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全面了解TI无线芯片(图)

    【IT168 专稿】TI德州仪器虽然是自2002年才进行WLAN芯片开发行列,但是凭借其作为了际半导体芯片大厂的实力和经验,加上几年来一系列的成功并购,使其很快就在WLAN领域占住了脚跟,也使得它仅在1年之后的2003年度就把GlobespanVirata赶下冠军宝座。目前TI为全球超过 40 家制造商提供 WLAN 技术,其中包括:D-Link Systems(友讯)、惠普(HP)、英特尔(Intel)、摩托罗拉(Motolora)、网件(NETGEAR)公司、Netopia 公司、三星机电(Samsung EM)、Siemens Subscriber Networks、SMC Networks、U.S. Robotics、Westell 及众多亚洲ODM厂商等。

    在2003年,TI主要是以802.11b+芯片产品作为重点市场进行开拓的,这在当时IEEE 802.11g标准才未正式发布,而IEEE 802.11a由于其自身价格昂贵与不与IEEE 802.11b设备兼容的特殊原因,并不受许多用户接受的大环境下,TI的具有22Mbps速率,并且与IEEE 802.11b设备完全兼容,与IEEE 802.11b设备价格差不多的产品策略是非常深得人心的。但这只能是在2003年度,随着IEEE 802.11g标准的正式发布,早在2002年就开始研发的各种基于IEEE 802.11b/g双重标准和IEEE 802.11a/b/g三大标准的多模式WLAN模式设备不断上市,所以目前TI的WLAN产品线非常齐全,它可以全面地为客户提供低功耗的802.11 a、802.11b、802.11b+、802.11g和802.11g+方案。尽管它的产品型号并不多,但它的每一种型号的产品均支持多种WLAN标准。下面分别介绍。

    (1)TNETW1230

    TNETW1230是TI最新一个WLAN芯片产品,它是一块大小仅为12mm x 12mm的单芯片的MAC和基带处理器单芯片,芯片外观如图1左图所示。它全面支持IEEE 802.11a/b/g三大WLAN标准,它可以全面支持802.11 a、802.11b、802.11b+、802.11g和802.11g+标准,为客户提供最为全面的WLAN芯片方案。它具有非常低的功耗,适用于像手机、手持电话和PDA之类便携式电池供电移动设备使用。

#$[*167295.jpg*#图1(点击看大图)*#0*#0*#center*]$#

    TNETW1230它具有以下关键特性:

    TI的ELP(Enhance Low Power,超低电源)技术,使得这块芯片可以长久工作在工业中最低的1mA功耗模式。

    TNETW1230 可以与TI的OMAP处理器、GSM、GPRS和CDMA芯片和单芯片的蓝牙芯片组合使用,形成一个完善的无线系统设计。

    TNETW1230包括一个VLYNQ芯片至TNETW1230芯片的低功耗、少引脚串行接口。通过这个接口,TNETW1230 可以非常容易地与TI的OMAP处理器和TCS芯片单元连接,发展Wi-Fi单元电话和PDA无线网络系统。

    TNETW1230也可以非常容易地与TI的BRF6100和BRF6150单芯片通过蓝牙方案连接,作为TI 蓝牙-802.11方案的一部分一起封装。

    (2)TNETW1130

    前面介绍的TNETW1230 EMBEDDED 802.11a/b/g芯片主要与TI现有的其它移动芯片一起组成复合无线网络方案,而TNETW1130 802.11a/b/g芯片则主要用于计算机领域的WLAN市场。芯片外观如图1右图所示。

    单芯片的TNETW1130全面支持IEEE 802.11a/b/g三大主流WLAN标准,可以提供高达54Mbps的传输速度。它可与工作在2.4GHz和5.2GHz频段的WLAN设备全面兼容,可同时适用于基于客户机的Aoc-Hoc对等模式和基于AP接入点的InfrastructureWLAN环境。它的内部结构如图2所示。

    这款2002年10月宣布推出的TNETW1130可为802.11b、802.11b+、802.11g、802.11a以及现在的802.11g+网络,在TI的先进多通道及接收器技术下,可为更远的距离范围内提供更高的吞吐量。该解决方案经过精心设计,还可支持诸如Wi-Fi保护访问(WPA)、Cisco兼容扩展以及当前的802.11i标准草案等高级安全模式。

#$[*167301.jpg*#图2(点击看大图)*#0*#0*#center*]$#

    参考基于TNETW1130芯片设计,可以提供多种模式的WLAN产品,以适应不同的市场需求,其中就包括802.11g标准下的PC网卡、家庭或者SOHO工作环境中的AP、企业环境下的802.11a/g双模式的PC卡和mini造型的802.11a/g双模式PCI卡。通过各种主机接口,TNETW1130可以应用在802.11标准下的多种客户端和无线AP环境中, 这些接口包括PCMCIA、Cardbus、PCI、Mini-PCI、USB等。

    TNETW1130的关键特性包括如下几个方面:

