rfdevice_asm_XXX_asm_on_data[RFDEVICE_ASM_XXX_NUM_PORTS][RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_ON_NUM_REGS] =
{
  { /* PORT NUM: 0 *//* Isolation*/
    0x00, 
  },
  { /* PORT NUM: 1 *//* TRX1 */查看真值表
    0x02, 
  },
  { /* PORT NUM: 2 *//* TRX2 */
    0x0A, 
  },
  { /* PORT NUM: 3 *//* TRX3 */
    0x0E, 
  },
.....
};


#define RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_OFF_NUM_REGS 1
static uint8 rfdevice_asm_XXX_asm_off_regs[RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_OFF_NUM_REGS] =  {0x00, };
static int16 rfdevice_asm_XXX_asm_off_data[RFDEVICE_ASM_SXXX_NUM_PORTS][RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_OFF_NUM_REGS] =
{
  { /* PORT NUM: 0 */
    0x00, //第一个port为关
  },
  ....
};


#define RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_TRIGGER_NUM_REGS 1
static uint8 rfdevice_asm_XXX_asm_trigger_regs[RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_TRIGGER_NUM_REGS] =  {0x1C, };//trigger寄存器
static int16 rfdevice_asm_XXX_asm_trigger_data[RFDEVICE_ASM_SXXX_NUM_PORTS][RFDEVICE_ASM_XXX_ASM_TRIGGER_NUM_REGS] =
{
  { /* PORT NUM: 0 */
    0x07, //默认为7
  },
......
};
boolean rfdevice_asm_sky_XXX_data_ag::device_info_get( rfdevice_asm_info_type *asm_info )
{
    asm_info->mfg_id = 0x1A5;//PID
    asm_info->prd_id = 0x45;//MID
    asm_info->prd_rev = 0;
    asm_info->num_ports = RFDEVICE_ASM_XXX_NUM_PORTS;
    ret_val = TRUE;
}
3、Modify the rfdevice_asm_factory.cpp file

    #include"rfdevice_asm_XXX_data_ag.h"     // 添加器件XYZ的头文件
.....
   else if ( mfg_id ==  0x01A5 && prd_id == 0x1C  &&prd_rev == 0)
    {//填加这款ASM的mid pid prd_rev
        pa_data = rfdevice_asm_XXX_data_ag::get_instance(); 

    }
 

SKY到WTR的通路

寄存器值表格用来决定左边的硬件电路连接图用哪个来作为输入，在代码中的表示形式如下：                                                             代码所在文件 \modem_proc\rfdevice_asm\src\rfdevice_asm_sky13455_data_ag.cpp         asm(Antenna switch matrix)即天线开关模块

sky13455部分代码如下：

#define RFDEVICE_ASM_SKY13455_ASM_ON_NUM_REGS 1

static uint8 rfdevice_asm_sky13455_asm_on_regs[RFDEVICE_ASM_SKY13455_ASM_ON_NUM_REGS] = {0x00, };

static int16 rfdevice_asm_sky13455_asm_on_data[RFDEVICE_ASM_SKY13455_NUM_PORTS][RFDEVICE_ASM_SKY13455_ASM_ON_NUM_REGS] =

{

{ /* PORT NUM: 0 */

0x0A, 此值与寄存器值表格中的值相对应，比如 LTX 对应的值为 x0001010=0x0A

},

{ /* PORT NUM: 1 */

0x08,

},

{ /* PORT NUM: 2 */

0x04,

},

{ /* PORT NUM: 3 */

0x05,

},

{ /* PORT NUM: 4 */

0x06,

},

{ /* PORT NUM: 5 */

0x07,

},

{ /* PORT NUM: 6 */

0x09,

},

{ /* PORT NUM: 7 */

0x0B,

},

{ /* PORT NUM: 8 */

0x0C,

},

{ /* PORT NUM: 9 */

0x01,

},

{ /* PORT NUM: 10 */

0x02,

},

{ /* PORT NUM: 11 */

0x03,

},

};
RF card部分的代码会用到以上port ，代码如下 ：                 \modem_proc\rfc_jolokia\rf_card\rfc_wtr4905_om\lte\src\rfc_wtr4905_om_lte_config_data_ag.c

