由于現(xiàn)代通信、數(shù)字信號處理、計算機和微電子等各種高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，便攜式設(shè)備的技術(shù)越來越先進，也越來越復(fù)雜。采用通用模塊的設(shè)計方法，可以限度地繼承與利用已有的硬件和軟件研究成果，從而降低研制風(fēng)險，避免同一水平上的重復(fù)研制，縮短研制周期，節(jié)省研制費用，并且，采用開放性的模塊結(jié)構(gòu)，便于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連、信息互通和功能互操作。便攜式設(shè)備模塊化設(shè)計的初衷是為了滿足人們追求多品種小批量要求下實現(xiàn)效益和質(zhì)量的要求。為保持競爭力，便攜式設(shè)備OEM們現(xiàn)在采用更靈活性的模塊化平臺，這些平臺很容易升級，而且只需很少的重新設(shè)計就可以增加新功能。

　　本文介紹的利用存儲器總線構(gòu)建的模塊化結(jié)構(gòu)同時具有模塊化的可升級特性和存儲器總線優(yōu)良的互連特性。例如現(xiàn)在的手機除基本的語音功能外，還必須具有照相、視頻、MP3、計算機同步以及各種日新月異的新功能。隨著類似功能的融合，PDA和便攜式游戲機也正面臨同樣的挑戰(zhàn)。

　　定義模塊化架構(gòu)

　　圖1 帶4個子系統(tǒng)的模塊化架構(gòu)

　　一種靈活的架構(gòu)應(yīng)該包括能單獨升級并對其他模塊影響的多個子系統(tǒng)。每一子系統(tǒng)都支持從其他功能獨立演變而來的特定功能。

　　圖1顯示一種采用4個子系統(tǒng)的模塊化架構(gòu)例子。其中一個子系統(tǒng)專用于通信且一般以基帶modem為；另一個子系統(tǒng)用于應(yīng)用且以應(yīng)用處理器為；第三個子系統(tǒng)用于提供與視頻廣播（DMB或DVB-H）的連接；第四個子系統(tǒng)則專用于音頻處理。

　　這些子系統(tǒng)可用來構(gòu)建某些特定平臺。入門級平臺可能只采用其中的某一個模塊。更的平臺則根據(jù)特定功能及市場可能會采用其中兩個、三個乃至四個模塊。

　　在這種模塊化架構(gòu)中，每一模塊都能單獨升級。例如，通信模塊可升級成支持不同無線標(biāo)準(zhǔn)（從GPRS到W-CDMA等），或?qū)F(xiàn)有協(xié)議升級。同樣，應(yīng)用子系統(tǒng)可升級成支持各種由無線標(biāo)準(zhǔn)所支持的功能。

　　用經(jīng)得起時間考驗的接口連接子系統(tǒng)

　　為了將每次升級的影響降至，各子系統(tǒng)必須通過一個接口與其他子系統(tǒng)相連，并能支持下一代平臺所需的足夠吞吐量。這些處理器大多缺少這樣一種接口：串行接口速度太慢不能支持3G、視頻或802.11等新標(biāo)準(zhǔn)的吞吐量要求；而高速接口則通常涉及專用協(xié)議，這些協(xié)議不僅在各芯片供應(yīng)商之間不提供兼容性，而且還在每次模塊升級時需要很多的軟件改動及驗證工作。

　　雙端口互連是一種允許兩個處理單元獨立訪問一個共用存儲器空間的存儲器映射器件。它允許這些處理單元通過其存儲器總線并利用標(biāo)準(zhǔn)讀寫操作來交換數(shù)據(jù)。圖2顯示一種采用雙端口互連的基帶調(diào)制解調(diào)器與視頻處理器例子。

　　雙端口還允許通過為現(xiàn)有架構(gòu)增加處理單元對現(xiàn)有系統(tǒng)進行升級。在圖2所示例子中，通信子系統(tǒng)即可作為一個現(xiàn)有系統(tǒng)。雙端口的一個端口與現(xiàn)有處理器的存儲器總線相連，而另一個端口則用SRAM接口與任意類型的器件相連。這些器件可包括任意類型的處理器或調(diào)制解調(diào)器。

