基于comip芯片的scdma终端省电功能的设计与实现

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1、基于COMIP芯片的SCDMA终端省电功能的设计与实现刘霆（北京信威通信技术股份有限公司北京100094）摘要本文介绍了基于COMIP芯片的SCDMA终端省电设计方案、省电功能的实现过程及其最终的测试结果。从最终的测试结果来看，这套省电方案是成功的，达到了预期的要求，取得了满意的效果。关键词　省电控制；COMIP；SCDMA；睡眠唤醒；待机时间移动终端的待机时间一直都是用户和厂家关注的重点，待机时间是移动终端性能的重要体现，因此省电设计也成为移动终端设计的关键点。信威公司采用大唐微电子的COMIP（面向通信的综合信息处理SOC平台）芯片作为SCDMA终端的基带处理芯片，结合COMIP

2、芯片的特点和SCDMA系统对终端的要求，设计出一套高效可行的终端省电方案。1　基于COMIP芯片的SCDMA终端结构及其原理基于COMIP芯片的SCDMA终端结构如图1所示，COMIP芯片是一款双核（ARM946e＋ZSP400）基带处理芯片，含ABB（模拟基带）功能。射频芯片采用RDA公司专门为SCDMA系统设计的RF（射频）套片。COMIP芯片的ARM处理器负责完成MMI（人机接口）、协议栈等功能；ZSP400处理器负责信号的调制解调，语音信号的编解码；ARM和ZSP通过MailBox实现信息交互；音频CODEC（编解码器）实现语音信息的输入和输出，RFIF（射频接口）实现ABB

3、与RF之间数据的传递，ComboMemory（FLASH＋SRAM）存放程序和系统数据，KBS、LCD、PWM等实现MMI功能的输入和输出，系统时钟为高速时钟16.384MHz和低速时钟32.768kHz。2　基于COMIP芯片的SCDMA终端的省电方案（1）睡眠模式的进入及其分类终端开机注册完成后，ARM和ZSP可以分别进入睡眠状态：在没有呼入呼出任务时（包括数据业务），ZSP进入睡眠状态；在没有呼入呼出任务，也没有用户操作时，ARM进入睡眠状态；根据SCDMA终端和基站的同步状态，将睡眠方式定义为正常睡眠和深睡眠（含随机睡眠），深睡眠下，终端和基站处于失步状态，不需精确定时。（2

4、）唤醒模式的功能及其同步偏差范围SCDMA系统要求终端每隔1.28s被唤醒一次，接收基站信息、调整下行同步、检测基站的寻呼消息；如果有寻呼消息，要求终端立即从睡眠状态返回到正常工作状态，处理寻呼消息。如果系统存在相邻频点可用，要求终端进行邻频监视。为了保证终端睡眠定时的精度，需要及时补偿睡眠计数器工作时钟的误差，终端唤醒点必须落在最大允许同步偏差±70μs范围内，保证与基站同步。（3）睡眠定时关键点的控制ZSP通过RFIF计数器实现对各个定时关键点的控制，比如睡眠唤醒计数器的使能点，3次唤醒ZSP的中断点等。这样通过硬件定时器来保证睡眠定时点的精度，规避了软件定时导致唤醒点出现较大抖

5、动的问题。（4）ARM低功耗模式的进入ARM在最低优先级任务中检测各任务的空闲状态，如果没有呼入、呼出，也没有用户操作，ARM将关闭高速时钟（16.384MHz），进入低功耗状态，此时，终端睡眠期间功耗降到最低。具体要求是：在电池输出电压恒定的情况下，保证输出电流低于5mA。（5）时钟校准与误差补偿需要校准的时钟有：基带处理的32.768kHz时钟和16.384MHz时钟，它们与基站时钟是独立的。这两个时钟的误差范围是±3×10－5。RFIF计数器是基于16.384MHz时钟，每帧（10ms）误差是±0.3μs，需要通过同步调整进行补偿。（6）采用变频技术进一步降低能耗在通话状态下，

6、ZSP软件需要进行语音编解码，调制并发射上行数据，对MIPS要求比较高。而在其他状态下，对MIPS要求比较低，因此，在非通话状态下可以将ZSP的时钟频率由100MHz降至50MHz，减少系统的功耗。3　基于COMIP芯片的SCDMA终端省电功能的实现3.1　SCDMA终端省电功能硬件实现（1）高速和低速睡眠计数器接力定时，大大降低了系统的功耗COMIP芯片的睡眠唤醒定时由内部的高速和低速计数器通过接力完成，高速计数器的时钟源是16.384MHz，低速计数器的时钟源是32.768kHz。高速和低速睡眠唤醒计数器的接力过程如图2所示，T为定时总时长，T32为低速时钟计数器一个周期的定时时

7、长，m为相位误差补偿因子（m<1），该接力过程的特点是：用高速时钟补偿低速时钟由于计数起始相位不确定带来的定时误差；在睡眠过程中可以关闭高速时钟，只用低速时钟定时，从而大大降低了系统功耗。（2）COMIP芯片内核（ARM946e＋ZSP400）的省电模式ARM946e核的低功耗模式是ARMWAIT模式，ARM核处于INACTIVE状态，CACHE模块处于低功耗状态，只有中断和DEBΜG模块正常工作。ZSP400核的低功耗模式有：ZSPIDLE、ZSPSLE