专利名称：使用单个串行编程接口控制多入多出系统的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多入多出(MIMO)系统，更具体地说，涉及一种使用单个串行编程接口(SPI)控制使用在无线通信中的MIMO射频(RF)收发器的每一RF块的方法和设备。
背景技术：
无线通信的商业化已使得多媒体数据以及音频数据的无线传输能够实现。由于多媒体数据比音频数据大，所以多媒体数据的实时传输需要收发器具有足够高的有效的数据吞吐量。为了提高有效数据吞吐量，已经开发了多入多出(MIMO)射频(RF)系统。
传统MIMO RF系统包括分别与输入和输出端口对相应的多个RF块。每一RF块包括串行编程接口(SPI)，由此RF块可由外部中央处理单元(CPU)或者使用该SPI的控制器控制。
然而为了控制RF块，甚至相同的命令将经由各个SPI被单独发送到所有的RF块。因此，传统MIMO RF系统不必要地占用大的空间并且具有大量的信号线。
发明内容
本发明提供一种用于使用单个串行编程接口(SPI)控制多入多出(MIMO)系统的方法和设备，控制MIMO系统的多个射频(RF)块的多个SPI被集成到其。该方法和设备可使用单个SPI同时控制所有的RF块，或者可彼此独立地控制RF块。
根据本发明的一方面，提供一种多入多出(MIMO)系统。该MIMO系统包括MIMO收发器，包括一个或多个输入和输出单元；和控制器，控制MIMO收发器。串行接口转换单元经由串行编程接口(SPI)从控制器接收控制数据，将接收的控制数据解码为具有适于控制输入和输出单元的格式，并且将从输入和输出单元接收的数据编码以与SPI兼容。
串行接口转换单元将从控制器接收的控制数据解码所得到的格式可包括数据字段，包含控制输入和输出单元所需的数据；地址字段，包含分配给多个寄存器以控制输入和输出单元的多个地址；装置标识(ID)字段，标识输入和输出单元；和读或写(R/W)标志，指定MIMO收发器处于读模式还是处于写模式。
装置ID字段可由与在MIMO收发器中存在的输入和输出单元一样多的位构成，所述位分别相应于MIMO收发器的输入和输出单元，并且如果装置ID字段的位被激活，则数据可被发送到所述各个输入和输出单元。
根据本发明的另一方面，提供一种控制具有一个或多个输入和输出单元的MIMO系统的方法。该方法包括经由串行编程接口(SPI)接收控制数据；和将接收的控制数据解码为具有适于控制输入和输出单元的格式。
根据本发明的另一方面，提供一种存储用于控制MIMO系统的多个输入和输出单元的控制数据的格式的数据存储介质。该控制数据格式包括数据字段，包含控制输入和输出单元所需的数据；地址字段，包含分配给多个寄存器以控制输入和输出单元的多个地址；装置标识(ID)字段，标识输入和输出单元；和读或写(R/W)标志，指定MIMO系统处于读模式还是写模式。
装置ID字段可由与在MIMO系统中存在的输入和输出单元一样多的位构成，所述位分别相应于MIMO系统的输入和输出单元，因此，如果装置ID字段被激活，则数据可被发送到所述各个输入和输出单元。
输入和输出单元可以为射频(RF)块，MIMO系统可以为具有多个RF块的RF收发器。
通过结合附图对示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他特点和优点将会变得更加清楚，其中图1是根据本发明示例性实施例的具有单个串行编程接口(SPI)单元的多入多出(MIMO)射频(RF)收发器的方框图；图2是用于控制图1的MIMO RF收发器的多个RF块的串行数据的格式的示图；图3是示出用于控制图1的MIMO RF收发器的串行接口信号的时序图；和图4是根据本发明示例性实施例的控制MIMO RF收发器的方法的流程图。
具体实施例方式
现在将参照附图来全面描述本发明，在附图中显示本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明示例性实施例的具有单个串行编程接口(SPI)单元的多入多出射频(RF)收发器100的方框图。参照图1，MIMO RF收发器100包括多个具有N×N或(N-1)×N发送和接收信道的发送器和接收器。
MIMO RF收发器100受控制器110控制。控制器110将用于控制MIMORF收发器100的命令经由单个SPI发送到MIMO RF收发器100。单个SPI是例如I2C或RS232的接口，其与时钟信号同步地传输串行数据。以后将参照图2来描述用于控制MIMO RF收发器100的命令的格式。控制器110和MIMO RF收发器100通过时钟信号(时钟)、数据(数据)和串行选通信号(SEN)而彼此连接。具体地讲，包括在MIMO RF收发器100中的串行接口转换单元102将从控制器110接收的时钟信号(时钟)、数据(数据)和串行选通信号(SEN)分别解码为用于控制MIMO RF收发器100的多个RF块106-1至106-n的地址[1:0]、数据[m:0]和选通，并且将从RF块106-1至106-n接收的信号编码，然后将这些编码的信号发送到控制器110。串行接口转换单元102也被称为SPI解码器/编码器。