圖2:用雙端口來連接兩個子系統(tǒng)的手機框圖

　　模塊化戰(zhàn)略

　　除可以較短的開發(fā)時間來進行升級以外，模塊化架構(gòu)還能限度地復(fù)用為特定子系統(tǒng)所開發(fā)的IP.通過在多個平臺間再利用相似模塊來構(gòu)建，整個系列可以演變出不同可用模塊來。

　　圖3顯示一種基于此模塊化方法的手機系列，其中先在簡單的設(shè)計中使用一片基帶芯片，然后通過雙端口互連增加不同應(yīng)用處理器來將功能增強多次以創(chuàng)建其他新產(chǎn)品。雙端口互連可以將兩個完全不同的應(yīng)用處理器以改動增加至基帶處理器上。

圖3 采用模塊化架構(gòu)戰(zhàn)略的手機系統(tǒng)

　　在開發(fā)下一代基帶時，可通過只升級通信子系統(tǒng)而保持應(yīng)用不變來復(fù)用以前開發(fā)的應(yīng)用IP.利用此方法，可以的軟件及系統(tǒng)架構(gòu)改造實現(xiàn)現(xiàn)有架構(gòu)從一個頻帶（例如GPRS）移至另一個頻帶（例如CDMA）。

　　賽普拉斯MoBL雙端口

　　雙端口是迄今為止為靈活的處理器間互連。通過提供用于與現(xiàn)有存儲器總線連接的標(biāo)準(zhǔn)SRAM接口，它不僅能使現(xiàn)有處理器幾乎可與任何其他處理器相連，而且還能提供高帶寬，并能簡化及減少通信軟件開銷。

　　Cypress公司利用其在雙端口架構(gòu)及低功率技術(shù)方面的專長來構(gòu)建專為移動平臺設(shè)計的低成本MoBL（More Battery Life,）雙端口。

　　在功率方面，Cypress的MoBL的低泄漏技術(shù)使雙端口的待機功耗在1.8V時可低至3.6uW.由于市場上充斥各種基帶處理器及其他處理器，它還支持多種I/O電壓（1.8V、2.5V及3V）。小占位面積則是另一項要求，Cypress MoBL雙端口可以裸片提供，或采用小型6×6mm 0.5mm間距BGA封裝。

　　在功能方面，Cypress MoBL雙端口可與任何其他Cypress異步雙端口相媲美。當(dāng)兩個端口試圖同時訪問同一存儲器空間時，即會給出"忙"信號，以提供內(nèi)建仲裁。其郵箱功能可使兩個處理器只需簡單地寫入具體位置即可互相發(fā)送中斷信號，這可用來向其他處理器發(fā)送數(shù)據(jù)可的信號。

　　手機系統(tǒng)設(shè)計者希望能減少GPIO引腳的數(shù)量，這些引腳用來驅(qū)動諸如讀某些外部DIP開關(guān)或點亮LED等極為簡單的功能。Cypress MoBL雙端口通過將輸入讀寄存器及輸出驅(qū)動寄存器合并在其特性中而能使上述某些信號從外部抵達處理器。輸入讀寄存器（IRR）將兩個外部二進制器件（如DIP開關(guān)）的狀態(tài)捕獲至特定存儲器空間中。只需簡單地讀雙端口，任何一個處理器都能監(jiān)視這兩個器件的狀態(tài)。輸出驅(qū)動寄存器（ODR）可驅(qū)動多達5個中斷信號，這使得任何一個處理器都能通過只在雙端口特定位置上寫數(shù)據(jù)來控制多達5個外部器件。

　　結(jié)語

　　為保持競爭力，便攜式設(shè)備OEM們現(xiàn)在采用模塊化設(shè)計戰(zhàn)略，以使其能迅速進行平臺升級并能縮短新手機的面市時間。雙端口通過提供高吞吐量及存儲器映射互連使這種戰(zhàn)略的實現(xiàn)成為可能。它允許創(chuàng)建可單獨演進并通過其存儲器接口來相互通信的多個子系統(tǒng)。為響應(yīng)這一新的需求，Cypress公司設(shè)計了專用于此類應(yīng)用的新型MoBL雙端口，并使其成為一種低功率雙端口器件。