rfc_device_info_type rf_card_wtr4905_om_rx0_lte_b1_device_info =

{

RFC_ENCODED_REVISION,

RFC_RX_MODEM_CHAIN_0, /* Modem Chain */

0, /* NV Container */

RFC_INVALID_PARAM /* Warning: Not Specified */, /* Antenna */

2, /* NUM_DEVICES_TO_CONFIGURE */

{

{

RFDEVICE_TRANSCEIVER,

WTR4905, /* NAME */

0, /* DEVICE_MODULE_TYPE_INSTANCE */

0, /* PHY_PATH_NUM */

{

0 /*Warning: Not specified*/, /* INTF_REV */

(int)WTR4905_LTEFDD_PRXLGY1_BAND1_PMB2, /* PORT */ 此PORT是MSM处理器端的接口，具体选取见附录1分析

( RFDEVICE_PA_LUT_MAPPING_INVALID ), /* RF_ASIC_BAND_AGC_LUT_MAPPING */

FALSE, /* TXAGC_LUT */

WTR4905_FBRX_ATTN_DEFAULT, /* FBRX_ATTN_STATE */

0, /* Array Filler */

},

},

{

RFDEVICE_ASM,

GEN_ASM, /* NAME */

0, /* DEVICE_MODULE_TYPE_INSTANCE */

0 /*Warning: Not specified*/, /* PHY_PATH_NUM */

{

0 /* Orig setting: */, /* INTF_REV */

(0x01A5 << 22)/*mfg_id*/ | (0x41 << 14)/*prd_id*/ | (5)/*port_num*/, /* PORT_NUM */ //此处的port num会对应以上的rfdevice_asm_sky13455_asm_on_data[PORT_NUM]数组成员，在数组中用红色字体来表示

0, /* Array Filler */

0, /* Array Filler */

0, /* Array Filler */

0, /* Array Filler */

},

},

},

};

附录1              

以下步骤跟据硬件给的图来决定

WTR4905_WCDMA_DRXLGY1_BAND8_PLB1,//band8 ， 主接收 ，  对应的LB1。

先决定是哪个BAND //决定于下表右方的数字

再决定是否为主接受

D代表rx1，副接收，用rx1表示 如：rf_card_wtr4905_om_rx1_wcdma_b8_device_info //对应硬件文档的RF port部分的DRX_xBx

P代表rx0表示主接收 用rx0表示 如：rf_card_wtr4905_om_rx0_wcdma_b8_device_info //对应硬件文档的RF port部分的PRX_xBx,

 

下边是MSM跟WTR的通路

  1. rfc_signal_info_type rfc_wtr4905_china_ct_4m_sig_info[RFC_WTR4905_CHINA_CT_4M_SIG_NUM + 1] =

  2. {

  3. { RFC_MSM_TIMING_PA_CTL , RFC_LOW, DAL_GPIO_NO_PULL, DAL_GPIO_2MA, (DALGpioIdType)NULL }, /* RFC_WTR4905_CHINA_CT_4M_TIMING_PA_CTL*/

  4. { RFC_MSM_TIMING_PA_RANGE , RFC_LOW, DAL_GPIO_NO_PULL, DAL_GPIO_2MA, (DALGpioIdType)NULL }, /* RFC_WTR4905_CHINA_CT_4M_TIMING_PA_RANGE */

  5. { RFC_MSM_TIMING_ASM_CTL , RFC_LOW, DAL_GPIO_NO_PULL, DAL_GPIO_2MA, (DALGpioIdType)NULL }, /* RFC_WTR4905_CHINA_CT_4M_TIMING_ASM_CTL */

  6. { RFC_MSM_TIMING_PAPM_CTL , RFC_LOW, DAL_GPIO_NO_PULL, DAL_GPIO_2MA, (DALGpioIdType)NULL }, /* RFC_WTR4905_CHINA_CT_4M_TIMING_PAPM_CTL */

  7. { RFC_MSM_TIMING_TX_TX_RF_ON0, RFC_LOW, DAL_GPIO_NO_PULL, DAL_GPIO_2MA, (DALGpioIdType)NULL}, /* RFC_WTR4905_CHINA_CT_4M_TIMING_TX_TX_RF_ON0 */

  8. .......红色部分代表WTR和MSM的连接，此定义在WTR相关的文件中，这里RFC_MSM_TIMING_xx_xx就是MSM的一个引脚

  9.  

  10. };

以上结构体于下边结构体对应，后边用来控制管脚的初始化

 

  1. typedef enum

  2. {

  3. RFC_WTR4905_OM_TIMING_PA_CTL, 你看看，顺序都一样，指的肯定是同一个引脚了，下边的程序中会用到

  4. RFC_WTR4905_OM_TIMING_PA_RANGE,

  5. RFC_WTR4905_OM_TIMING_ASM_CTL,

  6. RFC_WTR4905_OM_TIMING_PAPM_CTL,

  7. RFC_WTR4905_OM_TIMING_TX_TX_RF_ON0,

  8. RFC_WTR4905_OM_TIMING_TX_RX_RF_ON0,

 

  1. rfc_sig_info_type rf_card_wtr4905_om_tx0_lte_b1_sig_cfg =

  2. {

  3. RFC_ENCODED_REVISION,

  4. {

  5. { (int)RFC_WTR4905_OM_PA0_R0_ALT1, { RFC_CONFIG_ONLY, 0 }, {RFC_LOW, 0 } },这里用到上边结构体里定义的引脚，这里用来初始化引脚

  6. { (int)RFC_WTR4905_OM_PA0_R1_ALT1, { RFC_CONFIG_ONLY, 0 }, {RFC_LOW, 0 } },

  7. { (int)RFC_SIG_LIST_END, { RFC_LOW, 0 }, {RFC_LOW, 0 } }

  8. }, 因为选定特定的band的话，需要有些引脚需要初始化为特定电平，这个结构体来包含相应band情况下所有需要初始的引脚

  9. };


到这里，软件的通路就打通了

司马如风
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