ADSL收发器片上系统芯片的设计与实现1

ADSL收发器片上系统芯片的设计与实现1

　非对称数字用户环路（ADSL）是目前宽带接入网技术中最具有前景及竞争力的一种[1]。虽然欧美一些先进国家在ADSL示范网上取得了成功，但在当前 Internet的应用环境中，要广泛应用ADSL还有阻力。主要原因是ADSL系统技术较为复杂，采用集成电路（IC）设计方法，通过印刷电路板（PCB）来将多芯片集成为系统，系统实际性能并不理想，同时使得ADSL设备制作成本较高，因此难以推广使用。采用片上系统设计方法[2][3][4] 把各个子系统有机地集成到一个芯片上去，可以很好地克服多芯片集成系统所引起的系统性能问题，使ADSL真正成为一种高速、低成本的Internet高速接入技术。本文介绍ADSL收发器片上系统芯片设计，给出了硬件实现的具体描述。

　　1 ADSL收发器片上系统芯片总体设计

　　设计的片上系统（System on a Chip）芯片如图1所示。其中存储器核采用NMI Electronics存储器核，PCI采用Eureka Technology的PCI核，DSP核选用某公司的DSP核，DSP算法自主设计开发。MCU核完成与DSP核、ATM成帧器核及各种接口的通信、控制、管理功能，包括PCI总线接口、USB接口、10BASE-T接口及内部总线的协调控制工作，通过专用逻辑模块来完成；DSP核致力于完成收发器设备中各种核心算法，包括ADSL子信道划分算法、DMT（离散多音频调制）子信道比特分配算法、功率调整、非线性回波抵消算法、自适应均衡算法等；模拟前端 AFE核完成A/D、D/A转换、线路驱动及分离器功能；ATM成帧器核完成ATM帧头定位及成帧功能，其中的逻辑电路完成CRC编解码、扰码与解码、 RS编解码、交织与解交织和TCM编解码；通过模式选择本设计可以工作于ATM和STM两种模式下；本芯片还提供了控制通道（RS232接口），实现对系统的管理、监视和调试功能。设计特点：（1）模拟前端核与其他核集成在一起，避免了线性驱动器件中常见的四个电源至少需要三个的情况，实现了高效率、低功耗的设计。（2）可在局端DSL接入复用器中直接当作线卡来用，以提供高速因特网接入服务。（3）支持所有最新的ADSL标准，包括ANSI T1.413Issue 2、ITU G.992.1和ITU G.992.2。它还提供了G.Lite运作所需要的低开销、快速启动和再训练功能。（4）通过控制口提供配置和控制ADSL线的所有功能，减轻主机控制器的管理负担。