DigRF 简介及信号和协议测试方法

Posted 2021-12-03 bobuddy

             DigRF 简介及信号和协议测试方法

                                                                                 --李凯

一、DigRF简介

        DigRF 简介 早期的手机基带芯片和射频芯片间采用模拟接口,随着手机集成度和芯 片功能的增强，现代手机都采用数字的基带接口。而如果采用并行的 数字接口，会占用大量的管脚和布线空间，同时如果各个芯片厂商的 信号定义不一样会给手机厂家带来很多兼容性的问题，这就需要有一 个标准来统一手机上基带芯片和射频芯片间的数字接口。 DigRF（Digital RF）最早是由 TTPcom、Agere、Motorola、Infineon、 Renesas、RFMD 等公司发起的一个组织，主要目的是把手机内部基带芯 片和射频芯片间的接口数字化并且标准化，在提供高速数据传输能力 的同时给手机设计厂家提供更多的灵活性的选择。

                                        

       DigRF 组织在 2004 年发布 V1.12 的标准，主要针对 GSM/EDGE 的 2.5G 手机应用；然后在 2006 年发布 V3.09 的标准，针对 2.5G/3G 的手机应 用。DigRF 组织在 2007 年加入 MIPI (Mobile Industry Processor Interface, www.mipi.org ) 联盟并成为其一个工作组（WorkGroup）， 随后该工作组于 2010 年正式发布新的 V4 的标准。 MIPI 组织主要致力于把移动通信设备内部的接口标准化从而减少兼容 性问题并简化设计。下图是按照 MIPI 组织的设想未来智能移动通信设 备的内部架构。

     

       DigRF V4 标准的推出主要目的是支持 4G 手机对高传输带宽、高 I/Q 速 率以及 MIMO 应用的需求，同时减少连接管脚、降低功耗和 EMI，DigRF V4 也可以支持 2.5G/3G 应用。

          

       在 V4 标准中基带和射频芯片间的接口数量最少可以减少到 7 根，除了 DigRFEn/RefClk/ RefClkEn 信 号 外 ， 主 要 用 于 数据 传 输 的 是 TxDataP/N 和 RxDataP/N 这两对差分线，在需要更高数据吞吐率时还可 以使用多对差分线。由于 V4 支持的典型传输距离在 5cm 以内，所以其 使用差分小信号做信号传输，这样在保证高速数据传输的同时可以降 低功耗。 DigRF V4 每对差分线上在 HS2X 模式下支持的数据速率最高可达约 3Gbps 左右，同时还可以多条 Lane 同时传输，所以能支持非常高的 I/Q 数据速率。在不需要高速数据传输时，DigRF 总线可以从 HS（High Speed）模式切换到 LP（Low Power）模式，LP 模式下信号传输速率很 低同时信号摆幅很小，可以有效地降低系统功耗。 DigRF V4 接口中的 RefClk 用于在 LP 模式下给收发的数据提供时钟； 而在 HS 模式下，由于数据传输时使用 ANSI 标准的 8b/10b 编码，这时 接收端可以使用数据流中恢复的时钟做采样以便在最优的位置进行采 样，也可以使用 RefClk 做参考来加快切换到 HS 模式后的时钟锁定速 度从而降低系统功耗。

          

        综上可见，DigRF V4 是一个全新的手机内部基带芯片和射频芯片连接 的高速传输接口，同时兼顾了现代智能手机需要高传输带宽和低功耗 的要求，为手机厂商提供了更加灵活的芯片选择能力。目前 DigRF V3 标准应用已经比较普遍，而 DigRF V4 的标准正在逐渐普及中，并将在 4G 时代得到广泛应用。

二、 DigRF物理层测试方法

      DigRF在V1和V3时代并没有加入MIPI组织，所以其物理层采用的是自定义物理层，而在V4时代，DigRF Workgroup主要致力于协议层 标准的制定，物理层采用的是MIPI组织M-PHY的物理层标准。因此DigRF的V1/V3/V4版本之间是不能互相兼容的。以下是DigRF不同版本的物理层接口的一个比较：