    真正可以同时工作在2.4 GHz和5.2 GHz频段、具有54Mbps,甚至108Mbps接入速率的双通道模式WLAN芯片产品。

    可为强制(AES-CCMP)和可选(AES-OCB)两种工作模式采用硬件加速加密标准(AES)。

    与各种版本的802.11 WLAN标准兼容,如 802.11a、802.11b、802.11g 、802.11e、802.11h 和802.11i 。

    可编程的体系架构,支持标准的更改,使得它可以赶紧分轻松地支持802.11b+和802.11g+标准。

    可以基于用户配置,可在5.2GHz和2.4GHz频段间自动切换工作模式。

    采用低功耗ELP技术,使得电池设备可以工作更长时间。

    (3)ACX100

    ACX100芯片是TI的早期一款802.11b标准产品,也是TI在2003年度中的WLAN芯片市场的主导产品。

    它包括一个集成媒体访问控制器(MAC)、基带处理器和片上PCI、CardBus及USB接口,从而省去所需外部桥接器件。该芯片既支持CCK(补码键控),也支持符合当前IEEE 802.11b标准的更新的分组二进制卷积码(Packet Binary Convolutional Code,PBCC)。通过PBCC调制方式,采用TI的ACX100的端到端解决方案,可以得到比目前只支持CCK的802.11b解决方案增加3dB编码增益的优点,因而可将覆盖范围扩大70%。同时由于它采用了可编程设计,使得它不仅可以支持标准的802.11b标准,还可十分轻松地实现802.11b+标准下22Mbps的接入速率,它为2003年度TI成功夺取冠军宝座立下汗马功劳。

    由于ACX100采用嵌入式微处理器来实施大部分的MAC层协议,ACX100的可升级固化程序有助于支持即将推出的802.11e(服务质量)和802.11i(保密增强)等IEEE标准。该设备与IEEE 802.11b标准完全兼容并支持22Mbit/秒的高速率模式,因而能使现有802.11b网络的流量翻一番。另外,ACX100芯片提供了成本优化的参考设计,采用的新一代技术使PC卡性能更高,这有助于提高无线局域网在家庭和办公室的普及率。它的内部结构如图3所示。

#$[*167318.jpg*#图3(点击看大图)*#0*#0*#center*]$#

    这款通过OEM方式生产的ACX100芯片主要优势如下:

    良好的工业协作性能:ACX100兼容无线以太网兼容性规范,与Wi-Fi设备完全兼容。

    全面的接口支持:ACX100芯片可以为客户端设计多种接口,其中就包括:PC Card、Mini PCI和USB。

    良好的适应性:ACX100支持所有IEEE 802.11b规范所规定的数据传输速率,其中包括:1、2、5.5和11Mbps四种,还可支持22Mbps的802.11b+模式。它可应用于802.11b网络连接环境包括:笔记本电脑、家庭网络(访问点和客户适配器)、桌面电脑、打印机、住宅网关、互联网应用、机顶盒、游戏控制器和广泛的其它消费产品。

    (4)TNETW1100B

    德州仪器的TNETW1100B也是早期的一款WLAN芯片产品,它是一款专门针对移动/嵌入式无线LAN应用(如PDA、智能电话、蜂窝电话等)而精心设计的802.11b MAC/基带处理器。如图4左图所示。内部结构如图4右图所示。

#$[*167322.jpg*#图4(点击看大图)*#0*#0*#center*]$#

    TNETW1100B专门用以满足新兴嵌入式及便携WLAN市场的低功耗与小空间需求,同时还能有效改善传统NIC及PC卡应用功耗的节省问题。利用在为蜂窝电话业开发低功耗创新产品方面所拥有的丰富经验,德州仪器采用超低电源(ELP)技术对TNETW1100B 进行了优化,从而实现了不到2毫瓦(mW)的突破性待机功耗,与当前其它802.11b芯片组相比,待机功耗降低了10倍。相对于收送和接发数据,大多数802.11b设备把近95%的时间用于非操作性睡眠模式或待机模式。基于德州仪器TNETW1100B的系统, 通过满足除收发操作功耗之外的待机功耗需求,可以得到更高的电池效率和更长的使用寿命。更为重要的是,在不会损失性能及吞吐量的情况下,功耗还能够得到大幅度的改进。TI的ELP技术的一个直接好处表现在,与采用同类竞争解决方案相比,基于TNET1100B的802.11b PDA可延长 25% 的电池寿命。采用基于TNETW1100B的PC卡或miniPCI进行典型办公应用的便携电脑与采用同类竞争解决方案相比,可节省高达75%的能量。

    为了节省便携及消费类电子系统宝贵的板级空间,德州仪器的TNETW1100B采用的是12x12mm封装,它是当时业界体积最小的802.11b MAC/BBP,比其前身ACX100减小了44%。对于现有设计,TNETW1100B还可采用16x16mm封装,与ACX100引脚对引脚兼容。TNETW1100B可提供业界最高性能的802.11b补充代码键控(CCK)操作,在更远的距离也可提供达30%的吞吐量。另外它还能支持更远的距离,以及TI PBCC调制的可任选22Mbps数据速率,实现对802.11b+标准的支持。

    TNETW1100B支持各种主机接口,使其可轻松嵌入到包括CardBus、PCI、miniPCI、USB、Compact Flash、PCMCIA,以及16位通用从属接口等在内的移动设备及WLAN 接入点。

    除以上介绍的几款WLAN芯片产品外,TI还有一款适用手机之类掌上设备WLAN芯片TNETW1250,它是全面支持IEEE 802.11a/b/g三种WLAN标准的多模式WLAN芯片,在此就不再介绍了。

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