SPI解码器/编码器102输出选通信号选通-1至选通-n，它们用于确定从控制器110接收的数据(数据)将被发送到RF块106-1至106-n中的哪一个。另外，SPI解码器/编码器102输出地址[1:0]、数据[m:0]以将接收的数据发送到多个RF寄存器104-1至104-n。RF寄存器104-1至104-n存储用于控制各个RF块106-1至106-n的寄存器值。
如果分配的选通信号选通-1至选通-n被激活，则RF寄存器104-1至104-n从SPI解码器/编码器102接收数据(数据)并且将接收的数据(数据)存储在其中，将控制命令发送到各个RF块106-1至106-n。RF块106-1至106-n可以是由模拟电路构成的典型RF块。以上已经描述了本发明可被应用到具有多个RF块的MIMO RF收发器。然而，通过将串行接口转换单元102安装在MIMO多媒体处理器中，本发明还可被应用到具有多个音频或视频处理器的MIMO多媒体数据处理器。
图2是示出用于控制图1的MIMO RF收发器100的RF块106-1至106-n的串行数据的格式的示图。参照图2，数据(数据)是串行数据，包括数据字段210、地址字段220、装置标识(ID)字段230和读或写(R/W)标志240。数据字段210包含用于控制MIMO RF收发器100的RF块106-1至106-n的数据。地址字段220包含分配给RF寄存器104-1至104-n以控制RF块106-1至106-n的多个地址。
装置ID字段230包含指定数据(数据)将被发送到RF块106-1至106-n中的哪一个的数据。例如，如果MIMO RF收发器100具有3×3结构并且装置ID字段230被设置为值“101”，则第一和第三RF块106-1和106-3被激活，数据(数据)被发送到激活的第一和第三RF块106-1和106-3。R/W标志240指定MIMO RF收发器100处于读模式还是处于写模式。例如，如果R/W标志240指定MIMO RF收发器100处于读模式，则数据(数据)从控制器110发送到MIMO RF收发器100。如果R/W标志240指定MIMO RF收发器100处于写模式，则数据(数据)从MIMO RF收发器100发送到控制器110。
图3是示出用于控制图1的MIMO RF收发器的串行接口信号，即数据(数据)310、时钟信号(时钟)320、和串行选通信号(SEN)330的时序图。参照图3，数据(数据)310与时钟信号(时钟)320同步地输出。如果串行选通信号(SEN)330选通，则数据(数据)310变为有效。换句话说，如果串行选通信号(SEN)330选通，则SPI解码器/编码器102与时钟信号(时钟)320同步地读出数据(数据)310，然后将该读出的数据(数据)310解码为具有图2的格式。
图4是根据本发明示例性实施例的控制MIMO RF收发器的方法的流程图。参照图1和图4，在操作S410，经由SPI从控制器110接收控制信号，即图3的数据(数据)310、时钟信号(时钟)320、和串行选通信号(SEN)330。在操作S420，接收的控制信号被解码为多个用于控制RF块106-1至106-n的信号，即具有图2的格式的控制数据，并且多个分配到RF寄存器104-1至104-n的地址和数据响应于选通信号被发送(操作S430)。在存在将从RF块106-1至106-n发送到控制器110的数据的情况下，SPI解码器/编码器102从RF块106-1至106-n接收数据，并将接收的数据编码为数据(数据)、时钟信号(时钟)、和串行选通信号(SEN)，然后将数据(数据)、时钟信号(时钟)、和串行选通信号(SEN)发送到控制器110。还可使用根据本发明的示例性实施例的控制MIMORF收发器的方法来控制除了具有多个RF块的MIMO RF收发器外的各种类型的MIMO系统。
根据本发明的示例性实施例的控制MIMO RF收发器的方法可被写为计算机程序。本领域的普通技术人员之一可推导出该计算机程序的代码和代码段。另外，计算机程序被存储在计算机可读存储介质中，并且可以以实现根据本发明的示例性实施例的控制MIMO RF收发器的方法的这样的方式来读取和执行。计算机可读存储介质的例子包括磁记录介质、光学记录介质和载波介质。
如上所述，根据本发明，通过使用单个SPI解码器/编码器可同时控制MIMO RF收发器的所有的多个RF块或者彼此独立的RF块。另外，可实现各种类型的MIMO RF收发器，例如，2×3、3×3、或3×4MIMO收发器。而且，可通过使用单个SPI解码器/编码器实现具有简单结构的小尺寸的MIMO收发器并且减小在控制RF块的处理中发生的错误的概率。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种多入多出系统，包括多入多出收发器，包括一个或多个输入和输出单元，以及控制所述输入和输出单元的串行接口转换单元；和控制器，控制多入多出收发器，其中，串行接口转换单元经由串行编程接口从控制器接收控制数据，将该接收的控制数据解码为包括适于控制输入和输出单元的格式，并且将从所述输入和输出单元接收的数据编码以与串行编程接口兼容。
2.如权利要求1所述的多入多出系统，其中，输入和输出单元是射频块，并且多入多出收发器是包括多个射频块的射频收发器。
3.如权利要求1所述的多入多出系统，其中，输入和输出单元是音频处理器或视频处理器，多入多出收发器是包括多个音频处理器或多个视频处理器的多媒体数据处理器。
4.如权利要求1所述的多入多出系统，其中，串行接口转换单元将从控制器接收的控制数据解码所得到的格式包括数据字段，包括控制输入和输出单元所需的数据；地址字段，包括分配给多个寄存器以控制输入和输出单元的多个地址；装置标识字段，标识输入和输出单元；和读或写标志，指定多入多出收发器处于读模式还是处于写模式。
5.如权利要求4所述的多入多出系统，其中，装置标识字段由与在多入多出收发器中存在的输入和输出单元同样多的位构成，所述位分别相应于多入多出收发器的输入和输出单元，并且如果装置标识字段的位被激活，则数据被发送到所述各个输入和输出单元。
6.如权利要求1所述的多入多出系统，其中，由串行编程接口接收的控制数据包括时钟信号、与时钟信号同步地从控制器发送到多入多出收发器的数据信号、以及用于确定数据信号将被发送到多入多出收发器的哪些输入和输出单元的选通信号。
7.一种控制具有一个或多个输入和输出单元的多入多出系统的方法，该方法包括经由串行编程接口接收控制数据；和将接收的控制数据解码为包括适于控制输入和输出单元的格式。
8.如权利要求7所述的方法，还包括将从输入和输出单元之一接收的数据编码以与串行编程接口兼容。
9.如权利要求7所述的方法，其中，由串行编程接口接收的控制数据包括时钟信号、与时钟信号同步地发送的数据信号、以及用于确定数据信号将被发送到多入多出收发器的哪些输入和输出单元的选通信号。
10.如权利要求7所述的方法，其中，接收的控制信号被解码所得到的格式包括数据字段，包括控制输入和输出单元所需的数据；地址字段，包括分配给多个寄存器以控制输入和输出单元的多个地址；装置标识字段，标识输入和输出单元；和读或写标志，指定多入多出收发器处于读模式还是写模式。
11.如权利要求10所述的方法，其中，装置标识字段由与在多入多出收发器中存在的输入和输出单元同样多的位构成，所述位分别相应于多入多出收发器的输入和输出单元，并且如果装置标识字段的位被激活，则数据被发送到所述各个输入和输出单元。
12.一种存储用于控制多入多出系统的一个或多个输入和输出单元的控制数据的格式的数据存储介质，该控制数据格式包括数据字段，包括控制输入和输出单元所需的数据；地址字段，包括分配给多个寄存器以控制输入和输出单元的多个地址；装置标识字段，标识输入和输出单元；和读或写标志，指定多入多出系统处于读模式还是写模式。
13.如权利要求12所述的数据存储介质，其中，装置标识字段由与在多入多出收发器中存在的输入和输出单元同样多的位构成，所述位分别相应于多入多出收发器的输入和输出单元，并且如果装置标识字段的位被激活，则数据被发送到所述各个输入和输出单元。
14.如权利要求12所述的数据存储介质，其中，输入和输出单元是射频块，多入多出系统是包括多个射频块的射频收发器。
15.一种存储用于执行权利要求7所述的方法的计算机程序的计算机可读数据存储介质。
全文摘要
提供了一种用于使用单个串行编程接口(SPI)控制具有多个RF块的多入多出(MIMO)射频(RF)收发器的方法和设备。该MIMO系统包括MIMO收发器，具有一个或多个输入和输出单元以及控制所述输入和输出单元串行接口转换单元；和控制器，控制MIMO收发器。串行接口转换单元经由串行编程接口(SPI)从控制器接收控制数据，将接收的控制数据解码为具有适于控制输入和输出单元的格式，并将从输入和输出单元接收的数据编码为与SPI兼容。因此，可实现具有简单结构的小尺寸MIMO系统，并且可减小在控制MIMO系统的多个RF块的处理中发生的错误的概率。
文档编号H04L1/02GK1794608SQ20051013282
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月22日 优先权日2004年12月24日
发明者金熙胜, 金大渊, 郑元教, 金钟旭 申请人:三星电子株式会社